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Quelle pression l'homme peut-il supporter si la pression intérieure et extérieure est équilibrée ?


Je sais que l'homme ne peut pas plonger trop profondément car il y a une différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du corps. Mais quelle pression l'homme peut-il supporter si l'homme respire les composants qui l'entourent ?

J'ai donc deux questions : 1. Quelle pression l'homme peut-il supporter s'il est entouré d'air ordinaire (également d'air respirable) ? 2. Quelle pression l'homme peut-il supporter s'il flotte dans un liquide riche en oxygène et le respire en même temps (Liquid Breathing, Wikipedia) ?

Il y a une question similaire, mais elle n'a pas de réponse qui me satisfasse pleinement. Le corps humain à la pression la plus élevée peut survivre ?


Capacité des coques réelles et imprimées en 3D à résister à la pression

Les mollusques ont raison. Ils ont des entrailles molles, mais leurs extérieurs complexes sont conçus pour les protéger dans des conditions difficiles. Les ingénieurs de l'Institut indien des sciences et de l'Université Rice commencent à comprendre pourquoi.

En modélisant l'habitat mobile du mollusque moyen, ils apprennent comment les coquillages résistent à des pressions extraordinaires au fond de la mer. L'objectif est d'apprendre ce qui a poussé ces exosquelettes robustes à évoluer comme ils l'ont fait et de voir comment leurs principes mécaniques peuvent être adaptés pour être utilisés dans des structures à taille humaine comme des véhicules et même des bâtiments.

L'équipe dirigée par Chandra Sekhar Tiwary, étudiant diplômé de l'Indian Institute of Science et étudiant invité à Rice, a créé des simulations informatiques et imprimé des variantes 3D de deux types de coquillages pour effectuer des tests de résistance aux côtés de vrais coquillages que Tiwary a collectés sur les plages. en Inde.

Les chercheurs ont découvert que les structures qui ont évolué au fil des éons sont non seulement généralement efficaces pour protéger leurs habitants, mais parviennent également à rediriger le stress vers des endroits où les créatures molles sont les moins susceptibles de se trouver.

Leurs résultats ont été publiés dans une nouvelle revue en ligne publiée par l'American Association for the Advancement of Science, Avancées scientifiques.

Les coques sont faites de nacre, également connue sous le nom de nacre, une matrice solide et résistante de matériaux organiques et inorganiques récemment étudiée par d'autres ingénieurs Rice comme modèle de résistance, de rigidité et de ténacité.

Tiwary et ses collègues ont poussé leurs recherches dans une direction différente pour découvrir comment les coquillages restent stables et redirigent le stress pour minimiser les dommages lorsque la défaillance est imminente. Leurs calculs ont montré que leurs formes distinctives rendent les coquilles presque deux fois plus résistantes que la nacre seule.

Ils ont examiné deux types de mollusques : les bivalves avec deux composants d'exosquelette séparés reliés par une charnière (comme dans les coquilles à clapet) et les terebridae qui se cachent dans des coquilles en forme de vis. Dans le cas des bennes preneuses, la forme semi-circulaire et les nervures incurvées forcent la contrainte sur la charnière, tandis que les vis dirigent la charge vers le centre puis vers le haut large.

Ils ont découvert qu'une telle optimisation évolutive permet aux fractures d'apparaître uniquement là où elles sont le moins susceptibles de blesser l'animal à l'intérieur.

"La nature continue de créer des choses qui sont belles, mais nous ne faisons pas vraiment attention à la raison pour laquelle les formes sont ce qu'elles sont", a déclaré Tiwary, membre du laboratoire du scientifique des matériaux de riz Pulickel Ajayan. Tiwary a commencé le travail avec Kamanio Chattopadhyay, chaire de sciences mécaniques à l'Indian Institute of Science, Bangalore.

Les chercheurs ont noté que les ingénieurs ont utilisé des concepts mécaniques issus de formes naturelles telles que des coquilles de bec et des dents de requin pour concevoir des boucliers de protection, des pièces automobiles qui amortissent les impacts et même des bâtiments. Mais les coquillages, ont-ils écrit, représentent l'un des meilleurs exemples d'optimisation évolutive pour gérer des charges mécaniques variées.

Alors que les biologistes, les mathématiciens et les artistes ont contribué à la littérature sur les coquillages, les scientifiques des matériaux "n'ont pas essayé de réfléchir à ces formes complexes car les créer n'est pas facile", a déclaré Tiwary. Mais le développement rapide de l'impression 3D a rendu beaucoup plus facile la reproduction des formes avec des matériaux suffisamment résistants pour résister. "Avec l'aide de l'impression 3D, ces idées peuvent être étendues à une réalité plus large", a-t-il déclaré.

Les chercheurs ont imprimé des coques en polymère en forme d'éventail, dont certaines sans leurs nervures convergentes caractéristiques. Ils ont également fabriqué des cônes qui imitaient les vis mais sans les complexités.

Ils ont découvert que les ventilateurs sans côtes étaient beaucoup moins efficaces pour rediriger le stress vers la base du ventilateur, le répartissant dans trois régions distinctes de la coque. Lorsque des fissures sont finalement apparues dans les ventilateurs, elles sont apparues aux mêmes endroits près de la base à la fois dans les vraies coques et dans la version imprimée réaliste.

La répartition des contraintes dans les vis les plus complexes était "totalement différente", ont-ils écrit. Le noyau interne dur de la coque a été le plus touché, soulageant la tension de la surface externe et la dirigeant vers l'anneau le plus haut. En général, les chercheurs ont trouvé que la vis était la meilleure des deux coquilles pour protéger son contenu délicat.

"Il y a beaucoup de formes qui sont encore plus compliquées, et elles peuvent être encore meilleures que celle-ci pour les nouvelles structures", a déclaré Tiwary.

Les co-auteurs sont Sharan Kishore de premier cycle, les étudiants diplômés Suman Sarkar et le professeur Debiprasad Roy Mahapatra de l'Indian Institute of Science. Chattopadhyay est également professeur d'ingénierie des matériaux à l'institut. Ajayan est président du département de science des matériaux et de nano-ingénierie de Rice, professeur d'ingénierie Benjamin M. et Mary Greenwood Anderson et professeur de chimie.


Transport d'électrolytes à travers les membranes cellulaires

Les ions ne peuvent pas diffuser passivement à travers les membranes, leurs concentrations sont régulées par une diffusion facilitée et un transport actif.

Objectifs d'apprentissage

Expliquer la relation entre la pression osmotique et le transport des électrolytes à travers les membranes cellulaires

Points clés à retenir

Points clés

  • Les ions importants ne peuvent pas traverser les membranes par diffusion passive s'ils le pouvaient, le maintien de concentrations spécifiques d'ions serait impossible.
  • La pression osmotique est directement proportionnelle au nombre d'atomes ou de molécules de soluté. Les ions exercent plus de pression par unité de masse que les non-électrolytes.
  • Les ions électrolytes nécessitent une diffusion facilitée et un transport actif pour traverser les membranes semi-perméables.
  • La diffusion facilitée se produit à travers des canaux à base de protéines, qui permettent le passage du soluté le long d'un gradient de concentration.
  • Dans le transport actif, l'énergie de l'ATP modifie la forme des protéines membranaires qui déplacent les ions contre un gradient de concentration.

