24.09.2019

Kas užtikrina homeostazę. Homeostazės samprata. Homeostazės pasireiškimas skirtinguose biologinių sistemų organizavimo lygiuose. Struktūrinė homeostazė, jos palaikymo mechanizmai


Terminas „homeostazė“ kilęs iš žodžio „homeostazė“, kuris reiškia „stabilumo stiprumas“. Daugelis retai girdi, jei ne visai, apie šią sąvoką. Tačiau homeostazė yra svarbi mūsų gyvenimo dalis, derinanti tarpusavyje prieštaringas sąlygas. Ir tai ne tik mūsų gyvenimo dalis, homeostazė yra svarbi mūsų organizmo funkcija.

Jei apibrėžtume žodį homeostazė, kurio reikšmė yra reguliuoti svarbiausias sistemas, tai tai yra gebėjimas koordinuoti įvairias reakcijas, leidžiančias išlaikyti pusiausvyrą. Ši koncepcija taikoma tiek atskiriems organizmams, tiek visoms sistemoms.

Apskritai, homeostazė dažnai aptariama biologijoje. Kad organizmas tinkamai funkcionuotų ir atliktų reikiamus veiksmus, jame būtina išlaikyti griežtą pusiausvyrą. Tai būtina ne tik išgyvenimui, bet ir tam, kad galėtume tinkamai prisitaikyti prie aplinkinių pokyčių ir toliau tobulėti.

Galima išskirti visavertei egzistencijai reikalingus homeostazės tipus, o tiksliau – situacijų tipus, kai šis veiksmas pasireiškia.

  • Nestabilumas. Šiuo metu mes, būtent mūsų vidinis aš, diagnozuojame pokyčius ir pagal tai priimame sprendimą prisitaikyti prie naujų aplinkybių.
  • Pusiausvyra. Visos mūsų vidinės jėgos nukreiptos į pusiausvyros išlaikymą.
  • Nenuspėjamumas. Dažnai galime nustebinti save imdamiesi kokių nors veiksmų, kurių nesitikėjome.

Visos šios reakcijos kyla dėl to, kad kiekvienas planetos organizmas nori išgyventi. Homeostazės principas kaip tik padeda suprasti aplinkybes ir priimti svarbų sprendimą išlaikyti pusiausvyrą.

Netikėti sprendimai

Homeostazė užėmė tvirtą vietą ne tik biologijoje. Šis terminas aktyviai vartojamas psichologijoje. Psichologijoje homeostazės sąvoka reiškia mūsų požiūrį į išorines sąlygas.. Nepaisant to, šis procesas glaudžiai sieja organizmo adaptaciją ir individualią psichinę adaptaciją.

Viskas šiame pasaulyje siekia pusiausvyros ir harmonijos, kaip ir individualūs santykiai su aplinka linkę harmonizuotis. Ir tai vyksta ne tik fiziniame, bet ir psichiniame lygmenyje. Galima pateikti pavyzdį: žmogus juokiasi, bet tada jam buvo pasakyta labai liūdna istorija, juoktis jau nedera. Kūnas ir emocinė sistema veikia homeostazės dėka, todėl jūsų juokas pakeičiamas ašaromis.

Kaip matome, homeostazės principas grindžiamas glaudžiu fiziologijos ir psichologijos ryšiu. Tačiau homeostazės principas, susijęs su savireguliacija, negali paaiškinti pokyčių šaltinių.

Homeostatinis procesas gali būti vadinamas savireguliacijos procesu. Ir visas šis procesas vyksta pasąmonės lygmenyje. Mūsų kūnas turi poreikį daugelyje sričių, tačiau svarbią vietą užima psichologiniai kontaktai. Jausdamas poreikį kontaktuoti su kitais organizmais, žmogus parodo savo vystymosi troškimą. Šis pasąmonės troškimas savo ruožtu atspindi homeostatinį potraukį.

Labai dažnai toks procesas psichologijoje vadinamas instinktu. Tiesą sakant, tai labai teisingas vardas, nes visi mūsų veiksmai yra instinktai. Negalime kontroliuoti savo troškimų, kuriuos diktuoja instinktas. Dažnai nuo šių norų priklauso mūsų išgyvenimas arba jų pagalba organizmas reikalauja to, ko jam šiuo metu trūksta.

Įsivaizduokite situaciją: prie miegančio liūto ganosi danielių grupė. Staiga liūtas pabunda ir riaumoja, danieliai veržiasi į visas puses. Dabar įsivaizduokite save stirnienos vietoje. Joje suveikė savisaugos instinktas – ji pabėgo. Ji turi bėgti labai greitai, kad išgelbėtų savo gyvybę. Tai yra psichologinė homeostazė.

Bet praeina šiek tiek bėgimo, ir elniui pradeda trūkti garo. Nors liūtas gali ją persekioti, ji sustos, nes poreikis kvėpuoti šiuo metu pasirodė svarbesnis už būtinybę bėgti. Tai yra paties organizmo instinktas, fiziologinė homeostazė. Taigi galima išskirti šiuos homeostazės tipus:

  • Priversti.
  • Spontaniškas.

