Reguleringsmekanismer hva de er og hvordan kroppen fungerer

Levende vesener, både dyr og grønnsaker. Hva for oss er avføring, for andre mikroorganismer og virvelløse dyr er saftige stoffer som blir transformert til en del av vevene deres (organisk materiale), og dermed tillater fortsettelsen av karbonsyklusen innenfor de trofiske kjedene i økosystemene.

Å være et åpent system er nødvendig for å overleve: energi blir ikke opprettet eller ødelagt, det blir bare transformert (i henhold til energibesparelsesloven), og derfor må vi skaffe det fra miljøet kontinuerlig. Uansett har dette også flere negative punkter, slik som vi forsvinner varmen konstant i miljøet, vi er avhengige av miljøet vårt for alt vårt biologiske arbeid, og vi kan bli syke og dø som en direkte konsekvens av hva som skjer i miljøet vårt.

For å sette litt orden i det endrede kaoset som er miljøet, Kroppene våre har en serie biologiske og/eller fysiologiske reguleringsmekanismer For å opprettholde en stabil intern tilstand, kompensere endringene som kan skje i miljøet. La oss se hvordan de er.

• Beslektet artikkel: "De 10 grenene til biologi: dens mål og egenskaper"

Hva er en reguleringsmekanisme?

I biologi er en mekanisme Et system med deler som samhandler på en årsakssammenheng, noe som fører til prosesser som har en eller flere effekter på miljøet, enten det er internt, eksternt eller begge deler. En mekanisme kan være prosessen som fører til svetten av mennesket i et hett øyeblikk (fysiologi), men naturlig seleksjon eller genetisk drift anses også som mekanismer, selv om i dette tilfellet av evolusjonær natur.

I verden av reguleringsmekanismer er ingenting svart eller hvitt, da Biologiske enheter er ekstremt komplekse (multikomponentielle) vesener, hvis systemer er i kontinuerlig samhandling og tilbakemelding. Utover mangfoldet kan tre hovednivåer skilles ut i de underliggende mekanismene for et levende vesen:

• Genetiske mekanismer: den laveste i hierarkiet. Generens funksjon og deres uttrykk er essensiell, men basalsubstratet til hvert system tilsvarer.
• Cellulære operasjonsmekanismer: Følgende mekanisme er en som angår cellen, og derfor for organene og vevene i kroppen.
• Nervøse og endokrine mekanismer: De er de mest avanserte reguleringsmekanismene i evolusjonsskalaen.

Alle levende vesener har genetiske mekanismer, fordi en celle per definisjon må ha et genom for å bruke selv på fremtidige anledninger (til og med bare et kromosom, som i bakterier). På den annen side må hver enhet i live presentere minst en cellulær reguleringsmekanisme, siden den grunnleggende enhetens enhet er cellen, selv om den komponerer hele organismen (som tilfellet er bakterier og buer).

Som du kan forestille deg, Hjernen til de fysiologiske reguleringsmekanismene (kjertler og nevroner, som er en del av henholdsvis endokrine og nervesystemer) er begrenset til de mest evolusjonært komplekse dyrene, Som vi er virveldyr, selv om andre levende vesener også har sin egen nerve og endokrine skalaer.

På dette tidspunktet skal det bemerkes at regulatoriske kretsløp kan presentere to tilbakemeldingssystemer (tilbakemeldinger): positive og negative. Vi forklarer hva de består kort i følgende linjer.

1. Negativ tilbakemelding

I denne anledning, Reguleringsmekanismen søker å opprettholde en X -parameter under et veldig spesifikt spekter, alltid nær x0 -verdien, som er det maksimale optimale i et spesifikt miljø. Parameter X -verdier blir samlet inn fra miljøet eller det indre miljøet gjennom informasjonskanaler (for eksempel termoreceptorer og andre nervegrupper), og informasjonen blir ført til sentrum av mekanismen, som vil generere svar basert på miljøet på best mulig måte.

2. Positive tilbakemeldinger

I dette tilfellet endres tingen. Målet med positive tilbakemeldingsreguleringsmekanismer er nå den maksimale effektiviteten til parameter x, avviket fra x0 -verdien, når visse betingelser er nådd.

Selv om vi beveger oss i ganske komplekse konsepter, er forskjellen mellom en negativ tilbakemelding og en positiv en veldig lett å forstå: I det første tilfellet reagerer systemet på en motsatt retning av signalet, det vil si at det har en tendens til å "stabilisere" den Utgang av systemet slik at det opprettholdes under konstante forhold. Ved motstykke, i positive tilbakemeldinger, forårsaker effektene eller avkjørselen til et system kumulative effekter ved inngangen. I sistnevnte tilfelle er det et system som per definisjon presenterer et ustabilt likevektspunkt.