Mots clés

  • diffusion facilitée: Le passage spontané de molécules ou d'ions à travers une membrane biologique en passant par des protéines intégrales transmembranaires spécifiques.
  • diffusion passive: mouvement de l'eau et d'autres molécules à travers les membranes le long d'un gradient de concentration
  • transport actif: mouvement d'une substance à travers une membrane cellulaire contre son gradient de concentration (de faible à forte concentration) facilité par la conversion de l'ATP

Transport d'électrolytes à travers les membranes cellulaires

Une cuillère à café de sel de table se dissout facilement dans l'eau. La solubilité du chlorure de sodium résulte de sa capacité à s'ioniser dans l'eau. Le sel et d'autres composés qui se dissocient en leurs ions composants sont appelés électrolytes. Dans l'eau, le chlorure de sodium (NaCl) se dissocie en ion sodium (Na + ) et en ion chlorure (Cl – ). Les ions les plus importants, dont les concentrations sont très étroitement régulées dans les fluides corporels, sont les cations sodium (Na+), potassium (K+), calcium (Ca+2) et magnésium (Mg+2) et les anions chlorure (Cl-) , carbonate (CO3-2), bicarbonate (HCO3-) et phosphate (PO3-). Les électrolytes sont perdus du corps pendant la miction et la transpiration. Pour cette raison, les athlètes sont encouragés à remplacer les électrolytes et les fluides pendant les périodes d'activité et de transpiration accrues.

La pression osmotique est influencée par la concentration de solutés dans une solution. Il est directement proportionnel au nombre d'atomes ou de molécules de soluté et ne dépend pas de la taille des molécules de soluté. Parce que les électrolytes se dissocient en ions, ajoutant relativement plus de molécules de soluté à une solution, ils exercent une plus grande pression osmotique par unité de masse que les non-électrolytes tels que le glucose.

L'eau traverse des membranes semi-perméables par diffusion passive, se déplaçant le long d'un gradient de concentration et égalisant la concentration de chaque côté de la membrane. Les ions électrolytes peuvent ne pas être capables de diffuser passivement à travers une membrane, mais peuvent nécessiter à la place des mécanismes spéciaux pour traverser la membrane semi-perméable. Les mécanismes qui transportent les ions à travers les membranes sont la diffusion facilitée et le transport actif. La diffusion facilitée des solutés se produit à travers des canaux à base de protéines. Le transport actif nécessite de l'énergie sous forme de conversion d'ATP, de protéines porteuses ou de pompes afin de déplacer les ions contre le gradient de concentration.

Transport à travers les membranes cellulaires: Paul Andersen décrit comment les cellules déplacent les matériaux à travers la membrane cellulaire. Tout mouvement peut être classé comme passif ou actif. Le transport passif, tel que la diffusion, ne nécessite aucune énergie car les particules se déplacent le long de leur gradient. Le transport actif nécessite une énergie supplémentaire lorsque les particules se déplacent contre leur gradient. Des exemples spécifiques, tels que GLUT et la pompe Na/K, sont inclus.


La pression des attentes familiales

Répondre aux attentes de votre famille et de la société n'est pas la même chose qu'être un membre utile de la société.

Nous vivons en tant qu'êtres sociaux et nous tirons un immense bénéfice des connaissances cumulatives d'autres êtres humains et de leur travail pour créer une civilisation confortable et sûre pour nous tous. En réalisant cela, une personne en bonne santé voudra s'épanouir et prospérer d'une manière qui lui donne un sens à la vie et qui ajoute de la valeur à ses semblables ou à la nature en général.

En fait, un argument fort peut être avancé qu'une vie significative doit concerner plus que soi-même. Un narcissique ou une personne égocentrique vit pour lui-même, mais souffre d'atomisation, d'aliénation, d'apathie et de solitude. Ses plaisirs sont de courte durée et il doit continuellement valider son existence à travers des possessions consuméristes et en manipulant d'autres êtres humains.

En revanche, un être humain équilibré a à la fois des objectifs intérieurs et extérieurs. Il entretient des relations significatives avec d'autres personnes et utilise son énergie de manière à profiter à son environnement, tout en ayant un noyau émotionnel intérieur fort qui peut résister à l'adversité et à la tragédie.

Comprenant cela, réfléchissons aux attentes sociétales et familiales.

En Inde, la vie communautaire est très vivante et puissante. Les enfants vivent avec leurs parents jusqu'à la fin de la vingtaine (à moins que le collège ou l'université ne se trouve dans une autre ville). Les parents constituent donc un très grand espace dans l'être émotionnel. Cet attachement à ses parents peut faire des ravages lorsqu'il est temps de faire des choix de vie importants.

A ces moments-là, un Indien subit une pression intense pour devenir un membre conforme de la société : vivre selon les attentes de ses parents et de son cercle social élargi. De l'éducation aux choix de carrière en passant même par un mariage, il y a une pression intense et une manipulation émotionnelle pour choisir ce que les autres veulent que vous choisissiez. L'attente est la suivante : faire des études, trouver un emploi sûr, se marier avec une fille d'un milieu similaire et passer le reste de votre vie à soutenir votre femme et vos enfants, ainsi que vos parents et vos frères et sœurs. Il n'y a rien de mal à avoir un système de soutien dans sa famille en cas de difficultés, mais ces attentes de soutien ultérieur peuvent rapidement se transformer en pressions pour faire quelque chose ou non dans le présent.

Si vous devenez un riche ingénieur, vos parents se sentent plus en sécurité face à leur vieillesse, votre frère et votre sœur se sentent plus en sécurité que vous êtes leur filet de sécurité. D'un autre côté, si vous devenez un grimpeur de classe mondiale, que retireront-ils de vous ? Alors, pour leur avenir, ils essaieront de vous manipuler dans le présent.

Quelqu'un qui suit les diktats de sa famille et de la société est considéré comme un “homme bon”, et quelqu'un qui cherche à tracer son propre chemin peut être appelé “égoïste”, “ingrat” ou “irrespectueux& #8221. Cette intériorisation consistant à assimiler la bonté au fait de répondre aux attentes des autres est une névrose grave, et nous avons vu de nombreux hommes en être la proie et finalement succomber à prendre le train en marche traditionnel. Nous croyons que la bonté, c'est lorsque vous réalisez votre plein potentiel, et cela peut prendre de nombreuses formes. Étant donné que chaque génération successive est présentée avec plus de connaissances et de conscience du monde, et puisque le monde change si vite ces jours-ci, il est fort probable que les attentes de vos parents et de vos aînés soient archaïques et n'aient aucun sens et vous empêcheront de vous épanouir. .

Les parents sages essaient de voir de quoi leur enfant est capable et l'encouragent à devenir le meilleur possible. Les parents imprudents essaient d'imposer leurs paradigmes, leurs préjugés et leurs croyances à l'enfant.

Si vous avez un talent naturel et souhaitez devenir alpiniste, écrivain ou musicien, votre famille pourrait protester contre le fait que ces « choix de carrière » sont risqués et ne paieront pas. Ils comparent généralement les récompenses abstraites du sens et de l'accomplissement d'un tel chemin à l'argent et au statut qui accompagnent le suivi d'un chemin établi. Les nouveaux chemins inexplorés sont risqués et la société indienne est extrêmement réticente au risque.

