معلومة

16.16: الحفاظ على التوازن - علم الأحياء

16.16: الحفاظ على التوازن - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يؤدي كل جهاز عضوي وظائف محددة للجسم ، وعادة ما يتم دراسة كل جهاز بشكل مستقل. ومع ذلك ، تعمل أجهزة الأعضاء أيضًا معًا لمساعدة الجسم في الحفاظ على التوازن.

مستويات المياه

على سبيل المثال ، تساعد أنظمة القلب والأوعية الدموية والجهاز البولي واللمفاوي الجسم على التحكم في توازن الماء. تنقل أنظمة القلب والأوعية الدموية والجهاز الليمفاوي السوائل في جميع أنحاء الجسم وتساعد في استشعار كل من مستويات الذائبة والماء وتنظيم الضغط. إذا كان مستوى الماء مرتفعًا جدًا ، فإن الجهاز البولي ينتج بولًا أكثر تمييعًا (بول ذو محتوى مائي أعلى) للمساعدة في التخلص من الماء الزائد. إذا انخفض مستوى الماء بشكل كبير ، يتم إنتاج بول أكثر تركيزًا بحيث يتم الحفاظ على الماء.

درجات الحرارة الداخلية

وبالمثل ، تعمل أنظمة القلب والأوعية الدموية والجسم (الجلد والتركيبات المرتبطة به) والجهاز التنفسي والعضلي معًا لمساعدة الجسم في الحفاظ على درجة حرارة داخلية مستقرة. إذا ارتفعت درجة حرارة الجسم ، تتمدد الأوعية الدموية في الجلد ، مما يسمح بتدفق المزيد من الدم بالقرب من سطح الجلد. هذا يسمح للحرارة بالتبدد عبر الجلد وفي الهواء المحيط. قد يفرز الجلد العرق أيضًا إذا كان الجسم ساخنًا جدًا ؛ عندما يتبخر العرق يساعد على تبريد الجسم. يمكن أن يساعد التنفس السريع الجسم أيضًا على التخلص من الحرارة الزائدة. تفسر هذه الاستجابات لارتفاع درجة حرارة الجسم معًا سبب تعرقك ولهثتك واحمرار وجهك عند ممارسة الرياضة بقوة. (التنفس الثقيل أثناء التمرين هو أيضًا إحدى الطرق التي يحصل بها الجسم على المزيد من الأكسجين لعضلاتك ، والتخلص من ثاني أكسيد الكربون الإضافي الذي تنتجه العضلات.)

على العكس من ذلك ، إذا كان جسمك شديد البرودة ، تنقبض الأوعية الدموية في الجلد ، ويتباطأ تدفق الدم إلى الأطراف (الذراعين والساقين). تنقبض العضلات وتسترخي بسرعة ، مما يولد حرارة لإبقائك دافئًا. يرتفع الشعر الموجود على بشرتك ، محاصرًا المزيد من الهواء ، وهو عازل جيد ، بالقرب من بشرتك. تفسر هذه الاستجابات لانخفاض درجة حرارة الجسم سبب ارتجافك ، و "قشعريرة" ، و برودة الأطراف ، وشحوبها عندما تكون باردًا.

دراسة حالة: الحمى

إذن ماذا يحدث عندما تصاب بالحمى؟ هل هذا يعني أن جسمك غير قادر على الحفاظ على توازنه ، بنفس الطريقة التي يصبح بها منزلك ساخنًا جدًا إذا تعطل مكيف الهواء؟

في الحالات القصوى ، يمكن أن تكون الحمى حالة طبية طارئة ؛ لكن الحمى هي استجابة فسيولوجية تكيفية لجسمنا لبعض العوامل المعدية. ستؤدي بعض المواد الكيميائية التي تسمى البيروجينات إلى تحفيز منطقة ما تحت المهاد لديك لتحويل نقطة التحديد إلى قيمة أعلى. هذا أشبه ببرمجة منظم الحرارة في منزلك على درجة حرارة أعلى لتوفير الطاقة في يوم حار عندما لا تكون في المنزل خلال النهار. يمكن أن تأتي هذه البيروجينات من الكائنات الحية الدقيقة التي تصيبك ، أو يمكن أن تنتجها خلايا الجسم استجابةً لعدوى من نوع ما.

