İç Denge
Homeostazın sürdürülmesi, vücudun kendi iç koşullarını sürekli olarak izlemesini gerektirir. Vücut sıcaklığından kan basıncına ve belirli besin maddelerinin seviyelerine kadar her fizyolojik durumun belirli bir hassas noktası vardır. Ayar noktası, normal aralığın etrafında dalgalandığı fizyolojik değerdir. Normal aralık, optimal olarak sağlıklı ve istikrarlı olan kısıtlı değerler kümesidir. Örneğin, normal insan vücudu sıcaklığı için ayar noktası yaklaşık 37°C'dir (98,6°F). Vücut sıcaklığı ve kan basıncı gibi fizyolojik parametreler, bu noktanın birkaç derece üstünde ve altında normal bir aralıkta dalgalanma eğilimindedir. Beyindeki ve vücudun diğer bölgelerindeki kontrol merkezleri, negatif geri bildirim kullanarak homeostazdan sapmaları izler ve bunlara tepki verir. Negatif geri besleme, ayar noktasından sapmayı tersine çeviren bir mekanizmadır. Bu nedenle, negatif geri bildirim vücut parametrelerini normal aralıklarında tutar. Homeostazın negatif geri besleme ile sürdürülmesi tüm vücutta her zaman devam eder ve bu nedenle negatif geri beslemenin anlaşılması insan fizyolojisinin anlaşılması için temeldir.
Negatif Geri Besleme
Bir negatif geri besleme sisteminin üç temel bileşeni vardır (aşağıdaki şekilde soldaki görsel). Reseptör olarak da adlandırılan bir sensör, fizyolojik bir değeri izleyen bir geri bildirim sisteminin bileşenidir. Bu değer kontrol merkezine bildirilir. Kontrol merkezi, bir geri bildirim sisteminde değeri normal aralıkla karşılaştıran bileşendir. Değer ayar noktasından çok fazla saparsa, kontrol merkezi bir efektörü etkinleştirir. Bir efektör, durumu tersine çevirmek ve değeri normal aralığa döndürmek için bir değişikliğe neden olan bir geri bildirim sistemindeki bileşendir.
Sistemi harekete geçirmek için, bir uyaranın fizyolojik bir parametreyi normal aralığının ötesine (yani homeostazın ötesine) taşıması gerekir. Bu uyaran belirli bir sensör tarafından "duyulur". Örneğin, kan glikozunun kontrolünde, pankreastaki belirli endokrin hücreler kan dolaşımındaki aşırı glikozu (uyarıcı) tespit eder. Bu pankreatik beta hücreleri artan kan şekeri seviyesine insülin hormonunu kan dolaşımına salarak yanıt verir. İnsülin iskelet kası liflerine, yağ hücrelerine (adipositler) ve karaciğer hücrelerine fazla glikozu alıp kan dolaşımından uzaklaştırmaları için sinyal gönderir. Kan dolaşımındaki glikoz konsantrasyonu düştükçe, konsantrasyondaki azalma -gerçek negatif geri bildirim- pankreas alfa hücreleri tarafından algılanır ve insülin salınımı durur. Bu, kan şekeri seviyelerinin normal aralığın altına düşmeye devam etmesini önler.
İnsanlar, ısı kaybını veya ısı kazanımını teşvik ederek çalışan benzer bir sıcaklık düzenleme geri bildirim sistemine sahiptir (yukarıdaki şekilde sağdaki görsel). Beynin ısı düzenleme merkezi, sensörlerden vücudun ısısının normal aralığını aştığını gösteren veriler aldığında, "ısı kaybı merkezi" olarak adlandırılan bir beyin hücresi kümesini uyarır. Bu uyarımın üç önemli etkisi vardır:
- Derideki kan damarları genişlemeye başlar ve vücut çekirdeğinden daha fazla kanın deri yüzeyine akmasını sağlayarak ısının çevreye yayılmasını sağlar.
- Cilde kan akışı arttıkça, ter bezleri üretimlerini artırmak için harekete geçer. Ter, cilt yüzeyinden çevredeki havaya buharlaşırken ısıyı da beraberinde götürür.
- Solunum derinliği artar ve kişi burun kanalları yerine açık bir ağızdan nefes alabilir. Bu da akciğerlerden ısı kaybını daha da artırır.