En Inde, en raison de la pauvreté, d'une longue histoire d'assujettissement et d'un ensemble d'institutions très dysfonctionnelles, la sécurité, la survie et la prospérité ont atteint une importance extrême, au détriment de la créativité, de l'exploration et de l'entreprise.

Dans un tel environnement, vous serez tout seul si vous voulez faire quelque chose de “différent”. Vous devrez être très fort pour résister aux assauts des critiques et désobéir à vos parents, et les voir en larmes ou pire.

L'une des attentes les plus fortes est que les hommes indiens restent vierges ou limitent leurs interactions avec le sexe opposé, et s'ils ont une petite amie ou un partenaire vivant, qu'ils se marient avec elle. Après tout, un homme qui explore sa sexualité, l'instinct le plus fort de tous, pourrait également explorer d'autres façons de vivre sa vie. Cela crée une nation de bêtas (sans jeu de mots en hindi) qui sont bloqués par leurs propres familles.

Dans cet article de blog sur ReturnOfKings, un Indien décrit sa lutte avec ces attentes. Son article s'intitule « La pilule rouge a détruit ma famille » ?

Ses parents voulaient désespérément le marier dans la vingtaine, pour leurs propres raisons. Quand il a résisté, l'enfer s'est déchaîné.

Tous les quinze jours, ma mère très traditionnelle a fait de son mieux, m'appelant pour me demander si j'avais une petite amie et pourquoi je ne cherchais pas. Elle connaîtrait "une fille" qui n'a "que" entre 26 et 29 ans. À 25 ans, je venais de commencer le « jeu », mais au fil de l'année, je me suis de plus en plus immergé dans la réalité réelle des rencontres et de ma valeur en tant qu'homme. Maintenant, j'ai commencé à comprendre ce que je devais faire, le mariage n'étant nulle part sur ma liste. Lentement, j'ai commencé à trouver plus de femmes intéressées par moi par rapport à mes années stériles au début de la vingtaine.

J'en avais marre des râles de ma mère, la femme dont les enfants des frères et sœurs se mariaient tous et organisaient des mariages indiens de « conte de fées ». Je savais que ma mère voulait un mariage pour elle-même dans la culture indienne, une occasion de montrer son statut plus pour les parents qu'une véritable célébration du mariage. Elle voulait acheter tous les saris, bijoux et vêtements glamour. Elle voulait embellir quelques salles de banquet et montrer la richesse de mon vieil homme.

Il s'en est tenu à ses armes, endurant même que son père le renie. Et à la fin, sa famille a cédé.

Un jour, je les ai tous assis et j'ai sévèrement expliqué pourquoi j'avais fait les choix que j'avais faits. Je leur ai dit que je ne céderais pas. Mon père a accepté à contrecœur ce que je disais tandis que ma mère arborait un sourire tendu qui montrait sa douleur d'avoir à abandonner le mariage magique. Mon frère? Il était juste heureux que je sois de retour et maintenant « en charge ». Je suis en charge? Oui, je suis maintenant le roi de ma tribu. Ma mère est apaisée et mon père dit qu'il est heureux si nous sommes heureux. Je pensais que prendre la pilule rouge m'avait fait perdre ma famille pour de bon, mais les valeurs qu'elle m'a apprises m'ont aidé à les récupérer tout de suite.

Mais il existe de nombreuses histoires avec une fin alternative et tragique, dans lesquelles un homme ou une femme se sont mariés ou ont fait un choix de carrière juste pour garder leurs parents heureux.

Ne vivez jamais votre vie sur les caprices émotionnels d'un autre. Soyez un membre utile et honnête de la société, mais ayez une colonne vertébrale et ne trahissez pas votre propre intelligence et votre potentiel. Résistez à la manipulation émotionnelle et soyez prêt à rester seul dans votre virilité.


Une haute pression record extrait les secrets de l'osmium

Un schéma de la chambre de pression de la cellule à enclume de diamant à double étage : L'échantillon d'osmium mesure seulement 3 microns et se trouve entre deux demi-boules en diamant nanocristallin d'une résistance extraordinaire. Crédit : Elena Bykova/Université de Bayreuth

Une équipe internationale de scientifiques dirigée par l'Université de Bayreuth et avec la participation de DESY a créé la pression statique la plus élevée jamais atteinte dans un laboratoire : à l'aide d'un appareil spécial à haute pression, les chercheurs ont étudié le comportement de l'osmium métallique à des pressions allant jusqu'à 770 Gigapascals (GPa) - plus de deux fois la pression dans le noyau interne de la Terre et environ 130 Gigapascals de plus que le précédent record du monde établi par les membres de la même équipe. Étonnamment, l'osmium ne modifie pas sa structure cristalline même aux pressions les plus élevées, mais les électrons du noyau des atomes sont si proches les uns des autres qu'ils peuvent interagir - contrairement à ce qui est généralement connu en chimie.

Ce résultat fondamental publié dans la revue La nature a des implications importantes pour la compréhension de la physique et de la chimie de la matière fortement comprimée, pour la conception de matériaux à utiliser dans des conditions extrêmes et pour la modélisation de l'intérieur des planètes et des étoiles géantes.

L'osmium métallique (Os) est l'un des éléments chimiques les plus exceptionnels, ayant à pression ambiante la densité connue la plus élevée de tous les éléments, l'une des énergies de cohésion les plus élevées, des températures de fusion et une très faible compressibilité - il est presque aussi incompressible que le diamant. En raison de sa dureté, l'osmium trouve des applications dans les alliages utilisés par exemple comme contacts électriques, pièces de machines résistantes à l'usure et pointes pour stylos à encre de haute qualité.

« La haute pression est connue pour affecter radicalement les propriétés des éléments chimiques : les métaux comme le sodium peuvent devenir des isolants transparents, les gaz comme l'oxygène se solidifient et deviennent des conducteurs électriques - et même des supraconducteurs », explique Natalia Dubrovinskaia de l'Université de Bayreuth, avec Leonid Dubrovinsky l'auteur principal. de l'étude. "comme tout autre matériau soumis à une compression très élevée, l'osmium devrait modifier sa structure cristalline."

Pour leurs expériences, les scientifiques ont utilisé un dispositif de génération de pressions statiques ultra-élevées développé par Dubrovinsky et Dubrovinskaia à Bayreuth. L'appareil utilise des micro-enclumes de seulement 10 à 20 micromètres (un micromètre est un millième de millimètre) de diamètre qui sont en diamant nanocristallin. Ces nanocristaux, qui sont des grains de diamant de taille nanométrique, sont liés entre eux pour former une micro-enclume massive. Les nombreuses limites de grains rendent les enclumes nanocristallines encore plus dures que les diamants monocristallins, étendant la plage de pression statique dans les expériences d'environ 400 GPa à 770 GPa à température ambiante.

Une photo de la cellule de diamant à double étage développée à l'Université de Bayreuth. Crédit : Université de Bayreuth

Pour sonder les échantillons dans ces conditions extrêmes, l'équipe a utilisé des rayons X à haute brillance des sources synchrotron PETRA III à DESY, ESRF en France et APS aux États-Unis L'équipe a découvert que l'osmium présente une stabilité structurelle sans précédent et conserve sa structure cristalline même à des pressions énormes d'environ 770 GPa.