أسئلة الممارسة

  1. مع زيادة مستوى البيروجينات في الدم ، وإعادة تعيين نقطة الضبط أعلى ، تستجيب المستقبلات الكيميائية التي تحفز الوطاء الآن لـ ________ كمتغير ، بدلاً من المستقبلات الحرارية التي تستجيب لدرجة حرارة الجسم كمتغير.
    1. درجة الحرارة
    2. البيروجينات
    3. معدل ضربات القلب
    4. ضغط الدم

    [تكشف-الإجابة q = ”163634 ″] إظهار الإجابة [/ تكشف-الإجابة]
    [إجابة مخفية أ = ”163634 ″] الخيار ب صحيح. تؤدي الزيادة في المواد الكيميائية البيروجينية في الدم إلى تحفيز المستقبلات التي تعيد ضبط الحد الأعلى لدرجة الحرارة للاستجابة للحمى. درجة الحرارة هي المتغير أثناء تنظيم درجة حرارة الجسم الطبيعية ، ولكن ليس في هذا السيناريو. يحمل الدم المادة الكيميائية التي تحفز الاستجابة الحموية ، لكن معدل ضربات القلب لن يحفز هذا المستقبل بشكل مباشر. يحمل الدم المادة الكيميائية التي تحفز الاستجابة الحموية ، لكن ضغط الدم لن يحفز هذا المستقبل بشكل مباشر. [/ hidden-answer]

  2. مركز التحكم هو _________.
    1. الهيكل العظمي والعضلات
    2. الغدد العرقية
    3. الأوعية الدموية
    4. الغدة النخامية

    [تكشف-إجابة q = ”542016 ″] إظهار الإجابة [/ تكشف-إجابة]
    [hidden-answer a = ”542016 ″] الإجابة الصحيحة d. ما تحت المهاد هو مركز التحكم لكل من التوازن الطبيعي لدرجات حرارة الجسم والاستجابة للحمى. عضلات الهيكل العظمي والغدد العرقية والأوعية الدموية كلها مؤثرات. [/ hidden-answer]

  3. نظرًا لزيادة نقطة التحديد ، فأنت تشعر الآن بالبرودة على الرغم من أن لديك ما يمكن أن يكون عادة درجة حرارة الجسم ضمن النطاق الصحي. ينتج عن ذلك "القشعريرة" التي تشعر بها عندما تصاب بالحمى. استجابة لذلك ، سيعمل الوطاء على زيادة درجة حرارة الجسم. أي رد سيفعل هذا؟
    1. سوف تحفز منطقة ما تحت المهاد الغدد العرقية وتوسع الأوعية الدموية كمؤثرات لتهدئة الجسم.
    2. سوف تحفز منطقة ما تحت المهاد عضلات الهيكل العظمي على الارتعاش وتضييق الأوعية الدموية.

    [تكشف-إجابة q = ”277548 ″] إظهار الإجابة [/ تكشف-إجابة]
    [إجابة مخفية أ = ”277548 ″] الخيار ب صحيح. هذا من شأنه أن يزيد من درجة حرارة الجسم. الخيار (أ) من شأنه أن يقلل من درجة حرارة الجسم.

    [/ إجابة مخفية]

على الرغم من أن الدليل غير مباشر فقط ، يُعتقد أن الحمى تعزز الاستجابة المناعية للجسم. قد تؤدي زيادة درجة الحرارة في الواقع إلى إضعاف تكاثر البكتيريا والفيروسات المصابة التي يتم تكييفها للبقاء على قيد الحياة بشكل أفضل في نطاق درجة حرارة الجسم العادية. هذا يمكن أن يعطي الخلايا المناعية فرصة لتدمير الكائنات الحية الدقيقة قبل أن تتكاثر بسرعة وتنتشر في الجسم. هناك أيضًا بعض الأدلة غير المباشرة على أن زيادة درجة حرارة الجسم تعدل بشكل طفيف العديد من التفاعلات الأيضية بطرق تسمح أيضًا للجهاز المناعي بالعمل بكفاءة أكبر.

أسئلة الممارسة

  1. بمجرد الوصول إلى نقطة الضبط الأعلى الجديدة ، تحفز المستقبلات الحرارية _________ كمركز تحكم.
    1. الهيكل العظمي والعضلات
    2. الغدد العرقية
    3. الأوعية الدموية
    4. الغدة النخامية

    [تكشف-إجابة q = ”413091 ″] إظهار الإجابة [/ تكشف-إجابة]
    [إجابة مخفية أ = ”413091 ″] الخيار د صحيح. الوطاء هو مركز التحكم لكل من التوازن الطبيعي لدرجة حرارة الجسم والاستجابة للحمى. العضلات والغدد العرقية والأوعية الدموية من العوامل المؤثرة. لا يعملون كمركز تحكم.

