Bioloogia kursus gümnaasiumiõpilastele

4. Sisekeskkonna stabiilsus ehk homöostaas

 

Stabiilne sisekeskkond ehk homöostaas on organismide võime hoida oma sisekeskkonda tasakaalus ja see tagab kõikide biokeemiliste protsesside tasakaalustatud toimumise ja sellega ka organismi normaalse talitlemise.

Isegi väike muutus keemilistes või füüsikalistes raku sisekeskkonna omadustes võib organismi biokeemilisi protsesse häirida ning ekstreemjuhtudel koguni organismi tappa. 

Temperatuuri tasakaalustamise võime alusel jaotatakse organismid poikilotermseteks ehk kõigusoojasteks (need, kellel kehatemperatuuri homöostaas puudub, näiteks taimed, selgrootud loomad, kahepaiksed) ja homöotermseteks ehk püsisoojasteks (need, kellel kujuneb täiskasvanuks saades kehatemperatuuri hoidmine, nt linnud ja imetajad).


Organismis tuleb hoida konstantsena: 

  • glükoosi kontsentratsiooni,
  • erinevate ioonide kontsentratsiooni (nt. naatrium, kaalium, kaltsium),
  • süsihappegaasi kontsentratsiooni (hapnik püsib enamasti stabiilsena),
  • vee- ja osmoregulatsiooni (vee ja lahustunud aine vahekord),
  • pH (happe ja leelise vahekord)

Rakkudes toimuvad reaktsioonid vajavad kindlaid tingimusi teatud vahemikes ja seda  reguleerivad närvisüsteem ja hormoonid.

Stabiilse sisekeskkonna näitajad veres

Verenäitaja Normaalne näitaja  Organid, mis tagavad homöostaasi Tasakaalu
reguleerivad 
 pH (happelisus)  7,365  neerud  kilpnäärme hormoonid
 Toitainete sisaldus varieerub     
Glükoosi sisaldus 3,5–6,0 mmol/l maks ja pankreas (kõhunääre) insuliin, glükagoon;
glükogeeni varu maksas ja lihastes 
Süsihappegaasi/hapniku sisaldus

CO2 – 

20-29 mmol/l

O2 –  95-100 %

kopsud  piklikaju hingamiskeskus
Veesisaldus u.70 % inimese kaalust neerud hüpofüüs,
ADH – antidiureetiline hormoon
Ioonide kontsentratsioon

nt Ca2+   
2,0 – 2,8 mmol/l 
 

neerud  kilpnäärme hormoonid,
ADH
Temperatuur 36 – 37 oC maks ja nahk  vaheaju hüpotalamus
Kusiaine ehk uurea ehk karbamiidi sisaldus   2,8–8,1 mmol/L  neerud  kilpnäärme hormoonid

Täiendav info ja harjutusülesanded
Inimese sisekeskkonna stabiilsuse tagamine https://vara.e-koolikott.ee/taxonomy/term/2434
Inimese energiavajadus ja termoregulatsioon https://vara.e-koolikott.ee/taxonomy/term/2435

Vaata videot
Homöostaas https://www.youtube.com/watch?v=rLIEeUP_e-Y
Positiivne ja negatiivne tagasiside https://www.youtube.com/watch?v=zv8LHyH7_rI
Termoregulatsioon vereringes https://www.youtube.com/watch?v=C_LiAEjuIIc
Termoregulatsioon lihastes https://www.youtube.com/watch?v=HfXqyPS5bRo

Oluline info, mida meelde jätta

  • Inimorganismi talitluse regulatsioon on keeruline protsess, mille eesmärk on hoida keha erinevad funktsioonid tasakaalus ja stabiilsena, sõltumata väliskeskkonna muutustest. See tagab inimese võime kohaneda erinevate olukordadega ning säilitada tervis ja heaolu.
  • Inimorganismi talitluse regulatsioon hõlmab kahte peamist mehhanismi – neuraalne ja humoraalne, st närvisüsteemi ja hormoonide abil.
  • Närvisüsteem jaotub omakorda kaheks – kesknärvisüsteem (peaaju ja seljaaju) ja piirdenärvisüsteem (närvid).
  • Piirdenärvisüsteemi (PNS) kuuluvad sensoorne (tundenärvid), somaatiline (tahtele alluvad liigutajanärvid) ja autonoomne piirdenärvisüsteem.
  • Autonoomne närvisüsteem reguleerib automaatselt paljusid keha funktsioone, mille üle meil tavaliselt teadlikku kontrolli ei ole.
  •  Autonoomne närvisüsteem jaguneb kaheks haruks – sümpaatiline ja parasümpaatiline PNS.
  • Sümpaatiline närvisüsteem aktiveerub tavaliselt võitluse või põgenemise olukordades ning suurendab südamelööke, ahendab veresooni, laiendab pupille ja mobiliseerib energiavarusid. 
  • Parasümpaatilist närvisüsteemi seostatakse lõõgastumise ja seedimise protsessidega. See aeglustab südame löögisagedust, laiendab veresooni seedetraktis ning soodustab seedimist ja taastumist. 
  • Hormonaalne regulatsioon ehk nndokriinsüsteem vastutab hormoonide tootmise ja vabastamise eest, mis omakorda mõjutavad paljusid keha funktsioone ja protsesse. Hormoonid toimivad kemikaalidena, mis liiguvad vereringe kaudu sihtorganitesse, kus nad mõjutavad sihtorganite tegevust. 
  • Näiteks insuliin, mis reguleerib veresuhkru taset ja aitab selle imendumisel rakkudesse. 
  • Kilpnäärmehormoonid, mis mõjutavad ainevahetust, kasvu ja arengut. 
  • Adrenaliin, mis valmistab organismi ette stressireaktsiooniks. 
  • Kogu organismi talitluse regulatsioon on pidev protsess, mis toimub tagasiside mehhanismide abil. See tähendab, et keha  kohandab vastavalt keha sesiundile hormoonide ja närviimpulsside kaudu nende talitlust. 
  • Näiteks, kui veresuhkru tase tõuseb, vabastab keha insuliini, mis aitab veresuhkrul jõuda normaalsetele tasemetele. 
  • Kui keha tunneb end külmununa, saadab see signaale sümpaatilisele närvisüsteemile, et suurendada kehatemperatuuri ja hoida meid soojana. 
  • Regulatsioonisüsteemide koostöö võimaldab organismil säilitada stabiilse sisekeskkonna, mis on elutähtis erinevate keha protsesside normaalseks toimimiseks ja heaolu tagamiseks.