Alors que le volume de la cellule unitaire d'osmium diminue régulièrement avec l'augmentation de la pression, des expériences de diffraction des rayons X très précises ont révélé des anomalies dans le comportement des paramètres de réseau décrivant la cellule unitaire. Habituellement, les changements dans les propriétés des matériaux sous pression sont associés à des modifications des configurations des électrons externes (de valence). Mais dans le cas de l'osmium fortement comprimé, la raison de l'anomalie structurelle observée est une interaction entre les électrons internes (noyaux), comme le suggèrent des calculs théoriques de pointe. "Ce travail démontre que des pressions statiques ultra-élevées peuvent forcer les électrons du noyau à interagir", explique Dubrovinsky. "La capacité d'affecter les électrons du noyau même dans des métaux incompressibles comme l'osmium dans des expériences statiques à haute pression ouvre des opportunités passionnantes dans la recherche de nouveaux états de la matière."

Les expériences ouvrent la voie à l'étude des matériaux dans les conditions du noyau interne des planètes géantes. "Au cours des 20 dernières années, les astronomes ont trouvé plus de mille planètes autour d'autres étoiles, presque toutes plus grosses que notre Terre", explique le co-auteur Hanns-Peter Liermann de DESY, responsable de la ligne de lumière P02 à PETRA III, où certains des les expériences ont eu lieu. "Avec la nouvelle cellule à enclume de diamant à double étage et avec le spot à rayons X de haute intensité très focalisé à PETRA III - ou plus tard au laser à rayons X européen XFEL qui est actuellement en construction dans la région de Hambourg - nous pouvons sonder un variété de compositions de planètes rocheuses dans les conditions les plus extrêmes et en apprendra beaucoup sur la composition et l'évolution de ces planètes."


Quelle pression l'homme peut-il supporter si la pression intérieure et extérieure est équilibrée ? - La biologie

De grandes quantités de molécules d'eau se déplacent constamment à travers les membranes cellulaires par simple diffusion, souvent facilitée par le mouvement à travers les protéines membranaires, y compris les aquaporines. En général, le mouvement net de l'eau à l'intérieur ou à l'extérieur des cellules est négligeable. Par exemple, il a été estimé qu'une quantité d'eau équivalant à environ 100 fois le volume de la cellule se diffuse à travers la membrane des globules rouges chaque seconde sans que la cellule perd ou gagne de l'eau car des quantités égales entrent et sortent.

Il existe cependant de nombreux cas dans lesquels un flux net d'eau se produit à travers les membranes cellulaires et les feuilles de cellules. Un exemple de grande importance pour vous est la sécrétion et l'absorption d'eau dans votre intestin grêle. Dans de telles situations, l'eau se déplace toujours à travers les membranes par simple diffusion, mais le processus est suffisamment important pour justifier un nom distinct - osmose.

Osmose et mouvement net de l'eau

L'osmose est le mouvement net de l'eau à travers une membrane sélectivement perméable entraîné par une différence de concentrations de soluté des deux côtés de la membrane. Une membrane sélectivement perméable est une membrane qui permet le passage sans restriction de l'eau, mais pas des molécules de soluté ou des ions.

Différentes concentrations de molécules de soluté conduisent à différentes concentrations de molécules d'eau libres de chaque côté de la membrane. Du côté de la membrane avec une concentration d'eau libre plus élevée (c'est-à-dire une concentration plus faible de soluté), plus de molécules d'eau heurteront les pores de la membrane dans un intervalle de temps donné. Plus de coups équivaut à plus de molécules passant à travers les pores, ce qui à son tour entraîne une diffusion nette de l'eau du compartiment à forte concentration d'eau libre vers celui à faible concentration d'eau libre.

La clé à retenir à propos de l'osmose est que l'eau s'écoule de la solution avec la concentration de soluté la plus faible dans la solution avec la concentration de soluté plus élevée. Cela signifie que l'eau s'écoule en réponse aux différences de molarité à travers une membrane. La taille des particules de soluté n'influence pas l'osmose. L'équilibre est atteint une fois que suffisamment d'eau s'est déplacée pour égaliser la concentration de soluté des deux côtés de la membrane, et à ce stade, le flux net d'eau cesse. Voici un exemple simple pour illustrer ces principes :

Deux récipients de volume égal sont séparés par une membrane qui permet le libre passage de l'eau, mais limite totalement le passage des molécules de soluté. La solution A contient 3 molécules de la protéine albumine (poids moléculaire 66 000) et la solution B contient 15 molécules de glucose (poids moléculaire 180). Dans quel compartiment l'eau s'écoulera-t-elle ou n'y aura-t-il pas de mouvement net d'eau ? [ réponse ]

Des exemples supplémentaires sont fournis sur la façon de déterminer dans quelle direction l'eau s'écoulera dans différentes circonstances.

Tonicité

Lorsque nous pensons à l'osmose, nous comparons toujours les concentrations de soluté entre deux solutions, et une terminologie standard est couramment utilisée pour décrire ces différences :

  • Isotonique : Les solutions comparées ont une concentration égale de solutés.
  • Hypertonique : La solution avec la concentration la plus élevée de solutés.
  • Hypotonique : La solution avec la plus faible concentration de solutés.

Dans les exemples ci-dessus, les solutions A et B sont isotoniques (entre elles), les solutions A et B sont toutes deux hypertoniques par rapport à la solution C et la solution C est hypotonique par rapport aux solutions A et B.

La diffusion d'eau à travers une membrane génère une pression appelée pression osmotique. Si la pression dans le compartiment dans lequel l'eau s'écoule est élevée à l'équivalent de la pression osmotique, le mouvement de l'eau s'arrêtera. Cette pression est souvent appelée pression hydrostatique (« d'arrêt d'eau »). Le terme osmolarité est utilisé pour décrire le nombre de particules de soluté dans un volume de fluide. Les osmoles sont utilisées pour décrire la concentration en termes de nombre de particules - une solution à 1 osmolaire contient 1 mole de particules osmotiquement actives (molécules et ions) par litre.

La démonstration classique de l'osmose et de la pression osmotique consiste à immerger des globules rouges dans des solutions d'osmolarité variable et à observer ce qui se passe. Le sérum sanguin est isotonique par rapport au cytoplasme et les globules rouges de cette solution prennent la forme d'un disque biconcave. Pour préparer les images présentées ci-dessous, les globules rouges de votre intrépide auteur ont été suspendus dans trois types de solutions :

  • Isotonique - les cellules ont été diluées dans du sérum : Notez la belle forme biconcave des cellules lorsqu'elles circulent dans le sang.
  • Hypotonique - les cellules du sérum ont été diluées dans de l'eau : à 200 milliosmoles (mOs), les cellules sont visiblement gonflées et ont perdu leur forme biconcave, et à 100 mOs, la plupart ont tellement gonflé qu'elles se sont rompues, laissant ce qu'on appelle rouge fantômes de cellules sanguines. Dans une solution hypotonique, l'eau s'engouffre dans les cellules.
  • Hypertonique - Une solution concentrée de NaCl a été mélangée aux cellules et au sérum pour augmenter l'osmolarité : à 400 mOs et surtout à 500 mOs, de l'eau s'est écoulée des cellules, les faisant s'effondrer et prendre l'apparence hérissée que vous voyez.

