ニュース

ホメオスタシスとは何ですか?

ホメオスタシスは、生物の生理学的安定性のプロセスです

ホメオスタシス

画像:UnsplashのJohn Jackson

ホメオスタシスという言葉は、ギリシャの過激派ホメオ(同じ)とスタシス(とどまる)に由来し、アメリカの医師で生理学者のウォルターキャノンによって造られました。この用語は、外部環境で発生する変化に関係なく、バランスを保つ生物の特性を示すために使用されます。

ホメオスタシスは、生物の生理機能の変化を防ぐ一連のプロセスによって保証されます。外部環境の条件が絶えず変化する場合、恒常性メカニズムは、生物に対するこれらの変化の影響が最小限であることを保証するものです。

ホメオスタシスメカニズム

体温、pH、体液量、血圧、心拍数、血液中の元素濃度を制御するメカニズムは、生理学的バランスを維持するために使用される主要なツールです。一般に、これらのメカニズムは負のフィードバックを通じて機能します

フィードバック負または負のフィードバックは、恒常性の維持のための最も重要なメカニズムの一つです。このメカニズムは、最初の変化に対して反対の変化を保証します。つまり、特定の刺激の減少に作用し、体の適切なバランスを確保します。血中のグルコース量の調節は、ネガティブフィードバックの一例です。

私たちが食べると、血中グルコース率が上昇し、インスリン産生を刺激します。このホルモンは、細胞がグルコースを吸収し、その過剰をグリコーゲンの形で貯蔵し、血糖値を低下させることを保証します。グルコースレベルが低下すると、インスリンの放出が停止します。一方、糖度が正常値を下回ると、グルカゴン分泌が起こります。このホルモンは、インスリンとは異なり、グリコーゲンの形で保存されているグルコースを放出し、血中の物質のレベルを上昇させます。グルコースレベルが上昇すると、グルカゴンの分泌が中断されます。

ホメオスタシスの分割

ホメオスタシスは、生態学的ホメオスタシス、生物学的ホメオスタシス、およびヒトホメオスタシスの3つのサブエリアに分けることができます。

生態学的ホメオスタシス

生態学的ホメオスタシスとは、惑星レベルでのバランスを指します。科学者ジェームズ・ラブロックによって作成されたガイアの仮説によれば、惑星地球は巨大な生物であり、その機能のためのエネルギーを獲得し、その気候と温度を調節し、その破片を排除し、そしてそれ自身の病気と戦うことができます。他の生物、惑星は自己調節することができる有機体です。

この仮説はまた、生物が彼らが住んでいる環境を変更することができ、それを彼らの生存により適したものにすることができることを示唆しています。このように、地球は、フィードバックメカニズムと多様な相互作用を通じて、その生命が自身の生命の維持を制御する惑星になるでしょう。この観点から、地球全体が恒常性を維持しています。

大気中の二酸化炭素(CO2)の濃度はその一例です。光合成生物が存在しないと、大気中の二酸化炭素のレベルが非常に高くなり、酸素ガスと窒素ガスの存在がわかりにくくなります。光合成を行う生物の出現により、二酸化炭素の濃度は大幅に減少し、酸素と窒素ガスのレベルが上昇し、他の生物の出現と生存のための適切な条件が可能になりました。

生物学的ホメオスタシス

生物学的ホメオスタシスは、内部環境を許容範囲内に維持することに対応します。生体の内部環境は、基本的に、血漿、リンパ液、その他の細胞間および細胞内液を含む体液で構成されています。これらの液体の安定した状態を維持することは、生物にとって不可欠です。それらが気まぐれである場合、それらは遺伝物質に有害である可能性があります。

外部環境の特定の変動に直面して、生物は調節者または順応者になることができます。規制機関とは、同じ特性を持つ内部環境を維持するためにエネルギーを消費する機関です。次に、適合組織は、内部環境を制御するためにエネルギーを消費しないことを好みます。たとえば、吸熱動物は、内部メカニズムによって体温を一定に保つことができます。一方、異所性の動物は、体温を一定に保ち、上昇させるために外部の熱源を必要とします。したがって、哺乳類は太陽にさらされることなく長期間滞在することができますが、爬虫類や両生類は暖かく保つために環境の暖かさを必要とします。

人間のホメオスタシス

人間のホメオスタシスは、生物で協調的に発生する特定の生理学的プロセスによって保証されます。前述のように、体温、pH、体液量、血圧、心拍数、血液中の元素濃度を制御するメカニズムは、生理学的制御で使用される主なツールです。これらの要因のバランスが崩れると、体の維持に不可欠な化学反応の発生に影響を与える可能性があります。

温度調節は、体がその温度を一定に保つために使用する生理学的メカニズムの例です。私たちが身体活動をするとき、私たちの体温は上昇する傾向があります。しかし、この変化は神経系によって拾われ、それが汗の放出を引き起こし、それが蒸発するにつれて私たちの体を冷やす役割を果たします。

結論

内部環境のバランスを保つことは、あらゆる生物の体を構成するシステムが適切に機能するために不可欠です。たとえば、酵素は生物学的触媒として作用し、さまざまな反応の速度を加速する物質です。それらの機能を実行するには、温度とpHが正常範囲内にある適切な環境が必要です。したがって、バランスの取れた体は健康な体です。


$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found