• Du kan være interessert: "De 12 menneskelige kroppssystemene (og hvordan de fungerer)"

Eksempler på reguleringsmekanismer

Vi har beveget oss mellom ganske eteriske konsepter, så det vil komme godt å eksemplifisere litt av en mekanisme for regulering fra det fysiologiske synspunktet. La oss for eksempel si at vi vil forstå hvordan svette forekommer i mennesket. Gå for det.

For det første skal det bemerkes at det Svette er en reguleringsmekanisme modulert av det sympatiske nervesystemet, som er ansvarlig for mange ufrivillige funksjoner hos mennesker. Vår hypothalamus inneholder nevroner i det fremre og preapteriske området som er spesialisert i å registrere endringer i intern temperatur og cerebral cortex -aktivitet. Derfor, når informasjonen om at det er overflødig varme (det være seg internt eller ekstern) kommer, sender hypothalamus signalet med kolinerge fibre til ecrinkjertlene fordelt over huden for å utskille svette.

Svette kommer til midten gjennom porene som kommuniserer til Ecrine -kjertlene med huden. Ettersom væsker trenger varme for å fordampe (tross alt er varme energi), denne overflødige kroppsoverflatetemperaturen, noe som gjør vårt generelle system kjølig. Ved fordampning av svette spretter 27% av kroppsvarmen, så det er ikke overraskende at denne mekanismen blir lansert før noen fysisk og/eller miljømessig variasjon.

I dette tilfellet er vi teoretiske mot en negativ tilbakemeldingsreguleringsmekanisme. Organismens interesse er å opprettholde kroppstemperatur (parameter X) i et tilstrekkelig intervall så nært som mulig til idealet, som er mellom 36 og 37 grader. I dette systemet reagerer det funksjonelle komplekset omvendt på den ytre stimulansen.

Hvis vi blir filosofiske, Vi kan også tenke oss naturlig seleksjon eller genetisk drift som reguleringsmekanismer Fra et evolusjonært synspunkt. Naturlig utvalg utøver trykk på det åpne systemet som er en populasjon, og velger de mest fordelaktige lange genene og avfeier det minst tilpasningsdyktige.

For eksempel kan et dyr av en slags fugl som er født (av et sentrum) med en større topp enn resten, ha større letthet av jakt insekter mellom trærne i trærne. Ettersom dette levende vesen har en fordel i forhold til resten, kan det mate mer, det vil vokse mer, og derfor vil det være sterkere når du konkurrerer med resten av mennene for å reprodusere. Hvis funksjonen "stor topp" er arvelig, vil det forventes at avkommet til nevnte dyr vil være mer levedyktig enn resten.

Gjennom generasjonene vil således "store topp" -funksjonen øke i befolkningen, fordi de ganske enkelt presenterer den og har flere muligheter til å reprodusere. Naturlig seleksjon fungerer som en klar evolusjonsreguleringsmekanisme i dette tilfellet, siden andelen gener i en populasjon varierer i henhold til miljømessige pålegg.

• Du kan være interessert: "Teorien om biologisk evolusjon: Hva er og hva som forklarer"

Sammendrag

Som du kunne se, går reguleringsmekanismene i biologiens verden langt utover termoregulering eller energiforbruk. Fra uttrykk av gener til evolusjon av arter, kan alt oppsummeres i en positiv eller negativ tilbakemelding som søker å nå et maksimalt effektivitetspunkt, på et eller annet tidspunkt. Til slutt er målet å oppnå den maksimale interne balansen på alle mulige måter, alltid ta hensyn til miljømessige pålegg.

Bibliografiske referanser:

• Bechtel, w. (2011). Mekanisme og biologisk forklaring. Filosofi om vitenskap, 78 (4), 533-557.
• Brocklehurst, f., & McLauchlan, K. TIL. (nitten nittiseks). Fri radikal mekanisme for effekten av miljøelektromagnetiske felt på biologiske systemer. International Journal of Radiation Biology, 69 (1), 3-24.
• Endler, J. TIL. (2020). Naturlig utvalg i naturen.(MPB-21), bind 21. Princeton University Press.
• Gadgil, m., & Bossert, w. H. (1970). Livshistoriske konsekvinner av naturlig utvalg. The American Naturalist, 104 (935), 1-24.
• Godfrey-Smith, p. (2009). Darwinian befolkning og naturlig utvalg. Oxford University Press.
• Hastings, J. W., & Sweeney, B. M. (1957). På mekanismen for temperaturuavhengighet i en biologisk klokke. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 43 (9), 804.
• Lednev, v. V. (1991). Mulig mekanisme for påvirkning av svake magnetfelt på biologiske systemer. Bioelektromagnetikk, 12 (2), 71-75.
• Leight Jr, og. G. (1970). Naturlig utvalg og mutabilitet. The American Naturalist, 104 (937), 301-305.
• Person, f. N. J. (2003). På mekanismen for vedheft i biologiske systemer. Journal of Chemical Physics, 118 (16), 7614-7621.
• Stolman, l. P. (2008). Hyperhidrosis: Medisinsk og kirurgisk behandling. Eplasty, 8.