Prédisez ce qui se passerait si vous mélangeiez suffisamment d'eau avec l'échantillon de 500 mOs indiqué ci-dessus pour réduire son osmolarité à environ 300 mOs.

Calcul de la pression osmotique et hydrostatique

Le flux d'eau à travers une membrane en réponse à différentes concentrations de solutés de chaque côté - osmose - génère une pression à travers la membrane appelée pression osmotique. La pression osmotique est définie comme la pression hydrostatique requise pour arrêter l'écoulement de l'eau et, par conséquent, les pressions osmotique et hydrostatique sont, à toutes fins utiles, équivalentes. La membrane à laquelle il est fait référence ici peut être une bicouche lipidique artificielle, une membrane plasmique ou une couche de cellules.

La pression osmotique P d'une solution diluée est approchée par ce qui suit :

où R est la constante de gaz (0,082 litre-atmosphère/degré-mole), T est la température absolue et C1 . Cn sont les concentrations molaires de tous les solutés (ions et molécules).

De même, la pression osmotique à travers la membrane séparant deux solutions est :

où &DeltaC est la différence de concentration de soluté entre les deux solutions. Ainsi, si la membrane est perméable à l'eau et non aux solutés, la pression osmotique est proportionnelle à la différence de concentration de soluté à travers la membrane (le facteur de proportionnalité est RT).


Introduction au corps humain 46 Bi

Le corps humain commence à prendre forme dès les premiers stades du développement embryonnaire. Alors que l'embryon est une minuscule boule de cellules en division, il commence à former les tissus et les organes qui composent le corps humain. À la fin de sa troisième semaine, l'embryon humain présente une symétrie bilatérale (un plan corporel dans lequel les côtés gauche et droit se reflètent) et développe des caractéristiques de vertébrés qui soutiendront un corps droit.

OBJECTIFS: Définissez l'anatomie et la physiologie et expliquez comment elles sont liées. Énumérez et décrivez les principales caractéristiques de la vie. Définissez l'homéostasie et expliquez son importance pour la survie. Décrivez un mécanisme homéostatique. Énumérez et décrivez les quatre types de tissus qui composent le corps humain. Expliquez comment les tissus, les organes et les systèmes organiques sont organisés. Résumez les fonctions des principaux systèmes organiques du corps humain. Nommez et localisez quatre cavités du corps humain et décrivez les organes qu'elles contiennent. Utilisez correctement les termes qui décrivent les positions relatives, les sections du corps et les régions du corps.

1. Le corps humain est un conteneur précisément structuré de réactions chimiques.

2. La biologie est l'étude des êtres vivants, y compris l'étude du corps humain.

3. L'étude de MORPHOLOGIE DU CORPS, qui inclut la taille, la forme, la composition et peut-être même la coloration, est appelé ANATOMIE.

4. L'étude de COMMENT les FONCTIONS DU CORPS est appelé PHYSIOLOGIE.

5. Le but de ce cours est de vous permettre d'acquérir une compréhension de l'anatomie et de la physiologie en mettant l'accent sur la structure et la fonction normales. Vous examinerez l'anatomie et la physiologie des principaux systèmes du corps.

A. Les produits chimiques qui composent le corps peuvent être divisés en DEUX grandes catégories : INORGANIQUE ET ORGANIQUE.

B. PRODUITS CHIMIQUES INORGANIQUES sont généralement des molécules simples constituées d'un ou plusieurs éléments autres que le CARBONE. Exemples : eau, oxygène, dioxyde de carbone (une exception) et minéraux tels que le fer, le calcium et le sodium.

C. PRODUITS CHIMIQUES ORGANIQUES sont souvent TRÈS complexes et CONTIENNENT TOUJOURS LES ÉLÉMENTS CARBONE ET HYDROGÈNE. Exemples : glucides, lipides, protéines et acides nucléiques.

A. LES PLUS PETITES UNITES VIVANTES DE STRUCTURE ET DE FONCTIONNEMENT SONT DES CELLULES.

B. Les cellules sont les plus petites sous-unités vivantes d'un organisme multicellulaire tel qu'un être humain.

C. Il existe de nombreux types de cellules, chacune étant constituée de produits chimiques et effectuant des réactions chimiques spécifiques.

A. Un tissu est un groupe de cellules ayant une structure et une fonction similaires.

B. Il existe QUATRE groupes de tissus.

C. TISSU ÉPITHÉLIAL – Couvrir ou tapisser les surfaces du corps, certaines sont capables de produire des sécrétions avec des fonctions spécifiques. La couche externe de la peau et des glandes sudoripares sont des exemples de tissu épithélial.

RÉ. TISSU CONJONCTIF – Connecte et soutient des parties du corps avec certains matériaux de transport ou de stockage. Le sang, les os et le tissu adipeux (graisse) en sont des exemples.

E. TISSU MUSCULAIRE – Spécialisé pour la CONTRACTION, qui provoque le mouvement. Nos muscles squelettiques et le cœur en sont des exemples.

F. TISSU NERVEUX – Spécialisé pour générer et transmettre des impulsions électrochimiques qui régulent les fonctions corporelles. Le cerveau et les nerfs optiques en sont des exemples.

A. An Organ is a group of TWO or more different types of Tissues precisely arranged so as to accomplish Specific Functions and usually have recognizable shape.

B. Heart, Brain, Kidneys, Liver, Lungs are Examples.

5. ORGAN SYSTEMS (System Level)

A. An Organ System is a group of organs that all contribute to a Particular Function.

B. Examples are the Circulatory, Respiratory, and Digestive Systems.

C. Each organ system carries out its own specific function, but for the organism to survive the organ systems must work together- this is called INTEGRATION OF ORGAN SYSTEM.

B. ALL the Organ Systems of the body functioning with one another constitute the TOTAL ORGANISM – ONE LIVING INDIVIDUAL.

LIFE PROCESSES or CHARACTERISTICS OF LIFE

1. All living organisms carry on certain processes that set them apart from nonliving things.

2. The Following are Several of the more important life processes of Humans:

UNE. MÉTABOLISME is the sum of all the chemical reactions that occur in the body. One phase of Metabolism called CATABOLISM provides the ENERGY needed to sustain life by BREAKING DOWN substances such as food molecules. The other phase called ANABOLISM uses the energy from catabolism to MAKE various substances that form body structures and enable them to function.

B. ASSIMILATION is the changing of Absorbed substances into forms that are chemically different from those that entered body fluids.

C. REPONSIVNESS is the ability to Detect and Respond to changes Outside or Inside the Body. Seeking Water to quench thirst is a response to water loss from body tissue.

RÉ. MOVEMENT includes motion of the whole body, individual organs, single cells, or even structures inside cells.

E. CROISSANCE refers to an Increase in Body Size. It may be due to an increase in the size of existing cells, the number of cells, or the amount of substance surrounding cells. It occurs whenever an organism produces new body materials faster than old ones are worn out or replaced.

F. DIFFERENTIATION is the process whereby unspecialized cells become specialized cells. Specialized Cells differ in Structure and Function from the cells from which they originated.

G. REPRODUCTION refers either to the formation of new cells for Growth, Repair, or Replacement or to the making of a New Individual.

