Education, study and knowledge

Regulativni mehanizmi: kaj so in kako poskrbijo, da telo deluje

Živa bitja, tako živali kot rastline, so odprti sistemi, ki iz okolja pridobivajo hranila in pline ter v našem okolju sproti izločajo odpadne snovi. Kaj za nas so iztrebki, kajti drugi mikroorganizmi in nevretenčarji so sočne snovi, ki postanejo del njihovih tkiv (organska snov), kar omogoča nadaljevanje kroženja ogljika v trofičnih verigah ekosistemi.

Biti odprt sistem je nujno za preživetje: energija ni niti ustvarjena niti uničena, temveč le transformira (v skladu z zakonom o varčevanju z energijo) in ga moramo zato pridobiti iz okolja nenehno. Vendar ima to tudi več negativnih točk, saj v sredini nenehno odvajamo toploto, od katere smo odvisni naše okolje za vse naše biološke naloge in lahko zbolimo in umremo kot neposredna posledica tega, kar se dogaja v našem okolje.

Da bi postavili nekaj reda v spreminjajoči se kaos, ki je okolje, naša telesa predstavljajo vrsto bioloških in / ali fizioloških regulativnih mehanizmov za vzdrževanje stabilnega notranjega stanja, ki kompenzira spremembe, ki se lahko pojavijo v okolju. Poglejmo, kako so.

instagram story viewer
  • Povezani članek: "Deset vej biologije: njihovi cilji in značilnosti"

Kaj je regulativni mehanizem?

V biologiji mehanizem je sistem z deli, ki vplivajo vzročno in povzročajo procese z enim ali več vplivi na okolje, pa naj bo to notranji, zunanji ali oboje. Eden od mehanizmov je lahko proces, ki vodi do znoja človeka v vročem trenutku (fiziologija), vendar se kot mehanizma šteje tudi naravna selekcija ali genski zamik, čeprav v tem primeru narave evolucijski.

Od takrat v svetu regulativnih mehanizmov nič ni črno ali belo Biološke entitete so izjemno zapletena bitja (večkomponentna), katerih sistemi so v neprekinjeni interakciji in povratnih informacijah. Poleg njegove raznolikosti lahko v osnovnih mehanizmih živega bitja ločimo tri velike ravni:

  • Genetski mehanizmi: najnižji v hierarhiji. Delovanje genov in njihovo izražanje je bistvenega pomena, vendar ustrezata bazalnemu substratu katerega koli sistema.
  • Mehanizmi celičnega delovanja: naslednji mehanizem je tisti, ki zadeva celico in s tem organe in tkiva telesa.
  • Živčni in endokrini mehanizmi: so najnaprednejši regulativni mehanizmi na evolucijski lestvici.

Vsa živa bitja imajo genetske mehanizme, kajti po definiciji mora imeti celica genom, da se lahko v prihodnjih priložnostih samopodvaja (četudi gre le za en kromosom, kot pri bakterijah). Po drugi strani pa mora vsako živo bitje predstavljati vsaj en celični regulacijski mehanizem od osnovne enote življenja je celica, čeprav tvori celoten organizem (kot to velja za bakterije in arheje).

Kot si lahko predstavljate vrh fizioloških regulativnih mehanizmov (žleze in nevroni, ki so del endokrini in živčni sistem) je omejena na najbolj evolucijsko žival zapleteno, saj smo vretenčarji, čeprav imajo tudi druga živa bitja svoje živčne in endokrine luske.

Na tej točki je treba opozoriti, da lahko regulativna vezja predstavljajo dva povratna sistema (povratne informacije): pozitivni in negativni. V naslednjih vrsticah na kratko razlagamo, iz česa so.

1. Negativne povratne informacije

Tokrat, regulacijski mehanizem skuša ohraniti parameter X pod nadzorom v zelo specifičnem spektru, vedno blizu vrednosti X0, kar je največji optimum v določenem okolju. Vrednosti parametra X se zbirajo iz okolja ali notranjega okolja prek informacijskih kanalov (kot so termoreceptorji in drugo živčne skupine) in informacije se pripeljejo v središče mehanizma, ki bo na najboljši način ustvaril odzive, ki temeljijo na okolju mogoče.

2. Pozitivne povratne informacije

V tem primeru se stvari spremenijo. Cilj mehanizmov regulacije pozitivnih povratnih informacij je dosežejo najvišjo točko učinkovitosti parametra X, ki odstopa od vrednosti X0, ko so doseženi določeni pogoji.

Čeprav se gibljemo v precej zapletenih konceptih, je razliko med negativnimi in pozitivnimi povratnimi informacijami zelo enostavno razumeti: v prvem primeru Sistem se odzove na smer, ki je nasprotna signalu, to pomeni, da ponavadi "stabilizira" izhod sistema, tako da ostane v dobrem stanju. konstanten. Po drugi strani pa v pozitivnih povratnih informacijah učinki ali izhodi sistema povzročajo kumulativne učinke na vhodu. V slednjem primeru gre za sistem, ki po definiciji predstavlja nestabilno ravnotežno točko.

  • Morda vas zanima: "12 sistemov človeškega telesa (in kako delujejo)"

Primeri regulativnih mehanizmov

Premikali smo se med precej eterične koncepte, zato bi bilo koristno nekoliko ponazoriti, kaj je regulativni mehanizem s fiziološkega vidika. Recimo na primer, da želimo razumeti, kako se znojenje pojavlja pri ljudeh. Pojdi.

