Homeostasis dan Sistem Urinari Manusia, nota ulang kaji

Gambaran keseluruhan

Homeostasis ialah pengekalan persekitaran dalaman yang stabil dalam badan walaupun keadaan sekeliling berubah. Bab ini bermula dengan prinsip umum maklum balas negatif yang mendasari homeostasis, kemudian mengaplikasikannya secara terperinci pada sistem urinari, di mana buah pinggang menuras darah dan menghasilkan air kencing melalui penurasan ultra dan penyerapan semula terpilih dalam nefron.

Anda juga perlu mengetahui cara prinsip maklum balas yang sama mengawal suhu badan dan aras glukosa darah, kerana ini sering diuji bersama nefron dalam bab yang sama. Keupayaan menghuraikan mekanisme kawalan sebagai satu kitaran, perubahan dikesan, tindak balas dicetuskan, dan keadaan dibetulkan kembali kepada normal, membantu bagi ketiga-tiga contoh ini.

Kandungan sistem urinari diperiksa secara terperinci dari segi struktur: buah pinggang, ureter, pundi kencing dan uretra sebagai organ, serta glomerulus, kapsul Bowman dan tubul sebagai bahagian berfungsi satu nefron. Anda perlu boleh mengesan perjalanan sesuatu bahan daripada darah memasuki buah pinggang hingga air kencing meninggalkan badan, dan menerangkan sebab bahan tertentu dituras kemudian diserap semula.

Piawaian kandungan terakhir merangkumi isu kesihatan berkaitan sistem urinari, termasuk batu karang buah pinggang, jangkitan saluran kencing, glomerulonefritis dan kegagalan buah pinggang yang memerlukan dialisis atau pemindahan. Jawapan peperiksaan yang baik mengaitkan setiap keadaan dengan bahagian tertentu sistem yang tidak berfungsi dengan betul dan bukan menghuraikannya sebagai penyakit umum.

Homeostasis dan maklum balas negatif (13.1)

Homeostasis ialah pengekalan persekitaran dalaman yang stabil, suhu badan, glukosa darah, kandungan air dan garam serta pH darah, supaya enzim dan sel terus berfungsi dalam julat optimumnya. Setiap mekanisme kawalan dalam bab ini berjalan atas gelung yang sama iaitu maklum balas negatif, jadi menguasai coraknya sekali membolehkan anda menjawab tiga contoh berbeza dengan satu rangka kerja.

Dalam gelung maklum balas negatif, reseptor mengesan perubahan daripada aras tetap, pusat kawalan seperti hipotalamus atau kelenjar endokrin memproses maklumat, dan efektor menghasilkan tindak balas yang menentang perubahan asal serta mengembalikan keadaan ke arah normal. Kerana tindak balas sentiasa menentang sisihan dan bukan membesarkannya, persekitaran dalaman dikekalkan dalam had yang sempit.

Cara paling tekal untuk mendapat markah ialah menulis gelung sebagai kesan, proses, tindak balas dan betulkan, kemudian menamakan reseptor, pusat kawalan dan efektor bagi contoh yang ditanya.

Termoregulasi dan kawalan glukosa darah (13.1)

Suhu badan dipantau oleh hipotalamus dan oleh reseptor suhu pada kulit. Apabila badan terlalu panas, arteriol kulit mengalami vasodilatasi supaya lebih banyak darah mengalir berhampiran permukaan dan haba hilang melalui radiasi, dan kelenjar peluh membebaskan lebih banyak peluh yang menyejukkan kulit semasa ia menyejat.

Apabila badan terlalu sejuk, arteriol ini mengalami vasokonstriksi untuk mengurangkan kehilangan haba, pengeluaran peluh berhenti, dan otot rangka mengecut dengan cepat dalam gigilan untuk membebaskan haba daripada respirasi.

Glukosa darah dikawal oleh pankreas melalui dua hormon yang berkesan bertentangan. Selepas makan, peningkatan glukosa darah mencetuskan insulin, yang menyebabkan sel hati dan otot mengambil glukosa dan menyimpannya sebagai glikogen sehingga aras menurun.

Antara waktu makan, penurunan glukosa darah mencetuskan glukagon, yang memecah glikogen simpanan semula menjadi glukosa dan menaikkan aras. Kedua-dua contoh ialah gelung maklum balas negatif yang mengekalkan setiap keadaan dekat dengan aras tetapnya.

Sistem urinari dan nefron (13.2)

Sistem urinari mengeluarkan urea, lebihan air dan lebihan garam daripada darah. Darah masuk ke setiap buah pinggang melalui arteri renal, dituras dan diproses, lalu keluar dalam keadaan bersih melalui vena renal; air kencing yang dihasilkan mengalir ke bawah melalui ureter ke pundi kencing, tempat ia disimpan sehingga keluar badan melalui uretra.

Urea ialah bahan buangan bernitrogen yang terbentuk dalam hati daripada pemecahan lebihan asid amino, sebabnya sistem urinari dikelaskan sebagai sistem perkumuhan.

