כאשר אתם מזיעים או משתוקקים לאוכל מלוח, זה עשוי להיות סימן לכך שכוח העל הזה פועל.
אם תצאו מבניין קריר אל יום חם ושטוף שמש, סביר להניח שתבחינו שהעור שלכם מתחיל להסמיק. אגלי זיעה נוצרים כשהחום מתיישב על גופך. תגובות אלה, לא נוחות ככל שיהיו, נועדו לעזור לך לשרוד. שתי התגובות הן חלק מהדרך האוטומטית של הגוף להחזיר את הטמפרטורה הפנימית שלו ל- טיפוסי 98.6 מעלות פרנהייט.
תהליך זה הוא אחד מנגנוני ויסות עצמי רבים בגוף, כולם פועלים לשמירה על סביבה פנימית קבועה בכל מצב - לא רק טמפרטורה אלא גם לחץ דם ו-pH. הגוף שלך מבצע את ההתאמות הפיזיולוגיות הללו ללא צורך לחשוב. לכוח העל הזה קוראים הומאוסטזיס.
ההימור גבוה. "ככל שהגוף שלך מתרחק מהסטטוס קוו... כך הוא יכול להיות מסוכן יותר", אומר אטין טנסי, א קוֹרֵא באוניברסיטת קווינס בלפסט המנהלת את המרכז לחינוך ביו-רפואי. "אם הומאוסטזיס לא היה שם, אם המנגנונים שבדרך כלל נמצאים שם מוצפים, זה מה שיכול להוביל למחלות ולמחלות."
מהו הומאוסטזיס?
מקור המונח "הומאוסטזיס" משתי מילים יווניות, "הומיו", שפירושו "דומה ל" ו"קפאון", שמתורגם ל"עמידה עוֹד." כל האורגניזמים על פני כדור הארץ, למעט וירוסים, משתמשים בצורות של ויסות עצמי כדי לשמור על סביבות פנימיות קבועות. עבור תפקודים אנושיים מסוימים, איזון מושג בטווח צר יחסית הנקרא "נקודת קבע". בסביבות 98.6 מעלות, למשל, היא בדרך כלל הטמפרטורה האופטימלית של הגוף. אבל עבור פונקציות אחרות, נקודת ההגדרה דינמית יותר.
[קשור ב-PopSci+: לחץ יכול ממש להרוג אותך. הנה איך.]
כל ההתאמה הזו מתרחשת באמצעות מערכת איתות בתוך הגוף שלך. שלושה דברים - קולטנים, מרכז אינטגרציה ואפקטורים - שומרים על הומאוסטזיס. בכל הגוף, קולטנים, שיכולים להיות מחלקה מיוחדת של חלבון או תאי עצב מיוחדים, למשל, עוקבים אחר מצבים כמו טמפרטורה או לחץ דם. כאשר קולטן מזהה שינוי, הוא שולח אות ל- מרכז שילוב, הנקרא לפעמים מרכז הבקרה. בבני אדם, זה בדרך כלל אזור במוח הנקרא ההיפותלמוס, המווסת את הטמפרטורה, קצב הלב, הרעב, מאזן המים, מקצבי היממה ומצבים חיוניים אחרים. "המרכז המשלב הוא המקום שבו השינוי מושווה לנקודת הקבע", מסביר טנסי.
השלב האחרון הוא התגובה, שלעתים קרובות משתמשת במערכת האנדוקרינית או במערכת העצבים. אותות הנשלחים דרך מערכות אלו מגיעים לגורמים, שהם כל חלקי הגוף שגורמים לתגובות הפיזיולוגיות הנחוצות. כדי לווסת טמפרטורה, למשל, משפיענים כוללים כלי דם ו בלוטות הזיעה בעור. או כדי להגביר את לחץ הדם, הכליות ישמרו יותר מים. כדי להגביר את החמצן, הסרעפת ושרירי הנשימה ינקטו יותר או נשימות עמוקות יותר. אפקטורים אחרים משנים התנהגות. כאשר אתה מרגיש צמא או משתוקק לאוכל מלוח, זו עשויה להיות תגובה הומאוסטטית.
לאחר שהפונקציה המדוברת חזרה לטווח הרגיל שלה, הקולטנים ישלחו הודעה חדשה, הנקראת משוב שלילי, למרכז המשלב. זה אומר לשאר חלקי הגוף להפסיק לפצות יתר, מכבה את התהליך.
מיזוג האוויר של ביולוגיה
בני אדם מאבדים חום לסביבה ברוב התנאים, אומר טנסי. אבל באקלים חם במיוחד, הגוף מתחמם מקרינת השמש ומהולכה מדברים חמים יותר סביבו.
למרות שיש קולטני טמפרטורה בעור, "זה טמפרטורת הגוף המרכזית שהכי חשובה", היא אומר, וזו הסיבה שקיימים קולטנים גם בהיפותלמוס עצמו, סביב הוורידים, הקרביים ועמוד השדרה חוּט.