H. Others Include:
Respiration – obtaining Oxygen.
Digestion – Chemically and Mechanically breaking down food substances.
Absorption – The passage of substances through certain membranes.
Circulation – the movement of substances within the body in Body Fluids.
Excrétion – Removal of wastes that the body produces.

MAINTENANCE OF LIFE OR SURVIVAL NEEDS

1. The structures and functions of almost all body parts help maintain the Life of the Organism. The ONLY Exceptions are an Organisms Reproductive Structures, which ensure that its species will continue into the future.

2. Life requires certain Environmental Factors, including the Following:

UNE. L'EAU – this is the most abundant chemical in the body and it is required for many Metabolic Processes and provides the environment in which Most of them take place. Water also transports substances within the organism and is important in regulating body temperature.

B. NOURRITURE – the Substances that provide the body with necessary Chemicals (Nutrients) in addition to Water. Food is used for Energy, supply the raw materials for building new living matter, and still others help regulate vital chemical reactions.

C. OXYGÈNE – It is required to release Energy from food substances. This energy, in turn, drives metabolic processes. Approximately 20% of the air be breathe is oxygen.

RÉ. HEAT (BODY TEMPERATURE) – a form of energy, it is a product of Metabolic Reactions. Normal Body Temperature is around 37 C or 98 F. both low or high body temperatures are dangerous to the organism.

E. PRESSURE (ATMOSPHERIC) – Necessary for our Breathing.

PRINCPAL ORGAN SYSTEMS OF THE HUMAN BODY (TABLE 46-1)

1. INTEGUMENTARY SYSTEM

A. The Skin and Structures derived from it, such as hair, nails, and sweat and oil glands.

B. Is a barrier to pathogens and chemicals (Protects the body), Helps regulate body temperature, Eliminates waste, Helps synthesize vitamin D, and receives certain stimuli such as Temperature, Pressure, and Pain.

A. All the Bones of the body (206), their associated Cartilage, and the Joints of the Body.

B. Bones Support and Protect the body, assist in body movement, They also house cells that produce blood cells, and they store minerals.

A. Specifically refers to Skeletal Muscle Tissue and Tendons.

B. Participates in bringing about movement, maintaining posture, and produces heat.

4. CIRCULATORY A nd CARDIOVASCULAR SYSTEM

A. The Heart, Blood and Blood Vessels.

B. Transports oxygen and nutrients to tissues and removes waste.

5. LYMPHATIC SYSTEM- Sometimes included with the Immune System or Circulatory System becuase it works closely with Both Systems.

A. The Lymph, Lymphatic Vessels, and Structures or Organs (Spleen and Lymph Nodes) containing Lymph Tissue.

B. Cleans and Returns tissue fluid to the blood and destroys pathogens that enter the body.

A. The Brain, Spinal Cord, Nerves, and Sense Organs, such as the eye and ear.

B. Interprets sensory information, Regulates body functions such as movement by means of Electrochemical Impulses.

A. ALL Hormone producing Glands and Cells such as the Pituitary Gland, Thyroid Gland, and Pancreas.

B. Regulates body functions by means of Hormones.

8. RESPIRATORY SYSTEM

A. The Lungs and a series of associated passageways such as the Pharynx (Throat), Larynx (Voice Box), Trachea (Windpipe), and Bronchial Tubes leading into and out of them.

B. Exchange oxygen and carbon dioxide between the air and blood.

A. A long tube called the Gastrointestinal (GI) Tract and associated organs such as the Salivary Glands, Liver, Gallbladder, and Pancreas.

B. Breaks down and absorbs food for use by cells and eliminates solid and other waste.

10. URINARY And EXCRETORY SYSTEMS

A. The Kidneys, Urinary Bladder, and Urethra that together produce, store, and eliminate Urine.

B. Removes waste products from the blood and regulates volume and pH of blood.

A. The Immune System Consists of Several Organs, as well as White Blood Cells in the Blood and Lymph.
Includes the Lymph Nodes, Spleen, Lymph Vessels,Blood Vessels, Bone Marrow, and White Blood Cells (Lymphocytes).

B. Provides protection against Infection and Disease.

12. REPRODUCTIVE SYSTEM

A. Organs that produce, store, and transport reproductive cells (Sperm and Eggs).

B. Produces eggs and sperm, in women, provides a site for the developing embryo-fetus.


Lesson Objectives

  • Describe the obstacles to studying the seafloor and methods for doing so.
  • Describe the features of the seafloor.

Ancient myth says that Atlantis was a powerful undersea city whose warriors conquered many parts of Europe. There is little proof that such a city existed, but human fascination with the world under the oceans certainly has existed for centuries. Not much was known about the aphotic zone of the ocean until scientists developed a system modeled after the way that bats and dolphins use echolocation to navigate in the dark (Figure 14.19). Prompted by the need to find submarines during World War II, scientists learned to bounce sound waves through the ocean to detect underwater objects. The sound waves bounce back like an echo off of whatever object may be in the ocean. The distance of the object can be calculated based on the time that it takes for the sound waves to return. Finally, scientists were able to map the ocean floor.

Three main obstacles have kept us from studying the depths of the ocean: absence of light, very cold temperatures, and high pressure. As you know, light only penetrates the top 200 meters of the ocean the depths of the ocean can be as much as 11,000 meters deep. Most places in the ocean are completely dark, which makes it impossible for humans to explore without bringing a source of light with them. Secondly, the ocean is very cold colder than 0°C (32°F) in many places. Such cold temperatures pose significant obstacles to human exploration of the oceans. Finally, the pressure in the ocean increases tremendously as you go deeper. Scuba divers can rarely go deeper than 40 meters due to the pressure. The pressure on a diver at 40 meters would be 4 kilograms/square centimeter (60 lbs/sq in). Even though we don’t think about it, the air in our atmosphere has weight. It presses down on us with a force of about 1 kilogram per square centimeter (14.7 lbs/ sq in). In the ocean, for every 10 meters of depth, the pressure increases by nearly 1 atmosphere! Imagine the pressure at 10,000 meters that would be 1,000 kilograms per square centimeter (14,700 lbs/sq in). Today’s submarines usually dive to only about 500 meters to go deeper than this they must be specially designed for greater depth (Figure 14.20).

Figure 14.20: Submarines are built to withstand great pressure under the sea, up to 680 atmospheres of pressure (10,000 pounds per square inch). They still rarely dive below 400 meters.

Figure 14.21: Alvin allows for a nine hour dive for up to two people and a pilot. It was commissioned in the 1960s.

In the 19th century, explorers mapped ocean floors by painstakingly dropping a line over the side of a ship to measure ocean depths, one tiny spot at a time. SONAR, which stands for Doncund Navigation UNEsd Ranging, has enabled modern researchers to map the ocean floor much more quickly and easily. Researchers send a pulse of sound down to the ocean floor and calculate the depth based on how long it takes the sound to return. Of course, some scientific research requires actually traveling to the bottom of the ocean to collect samples or directly observe the ocean floor, but this is more expensive and can be dangerous.