Tai, kad stirniukas puolė bėgti, yra spontaniškas psichologinis potraukis. Ji turi išgyventi, ir ji pabėgo. O tai, kad ji sustojo atsikvėpti, yra prievarta. Organizmas privertė gyvūną sustoti, kitaip galėjo sutrikti gyvybės procesai.

Homeostazės vertė yra labai svarbi bet kuriam organizmui tiek psichologiškai, tiek fiziškai. Žmogus gali išmokti gyventi harmonijoje su savimi ir aplinka, ne tik vadovaudamasis instinktų potraukiais. Jam tereikia teisingai matyti ir suprasti jį supantį pasaulį, taip pat sutvarkyti savo mintis, nustatyti prioritetus tinkama tvarka. Autorius: Liudmila Mukhačiova

homeostazė(iš graikų kalbos. homoios panašus, tas pats ir statusą- nejudrumas) yra gyvų sistemų gebėjimas atsispirti pokyčiams ir išlaikyti biologinių sistemų sudėties ir savybių pastovumą.

Terminą „homeostazė“ W. Kenonas pasiūlė 1929 metais, kad apibūdintų būsenas ir procesus, užtikrinančius organizmo stabilumą. Idėją apie fizinių mechanizmų, skirtų palaikyti vidinės aplinkos pastovumą, egzistavimą XIX amžiaus antroje pusėje išsakė C. Bernardas, kurio pagrindu laikė fizinių ir cheminių sąlygų stabilumą vidinėje aplinkoje. už gyvų organizmų laisvę ir nepriklausomybę nuolat kintančioje išorinėje aplinkoje. Homeostazės reiškinys stebimas skirtinguose biologinių sistemų organizavimo lygiuose.

Homeostazės pasireiškimas skirtinguose biologinių sistemų organizavimo lygiuose.

Atkūrimo procesai vyksta nuolat ir įvairiais struktūriniais ir funkciniais asmens organizacijos lygmenimis - molekulinis genetinis, tarpląstelinis, ląstelinis, audinys, organas, organizmas.

Apie molekulinę genetiką lygiu, vyksta DNR replikacija (jos molekulinis atstatymas, fermentų ir baltymų, atliekančių kitas (ne katalizines) funkcijas ląstelėje, ATP molekulių, pavyzdžiui, mitochondrijose ir kt., sintezė. Daugelis šių procesų įtraukti į sąvoką medžiagų apykaitą ląstelės.

Subląsteliniame lygyje vyksta įvairių tarpląstelinių struktūrų (daugiausia citoplazminių organelių) atstatymas neoplazmomis (membranomis, plazmolema), surinkimas iš subvienetų (mikrotubulių), dalijimasis (mitochondrijos).

Ląstelių regeneracijos lygis apima ląstelės struktūros, o kai kuriais atvejais ir funkcijų atkūrimą. Regeneracijos ląstelių lygiu pavyzdžiai yra atsigavimas po nervinės ląstelės proceso sužalojimo. Žinduolių organizme šis procesas vyksta 1 mm per dieną greičiu. Tam tikro tipo ląstelės funkcijos gali būti atkurtos dėl ląstelių hipertrofijos proceso, tai yra, padidėjus citoplazmos tūriui ir atitinkamai organelių skaičiui (šiuolaikinių autorių ląstelinė regeneracija arba klasikinės histologijos regeneracinė ląstelių hipertrofija).

Kitame lygyje – audiniai arba ląstelių populiacija (ląstelių audinių sistemų lygis – žr. 3.2) atsiranda tam tikros diferenciacijos krypties prarastų ląstelių papildymas. Tokį papildymą lemia ląstelinės medžiagos pokyčiai ląstelių populiacijose (ląstelių audinių sistemose), dėl kurių atkuriamos audinių ir organų funkcijos. Taigi žmonėms žarnyno epitelio ląstelių gyvenimo trukmė yra 4–5 dienos, trombocitų - 5–7 dienos, eritrocitų - 120–125 dienos. Pavyzdžiui, esant nurodytam raudonųjų kraujo kūnelių mirties greičiui žmogaus organizme, kas sekundę sunaikinama apie 1 milijonas eritrocitų, tačiau tiek pat vėl susidaro raudonuosiuose kaulų čiulpuose. Galimybę atkurti per gyvenimą susidėvėjusias arba dėl traumos, apsinuodijimo ar patologinio proceso prarastas ląsteles užtikrina tai, kad net ir subrendusio organizmo audiniuose išsaugomos kambinės ląstelės, galinčios mitoziškai dalytis ir vėliau. citodiferenciacija. Šios ląstelės dabar vadinamos regioninėmis arba nuolatinėmis kamieninėmis ląstelėmis (žr. 3.1.2 ir 3.2). Kadangi jie yra įsipareigoję, jie gali sukelti vieną ar daugiau specifinių ląstelių tipų. Tuo pačiu metu jų diferenciaciją į konkretų ląstelių tipą lemia signalai, ateinantys iš išorės: vietiniai, iš artimiausios aplinkos (tarpląstelinės sąveikos pobūdis) ir tolimieji (hormonai), sukeliantys selektyvią specifinių genų ekspresiją. Taigi plonosios žarnos epitelyje kambinės ląstelės yra kriptų apatinėse zonose. Esant tam tikram poveikiui, jie gali sukelti „ribinio“ siurbimo epitelio ląsteles ir kai kurias vienaląstes organo liaukas.