    [/ إجابة مخفية]

  2. استجابة لذلك ، يتم تحفيز الغدد العرقية والأوعية الدموية (المؤثرات) على _________.
    1. يفرز العرق للتبخر وتمدد الأوعية الدموية لزيادة فقدان الحرارة من الدم بالقرب من سطح الجلد.
    2. قشعريرة لتوليد الحرارة وتضييق الأوعية للحفاظ على الحرارة عن طريق إبعاد الدم عن سطح الجلد.

    [تكشف-الإجابة q = ”81873 ″] إظهار الإجابة [/ تكشف-الإجابة]
    [hidden-answer a = ”81873 ″] الخيار a صحيح. هذا سوف يبرد الجسم. الخيار (ب) يسخن الجسم.

    [/ إجابة مخفية]

لسوء الحظ ، أثناء بعض حالات العدوى ، تأتي مستويات البيروجين على شكل "موجات". هذا يضبط درجة الحرارة الخاصة بك لأعلى ولأسفل. عندما تنخفض مستويات البيروجين ، تحصل على الجزء الآخر من تجربة الحمى: "التعرق" والشعور بالاحمرار. طالما استمرت مستويات البيروجين في الزيادة والنقصان ، ستشعر وكأنك تتأرجح ذهابًا وإيابًا.

سؤال الممارسة

  1. بمجرد تقليل مستوى البيروجين لأن العدوى تحت السيطرة ، ________ (مركز التحكم) سيعيد ضبط نقطة الضبط الأعلى إلى الوضع الطبيعي.
    1. المستقبلات الحرارية
    2. المستقبلات الكيميائية
    3. الغدة النخامية

    [تكشف-إجابة q = ”873207 ″] إظهار الإجابة [/ تكشف-إجابة]
    [hidden-answer a = ”873207 ″] الخيار c صحيح. لا يزال الوطاء هو مركز التحكم الذي يستجيب لمنبه من نوع ما من المستقبلات. تحفز المستقبلات الحرارية والمستقبلات الكيميائية مركز التحكم استجابة لتغير في المتغير الذي ترصده ، في هذه الحالة درجة حرارة الجسم. [/ hidden-answer]

سيستمر جسمك في التأرجح ذهابًا وإيابًا بين حدود درجة الحرارة الطبيعية العلوية والسفلية للجسم ، ولكن نظرًا لأنه يقع الآن ضمن نطاق درجة الحرارة "الطبيعية" ، فمن المحتمل أنك لن تلاحظ حتى أن جسمك لا يزال يعمل ، ويحافظ على التوازن من هذا المتغير.

سؤال الممارسة

  1. غالبًا ما يصاب المرضى بالحمى بعد العملية. أي مما يلي سيفعل ليس يكون سببا معقولا لمثل هذه الاستجابة؟
    1. تحفز صدمة الأنسجة الناتجة عن العملية خلايا الجسم على إطلاق البيروجينات.
    2. على الرغم من الاحتياطات ، فقد أصابت بعض البكتيريا الشخص أثناء العملية.
    3. أدت العملية إلى إتلاف المستقبلات الحرارية
    4. أثرت الأدوية اللاحقة للعمليات الجراحية على جهاز المناعة ، مما تسبب في إطلاق البيروجينات.

    [تكشف-إجابة q = ”523682 ″] إظهار الإجابة [/ تكشف-إجابة]
    [إجابة مخفية أ = ”523682 ″] الخيار ج صحيح. توجد المستقبلات الحرارية في جميع أنحاء الجسم ، لذلك فمن غير المحتمل أن تؤدي العملية إلى إتلاف جميع المستقبلات بشكل مباشر. جميع الخيارات الأخرى يمكن أن تكون سببًا لحمى ما بعد الجراحة. [/ hidden-answer]

استتباب الأيونات

وظائف الجسم مثل تنظيم ضربات القلب ، وتقلص العضلات ، وتنشيط الإنزيمات ، والتواصل الخلوي تتطلب مستويات من الكالسيوم منظمة بإحكام. عادة ، نحصل على الكثير من الكالسيوم من نظامنا الغذائي. تمتص الأمعاء الدقيقة الكالسيوم من الطعام المهضوم.

