Homeostase — Graad 12 Lewenswetenskappe

Wat is homeostase?

Homeostase is die handhawing van 'n relatief stabiele interne omgewing (bv. liggaamstemperatuur, bloedglukosekonsentrasie, waterinhoud), ondanks veranderinge in die eksterne omgewing. Deur toestande stabiel te hou, kan die liggaam se selle en ensieme optimaal funksioneer.

Negatiewe terugvoer

Homeostase werk hoofsaaklik deur negatiewe terugvoer — 'n beheermeganisme waar 'n verandering vanaf die normale (stelpunt-) waarde 'n respons ontketen wat die verandering omkeer, en die veranderlike terug na die stelpunt bring. Alle negatiewe-terugvoerlusse deel dieselfde basiese komponente:

Stimulus — 'n verandering in 'n toestand (bv. 'n styging in liggaamstemperatuur).
Reseptor — bespeur die verandering (bv. termoreseptore in die vel/hipotalamus).
Beheersentrum — verwerk die inligting en koördineer 'n respons (bv. die hipotalamus).
Effektor — voer die respons uit (bv. sweetkliere, spiere).
Respons — die verandering wat die oorspronklike afwyking regstel, wat die stelpunt herstel.

Terugvoerlus: Stimulus → Reseptor → Beheersentrum → Effektor → Respons (wat die oorspronklike stimulus verwyder).

Termoregulasie

Die hipotalamus in die brein monitor en beheer liggaamstemperatuur deur strukture in die vel te gebruik:

Struktuur/respons	Wanneer die liggaam te WARM is	Wanneer die liggaam te KOUD is
Sweetkliere	Verhoog sweetproduksie — verdamping verkoel die vel	Sweetproduksie verminder
Bloedvate (vel)	Vasodilatasie — vate verwyd, meer bloedvloei na die vel, meer hitte gaan verlore	Vasokonstriksie — vate vernou, minder bloedvloei na die vel, minder hitte gaan verlore
Haaroprigspiere	Ontspan — hare lê plat	Trek saam — hare rig op, wat 'n isolerende laag lug vasvang
Skeletspiere	Geen sidder nie	Sidder — vinnige spiersametrekking genereer hitte

Bloedglukoseregulering

Die pankreas monitor en reguleer bloedglukosekonsentrasie deur twee antagonistiese hormone te gebruik:

Insulien — vrygestel wanneer bloedglukose te hoog is; stimuleer die lewer- en spierselle om glukose uit die bloed te absorbeer en dit as glikogeen te stoor, wat bloedglukose verlaag.
Glukagon — vrygestel wanneer bloedglukose te laag is; stimuleer die lewer om gestoorde glikogeen terug na glukose af te breek en dit in die bloed vry te stel, wat bloedglukose verhoog.

Diabetes mellitus kom voor wanneer die liggaam nie genoeg insulien kan produseer nie (Tipe 1) of selle ophou om behoorlik op insulien te reageer (Tipe 2), wat lei tot chronies hoë bloedglukosevlakke.

Termoregulasie-simulator

Sleep die skuifknop om liggaamstemperatuur weg van die 37°C-stelpunt te verhoog of te verlaag, en kyk watter negatiewe-terugvoerresponse die liggaam aktiveer.

Voorspel eers: As liggaamstemperatuur bo 37 °C styg, watter reaksies skakel aan: sweet, bewe of vasodilatasie? Toets dit dan: Sleep die temperatuur bo en dan onder die stelpunt.

Liggaamstemperatuur teenoor stelpunt

Liggaamstemperatuur 37,0°C

Liggaamstemperatuur is by die normale stelpunt (37°C) — geen korreksie nodig nie.

🥵 Response op HITTE

Sweetkliere skei meer sweet af (verdampingsverkoeling)
Vasodilatasie — velbloedvate verwyd, meer hitte straal weg
Haaroprigspiere ontspan (hare lê plat)

🥶 Response op KOUE

Sidder — spiersametrekkings genereer hitte
Vasokonstriksie — velbloedvate vernou, minder hitte gaan verlore
Haaroprigspiere trek saam (hare rig op, vang lug vas)

Beantwoord in jou oefeningboek.

Vraag 1 · (2 punte)

Definieer "homeostase".

Vraag 2 · (4 punte)

Noem en beskryf kortliks die VIER komponente van 'n negatiewe-terugvoerlus, in die korrekte volgorde.

Vraag 3 · (4 punte)

Beskryf TWEE maniere waarop die liggaam reageer wanneer dit te warm is, en TWEE maniere waarop dit reageer wanneer dit te koud is.

Vraag 4 · (3 punte)

Verduidelik die rolle van insulien en glukagon in die regulering van bloedglukosekonsentrasie.

Vraag 5 · (2 punte)

Verduidelik waarom vasokonstriksie die liggaam help om hitte te behou.

Vraag 6 · 'n Bloedglukosetoleransietoets Interpreteer (7 punte)

Twee mense eet identiese maaltye. Hul bloedglukosekonsentrasie word elke uur daarna gemeet:

Tyd na maaltyd (ure)	0	1	2	3	4
Persoon A (mmol/L)	5.0	7.8	6.5	5.2	5.0
Persoon B (mmol/L)	5.5	10.5	11.8	10.9	9.8

(a) Beskryf die neiging in Persoon A se bloedglukose na die maaltyd. Verduidelik, in terme van insulien, waarom die vlak teen uur 4 na naby 5,0 mmol/L terugkeer.
(b) Identifiseer TWEE duidelike verskille tussen Persoon B se patroon en Persoon A se patroon, met gebruik van die werklike waardes uit die tabel.
(c) Stel 'n fisiologiese verduideliking voor vir waarom Persoon B se bloedglukose hoër styg en langer verhoog bly as Persoon A se bloedglukose.
(d) Het Persoon B se bloedglukose teen uur 4 na sy aanvangs- (uur 0) waarde teruggekeer? Gebruik hierdie waarneming om te verduidelik waarom dokters hierdie soort toets ('n glukosetoleransietoets) gebruik om te help om diabetes te diagnoseer.