ความคงที่ภายในและการตอบสนอง

• Homeostasis is the regulation of the internal conditions of a cell or organism, to maintain optimum conditions for enzyme action and all cell functions, in response to internal and external changes.
• The body controls blood glucose concentration, body temperature and water levels.
• Every automatic control system has: receptors (detect stimuli), coordination centres (brain, spinal cord, pancreas — receive and process information) and effectors (muscles or glands — bring about the response that restores optimum levels).
• Nervous responses are fast and short-lived; hormonal responses are slower but act for longer.

เส้นทาง: กระตุ้น → ตัวรับสัญญาณ → ศูนย์ประสานงาน (CNS: สมอง + มดลูกหมาก) → ตัวออกฤทธิ์ (กล้ามเนื้อหดตัว / ต่อมหลั่งสาร) → ผลตอบสนอง

ข้อมูลส่งผ่านตามเซลล์ที่เรียกว่า เซลล์ประสาท ในรูปของ กระแสไฟฟ้า CNS ทำหน้าที่ประสานการตอบสนองของตัวออกฤทธิ์

วงจรสะท้อนกลับ — การปกป้องอัตโนมัติและรวดเร็วที่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับส่วนสติของสมอง:

กระตุ้น → ตัวรับสัญญาณ → เซลล์ประสาทสัมผัส → ซันاپส์ → เซลล์ประสาทเชื่อมโยง (ใน CNS) → ซันاپส์ → เซลล์ประสาทสั่งการ → ตัวออกฤทธิ์ → ผลตอบสนอง

ที่ ซันاپส์ กระแสไฟฟ้าจะมาถึงปลายของเซลล์ประสาทและมีการปล่อยสารเคมี; สารนี้จะแพร่ข้ามช่องว่างและกระตุ้นให้เกิดกระแสไฟฟ้าในเซลล์ประสาทถัดไป

RP7 — เวลาตอบสนอง: วางแผนและตรวจสอบผลกระทบของปัจจัยหนึ่ง (เช่น คาเฟอีน) ต่อเวลาตอบสนองของมนุษย์ ปล่อยไม้บรรทัดระหว่างนิ้วโป้งและนิ้วชี้ของคู่ทดลอง; วัดระยะจับ; แปลงเป็นเวลา (หรือใช้แบบทดสอบคอมพิวเตอร์); ควบคุมตัวแปร (ใช้มือเดียวกัน, ความสูงเท่าเดิม); ทำซ้ำและหาค่าเฉลี่ย วิเคราะห์ข้อมูลเวลาตอบสนองจากกราฟและตาราง

สมอง (HT เพิ่มเติม)

ระบุบนแผนภาพ: ** коре cerebrum** (สติ, ความจำ, ภาษา), ซีเรเบลลัม (สมดุล, การประสานงานของการเคลื่อนไหว), เมดูลา (อัตราการเต้นของหัวใจ, การหายใจ)

(HT) ความยากในการศึกษาและรักษาสมอง: มีความซับซ้อนและบอบบาง, บาดเจ็บง่าย, และเข้าถึงยาก วิธีการทำแผนที่: การศึกษาผู้ป่วยที่มี ความเสียหายของสมอง, การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าบริเวณต่างๆ, และการ สแกน MRI ประเมินประโยชน์และความเสี่ยงของการดำเนินการทางสมอง

ตา

ระบุและอธิบาย: เรตินา (เซลล์ตัวรับไวต่อความเข้มแสงและสี), เส้นประสาทตา (ส่งกระแสจากเรตินาไปยังสมอง), สเคลรา (ชั้นนอกที่แข็งแรง), แครเนีย (หักเหแสง), ไอริส (กล้ามเนื้อสีควบคุมขนาดรูม่านตา — การปรับตัวแบบสะท้อนกลับต่อกึ่งมืด/สว่าง), กล้ามเนื้อไซลารี และ เส้นใยรองรับ (ควบคุมรูปร่างเลนส์)

การปรับโฟกัส — เปลี่ยนรูปร่างเลนส์เพื่อโฟกัส:

ความผิดปกติ: สายตาสั้น (มองระยะไกลไม่ชัด — ภาพตกอยู่หน้าจอประสาทตา; แก้ไขด้วยเลนส์เว้า), สายตายาว (มองใกล้ไม่ชัด — ภาพตกอยู่หลังจอประสาทตา; เลนส์นูน). การรักษา: แว่นสายตา, แว่นสัมผัสตา, การผ่าตัดเลเซอร์เพื่อปรับรูปร่างกระจกตา, การเปลี่ยนเลนส์ตา.

