Zawartość
Twoje ciało ma stosunkowo wąski zakres cech fizycznych, pod którymi może funkcjonować. Ciało ludzkie musi mieścić się w zakresie kilku stopni 37 stopni Celsjusza - 98,6 stopni Fahrenheita - prawie neutralne pH, a płyny tworzące ciało nie mogą być zbyt słone ani zbyt rozcieńczone. W ten sposób ludzie i wszystkie inne żywe stworzenia starają się pozostać w strefie Złotowłosa, gdzie wszystko jest w porządku.
Podstawy homeostazy
Maszyneria życia jest niezwykle podatna na zmiany w otoczeniu. Homeostaza to każdy samoregulujący proces, który chroni organizm przed zmieniającymi się warunkami środowiska. Nawet jednokomórkowe organizmy mają pompy, aby upewnić się, że komórki nie przepełniają się wodą i popem. W bardziej złożonych organizmach układy narządów regulują temperaturę, dwutlenek węgla, pH, produkty odpadowe, cukier i nawodnienie, a także wszelkie inne właściwości, które muszą zostać znormalizowane, aby życie mogło być kontynuowane. Pętle zwrotne obejmujące hormony i układ nerwowy kontrolują homeostazę u ludzi i innych zwierząt.
Podstawy aklimatyzacji
Homeostaza utrzymuje ciało w równowadze podczas przejściowych zmian środowiskowych, ale większe zmiany środowiskowe wymagają procesu zwanego aklimatyzacją. Aklimatyzacja to reakcja organizmu na tygodnie, miesiące lub całe życie na długoterminowe zagrożenia homeostazy. Z kolei homeostaza zachodzi w czasie od kilku sekund do maksymalnie jednego dnia. Chociaż zmiany aklimatyzacji są bardziej trwałe niż homeostaza, są one odwracalne. Najlepszym sposobem zilustrowania różnicy między homeostazą a aklimatyzacją są przykłady.
Przykład 1: Temperatura
Gdy zrobi się za gorąco, możesz zastosować chłodzenie wyparne, takie jak pocenie się, aby przywrócić temperaturę ciała do normy. Układ naczyniowy w skórze również rozszerza się, doprowadzając gorącą krew z rdzenia do schłodzenia. W niskich temperaturach zwężenie naczyń krwionośnych przekierowuje krew do rdzenia, a dreszcze wytwarzają ciepło. Obie te odpowiedzi są przykładami homeostazy. Jednak po kilku tygodniach w niskich temperaturach rozwinąłbyś wyższy metabolizm, aby generować ciepło i mniej drżeć. Po latach ludzie w zimnym klimacie rozwijają większe zapasy tłuszczu na paliwo i izolację, przykład aklimatyzacji.
Przykład 2: Wysokość
Układ oddechowy pobiera tlen, a układ krążenia rozprowadza go do reszty ciała, zbierając w zamian dwutlenek węgla i przenosząc go z powrotem do płuc w celu wydechu. Zwiększenie oddychania w odpowiedzi na sytuacje takie jak ćwiczenia fizyczne jest przykładem homeostazy. Niskie ciśnienie powietrza na dużej wysokości powoduje, że absorpcja tlenu jest nieefektywna. Po kilku tygodniach produkuje się więcej czerwonych krwinek i naczyń włosowatych, aby bardziej efektywnie przenosić tlen, a płuca powiększają się, aby za każdym razem wdychać więcej powietrza, z których oba są przykładami aklimatyzacji.