In the late 1950s, the bathyscaphe (deep boat) Trieste was the first manned vehicle to venture to the deepest parts of the ocean, a region of the Marianas Trench named the Challenger Deep. It was built to withstand 1.2 metric tons per square centimeter and plunged to a depth of 10,900 meters. No vehicle has carried humans again to that depth, though robotic submarines have returned to collect sediment samples from the Challenger Deep. Alvin is a submersible used by the United States for a great number of studies it can dive up to 4,500 meters beneath the ocean surface (Figure 14.21).

In order to avoid the expense, dangers and limitations of human missions under the sea, remotely operated vehicles or ROVs, allow scientists to study the ocean’s depths by sending vehicles carrying cameras and special measuring devices. Scientists control them electronically with sophisticated operating systems (Figure 14.22).

Figure 14.22: Remotely-operated vehicles like this one allow scientists to study the seafloor.


The Urinary System - Workings: how the urinary system functions

The urinary system is not the sole system in the body concerned with excretion. Other systems and organs also play a part. The respiratory system eliminates water vapor and carbon dioxide through exhalation (the process of breathing out). The digestive system removes feces, the solid undigested wastes of digestion, by a process called defecation or elimination. The skin (the integumentary system see chapter 4) also acts as an organ of excretion by removing water and small amounts of urea and salts (as sweat).

Through its primary role of forming and eliminating urine, the urinary system also helps regulate blood volume and pressure. In addition, it regulates the concentrations of sodium, potassium, calcium, chloride, and other mineral ions (an ion is an atom or group of atoms that has an electrical charge) in the blood. These combined actions by the urinary system help the body maintain homeostasis or the balanced state of its internal functions.

Formation of urine

Urine is the fluid waste excreted by the kidneys. It can range in color from pale straw to amber (the deeper the color, the more concentrated the urine). Fresh urine is sterile (meaning it contains no bacteria) and has very little odor. Some drugs, vegetables (such as asparagus), and various diseases alter the normal smell of urine. Water forms approximately 95 percent of urine the remaining 5 percent is made up of urea, creatinine, uric acid, and various salts.

Urea, creatinine, and uric acid are nitrogen-containing compounds produced as wastes during cellular activity. When cells break down amino acids, they produce ammonia as a waste product. Ammonia is very toxic to the body's cells, so the liver combines ammonia with carbon dioxide to create the less toxic urea, the most abundant of the nitrogen-containing wastes. Creatinine is produced when skeletal muscle cells break down the compound creatine to generate energy for muscle contraction. Uric acid, which forms only a small portion of the urine, is a normal waste product of the breakdown of nucleic acids (complex organic molecules found in living cells).

Urine is formed in the kidneys as a result of three processes: filtration, reabsorption, and secretion. Filtration takes place in the renal corpuscles reabsorption and secretion take place in the renal tubules.

FILTRATION. Filtration is the movement of water and dissolved materials through a membrane from an area of higher pressure to an area of lower

pression. In the body, the pressure of blood in the capillaries is higher than the pressure of the interstitial fluid, or the fluid surrounding the body's cells. Thus, through filtration, blood plasma (fluid portion of blood) and nutrients such as amino acids, glucose, and vitamins are forced through the capillary walls into the surrounding interstitial fluid to be used by the cells.

The pressure of the blood in the glomeruli is higher than in other types of capillaries in the body. This high pressure forces plasma, dissolved waste substances, and small proteins out of the glomeruli and into the Bowman's capsules. The process is called glomerular filtration. Blood cells and larger proteins are too large to be forced out of the glomeruli, so they remain in the blood. The pressure in a Bowman's capsule is low and its inner membrane is permeable, so the material that filters out of a glomerulus passes into the capsule. The fluid and material in a Bowman's capsule is referred to as renal filtrate, which is very much like blood plasma, except it contains very little protein and no blood cells.

REABSORPTION. In an average twenty-four-hour period, the kidneys form 160 to 190 quarts (150 to 180 liters) of renal filtrate. Normal urinary output in that same time frame is only about 1.1 to 2.1 quarts (1 to 2 liters). Many factors (such as increased water intake or increased sweating) can significantly alter that output amount. Nonetheless, it is quite obvious that most of the renal filtrate does not become urine, but is reabsorbed or taken back into the blood. This is important because renal filtrate contains many useful substances—water, glucose, amino acids, and mineral ions—that are needed by the body.

Reabsorption is the return of water and other substances from the filtrate to the blood. The process begins as soon as the filtrate enters the renal tubule. Cells lining the tubule actively take up useful materials (such as glucose, amino acids, vitamins, proteins, and certain ions), move them through their cell bodies, then release them into the interstitial fluid outside the tubule.

As these materials collect in the interstitial fluid, water in the tubules is drawn out through the process of osmosis. Osmosis is the diffusion of water through a semipermeable membrane from an area where it is abundant to an area where it is scarce or less abundant. Once in the interstitial fluid, the materials and water then diffuse into or enter nearby capillaries, which empty into the renal vein.

The reabsorption process is selective. The cells of the renal tubules have been "programmed" to retain substances that are useful to the body, not those substances that are of no use (such as urea and uric acid). Also, the amount of a substance that is reabsorbed is dependent on its concentration in the blood. If it exists in a low concentration in the blood, a large amount of it will be reabsorbed from the renal tubules. Conversely, if it already exists in a high concentration, very little of it will be reabsorbed into the blood.

SECRETION. Secretion is the transport of materials from the interstitial fluid into the renal filtrate. It is essentially reabsorption in reverse. The process is important for getting rid of substances not already in the filtrate. Waste products such as ammonia, some creatinine, and the end products of medications move from the blood in the capillaries around the renal tubules into the interstitial fluid. They are then taken in by the cells of the tubules and deposited into the renal filtrate to be eliminated in the urine.

Hormones and the composition of urine

Hormones are chemical "messengers" secreted by endocrine glands that control or coordinate the activities of other tissues, organs, and organ systems in the body. Each type of hormone affects only specific tissue cells or organs, called target cells or target organs. Most hormones are composed of amino acids, the building blocks of proteins. The smaller class of hormones are steroids, which are built from molecules of cholesterol (fatlike substance produced by the liver).

The hormones that affect the urinary system help it regulate the amount of water and mineral ions in urine. By extension, this action also regulates the pressure in the bloodstream and the concentration of mineral ions in the blood.

Excessive water loss in the urine is controlled by the antidiuretic hormone (ADH), which is released by the pituitary gland (a small gland lying at the base of the skull). If an individual perspires a lot, fails to drink enough water, or loses water through diarrhea, special nerve cells in the hypothalamus (a region of the brain controlling body temperature, hunger, and thirst) detect the low water concentration in the blood. Ils signalent ensuite à l'hypophyse de libérer l'ADH dans le sang, où il se rend aux reins. With ADH present, the renal tubules are stimulated to reabsorb more water from the renal filtrate and return it to the blood. The volume of water in the urine is thus reduced, and the urine becomes more concentrated. Harmful substances are still eliminated from the body, but necessary water is not.

In 1950, Ruth Tucker, a forty-nine-year-old American woman, was dying from chronic kidney failure. American surgeon Richard Lawler of Loyola University in Chicago transplanted a kidney from a cadaver (dead body) into Tucker. Although her body rejected the new kidney after only a short time, Tucker became the first human to survive an organ transplantation.