การควบคุมอุณหภูมิร่างกาย

ศูนย์ควบคุมอุณหภูมิ (thermoregulatory centre) ในสมองมีตัวรับที่ตอบสนองต่ออุณหภูมิเลือด; ตัวรับในผิวหนังส่งสัญญาณกระตุ้นไปยังศูนย์นี้

• ร้อนเกินไป: หลอดเลือดขยายตัว (vasodilation) — เลือดไหลเข้าผิวมากขึ้นเพื่อถ่ายเทความร้อนสู่สิ่งแวดล้อม; การผลิตเหงื่อ → เหงื่อระเหยจะพาความร้อนออกไป
• เย็นเกินไป: หลอดเลือดหดตัว (vasoconstriction); การหยุดผลัดเหงื่อ; กล้ามเนื้อลายกระตุก (shivering — กระบวนการหายใจช่วยถ่ายเทความร้อนให้เลือดอุ่นขึ้น)

(HT) อธิบายในบริบทว่ากลไกแต่ละอย่างลดหรือเพิ่มอุณหภูมิกลับสู่ระดับที่เหมาะสมได้อย่างไร

ระบบต่อมไร้ท่อ (endocrine system) คือกลุ่มต่อมที่หลั่ง hormones เข้ากระแสเลือดโดยตรง; เลือดนำฮอร์โมนไปยัง อวัยวะเป้าหมาย ช้ากว่าระบบประสาทแต่มีผลยาวนานกว่า ระบุตำแหน่งบนแผนภาพร่างกาย: ต่อมใต้สมอง (เป็น 'ต่อมหลัก' ของสมอง), ตับอ่อน, ต่อมไทรอยด์, ต่อม suprarenal, รังไข่, ลูกอัณฑะ

น้ำตาลในเลือด ถูกตรวจสอบและควบคุมโดย ตับอ่อน:

• สูงเกินไป → ตับอ่อนหลั่ง อินซูลิน → น้ำตาลเคลื่อนที่จากเลือดเข้าสู่เซลล์; ในเซลล์ตับและกล้ามเนื้อ น้ำตาลส่วนเกินจะถูกเปลี่ยนเป็น ไกลโคเจน เพื่อเก็บไว้
• (HT) ต่ำเกินไป → ตับอ่อนหลั่ง กลูคาโกน → ไกลโคเจนถูกเปลี่ยนกลับเป็นน้ำตาล ปล่อยเข้าสู่กระแสเลือด อินซูลิน–กลูคาโกนเป็นวงจร negative feedback

เบาหวาน: Type 1 — ตับอ่อนไม่สามารถสร้างอินซูลินได้เพียงพอ; น้ำตาลในเลือดสูงโดยไม่ควบคุม; รักษาด้วยการฉีด อินซูลิน Type 2 — เซลล์ในร่างกายไม่ตอบสนองต่ออินซูลินอีกต่อไป; รักษาด้วย อาหารควบคุมคาร์โบไฮเดรตและการออกกำลังกาย; โรคอ้วนเป็นปัจจัยเสี่ยง วิเคราะห์กราฟน้ำตาลในเลือดในกรณีปกติและในผู้ป่วยเบาหวาน

สมดุลน้ำและไนโตรเจน —ชีววิทยาเท่านั้น

น้ำออกทาง ปอด (การหายใจออก) และ ผิวหนัง (เหงื่อ ซึ่งประกอบด้วยไอออนและยูเรีย) — ไม่มีกลไกควบคุม这两个途径 Excess water, ions and urea are removed by the kidneys in urine. Cells that lose or gain too much water by osmosis do not work efficiently. (HT) Excess amino acids from the diet are deaminated in the liver: ammonia (toxic) → urea for safe excretion.

ไต กรอง เลือดและ ดูดซึมกลับ selectively กลูโคส ไอออนบางชนิด และน้ำ (HT) หากเลือดมีความเข้มข้นสูงเกินไป ต่อมใต้สมอง จะปล่อย ADH ซึ่งทำให้ท่อนไตมี permeability มากขึ้น sehingga มีการดูดซึมน้ำมากขึ้น — เป็น negative feedback อีกครั้ง

ภาวะไตวาย: รักษาโดยการ ปลูกถ่าย หรือ ฟอกเลือด — เลือดไหลผ่านเยื่อบางๆ ในของเหลวฟอกเลือดที่มีค่าความเข้มข้นของน้ำ/ไอออนที่เหมาะสม เพื่อให้ของเสียแพร่ออกleanup mientras glucosa y sustancias útiles se retienen; evaluar dispositivo mecánico vs trasplante.

