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1. 항상성이란?
1.1. 항상성의 정의
항상성은 '내적환경의 동적 불변성'이라고 정의된다. 즉, 우리 몸의 내적 환경(활력징후, 전해질 농도 등)을 상대적으로 일정하게 유지하기 위해 변화와 맞서 싸워야 하는 적극적이고 동적인 생리학적 조절 과정을 의미한다""
1.2. 음성되먹임고리에 의한 항상성 유지
항상성은 '내적환경의 동적 불변성'이라고 정의되는데, 이는 우리 몸이 끊임없이 변화하는 내부 환경을 상대적으로 일정하게 유지하기 위해 노력하는 적극적이고 동적인 생리학적 조절 과정을 의미한다""
이러한 항상성은 음성되먹임고리(negative feedback loop)를 통해 유지된다"" 예를 들어, 심부체온이 떨어지면 골격근의 떨림(효과기의 작동)으로 적정한 온도로 심부체온이 상승하며, 심부체온이 상승하면 땀 배출(효과기의 작동)로 적정한 온도로 심부체온이 하강하게 된다"" 이처럼 감지기에서 감지된 변화를 효과기가 적절히 보상함으로써 체온이 일정 범위 내에서 유지되는 것이다""
이와 같이 음성되먹임고리는 생체가 내·외부 환경 변화에 능동적으로 대응하여 항상성을 유지하는 데 핵심적인 역할을 한다"" 감지기가 감지한 변화를 효과기가 상쇄시키는 음성되먹임 기전을 통해 생체는 체액, 전해질, 산-염기 평형 등의 항상성을 동적으로 유지할 수 있는 것이다""
2. 항상성 유지
2.1. 체액-전해질 균형
2.1.1. 체액과 전해질 생리
체액은 세포내액과 세포외액으로 나뉘며, 성인 체중의 약 60%를 차지한다. 세포내액은 체중의 40%를 차지하고, 세포외액은 체중의 20%를 차지한다. 세포외액은 다시 세포간질액(림프 포함)과 혈관내 용액(혈장)으로 구성된다.
전해질은 체액에 녹아있는 염 또는 광물질 입자로 전기를 띠는 이온이다. 주요 전해질로는 양이온인 소듐(Na+)과 포타슘(K+), 그리고 음이온인 염소(Cl-), 중탄산염(HCO3-)이 있다. 전해질의 일반적인 기능은 신경근육의 흥분 촉진, 체액량과 삼투질 농도 유지, 체액구간 사이의 체액배분, 산-염기 균형조절이다.
체액과 전해질의 이동기전에는 여과, 확산, 삼투, 능동적 이동, 모세혈관 역동이 관여한다. 여과는 막 양면의 정수압 차이로 인해 액체가 이동하는 것이고, 확산은 용질이 고농도에서 저농도로 이동하는 것이다. 삼투는 용매인 물이 낮은 농도에서 높은 농도로 이동하는 것이며, 능동적 이동은 전해질이 농도차이와 전기적 전위차이를 거슬러 이동하는 것이다. 모세혈관 역동은 영양분과 노폐물의 교환이다.체액과 전해질의 정상적인 균형은 신체의 항상성 유지에 매우 중요하다. 체액은 세포내액과 세포외액으로 구분되며, 전해질은 체액에 녹아있는 이온성 물질이다. 체액의 약 60%를 차지하는 수분은 생명활동에 필수적인 역할을 한다.
세포내액은 주로 칼륨, 마그네슘, 인 이온이 풍부하고, 세포외액은 주로 소듐, 염소, 칼슘 이온이 풍부하다. 이러한 전해질 농도 차이는 세포막의 전기화학적 신호 전달에 중요하다. 또한 전해질은 체액량과 삼투압, 산-염기 평형 등 생리적 항상성 유지에 필수적이다.
체액과 전해질의 이동은 주로 여과, 확산, 삼투, 능동수송 과정을 통해 이루어진다. 신장, 호흡기, 심혈관계, 내분비계 등 다양한 생리적 조절 기전이 작용하여 체액과 전해질 균형을 유지한다.
이러한 체액-전해질 균형은 매우 복잡하고 미세하게 조절되어야 하며, 이상이 발생하면 심각한 생리적 문제를 초래할 수 있다. 따라서 ...