With the development of immunosuppressant drugs (those that hinder the body's immune response to ȯoreign" tissue), the success of kidney transplants has risen. Today, individuals who receive a kidney transplant from a living donor (who is often a close relative) have a survival rate of 80 percent.

The action of ADH also controls blood volume and pressure. As more water is removed from the urine and transported into the bloodstream, blood volume and pressure increase. This is an important safeguard against low blood volume and pressure, which might be brought about by an injury.

En revanche, si un individu absorbe trop d'eau, la production d'ADH diminue. The renal tubules do not reabsorb as much water, and the volume of water in the urine is increased. Alcohol and liquids containing caffeine (coffee, tea, and cola drinks) inhibit ADH production (these substances are called diuretics). Large amounts of urine are consequently excreted from the body and blood pressure decreases. If that fluid is not replaced, an individual may feel dizzy due to low blood pressure.

Another hormone that helps to control blood volume by acting on the kidneys is aldosterone. Aldosterone is a steroid hormone secreted by the adrenal cortex (the outer layer of an adrenal gland, which sits like a cap on top of a kidney). A decrease in blood pressure or volume, a decrease in the sodium ion level in blood, and an increase in the potassium ion level in blood all stimulate the secretion of aldosterone. Once released, aldosterone spurs the cells of the renal tubules to reabsorb sodium from the urine and to excrete potassium instead. Sodium is then returned to the bloodstream. When sodium is reabsorbed into the blood, water in the body follows it, thus increasing blood volume and pressure.

The kidneys themselves play a role in regulating blood pressure. When blood pressure around the kidneys decreases below normal, the cells of the renal tubules react by secreting the enzyme renin (an enzyme is a protein that speeds up the rate of chemical reactions). Renin, in turn, stimulates an inactive blood protein to change into a hormone that causes blood vessels to constrict or narrow, which immediately raises blood pressure.

Elimination of urine

The process of eliminating urine from the urinary bladder is known as urination. It is also called micturition or voiding. The sensation of having to urinate usually occurs after the urinary bladder has filled with about 7 ounces (200 milliliters) of urine. The bladder has stretched enough at this point to activate receptors within its walls. Once activated, these receptors send impulses to the spinal cord, which sends impulses back to the bladder, causing it to contract. The internal urethral sphincter (surrounding the opening of the urethra) relaxes and urine is forced into the upper portion of the urethra. This initiates the 𢿮ling" of having to urinate.

Urination occurs when an individual voluntarily relaxes his or her external urethral sphincter. Urine flows through the urethra and the bladder is emptied. Babies do not exert control over their external urethral sphincter and urine is automatically forced out of the body when it reaches a certain level. As children mature, they learn to control their external urethral sphincter, retaining their urine until it is appropriate to urinate.

If the external urethral sphincter is not relaxed, urine will continue to accumulate in the bladder. When it reaches a volume over 1 pint (475 milliliters), the pressure created will cause pain and the external urethral sphincter eventually will be forced open, regardless of an individual's desire.


3 Life-Changing Steps to Chill Your Stressed-Out Brain

If you’re like most people, you might not even know about your own brain, and yet your brain is who you are. It is the boss of your mind and body. So it’s important to know what it’s up to, especially when you’re under pressure. With modern imaging techniques, scientists have advanced our understanding of this amazing organ and how it functions under stress.
1. Meet Your Brain

Your brain is about the size of your fists and weighs about as much as a cantaloupe—around three pounds. Although it’s mostly made up of water, the human brain contains as many as 100 billion neurons. The neurons connect through long, spidery arms and communicate with each other through electrochemical signals. Your brain never shuts down. It’s your protector, active around the clock—even when you’re asleep—to keep you safe so you can survive this thing called life. Your brain is prewired to constantly scan your inner and outer worlds for threats and to react automatically to perceived threats—even if they’re not real.

2. Get in Touch with Your Lizard Brain

Are you waiting for the ax to fall or worrying that something bad might happen—even though there’s no good reason for it? That’s because your lizard brain (or survival memories in the limbic system) senses that a present situation is similar to a memory it has already recorded, so it kicks into survival mode to protect you. Let’s say you were dog bitten when you were four years old. And when friends introduce you to their friendly Goldendoodle, you freak out. Your lizard brain has a built-in negativity bias, designed to exaggerate fears and worries in order to protect you against threats at all costs. When a threat is perceived (real or imagined), its job is to throw your prefrontal cortex (decision making, executive functioning part of the brain) offline, even when there’s no rational reason for it.

Mother Nature is more interested in marinating you in stress juices to keep you alive than in reducing your stress to make you happy. Your lizard brain routinely assesses risks by making judgments about people and situations. And negative experiences grab your brain’s attention more than positive ones. In situations where your buttons are pushed, you can feel the moment your lizard brain dumps a tonic of heart-pounding enzymes into your bloodstream. The surging adrenaline and cortisol act like a tidal wave, hijacking your thoughts and leaving your emotions to rush to action.

3. Rewire Your Brain to Stay Cool Under Pressure

To complete Mother Nature’s work, your job is to go beyond survival mode and avoid taking the bait every time a negative thought clobbers you. Neuroscientists have an old saying: “Neurons that fire together, wire together.” By taking a different track under pressure, you can rewire current stressful events by taking a more positive action and getting a calmer outcome. With some dedication to changing your old stress responses, you can change the way your brain fires in the moment. Ceci est connu comme neuroplasticity. In the same way that a cut on your hand regenerates new healing tissue, the pliability of the brain makes it possible to rewire connections of neurons to adapt more positively under stressful conditions. When you’re frazzled and start to sizzle, you can avoid hotheaded action and cool down your lizard brain by challenging perceived threats. As you bring your prefrontal cortex back online, it offers an impartial, objective perspective on the stressful situation. Here are some examples of how to do that:

* To gain more clarity, ask yourself questions such as, “What am I afraid of and where is that coming from?” or “What are the chances of that really happening?” or “What is the worst thing that could happen?”

* Pinpoint the upside of a downside situation. Look for the roses instead of the thorns. “I had to pay more taxes this year than I’ve ever paid” becomes “I made more money this year than I’ve ever made.”

* Be chancy and take small risks in new situations instead of predicting negative outcomes without sticking your neck out. “I don’t know anybody at the party, so I’m not going” becomes “If I go to the party, I might make a new friend.”

* Make an effort to focus on the good news wrapped around the bad news. “A tornado destroyed my neighbor’s house” becomes “Their house was destroyed, but everyone survived and nobody was injured.”

LES BASES

* Avoid blowing things out of proportion and letting one negative experience rule your whole life pattern. “I didn’t get the promotion now I’ll never reach my career goals” becomes “I didn’t get the promotion, but there are many other steps I can take to reach my career goals.”

#Chill: It’s A No-Brainer

So next time you’re about to blast off, call on your brain’s prefrontal cortex to help you stay on the launch pad. Even when positive experiences outnumber negative ones, it can feel like your life is full of mostly negative events that make you feel on edge, pessimistic, and grim. The key is to look for the silver lining in unpleasant situations and to note and savor positive outcomes so you have a balanced perspective. Once you realize things are usually not as bad as your lizard brain registers them to be, you can take a breath, step back from stressors and hopefully relax. You don’t have to look through rose-colored glasses. But by intentionally bringing your prefrontal cortex to threatening situations, you create a more chilled life inside and out.