ฮอร์โมนในการสืบพันธุ์ของมนุษย์

Estradiol (รังไข่) — ฮอร์โมนหญิงหลัก; ในช่วงวัยรุ่นไข่เจริญสมบูรณ์และปล่อยออกมาประมาณทุก 28 วัน (ovulation) Testosterone (ลูกอัณฑะ) — กระตุ้นการสร้างสเปิร์ม

(HT) วัฏจักรประจำเดือน:

(HT) วิเคราะห์กราฟระดับฮอร์โมนตลอดรอบเดือน: FSH เริ่มการเจริญเติบโตของถุงไข่ → เอสโตรเจนเพิ่มขึ้น → การพุ่งสูงขึ้นของ LH กระตุ้นการตกไข่ (ประมาณวันที่ 14) → โปรเจสเตอโรนรักษาความหนาของผนังมดลูกจนลดลงและเริ่มรอบใหม่

การคุมกำเนิด — ประเมินวิธีการใช้ฮอร์โมนและไม่ใช้ฮอร์โมน: ยาคุมกำเนิด (ยับยั้ง FSH sehingga ไข่ไม่สุก),ฉีด/ฝัง/แปะโปรเจสเตอโรนแบบปลดปล่อยช้า, วิธีกันทางกายภาพ (ยางอนามัย, อวัยวะป้องกัน), อุปกรณ์ภายในมดลูก, สารฆ่าอสุจิ, งด性行为เมื่ออาจมีไข่ในท่อนำไข่, การทำหมัน

ภาวะมีบุตรยาก (HT): 'ยากระตุ้นการเจริญพันธุ์' (FSH + LH) กระตุ้นให้ไข่สุก. IVF: FSH และ LH กระตุ้นให้ไข่หลายฟอง → เก็บไข่และปฏิสนธิกับอสุจิในห้องปฏิบัติการ → эмบริโอ เติบโตเป็นกลุ่มเซลล์เล็กๆ →ถ่ายโอนหนึ่งหรือสองตัวเข้าไปในมดลูก. ประเมิน: ความเครียดทางอารมณ์/ร่างกาย, อัตราความสำเร็จต่ำ, ความเสี่ยงต่อการมีครรภ์หลายคน.

กลไกปฏิกิริยาลบ (HT): อะดรีนาลีน (ต่อมหมวกไต, ความกลัว/ความเครียด) เพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจและการส่งออกซิเจนและกลูโคสไปยังสมองและกล้ามเนื้อ — 'สู้หรือหนี'. ไทรอกซίνη (ต่อมไทรอยด์) กระตุ้น อัตราการเผาผลาญพื้นฐาน และสำคัญต่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการ; ระดับของมันถูกควบคุมโดยกลไกปฏิกิริยาลบ. อ่านแผนภูมิกลไกปฏิกิริยาลบอย่างง่ายได้

พืชผลิตฮอร์โมนเพื่อประสานงานและควบคุมการเจริญเติบโตและการตอบสนองต่อแสง (การเคลื่อนที่เข้าหาแสง) และแรงโน้มถ่วง (การเคลื่อนที่ตามแรงโน้มถ่วง). การกระจายตัวของออกซินที่ไม่เท่ากัน ทำให้อัตราการเจริญเติบโตไม่เท่ากันในรากและลำต้น — ลำต้นงอเข้าหาแสง; รากเจริญเติบโตลงด้านล่าง

RP8: ตรวจสอบผลกระทบของแสงหรือแรงโน้มถ่วงต่อดอกไม้ที่กำลังงอกใหม่ — บันทึกเป็นค่าความยาวและการวาดภาพชีววิทยาที่มีฉลากอย่างละเอียด

(HT) จิบเบอเรลลิน เริ่มต้นการงอกของเมล็ด; เอทิลีน ควบคุมการแบ่งเซลล์และการสุกของผลไม้

(HT) การใช้งาน: ออกซินเป็น สารกำจัดวัชพืช, ผงเร่งราก และส่งเสริมการเจริญเติบโตใน การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ; เอทิลีนควบคุม การสุก ระหว่างการจัดเก็บและการขนส่ง; จิบเบอเรลลินเพื่อ หยุดการพักตัวของเมล็ด, ส่งเสริมการออกดอก และ เพิ่มขนาดผลไม้. พิจารณาผลกระทบของสารกำจัดวัชพืชต่อความหลากหลายทางชีวภาพ

• นิยาม homeostasis; receptor–coordination centre–effector บอกตามลำดับ; Reflex arc วาดด้วย synapse
• ส่วนต่างๆ ของตาและการปรับโฟกัสตารางเย็น; Myopia vs hyperopia พร้อมวิธีแก้ไข
• อุณหภูมิ: การขยายหลอดเลือด/เหงื่อออก vs การหดตัวของหลอดเลือด/การสั่น寒, ในบริบท (HT)
• อินซูลินและ (HT) กลูคาگونพร้อมกลไกปฏิกิริยาลบ; การรักษา Type 1 vs Type 2
• (Bio) การกรองของไต + การดูดซึมกลับอย่างเลือกสรร; (HT) ADH; การฟอกเลือด vs การปลูกถ่าย
• (HT) FSH–เอสโตรเจน–LH–โปรเจสเตอโรน การโต้ตอบและกราฟ; รายการการคุมกำเนิด; ขั้นตอน IVF; อะดรีนาลีนและไทรอกซίνη
• (Bio) ทropicisms กับออกซิน; RP8; (HT) การใช้ฮอร์โมนทั้งสาม