2 장 인체내부의 환경조절
항상성(homeostasis)과 항정상태(steady state) 내부환경의 불변성 또는 계속적인 유지 신체의 안정시 정상적인 상태 항정상태 내부환경이 정상적인 상태라는 것을 의미하지 않으며 단지 변하지 않는 일정한 상태 운동상황에서 사람의 체온이 일정하게 유지되는 것
항정 상태의 예(1.체온)
항정 상태의 예(2.동맥혈압)
조 절 체 계 (control system) 생물학적 조절체계는 신체의 물리적•화학적 변인들을 『생물학적 조절체계를 구성하는 요인들』 생물학적 조절체계는 신체의 물리적•화학적 변인들을 일정하게 유지하기 위한 일련의 상호 연관된 구성요소이다. 생물학적 조절체계의 일반적인 구성요인 1) 온도와 혈압 등의 자극 ⇒ 수용기 흥분 2) 흥분 ⇒ 조절장치인 통합센터에서 자극의 강도 평가 3) 효과기 ⇒ 방해요인을 변화 ⇒ 정상상태유지
조 절 체 계 의 원 리 『생물학적 조절체계를 구성하는 요인들』
부적피드백(negative feedback) 대부분의 신체 조절체계는 부적피드백 이용 ▪ 세포외액에서 CO2와 관련된 호흡계의 조절 세포외액의 CO2 가 정상보다 높으면 수용기를 자극 ⇒ 호흡조절 센터 : 호흡근육(효과기) ⇒ 호흡증가 ⇒ 세포외액의 CO2 낮추고 항상성 유지 ▪ 이러한 형태의 신호체계를 부적이라고 정의한 이유는 조절체계의 반응이 자극에 대해 반대방향으로 작용하기 때문.
정적 피드백(positive feedback) 초기 자극을 증가시키는 역할 ▪ 여성이 출산할 때 분만 수축 상승 출산시 아기의 머리가 자궁하부 이동 – 이동으로 인한 압력이 자궁의 자궁경부의 감각 수용기 자극- 조절센터인 뇌로 신경전달 – 뇌하수체에서 옥시토신 호르몬 방출 – 혈액을 통해 자궁으로 전달 – 자궁을 더욱 수축- 분만이 수월해짐. ▪ 자극이 더욱 증가되어 인체 반응을 더 효과적으로 도와준다.
긍정효과(gain) 조절체계가 항상성을 유지시키는 기전 ▪ 대량의 긍정적 효과를 지닌 조절체계는 적은 효과를 ▪ 대량의 긍정적 효과를 지닌 조절체계는 적은 효과를 가진 조절체계보다 항상성 유지를 위해 방해요인을 제거하는 능력이 더욱 크다. ▪ 신체 대부분의 중요한 조절체계는 대량의 긍정적 효과를 갖고 있다. ex) 체온조절체계, 호흡체계, 심혈관 체계
체내의 항상성 조절 체온조절 혈당량 조절 삼투압 조절 배설 혈압조절 체액의 pH조절 체내의 항상성 유지 식욕조절
항상성 조절의 예 (1. 혈압) 『혈압을 낮추기 위한 부적피드백 기전』 ▪ 압각수용기 : 압력에 민감한 수용기 『동맥혈압의 조절』 ▪ 압각수용기 : 압력에 민감한 수용기 경동맥과 대동맥 사이의 궁부분에 위치 동맥압 정상범위 이탈 ↓ 자극 압각수용기 ↓ 신호 뇌수질에 있는 심혈관 조절중추 ↓자극감소 심장 박출 혈액량 감소 ↓ 동맥압 정상 『혈압을 낮추기 위한 부적피드백 기전』
항상성 조절의 예 (2-1 혈당) 『혈당조절작용』 ▪ 항상성은 내분비 체계의 기능 조절 ▪ 항상성 유지를 위한 내분비계 『혈당조절』 ▪ 항상성은 내분비 체계의 기능 조절 ▪ 항상성 유지를 위한 내분비계 역할 중 하나는 혈당수준조절 ▪ 인슐린 호르몬 은 혈당의 대사작용과 세포에서의 혈당섭취를 조절하므로 혈당 농도조절에 매우 중요 ▪ 혈당조절 실패 ⇒ 당뇨병발생 『혈당조절작용』
항상성 조절의 예 (2-2 혈당)
항상성 조절의 예 (3. 세포의 스트레스 반응) 『세포의 스트레스 반응』 스트레스 ⇒ 세포의 항상성 장애 『스트레스 단백질역할』 스트레스 ⇒ 세포의 항상성 장애 ▪ ‘세포의 스트레스 반응’ 이란? : 세포가 조절체계를 사용하여 항상성 장애요인과 대항하여 싸우는 것. ▪ 장애요인을 제거하기 위해서 세포는 방어 단백질인 스트레스 단백질 과 합성 ⇒ 손상된 단백질 원상 복귀 ▪ 운동과 관련된 스트레스 요인 : 높은 온도, 세포 내 산소함유량 감소, 낮은 pH, 자유유리기 생산 『세포의 스트레스 반응』
항상성 조절의 예 (4.운동) 시원한 환경에서의 최대하 운동은 인체의 많은 조절 체계를 이용하여 항정 상태 유지 But 시원한 환경에서의 최대하 운동은 인체의 많은 조절 체계를 이용하여 항정 상태 유지 But 덥고 습한 환경에서의 고강도 운동이나 장시간의 운동은 인체의 조절체계 능력을 초과하여 항상성 조절에 심한 불균형을 초래 함. 다양한 항상성 요인 들을 변화시킴으로 인체의 항상성 조절능력을 가장 효과적으로 검사하는 역할을 한다. Exercise
항상성 조절의 예 (5.체온조절)