帕特里克Roisen

作为教育学。斯坦福大学,
多次教学获奖

帕特里克教授AP生物已有14年,是多个教学奖项的得主。

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作为教育学。斯坦福大学,
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帕特里克教授AP生物已有14年,是多个教学奖项的得主。

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为了使生物过程进行,有机体需要保持标准的内部余额。他们通过称为负面反馈系统体内平衡这确保了所有事情适度发生。涉及的过程和控制体内平衡因生物体而异,但往往涉及激素信号。

内稳态是生物学的一个基本概念,它是指无论环境如何变化,生物体保持内部平衡的能力。这在一开始是很难理解的,但一旦你理解了,它会让很多生物学变得很简单,它会让事情变得很简单,比如为什么我们会对食物上瘾,为什么人们减肥会有问题。这让它更有意义,所以是的,我可以给你们这个定义但是真正帮助你们理解它的是给你们几个例子。内稳态最容易理解的例子之一是我们对环境温度变化的反应。

现在你知道如果你感冒会发生什么,因为环境改变了我们的身体,因为哺乳动物总是试图保持我们的内部温度约为98.6华氏度约37至38摄氏度。所以我感冒了,我做了什么,我的身体自动做什么?好吧,我的手指往往会失去热量,更容易,我的耳朵往往会失去热量而不是说我的胸口。因此,我保持胸部和躯干区域温暖的是非常重要的,因为这就是我的心和肺部,我需要保持脑温暖。所以发生了什么是我关闭了我的手指和耳朵的血液供应,他们变得更冷,因为我不再在那里送血。这让我在我的躯干和头部的中间部分保持温暖的血液,以帮助保持我的身体工作或者我会开始颤抖。

颤抖产生热量,因为我的肌肉坐在那里真的很快,我已经读了一个估计一个颤抖的地方,颤抖可以通过向上倾斜500%的身体的热量。所以这就是我们如何回应变化,那么如果它太热了?那么我将血管打开到我的四肢,我的手指会开始变红,我的耳朵会变得搞定。我开始汗水,在我的表面上的汗水有助于吸收一些热量并蒸发并将其带出环境。所以这有助于让我失望,所以我的体温应该在这里,如果外部环境变得太热,我开始做改变以降低我的体温,以保持在这里左右。如果它变得太冷,我开始进行更改以使其恢复到正常范围。这是稳态的正常标准例子。

另一个你可能没有想过的是血糖。这是一种称为葡萄糖的糖,在我们的血液中,我们的基本燃料是做各种各样的东西,无论是思考,跑步,看电视所以什么,我如何控制它?好吧,我的血糖水平需要在一定程度上保证我的身体的每一部分都有足够的燃料,如果我的血糖变低,那么各种各样的变化都会发生,首先,我会开始感到饥饿,那就是饥饿会让我开始吃食物,帮助带来进入我的系统的葡萄糖量,我还将开始从肝脏那样释放额外的储存葡萄糖。它将开始分解称为糖原的复杂分子,开始将葡萄糖扔进我的血液流,使血糖备份。

如果我的葡萄糖变得太高,可能会导致高血压等各种问题。所以我需要开始将其带入我的细胞,这是当我的胰腺会释放胰岛素的激素时,这使得所有细胞打开通道以允许血糖进入细胞,从而从血液中进入细胞。因此,如果我的血糖过高,我的胰岛素水平开始提高血糖背面落到其正常环境。这将发出胰腺来停止释放如此多的胰岛素,以便将其带回来。这是现在你了解稳态,这解释了为什么例如您可以很容易地沉迷于咖啡因或可卡因或烟草等东西。因为他们成为你的身体标准稳态的一部分,所以如果你突然没有他们的身体,你的身体都有问题弄清楚如何完成,如何让自己恢复到这个标准的内部状态,你开始渴望咖啡因或可卡因或你一直在添加你的环境。

好了,这就是内稳态的基本概念现在为了让它更复杂一点,我要给你们介绍两个常用的基本概念或术语。其中一种被称为负反馈,负反馈是体内平衡最标准或最基本的方式之一。负的意思是,它消去了一些东西。它在摆脱什么?它摆脱了变化,你对正常环境温度变化的反应是一个很好的负反馈的例子。如果你感冒了怎么办?寒冷会刺激发抖,发抖会做什么?它产生了热量,这对开始时的冷有什么影响呢它使热量消失了。所以消极反馈意味着当我对寒冷的反应越来越多的温暖时,我就不再觉得那么冷了。所以我感觉好多了,我停止颤抖,我开始回应,然后我回到正常的和消极的反馈,你会倾向于看到在你的设定值上下震荡,以保持在那个稳定的环境。

这和所谓的正反馈非常不同,正反馈在生物学中很少见因为它不是让你保持在某个稳定的操作温度或某个稳定的血糖水平正反馈倾向于增加反应所以你得到越来越多。这导致的不是上下振荡而是指数增长。这在生物学中很少见因为它会导致东西被过度使用,有一些正反馈的例子,例如你的免疫系统倾向于以一种被称为正反馈的方式做出反应,但那是因为它只用于紧急情况。

你可不想身体里一直有霍乱或者肺炎病毒。相反如果一点流感病毒进入你的身体你应该杀了现在,所以你要有一个非常快速的快速响应你去哪里越来越快和更快的最终你想要回到正常的,这就是为什么例如你有专门的细胞在免疫抑制t细胞关掉这。最后我想说的是,当你小时候发烧的时候,你的父母会担心你的体温,这是因为如果你的体温太热你可以在一个积极的反馈循环,因为如果你上方大约106华氏度的气温下,体内热量加速化学反应和化学反应经常热如果你加热散发热量加热他们更多一些,这会让它们更热,你可能会在正反馈循环中遇到重大问题,如果太热,会让你的大脑发热。这是体内平衡。

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