Unit berfungsi buah pinggang ialah nefron, dan setiap buah pinggang mempunyai bilangan nefron yang sangat banyak berfungsi selari. Satu nefron bermula di glomerulus, iaitu satu simpulan kapilari yang diselaputi kapsul Bowman berbentuk cawan, kemudian berterusan melalui tubul berlingkar proksimal, gelung Henle, tubul berlingkar distal dan akhirnya duktus pengumpul.

Keupayaan mengesan perjalanan sesuatu bahan di sepanjang laluan ini, dan menamakan tempat penurasan serta penyerapan semula berlaku, ialah kemahiran teras yang diuji oleh piawaian kandungan ini.

Pembentukan air kencing: penurasan ultra dan penyerapan semula terpilih (13.2)

Air kencing dibentuk dalam dua peringkat. Pertama ialah penurasan ultra di glomerulus: arteriol aferen yang membawa darah masuk lebih lebar daripada arteriol eferen yang membawa darah keluar, jadi tekanan hidrostatik yang tinggi terbina dan memaksa air, glukosa, garam dan urea keluar dari darah ke dalam kapsul Bowman sebagai turasan glomerulus.

Protein plasma besar dan sel darah terlalu besar untuk melepasi membran penurasan dan kekal dalam darah.

Peringkat kedua ialah penyerapan semula terpilih apabila turasan mengalir sepanjang tubul. Semua glukosa, kebanyakan air dan jumlah garam yang terkawal diserap semula ke dalam kapilari darah di sekeliling, manakala urea serta lebihan garam dan air ditinggalkan untuk menjadi air kencing.

Proses ini dipanggil terpilih kerana bahan berbeza diserap semula pada tahap berbeza mengikut keperluan badan, sebabnya air kencing sihat langsung tiada glukosa.

Osmoregulasi dan peranan ADH (13.2)

Osmoregulasi mengekalkan kandungan air darah supaya stabil, dan ia dikawal oleh hormon antidiuretik (ADH). Osmoreseptor dalam hipotalamus mengesan keupayaan air darah.

Apabila badan kekurangan air, darah menjadi terlalu pekat, jadi lebih banyak ADH dibebaskan daripada kelenjar pituitari. ADH menjadikan dinding tubul distal dan duktus pengumpul lebih telap kepada air, jadi lebih banyak air diserap semula ke dalam darah dan air kencing bervolum kecil serta pekat terhasil.

Apabila badan mempunyai terlalu banyak air, darah terlalu cair, jadi kurang ADH dibebaskan. Duktus pengumpul menjadi kurang telap, kurang air diserap semula, dan air kencing bervolum besar serta cair terhasil pula.

Ini satu lagi gelung maklum balas negatif: pembetulan sentiasa menentang perubahan asal pada keupayaan air darah dan memulihkannya ke arah aras tetap.

Isu kesihatan sistem urinari (13.3)

Apabila air kencing pekat untuk tempoh yang lama, bahan terlarut boleh menghablur menjadi batu karang keras yang menyebabkan kesakitan tajam semasa ia melalui saluran kencing. Jangkitan saluran kencing berlaku apabila bakteria membiak dalam pundi kencing atau uretra, memberi kesakitan dan keinginan kerap untuk berkemih.

Glomerulonefritis ialah keradangan glomerulus yang merosakkan membran penurasan, jadi protein dan sel darah bocor masuk ke dalam air kencing.

Kegagalan buah pinggang ialah kehilangan fungsi penurasan yang serius dan menyeluruh; bahan buangan dan lebihan air kemudian terkumpul dalam darah dan mesti dikeluarkan melalui rawatan. Hemodialisis mengalirkan darah pesakit melalui mesin yang mempunyai membran separa telap yang membenarkan urea dan lebihan garam meresap keluar ke dalam cecair dialisis sementara bahan berguna dikekalkan, manakala pemindahan buah pinggang menggantikan organ yang gagal dengan buah pinggang penderma yang sihat.

Mengekalkan air kencing cair dengan minum air secukupnya menurunkan risiko batu karang dan jangkitan.