Najprej je treba opozoriti, da potenje je regulacijski mehanizem, ki ga modulira simpatični živčni sistem in je odgovoren za številne nehotene funkcije pri ljudeh. Naše hipotalamus vsebuje nevrone v sprednjem in preoptičnem predelu, specializirane za beleženje sprememb notranje temperature in aktivnosti možganske skorje. Torej, ko prispejo informacije, da gre za presežek toplote (naj bo to notranja ali zunanja), se hipotalamus pošlje signal skozi holinergična vlakna do ekrinih žlez po koži, tako da izločajo znoj.

Znoj izhaja skozi pore, ki ekrine žleze povezujejo s kožo. Ker tekočine potrebujejo toploto, da izhlapi (navsezadnje je toplota energija), se "ujamejo" ta odvečna temperatura telesne površine, zaradi katere postane naš splošni sistem pomiri se. Z izhlapevanjem znoja se 27% telesne toplote odvaja, zato ni presenetljivo, da se ta mehanizem aktivira v primeru kakršnih koli fizičnih in / ali okoljskih sprememb..

V tem primeru smo na teoretični ravni pred mehanizmom za regulacijo negativnih povratnih informacij. Interes organizma je, da telesno temperaturo (parameter X) vzdržujemo v primernem območju, čim bližje idealni, ki je med 36 in 37 stopinjami. V tem sistemu se funkcionalni kompleks odziva obratno na zunanje dražljaje.

Če postanemo filozofski naravni izbor ali genski zamik si lahko predstavljamo tudi kot regulativne mehanizme z evolucijskega vidika. Naravna selekcija izvaja pritisk na odprti sistem, ki je populacija, izbira gene, ki so dolgoročno najbolj koristni, in ne upošteva tistih, ki so najmanj prilagodljivi.

Na primer žival ptičje vrste, ki se rodi (z novo mutacijo) z daljšim kljunom večji od ostalih, bi lahko imel večji objekt za lov na žuželke med skorjo drevesa. Ker ima to živo bitje prednost pred ostalimi, se bo lahko nahranilo več, raslo bo več, zato bo močnejše, ko bo tekmovalo z ostalimi moškimi za razmnoževanje. Če je lastnost "velikega kljuna" dedna, je pričakovati, da bodo potomci te živali bolj sposobni za preživetje kot ostali.

Tako bi se skozi generacije lastnost "velikega vrha" v populaciji povečevala, saj preprosto tisti, ki jo predstavljajo, živijo dlje in imajo več možnosti za razmnoževanje. Naravna selekcija v tem primeru deluje kot jasen mehanizem evolucijske regulacije, saj se delež genov v populaciji spreminja glede na naložbe v okolje.

  • Morda vas zanima: "Teorija biološke evolucije: kaj je in kaj pojasnjuje"

Nadaljuj

Kot ste morda videli, regulativni mehanizmi v svetu biologije presegajo termoregulacijo ali porabo energije. Od izražanja genov do evolucije vrst je vse mogoče povzeti v pozitivnih ali negativnih povratnih informacijah, ki skušajo doseči največjo točko učinkovitosti, na eni ali drugi točki. Na koncu je cilj na vse možne načine doseči največje notranje ravnovesje, pri čemer vedno upoštevamo okoljske omejitve.

Bibliografske reference:

  • Bechtel, W. (2011). Mehanizem in biološka razlaga. Filozofija znanosti, 78 (4), 533-557.
  • Brocklehurst, B. in McLauchlan, K. TO. (1996). Mehanizem prostih radikalov za vplive okoljskih elektromagnetnih polj na biološke sisteme. Mednarodna revija za radiološko biologijo, 69 (1), 3-24.
  • Endler, J. TO. (2020). Naravna selekcija v naravi. (MPB-21), letnik 21. Princeton University Press.
  • Gadgil, M. in Bossert, W. H. (1970). Življenjske zgodovinske posledice naravne selekcije. Ameriški naravoslovec, 104 (935), 1-24.
  • Godfrey-Smith, P. (2009). Darwinove populacije in naravna selekcija. Oxford University Press.
  • Hastings, J. W., & Sweeney, B. M. (1957). O mehanizmu temperaturne neodvisnosti v biološki uri. Zbornik Nacionalne akademije znanosti Združenih držav Amerike, 43 (9), 804.
  • Lednev, V. V. (1991). Možen mehanizem vpliva šibkih magnetnih polj na biološke sisteme. Bioelektromagnetika, 12 (2), 71-75.
  • Leigh Jr, E. G. (1970). Naravna selekcija in spremenljivost. Ameriški naravoslovec, 104 (937), 301-305.
  • Persson, B. N. J. (2003). O mehanizmu oprijema v bioloških sistemih. Časopis za kemijsko fiziko, 118 (16), 7614-7621.
  • Stolman, L. P. (2008). Hiperhidroza: medicinsko in kirurško zdravljenje. Eplastika, 8.

Lev Vygotsky: biografija slavnega ruskega psihologa

Lev Vygotsky (včasih se piše Vygotsky) je ključni avtor v razvojni in izobraževalni psihologijiČe...

Preberi več

Elton Mayo: biografija tega organizacijskega psihologa

Elton Mayo (1880-1949) je bil vodilni avstralski raziskovalec industrijske, delovne in organizaci...

Preberi več

René Spitz: biografija tega psihoanalitika

Ko govorimo o osebi z depresijo, si običajno predstavljamo moškega ali žensko, ki trpi zaradi raz...

Preberi več