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항상성은 살아있는 유기체의 생리적 안정성의 과정입니다

이미지: Unsplash의 존 잭슨

항상성이라는 단어는 그리스 라디칼에서 파생됩니다. 호메오 (동일) 그리고 정체 (남아 있다) 미국의 의사이자 생리학자인 Walter Cannon이 만들었습니다. 이 용어는 외부 환경에서 일어나는 변화에 관계없이 균형을 유지하는 유기체의 특성을 나타내는 데 사용됩니다.

항상성은 유기체의 생리학적 변화를 방지하는 일련의 과정에 의해 보장됩니다. 외부 환경의 조건이 지속적으로 변화하는 경우 항상성 메커니즘은 이러한 변화가 유기체에 미치는 영향을 최소화하도록 보장합니다.

항상성 메커니즘

체온, pH, 체액의 양, 혈압, 심박수 및 혈액 내 요소 농도를 제어하는 ​​메커니즘은 생리학적 균형을 유지하는 데 사용되는 주요 도구입니다. 일반적으로 이러한 메커니즘은 다음을 통해 작동합니다. 피드백 부정적인.

영형 피드백 부정적인 피드백 또는 부정적인 피드백은 항상성 유지를 위한 가장 중요한 메커니즘 중 하나입니다. 이 메커니즘은 초기 변화와 관련하여 반대의 변화를 보장합니다. 즉, 주어진 자극을 줄이는 역할을 하여 신체의 적절한 균형을 보장합니다. 혈액 내 포도당의 양 조절은 다음의 예입니다. 피드백 부정적인.

식사를 하면 혈당 수치가 올라가 인슐린 생성이 촉진됩니다. 이 호르몬은 세포가 포도당을 흡수하고 초과분을 글리코겐 형태로 저장하여 혈당 수치를 낮추도록 합니다. 포도당 수치가 감소하면 인슐린 분비가 중단됩니다. 반면, 당 수치가 정상보다 낮으면 글루카곤이 분비됩니다. 이 호르몬은 인슐린과 달리 글리코겐 형태로 저장된 포도당을 방출하여 혈액 내 물질 수준을 높입니다. 포도당 수치가 상승하면 글루카곤 분비가 중단됩니다.

항상성 부문

항상성은 생태학적 항상성, 생물학적 항상성 및 인간 항상성의 세 가지 하위 영역으로 나눌 수 있습니다.

생태학적 항상성

생태학적 항상성은 행성 수준의 균형을 나타냅니다. 과학자 제임스 러브록(James Lovelock)이 정교화한 가이아(Gaia) 가설에 따르면, 행성 지구는 기능을 위한 에너지를 얻고, 기후와 온도를 조절하고, 잔해를 제거하고, 자체 질병과 싸울 수 있는 거대한 살아있는 유기체입니다. 생명체인 행성은 자기 조절이 가능한 유기체입니다.

이 가설은 또한 살아있는 존재가 그들이 살고 있는 환경을 수정하여 생존에 더 적합하게 만들 수 있음을 시사합니다. 따라서 지구는 피드백 메커니즘과 다양한 상호 작용을 통해 생명 자체의 유지를 제어할 수 있는 행성이 될 것입니다. 이러한 관점에서 지구 전체는 항상성을 유지합니다.

대기 중 이산화탄소(CO2) 농도가 그 예입니다. 광합성 유기체가 없으면 대기 중 이산화탄소 수준이 극도로 높아져 산소와 질소 가스의 존재가 흐려질 것입니다. 광합성을 하는 존재가 등장하면서 이산화탄소 농도가 크게 감소하고 산소와 질소 가스가 증가하여 다른 유기체의 출현과 생존에 적합한 조건이 되었습니다.

생물학적 항상성

생물학적 항상성은 허용 가능한 한도 내에서 내부 환경의 유지에 해당합니다. 살아있는 유기체의 내부 환경은 기본적으로 혈장, 림프 및 기타 세포 간 및 세포 내 유체를 포함하는 체액으로 구성됩니다. 이러한 유체에서 안정적인 조건을 유지하는 것은 생물에게 필수적입니다. 불안정하면 유전 물질에 해로울 수 있습니다.

외부 환경의 특정 변화에 직면한 유기체는 조절자 또는 순응자가 될 수 있습니다. 규제 기관은 동일한 특성으로 내부 환경을 유지하기 위해 에너지를 소비하는 기관입니다. 순응 유기체는 차례로 내부 환경을 제어하기 위해 에너지를 소비하지 않는 것을 선호합니다. 예를 들어, 흡열 동물은 내부 메커니즘을 통해 체온을 일정하게 유지할 수 있습니다. 반면에 외온 동물은 체온을 일정하게 높이고 유지하기 위해 외부 열원이 필요합니다. 따라서 포유류는 태양에 노출되지 않고 오랜 시간을 보낼 수 있지만 파충류와 양서류는 따뜻하게 유지하기 위해 환경의 열이 필요합니다.

인간의 항상성

인간의 항상성은 유기체에서 조정된 방식으로 발생하는 특정 생리학적 과정에 의해 보장됩니다. 위에서 언급한 바와 같이 체온, pH, 체액의 양, 혈압, 심박수 및 혈액 내 원소 농도를 조절하는 메커니즘은 생리학적 조절에 사용되는 주요 도구입니다. 이러한 요인들이 균형을 벗어나면 신체 유지에 필수적인 화학 반응의 발생에 영향을 미칠 수 있습니다.

체온 조절은 체온을 일정하게 유지하기 위해 신체가 사용하는 생리학적 메커니즘의 한 예입니다. 신체 활동을 하면 체온이 올라가는 경향이 있습니다. 그러나 이러한 변화는 신경계에 의해 포착되어 땀의 방출을 유발하며, 이는 증발할 때 우리 몸을 식히는 역할을 합니다.

결론

내부 환경의 균형을 유지하는 것은 모든 생명체의 신체를 구성하는 시스템의 적절한 기능을 위해 필수적입니다. 예를 들어, 효소는 생물학적 촉매로 작용하여 다양한 반응의 속도를 가속화하는 물질입니다. 기능을 수행하려면 온도와 pH가 정상 범위인 적절한 환경이 필요합니다. 그러므로 균형 잡힌 몸은 건강한 몸입니다.