Konsep utama untuk dikuasai

• Homeostasis, Homeostasis ialah pengekalan persekitaran dalaman tetap, suhu, glukosa darah, kandungan air dan pH, walaupun keadaan luar badan berubah. Ia mengekalkan keadaan cukup stabil untuk enzim dan sel berfungsi secara normal, dan dikawal melalui maklum balas negatif yang melibatkan sistem saraf dan endokrin. Tanpa homeostasis, perubahan kecil di luar boleh mengganggu aktiviti enzim dan metabolisme sel di seluruh badan.
• Sistem urinari, Sistem urinari mengeluarkan urea serta lebihan air dan garam daripada darah. Buah pinggang menuras darah secara berterusan; ureter membawa air kencing yang dihasilkan ke pundi kencing yang menyimpannya; uretra kemudian membawa air kencing keluar badan semasa berkemih. Pengeluaran urea, iaitu bahan sisa daripada pemecahan protein, inilah sebabnya sistem urinari digambarkan sebagai sistem organ perkumuhan.
• Nefron, Nefron ialah unit penurasan dan pemprosesan individu buah pinggang, terdiri daripada glomerulus, kapsul Bowman dan sistem tubul. Setiap buah pinggang mengandungi bilangan nefron yang sangat banyak berfungsi selari, sebabnya fungsi buah pinggang masih boleh mencukupi walaupun sebahagian nefron rosak. Susunan ini juga menjelaskan sebab seseorang masih boleh hidup sihat walaupun hanya mempunyai satu buah pinggang yang berfungsi.
• Penurasan ultra, Tekanan darah tinggi dalam glomerulus memaksa air, glukosa, garam dan urea keluar dari darah ke dalam kapsul Bowman, membentuk turasan glomerulus. Protein plasma besar dan sel darah terlalu besar untuk melalui turas dan kekal dalam darah. Tekanan tinggi ini wujud kerana salur yang membawa darah masuk ke glomerulus lebih lebar daripada salur yang membawanya keluar.
• Penyerapan semula terpilih, Apabila turasan mengalir sepanjang tubul, bahan berguna diserap semula ke dalam darah: semua glukosa, kebanyakan air, dan sebahagian garam, bergantung pada keperluan badan. Yang tinggal menjadi air kencing. Proses ini digambarkan sebagai terpilih kerana bahan berbeza diserap semula pada tahap berbeza dan bukan dilayan dengan cara yang sama.
• Osmoregulasi dan kesihatan buah pinggang, Hormon antidiuretik (ADH) melaraskan jumlah air yang diserap semula oleh tubul, memekatkan atau mencairkan air kencing untuk mengekalkan kandungan air darah stabil. Apabila buah pinggang gagal, sisa dan lebihan air terkumpul dalam darah, dan rawatan dilakukan melalui dialisis atau pemindahan buah pinggang. Lebih banyak ADH dibebaskan apabila badan kekurangan air, menghasilkan air kencing bervolum kecil tetapi lebih pekat.
• Maklum balas negatif, Maklum balas negatif ialah corak kawalan umum di sebalik homeostasis: reseptor mengesan perubahan daripada aras normal, pusat kawalan mencetuskan tindak balas, dan efektor membetulkan perubahan itu supaya keadaan kembali ke aras tetap. Termoregulasi, osmoregulasi dan kawalan glukosa darah semuanya mengikut corak yang sama ini, sebabnya menguasai satu contoh dengan baik memudahkan anda menerangkan yang lain.
• Termoregulasi, Kulit dan hipotalamus dalam otak bekerja bersama untuk mengekalkan suhu badan tetap. Apabila badan terlalu panas, salur darah kulit berdilat dan kelenjar peluh menjadi lebih aktif untuk melepaskan haba; apabila terlalu sejuk, salur darah kulit mengecut dan otot mungkin menggeletar untuk menjana haba. Bulu roma yang tegak (kulit ayam) ialah tindak balas berkaitan yang memerangkap lapisan nipis udara panas berhampiran kulit.
• Kawalan glukosa darah, Pankreas mengekalkan glukosa darah dalam julat sempit menggunakan dua hormon dengan kesan bertentangan: insulin menurunkan glukosa darah dengan meningkatkan pengambilannya ke dalam sel dan penyimpanannya sebagai glikogen, manakala glukagon meningkatkan glukosa darah dengan memecah semula glikogen. Glikogen disimpan terutamanya di hati dan otot, bertindak sebagai simpanan glukosa jangka pendek.
• Batu karang buah pinggang dan jangkitan saluran kencing, Batu karang buah pinggang ialah enapan berhablur keras yang terbentuk apabila bahan dalam air kencing pekat berkumpul, menyebabkan kesakitan semasa ia melalui saluran kencing. Jangkitan saluran kencing berlaku apabila bakteria membiak dalam pundi kencing atau uretra, yang boleh menyebabkan kesakitan dan keinginan kerap untuk berkemih. Minum air secukupnya supaya air kencing kekal lebih cair ialah faktor mudah yang dikaitkan dengan penurunan risiko kedua-dua keadaan ini.

Senarai semak ingatan pantas

1. Boleh anda takrif dan terangkan Homeostasis?
2. Boleh anda takrif dan terangkan Sistem urinari?
3. Boleh anda takrif dan terangkan Nefron?
4. Boleh anda takrif dan terangkan Penurasan ultra?
5. Boleh anda takrif dan terangkan Penyerapan semula terpilih?
6. Boleh anda takrif dan terangkan Osmoregulasi dan kesihatan buah pinggang?
7. Boleh anda takrif dan terangkan Maklum balas negatif?
8. Boleh anda takrif dan terangkan Termoregulasi?
9. Boleh anda takrif dan terangkan Kawalan glukosa darah?
10. Boleh anda takrif dan terangkan Batu karang buah pinggang dan jangkitan saluran kencing?

Soalan lazim

Lagi untuk Homeostasis dan Sistem Urinari Manusia

Sumber:SRC-DSKP-EN