ホメオスタシスとは？

ホメオスタシスの意味と、それがあなたの身体に与える影響についてご紹介します。

ホメオスタシスの定義

身体が正常に機能し、生存するために必要なすべての物理システム内のバランスがとれている状態をホメオスタシスという。ホメオスタシス状態では、体内外の変化に応じて体内濃度が常に調整されている。正常なレベルを維持するために常に調整されているシステムには、次のようなものがあります。

• 血糖値

血糖値

• 血糖値

  血圧

• エネルギー

• 酸レベル

• 酸素

• タンパク質

• 温度

• ホルモン

• 電解質

ホメオスタシスの例

動的平衡状態にあるあらゆる身体システムは、外部からの変化に耐えられる定常状態またはバランスに達している。このシステムが乱されると、身体に組み込まれた調整装置が反応して新たなバランスを作り出す。

そのプロセスのひとつがフィードバック制御と呼ばれるものです。機能の実行と調整のすべてのプロセスは、ホメオスタシスの例です。これは、神経系、ホルモン系、電流のいずれによって促進されても発生します。

ホメオスタシスによる調節の簡単な例は、部屋の温度を調節する機械的な作用システム、すなわちサーモスタットである。サーモスタットの中心は金属片で、温度変化を感知し、電気回路を制御することで反応することができる。

部屋が寒くなると、サーモスタットによって炉が作動し、温度が上がっていく。そして、サーモスタット回路が設定温度に達すると、サーモスタットは停止し、温度はそのままか、あるいは下がります。

生物学的なシステムは、もっと複雑ですが、同じような結果を得ることができます。これらのシステムには、機械的な装置に匹敵するレギュレーターがあり、この2つは目標が似ています：つまり、システムを調節して状態を正常な範囲に保つことです。これは、室温を調節するにしても、循環器系の圧力を平準化するにしても同じ目標である。

フィードバック制御の仕組み

ホメオスタシスの重要な特徴は、生物の内部環境が自己調整システムの薄い範囲の値によって維持されていることである。恒常性を維持する方法には、フィードバックとフィードフォワードの両方があります。フィードバックシステムとは、過去の内部環境の変化をシステムに送り込み、将来の行動を制御する閉ループ構造であると定義される。そして、システムは外部の状況に適応するためにその行動を変化させる。

フィードバックシステムには、2つのタイプがあります。ネガティブフィードバックとポジティブフィードバックである。ネガティブフィードバックは、目標を求め、その目標が達成できない場合に対応する。一定の値幅を維持する。

ポジティブフィードバックは、その結果を生かし、さらに大きな行動を起こすという成長のプロセスを生み出します。これらのフィードバックシステムは、より高いレベルの制御を必要とし、負のフィードバックによって打ち消されることがある。

動作範囲は、制御され、環境からの刺激に反応することができる変数を包含する。これらの複雑な相互作用と、負と正のフィードバック系が競合した結果、生理的調節の基礎となるホメオスタシスが生じる?

ホメオスタシスはなぜ重要か？

ホメオスタシスは、生理学の中心的な統合概念であり、内部安定性を維持するために行われる自己調節である。ホメオスタシスは一定ではありません。生存を促進するために内部状態を変化させる動的なプロセスである。

ホメオスタシスによる調節は、単一のフィードバックサイクルではありません。神経とホルモンによって制御される多くのフィードバックシステムの複雑な相互作用が反映されているのです。このフィードバックによって、生物は環境条件の変化に順応できるような正確な制御と柔軟性を得ることができるのです。

生物の生命と健康は、ホメオスタシスを介した調節の最終結果である。ホメオスタシスの崩壊が病気を引き起こすのです。

適切な治療と処置は、ホメオスタシスの条件を再確立することを目的としなければならない。そうでなければ、重篤な疾患や死が迫っている可能性があるのです?

身体はどのようにしてホメオスタシスを維持しているのか？

体温調節は、生体がどのようにホメオスタシスを維持しているのかを示す良い全体例である。人間の場合、華氏98.6度が平均的な体温とされています。この数値には様々な要因が影響しうるが

• 暴露

• 代謝率?

• ホルモン

• 病気

これらすべての要因によって、体温が極端に低くなったり高くなったりします。体温はその後、脳の視床下部と呼ばれる部位で調節されますが。体温のフィードバックは、神経系を経由して脳に伝えられます。その結果、血糖値、呼吸数、代謝量が調整され、ホメオスタシスに戻ろうとする。

体内の熱損失は、発汗、活動量の低下、皮膚表面で大量の血液を循環させる熱交換機能によって影響を受けます。熱の損失は、皮膚循環の減少、断熱、外部からの調整により減少する。例として、避難場所を探す、衣服を着る、外部に熱源を求めるなどがある?

低体温と高体温の差は、恒常性プラトーと呼ばれる。これは生命を維持するための正常な範囲です。体温がどちらかに極端に近づくと、負のフィードバックによってシステムが正常な範囲に戻るよう補正されます。

また、身体は循環系と圧受容器によって恒常性を保っています。圧受容器とは、血管にある圧力に敏感な部位で、伸縮に反応する。血圧の情報は脳に送られ、甲状腺や視床下部から分泌されるホルモンによって体内の代謝が調整されます。

ホメオスタシスは他にどこで応用されているのか？

ホメオスタシスは、生態系にも応用されている。生態学者ロバート・マッカーサーによって初めて紹介され、生態系における恒常性の理解は、生物多様性と異なる種間の相互作用を組み合わせることによって生み出される。この概念によって、生態系における安定性を説明できると考えられたのです。長年にわたり、非生物的な部分を含むように進化してきたため、一部では賛否両論があると見られている。?