מהו הומאוסטזיס ואיך הגוף מווסת טמפרטורה, מים וסוכר
מבוא
הומאוסטזיס (Homeostasis) הוא היכולת של הגוף לשמור על סביבה פנימית יציבה, למרות שינויים בסביבה החיצונית. בין אם חם או קר בחוץ, בין אם אכלנו או לא, הגוף עובד ללא הרף כדי לשמור על טמפרטורה קבועה, רמת סוכר נכונה, איזון מים, pH קבוע ועוד. זהו תנאי הכרחי לחיים!
טמפרטורה קבועה: 37°C - הגוף מתחמם או מתקרר כדי לשמור על טמפרטורה
רמת סוכר יציבה: גלוקוז בדם נשמר ברמה קבועה למרות אכילה וצריכה
איזון מים: כמות המים והמלחים בגוף נשמרת באיזון
משוב שלילי: מנגנון בקרה שמחזיר את הגוף למצב האידיאלי
מהו הומאוסטזיס?
הגדרה ועקרונות
הומאוסטזיס הוא תהליך דינמי של שמירה על יציבות.
הומאוסטזיס הוא לולאת בקרה - זיהוי סטייה ← תיקון ← חזרה לנורמה.
משוב שלילי - מנגנון הבקרה
משוב שלילי הוא המנגנון המרכזי שמאפשר הומאוסטזיס.
משוב שלילי הוא 'מייצב אוטומטי' - שומר על הגוף בטווח הבטוח.
ויסות טמפרטורת הגוף
שמירה על 37°C
טמפרטורת גוף תקינה היא 36.5-37.5°C. הגוף עובד קשה לשמור על טווח זה.
ויסות הטמפרטורה הוא דוגמה מושלמת למשוב שלילי - חום ← קירור, קור ← חימום.
במשוב שלילי, הגוף מזהה סטייה מהאיזון ומפעיל תגובה שמחזירה את המצב לערך התקין.
ויסות רמת הסוכר בדם
שמירה על רמת גלוקוז
רמת הגלוקוז בדם צריכה להישאר בטווח של 70-110 mg/dL (בצום).
ויסות הסוכר הוא משחק איזון הורמונלי - אינסולין מוריד, גלוקגון מעלה.
אינסולין vs. גלוקגון
אינסולין
תפקיד:הורדת רמת הסוכר בדם
מופרש כאשר: רמת סוכר גבוהה (אחרי אכילה)
פעולות: • מאפשר לתאים לספוג גלוקוז • מורה לכבד לאחסן גלוקוז כגליקוגן • מעודד המרה לשומן
תוצאה: רמת סוכר יורדת
גלוקגון
תפקיד:העלאת רמת הסוכר בדם
מופרש כאשר: רמת סוכר נמוכה (בין ארוחות)
פעולות: • מורה לכבד לפרק גליקוגן לגלוקוז • משחרר גלוקוז מהכבד לדם • מעודד פירוק שומנים
תוצאה: רמת סוכר עולה
שני ההורמונים מופרשים מהלבלב, אך מתאים שונים (אינסולין מתאי בטא, גלוקגון מתאי אלפא)
ויסות איזון המים והמלחים
תפקיד הכליות
הכליות הן 'מערכת הסינון' של הגוף - שומרות על איזון מים ומלחים.
הכליות הן 'וסת המים' - מתאימות את כמות השתן לצרכי הגוף.
דוגמאות נוספות להומאוסטזיס
ויסות pH בדם
pH תקין: 7.35-7.45. הריאות והכליות מוציאות חומצות/בסיסים כדי לשמור על איזון
ויסות לחץ דם
כלי דם מתרחבים/מצטמצמים, הלב משנה קצב, כליות מווסתות נפח דם
ויסות רמת סידן
הורמונים מווסתים ספיגה ושחרור של סידן מהעצמות לדם
ויסות רמת חמצן
קצב ועומק הנשימה משתנים כדי לספק מספיק O₂ ולהוציא CO₂
מה יקרה אם מנגנון המשוב השלילי לא יעבוד? למשל, אם הגוף ימשיך לייצר חום גם כשהטמפרטורה כבר גבוהה?
למה הזעה עוזרת לקרר את הגוף דווקא כשחם לנו?
מה קורה בגוף כשאנחנו אוכלים ארוחה עשירה בסוכרים, ואיך הגוף חוזר לאיזון?
חלק ב׳ · בדיקת ידע
מבחן מסכם
קראו כל שאלה בעיון. בשאלות בחירה סמנו תשובה אחת, ובשאלות פתוחות כתבו תשובה מלאה במקום המיועד.
1.ילדה משחקת בחוץ ביום חם, אבל טמפרטורת הגוף שלה נשארת קרובה ל-37 מעלות. איזה מושג מתאר זאת?
אעיכול
בהומאוסטזיס
גרפלקס
דהפריה
2.מהי טמפרטורת הגוף הרגילה של האדם?
אכ-30 מעלות צלזיוס
בכ-40 מעלות צלזיוס
גכ-37 מעלות צלזיוס
דכ-25 מעלות צלזיוס
3.ילד משחק בשמש והגוף שלו מתחמם. איזו תגובה תעזור לקרר אותו?
אהזעה והרחבת כלי דם בעור
ברעד שרירים וכיווץ כלי דם בעור
גירידה בזרימת הדם לעור
דהפסקת נשימה לזמן קצר
4.כיצד הגוף מתחמם כשקר מדי?
אשותה מים קרים
בנושם יותר לאט
גמזיע יותר
דרעד שרירים (מייצר חום) וכיווץ כלי דם בעור (שומר חום בפנים)
5.מהו מנגנון משוב שלילי?
אהגוף מגביר את הסטייה
בכאשר הגוף מזהה סטייה, הוא מפעיל תהליכים שמחזירים לרמה תקינה
גהגוף לא מגיב
דהגוף משנה את המבנה
6.מדוע הומאוסטזיס חשובה?
ארק למראה חיצוני
ברק לצמחים
גתאים ואנזימים פועלים בצורה מיטבית רק בתנאים יציבים - הומאוסטזיס מבטיחה תפקוד תקין
דאין חשיבות
7.מה תפקידם של אינסולין וגלוקגון בוויסות רמת הסוכר בדם?
אשניהם מעלים את רמת הסוכר
בשניהם מורידים את רמת הסוכר
גאינסולין מוריד את רמת הסוכר וגלוקגון מעלה אותה - הם הורמונים אנטגוניסטים
דאינסולין מעלה את רמת הסוכר וגלוקגון מוריד אותה
8.כיצד הכליות שומרות על איזון המים בגוף?
אהן מייצרות מים חדשים
בהן מסננות את הדם ומווסתות את כמות המים שנספגת בחזרה או מופרשת כשתן, בעזרת ההורמון ADH
גהן מוציאות רק מלחים מהגוף
דהן אינן קשורות לאיזון מים
9.מהי סוכרת סוג 1 ומה הקשר שלה להומאוסטזיס?
אמחלה שבה הכליות לא עובדות
במצב שבו הגוף מייצר יותר מדי אינסולין
גמחלה אוטואימונית שבה הלבלב לא מייצר אינסולין, ולכן הגוף לא מצליח לווסת את רמת הסוכר