כשזה צורב החוצה, כל התרמורצפטורים הללו שולחים אותות להיפותלמוס. חוקרים חושבים שאזור המוח הזה קובע עד כמה רחוקה החום של הגוף מ-98.6 מעלות על ידי חשים כיצד תאי העצב המגיבים לשינויי טמפרטורה בכל הגוף יורים בצורה שונה, אומרת טנזי. לאחר מכן, ההיפותלמוס שולח אותות ומודיע לכלי הדם בעור. שם, שרירים חלקים המקיפים את הכלים נרגעים, מה שגורם לזרימת דם מוגברת לפני השטח של העור, המוביל חום מהליבה של הגוף. תהליך זה, הנקרא הרחבת כלי דם, גם גורם לעור להיראות ורוד וסמוק יותר. מיליוני בלוטות זיעה פועלות גם הן, והטיפות הללו מסיימות את העבודה על ידי העברת חום משטח העור לאוויר באמצעות אידוי.
כאשר ה-AC של הגוף מפסיק לעבוד
אם הגוף מתחיל להיאבק כדי להיפטר ממספיק חום, הוא יכול להיות המום, אומר שחר אמרסון, פרופסור קליני למדעי הפעילות הגופנית באוניברסיטת דרום קרוליינה. כאשר הגוף אינו יכול להזיע, הוא מפסיק להיות מסוגל להעביר חום מהגוף. זה, היא אומרת, קלאסי מכת חום. (מכת חום במאמץ יכולה להיראות קצת אחרת, היא אומרת, בגלל המטופלים התחממות יתר כתוצאה מפעילות גופנית עדיין יכול להזיע.)
דברים מתחילים להשתבש כאשר מערכת העצבים המרכזית מפסיקה לתפקד כראוי. אנשים עם מכת חום "מפגינים סימנים של התנהגות חריגה, הם הופכים ממש תוקפניים, הם אדיבים לשכוח מה קורה, כי המוח שלהם לא מתפקד כמו שהוא צריך", אמרסון אומר. איברים אחרים יתחילו להיסגר בניסיון של הגוף להחזיר את השליטה.
[קָשׁוּר: איך פחד משפיע על הגוף שלך]
סוג זה של כשל במערכת מלאה אינו ייחודי להתחממות יתר. "כשהגוף לא נמצא בהומאוסטזיס, הוא ימשיך לנסות להילחם כדי להיות בזה, וזה גורם למתח רב", אומר אמרסון. גוף לחוץ יפגע בתפקודים אחרים בניסיון להשיג הומאוסטזיס.
עם זאת, סוגים מסוימים של התחממות יתר אינם מפעילים את התגובה הזו. כאשר למישהו יש חום כתגובה חיסונית לזיהום או מחלה, למשל, הגוף קובע נקודת קבע חדשה, ומאפס את התרמוסטט להיות חם יותר. הסיבה לכך היא שתגובה דלקתית קלילה היא חלק מועיל במאבק נגד פתוגן, מסביר אמרסון. "חום הורג פתוגנים", היא אומרת, ועלייה בזרימת הדם מביאה ליותר תאי דם לבנים להדוף את הזיהום.
פריצת הומאוסטזיס
אנשים מסוימים עשויים להיות מסוגלים לעקוף את נקודות ההגדרה ההומיאוסטטיות שלהם. לקחת "איש הקרח" וים הוף. הוא רץ חצי מרתון על שלג וקרח כשהוא יחף, ויכול להישאר שקוע בקוביות קרח במשך יותר מ-112 דקות. זוג מדעני מוח מאוניברסיטת וויין סטייט חקרו את הטכניקות שבהן משתמש "איש הקרח", כמו שמירת נשימה מבוקרת, היפרונטילציה ומדיטציה. ייתכן שיש להתנהגויות האלה, אומרים המדענים פיתח את מוחו של הוף כדי לעמוד בלחץ לטבול את עצמו במים קרים כקרח.
מחקרים כאלה פותחים את האפשרות שאולי נוכל להתאים מעט את נקודות ההגדרה שלנו, אבל כפייה על עקיפה יכולה להיות מסוכנת.
"אתה יכול לעקוף הומאוסטזיס כדי, למשל, לשתות הרבה מים כשאתה לא צריך את זה", אומר טנזי. אבל אם אתה שותה יותר מדי, רמות הנתרן בדם שלך יהפכו מדוללות מדי, והמים הנוספים יכולים להיכנס לתאים שלך. זה גורם לתאים שלך להתנפח, וזה מסוכן במיוחד כאשר זה קורה במוח. "זה יכול להיות קטלני," אומר טנזי.
פריצה נפוצה יותר מתרחשת במהלך שגרות כושר. בעת אימון, אפשר להתאים את הגוף שלך לתנאים חדשים כך שהוא לא צריך לעבוד כל כך קשה כדי לשמור על הומאוסטזיס, אומר אמרסון. גופו של מישהו ש מתחיל להתאמן ישתפר בטיפול בחום של אותה פעילות. עם הזמן, היא אומרת, שיעורי ההזעה יגדלו כדי להתקרר מהר יותר, גם זרימת הדם בעור תשתנה, והמתח הקרדיווסקולרי שלך יקטן. זה לוקח בערך 10 עד 14 ימים, אומר אמרסון, להתרגל לאימון הזה ולהסתגל - לקבוע קו בסיס חדש לכוח העל המאזן של הגוף שלך.