Bunun aksine, soğuğa maruz kalındığında beynin ısı kazanım merkezinin harekete geçmesi cilde giden kan akışını azaltır ve uzuvlardan dönen kan derin damar ağına yönlendirilir. Bu düzenleme ısıyı vücut çekirdeğine daha yakın tutar ve ısı kaybını kısıtlar. Isı kaybı şiddetliyse, beyin iskelet kaslarına giden rastgele sinyallerde bir artışı tetikleyerek kasların kasılmasına ve titremeye neden olur. Titremenin kas kasılmaları ATP kullanırken ısı açığa çıkarır. Beyin, endokrin sistemdeki tiroid bezini tiroid hormonu salgılaması için tetikler, bu da metabolik aktiviteyi ve vücuttaki hücrelerde ısı üretimini artırır. Beyin ayrıca adrenal bezlere, glikojenin enerji kaynağı olarak kullanılabilecek glikoza parçalanmasına neden olan bir hormon olan epinefrin (adrenalin) salgılamaları için sinyal gönderir. Glikojenin glikoza parçalanması da metabolizmanın ve ısı üretiminin artmasına neden olur.
| İNTERAKTİF BAĞLANTI Vücuttaki su konsantrasyonu, düzgün işleyiş için kritik öneme sahiptir. Bir insanın vücudu, kişinin bilinçli kontrolü olmaksızın su seviyeleri üzerinde çok sıkı bir kontrole sahiptir. Vücuttaki su konsantrasyonu hakkında daha fazla bilgi edinmek için bu videoyu izleyin. Hangi organ vücuttaki su miktarı üzerinde birincil kontrole sahiptir? |
Pozitif Geri Besleme
Pozitif geri bildirim, vücudun fizyolojik durumundaki bir değişikliği tersine çevirmez, bunun yerine yoğunlaştırır. Normal aralıktan bir sapma daha fazla değişiklikle sonuçlanır ve sistem normal aralıktan daha da uzaklaşır. Vücuttaki pozitif geri bildirim ancak belirli bir son nokta olduğunda normaldir. Doğum ve vücudun kan kaybına verdiği tepki, normal olan ancak yalnızca ihtiyaç duyulduğunda devreye giren pozitif geri bildirim döngülerine iki örnektir.
Tam zamanında doğum; mevcut vücut durumunun sürdürülmesinin istenmediği durumlara bir örnektir. Hamileliğin sonunda bebeğin dışarı atılması için kişinin vücudunda çok büyük değişiklikler olması gerekir. Ve doğum olayları bir kez başladıktan sonra hızla sonuca doğru ilerlemelidir, aksi takdirde doğum yapan kişinin ve bebeğin hayatı tehlikeye girer. Doğum ve doğumun aşırı kas çalışması, pozitif bir geri bildirim sisteminin sonucudur (aşağıdaki şekil).
Doğumun ilk kasılmaları (uyarı) bebeği servikse (rahmin en alt kısmı) doğru iter. Serviks, gerilme derecesini izleyen gerilmeye duyarlı sinir hücreleri (sensörler) içerir. Bu sinir hücreleri beyne mesajlar gönderir ve bu da beynin tabanındaki hipofiz bezinin kan dolaşımına oksitosin hormonu salgılamasına neden olur. Oksitosin rahimdeki düz kasların (efektörler) daha güçlü kasılmasına neden olarak bebeği doğum kanalından daha aşağı iter. Bu, rahim ağzının daha da gerilmesine neden olur. Gerilme, oksitosin salınımı ve giderek daha güçlü kasılmalar döngüsü ancak bebek doğduğunda durur. Bu noktada rahim ağzının gerilmesi durur ve oksitosin salınımı durur.
Pozitif geri bildirimin ikinci bir örneği, vücuttaki aşırı hasarı tersine çevirmeye odaklanır. Delici bir yaranın ardından en yakın tehdit aşırı kan kaybıdır. Daha az kan dolaşımı, kan basıncının düşmesi ve beyin ile diğer hayati organlara perfüzyonun (kanın nüfuz etmesi) azalması anlamına gelir. Perfüzyon ciddi şekilde azalırsa, hayati organlar kapanacak ve kişi ölecektir. Vücut bu potansiyel felakete, yaralı kan damarı duvarında kanın pıhtılaşma sürecini başlatan maddeler salgılayarak yanıt verir. Pıhtılaşmanın her adımı gerçekleştikçe, daha fazla pıhtılaşma maddesinin salınmasını uyarır. Bu, pıhtılaşma ve hasarlı bölgenin kapatılması süreçlerini hızlandırır. Pıhtılaşma, pıhtılaşma proteinlerinin sıkı bir şekilde kontrol edilen mevcudiyetine dayalı olarak yerel bir alanda tutulur. Bu, uyarlanabilir, hayat kurtarıcı bir olaylar dizisidir.
Önceki Ders: İnsan Yaşamı için Gereklilikler
Sonraki Ders: Anatomik Terim Bilgisi
Yorumlar
Yorum Gönder