1.6 : Negative and Positive Feedback

動物の臓器や臓器系は、ホメオスタシス(「定常状態」)と呼ばれるプロセスを通じて、内部および外部の変化に絶えず適応します。これらの変化の例としては、血液中のグルコースやカルシウムのレベルの調節や、外部温度に対する内部応答などがあります。ホメオスタシスは、内部の動的平衡を維持することを必要とします。

• ダイナミック それは、体のシステムが遭遇する変化に常に適応するためです。
• 体の機能が特定の範囲内に保たれているため、平衡状態にあります。明らかに不活発な動物でさえ、この恒常性均衡を維持しています。

恒常性維持プロセス

ホメオスタシスの目標は、設定点と呼ばれる点または値の周りの平衡を維持することです。設定値からの正常な変動がありますが、体内のシステムは通常、このポイントに戻ろうとします。内部または外部環境の変化は刺激と呼ばれ、受容体によって検出されます。システムの応答は、偏差パラメータを設定値に向けて調整することです。

ホメオスタシスの制御

動物の環境外で変化が発生した場合は、調整を行う必要があります。受容体は環境の変化を感知し、信号をコントロールセンター(ほとんどの場合、脳)に送り、コントロールセンターは応答を生成し、それがエフェクターに信号を送ります。エフェクターは、筋肉(収縮または弛緩する)または分泌する腺です。これらの信号と応答は、無意識の自律神経フィードバックループによって制御されます。負のフィードバックループは恒常性を維持します。正のフィードバックループは、生物をホメオスタシスからさらに遠ざけますが、生命機能には必要かもしれません。したがって、ホメオスタシスは哺乳類の神経系と内分泌系によって制御されています。

セットポイント

システムのセットポイントを調整することが可能です。これが発生すると、フィードバックループが機能し、新しい設定が維持されます。この例は血圧です:時間の経過とともに、血圧の継続的な上昇の結果として、血圧の正常または設定値が増加する可能性があります。ボディは標高を異常と認識しなくなり、低い設定値に戻る試みは行われません。その結果、定期的に血圧が高くなり、体に害を及ぼす可能性があります。薬は血圧を下げ、システムの設定値をより健康なレベルに下げることができます。これは、フィードバックループ内の設定値を変更するプロセスとして知られています。

体の臓器系のグループで変更を加えて、別のシステムの設定値を維持することができます。これは順応と呼ばれます。これは、たとえば、動物が最初に慣れ親しんでいた高度よりも高い高度に移動するときに発生します。高地での低い酸素レベルに適応するために、体は血液中を循環する赤血球の数を増やして、組織への十分な酸素供給を確保します。順応の別の例として、一部の動物はコートに季節的な変化があります:冬の厚いコートは十分な保温を確保し、夏の明るいコートは体温が有害なレベルまで上昇するのを防ぐのに役立ちます。

このテキストはOpenstax, Biology 2e, Section 33.3: Homeostasis」から改作

されています。