نظام الغدد الصماء هو مركز التحكم لتنظيم توازن الكالسيوم في الدم. تحتوي الغدد الجار درقية والغدة الدرقية على مستقبلات تستجيب لمستويات الكالسيوم في الدم. في نظام التغذية المرتدة هذا ، يكون مستوى الكالسيوم في الدم متغيرًا ، لأنه يتغير استجابةً للبيئة. التغيرات في مستوى الكالسيوم في الدم لها التأثيرات التالية:

  • عندما ينخفض ​​مستوى الكالسيوم في الدم ، تفرز الغدة الجار درقية هرمون الغدة الدرقية. يتسبب هذا الهرمون في استجابة الأعضاء المستجيبة (الكلى والعظام) لزيادة مستويات الكالسيوم. تمنع الكلى الكالسيوم من إفرازه في البول. تعيد ناقضات العظم الموجودة في العظام امتصاص أنسجة العظام وتطلق الكالسيوم.
  • عندما ترتفع مستويات الكالسيوم في الدم ، تفرز الغدة الدرقية كالسيتونين. يتسبب الكالسيتونين في قيام الكلى بإعادة امتصاص كمية أقل من الكالسيوم من المرشح ، مما يسمح بإزالة الكالسيوم الزائد من الجسم في البول. يمنع الكالسيتونين أيضًا تكوين فيتامين د النشط في الكلى. بدون فيتامين د ، لا تمتص الأمعاء الدقيقة نفس القدر من الكالسيوم الغذائي. بانيات العظم ، التي يحفزها الكالسيتونين ، تستخدم الكالسيوم في الدم لإضافته إلى أنسجة العظام.

أسئلة الممارسة

بناءً على الوصف أعلاه لتوازن الكالسيوم ، حاول الإجابة على هذه الأسئلة:

  1. ما هو المتغير؟
  2. ما هو المستقبل؟
  3. ما هو مركز التحكم؟
  4. ما هو المستجيب؟
  1. بول
  2. نظام الغدد الصماء
  3. هرمون الغدة الجار درقية أو الكالسيتونين
  4. مستويات الكالسيوم

[تكشف-إجابة q = ”688637 ″] إظهار تلميح [/ تكشف-إجابة]
[hidden-answer a = ”688637 ″] إليك حلقة الملاحظات المكتملة:

[/ إجابة مخفية]

[تكشف-الإجابة q = ”31679 ″] إظهار الإجابات [/ تكشف-الإجابة]
[إجابة مخفية أ = "31679 ″]

  1. الخيار د صحيح: الكالسيوم هو المتغير. تعد المستويات المناسبة من الكالسيوم مهمة للعديد من وظائف الجسم.
  2. الخيار ب صحيح: نظام الغدد الصماء هو المستقبل. ينظم جهاز الغدد الصماء أشياء كثيرة.
  3. الخيار ب صحيح: نظام الغدد الصماء هو مركز التحكم. يمكن لجهاز الغدد الصماء استشعار مستويات الكالسيوم وتعديلها. هرمون الغدة الجار درقية والكالسيتونين هو المستجيب.
  4. الخيار ج صحيح: هرمون الغدة الجار درقية والكالسيتونين هما المؤثران ؛ يغيرون وظيفة الكلى والعظام للحفاظ على توازن الكالسيوم. [/ إجابة مخفية]

يمكن أن يؤدي اختلال توازن الكالسيوم في الدم إلى المرض أو حتى الموت. نقص كالسيوم الدم يشير إلى انخفاض مستويات الكالسيوم في الدم. تشمل علامات نقص كالسيوم الدم تقلصات عضلية واضطرابات في القلب. فرط كالسيوم الدم يحدث عندما تكون مستويات الكالسيوم في الدم أعلى من المعتاد. يمكن أن يتسبب فرط كالسيوم الدم أيضًا في حدوث خلل في وظائف القلب بالإضافة إلى ضعف العضلات وحصوات الكلى.

سؤال الممارسة

ما هي المشكلة (المشاكل) المرتبطة / المرتبطة بخلل استتباب الكالسيوم؟

  1. مرض قلبي
  2. أمراض العظام
  3. على حد سواء
  4. لا

[إظهار الإجابة q = ”477121 ″] إظهار الإجابة [/ إظهار الإجابة]
[إجابة مخفية أ = ”477121 ″] الخيار ج صحيح. غالبًا ما يتأثر القلب بتغيرات الكالسيوم الكبيرة قصيرة المدى ، وغالبًا ما تتأثر العظام بتغيرات الكالسيوم الصغيرة طويلة المدى. يمكن أن يؤثر ضعف استتباب الكالسيوم أيضًا على وظيفة العضلات ويمكن أن يؤدي إلى تكوين حصوات الكلى. [/ hidden-answer]

شاهد هذا الفيديو للاطلاع على مناقشة أخرى حول الاستتباب وأنظمة الأعضاء:

يمكن العثور على رابط لعناصر تفاعلية في أسفل هذه الصفحة.


شاهد الفيديو: الحفاظ على التوازن البيئي (ديسمبر 2022).