Die arterielle und die tiefe Venenblutversorgung des menschlichen Arms. Die oberflächlichen (subkutanen) Venen sind nicht dargestellt. Die tiefen Venen sind um die Arterien gewickelt, und der daraus resultierende Gegenstromfluss ermöglicht es, die Hand erheblich abzukühlen, ohne dass Körperwärme verloren geht, die durch den Gegenstromfluss kurzgeschlossen wird.
Homöostase ist Selbstregulation, eine grundlegende Eigenschaft aller selbstorganisierenden Systeme. In der Biologie bedeutet sie die Aufrechterhaltung einer stabilen inneren Umgebung.
Das wichtigste Beispiel für Homöostase ist das Leben. Tiere halten ihren Körper in einem stabilen Zustand. Sie tun dies, indem sie ihr inneres Gleichgewicht regulieren. Sie regulieren zum Beispiel ihren pH-Wert, ihre Temperatur, die Menge an Sauerstoff oder Kohlendioxid im Blut und so weiter. Die Lehre von den Lebewesen, wie sie einen stabilen Zustand aufrechterhalten, wird Physiologie genannt. Meistens funktioniert unsere Physiologie während des gesamten Lebens unbewusst. Wir haben viele Rückkopplungssysteme, die unsere Physiologie so anpassen, dass wir am Leben bleiben. Diese Systeme sind selbstorganisierend und müssen nicht erlernt werden. Sie werden vererbt.
Das Konzept wurde von Claude Bernard beschrieben, und der Begriff wurde später von Walter Cannon in den Jahren 1926, 1929 und 1932 geprägt. Walter Cannon war der Meinung, dass dies die Merkmale der Homöostase sind:
- Die Konstanz in einem offenen System, wie unserem Körper, wird durch Mechanismen erreicht, die diese Konstanz aufrechterhalten. Cannon stützte sich dabei auf Erkenntnisse über die Art und Weise, wie stationäre Zustände wie die Glukosekonzentration, die Körpertemperatur und der Säure-Basen-Haushalt reguliert werden.
- Um einen stationären Zustand aufrechtzuerhalten, trifft jede Veränderung automatisch auf Faktoren, die sich der Veränderung widersetzen. Ein Anstieg des Blutsalzes führt zu Durst, da der Körper versucht, die Salzkonzentration in der extrazellulären Flüssigkeit zu verdünnen.
- Das Regulierungssystem, das die Homöostase bewirkt, hat eine Reihe von zusammenwirkenden Mechanismen, die gleichzeitig oder nacheinander wirken. Der Blutzucker wird durch Insulin, Glukagon und andere Hormone reguliert, die seine Freisetzung aus der Leber oder seine Aufnahme in die Gewebe steuern.
Beispiele für Homöostase:
- Das Funktionieren einer Zentralheizung
- Die Regulierung von Wasser und Mineralien im Körper
- Die Regulierung der Körpertemperatur: Säugetiere und Vögel haben komplizierte Systeme, die ihre Körpertemperatur in engen Grenzen halten.
Bei Säugetieren sind die Hauptorgane an der Homöostase beteiligt:
- der Hypothalamus und die Hypophyse
- die Lunge
- die Haut
- die Muskeln
- die Nieren
- die Leber und die Bauchspeicheldrüse
Das Gehirn ist ebenfalls von zentraler Bedeutung für die Homöostase. Es steuert das Verhalten, und die Grundfunktion des Verhaltens ist es, das Leben durch Handeln zu unterstützen.
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