Regeneracija įjungta organų lygis turi pagrindinę užduotį – atkurti organo funkciją, atkuriant jam tipinę struktūrą (makroskopinę, mikroskopinę) arba be jos. Minėto lygio regeneracijos procese vyksta ne tik transformacijos ląstelių populiacijose (ląstelinių audinių sistemose), bet ir morfogenetiniai procesai. Tai apima tuos pačius mechanizmus, kaip ir formuojant organus embriogenezės metu (galutinio fenotipo vystymosi laikotarpis). Tai, kas pasakyta teisingai, leidžia regeneraciją laikyti tam tikru vystymosi proceso variantu.

Struktūrinė homeostazė, jos palaikymo mechanizmai.

Homeostazės tipai:

Genetinė homeostazė . Zigotos genotipas, sąveikaudamas su aplinkos veiksniais, lemia visą organizmo kintamumo kompleksą, jo adaptacines galimybes, tai yra homeostazę. Į aplinkos sąlygų pokyčius organizmas reaguoja specifiškai, paveldėtos reakcijos normos ribose. Genetinės homeostazės pastovumas palaikomas matricinių sintezių pagrindu, o genetinės medžiagos stabilumą užtikrina daugybė mechanizmų (žr. Mutagenezę).

struktūrinė homeostazė. Ląstelių ir audinių morfologinės organizacijos sudėties ir vientisumo išlaikymas. Ląstelių daugiafunkciškumas padidina visos sistemos kompaktiškumą ir patikimumą, padidina jos potencialą. Ląstelių funkcijų formavimasis vyksta dėl regeneracijos.

Regeneracija:

1. Ląstelinis (tiesioginis ir netiesioginis dalijimasis)

2. Intraląstelinis (molekulinis, intraorganoidinis, organoidinis)

Homeostazė – tai žmogaus organizmo gebėjimas prisitaikyti prie besikeičiančių išorinės ir vidinės aplinkos sąlygų. Stabilus homeostazės procesų darbas garantuoja žmogui patogią sveikatos būklę bet kokioje situacijoje, išlaikant gyvybinių organizmo požymių pastovumą.

Homeostazė biologiniu ir ekologiniu požiūriu

Homeostazėje taikomas bet kokiems daugialąsčiams organizmams. Tuo pačiu metu ekologai dažnai atkreipia dėmesį į išorinės aplinkos balansą. Manoma, kad tai yra ekosistemos homeostazė, kuri taip pat keičiasi ir nuolat atkuriama tolimesniam egzistavimui.

Jei pusiausvyra kurioje nors sistemoje sutrinka ir ji negali jos atkurti, tai visiškai nutrūksta.

Žmogus nėra išimtis, homeostatiniai mechanizmai vaidina svarbų vaidmenį kasdieniame gyvenime, o leistinas pagrindinių žmogaus organizmo rodiklių kitimo laipsnis yra labai mažas. Esant neįprastiems išorinės ar vidinės aplinkos svyravimams, homeostazės gedimas gali sukelti mirtinų pasekmių.

Kas yra homeostazė ir jos rūšys

Kasdien žmogų veikia įvairūs aplinkos veiksniai, tačiau tam, kad pagrindiniai biologiniai procesai organizme ir toliau veiktų stabiliai, jų sąlygos neturi keistis. Pagrindinis homeostazės vaidmuo yra išlaikyti šį stabilumą.

Įprasta išskirti tris pagrindinius tipus:

  1. Genetinė.
  2. Fiziologinis.
  3. Struktūrinis (regeneracinis arba ląstelinis).

Visaverčiam egzistavimui žmogui reikalingas visų trijų tipų homeostazės darbas komplekse, jei vienas iš jų nepavyksta, tai sukelia nemalonių pasekmių sveikatai. Gerai koordinuotas procesų darbas leis ignoruoti arba ištverti dažniausiai pasitaikančius pokyčius su minimaliais nepatogumais ir jaustis užtikrintai.

Šio tipo homeostazė yra gebėjimas išlaikyti vieną genotipą vienoje populiacijoje. Molekuliniame-ląsteliniame lygmenyje palaikoma viena genetinė sistema, kuri neša tam tikrą paveldimos informacijos rinkinį.

Mechanizmas leidžia individams kryžmintis, išlaikant sąlyginai uždaros žmonių grupės (populiacijos) pusiausvyrą ir vienodumą.

Fiziologinė homeostazė

Šio tipo homeostazė yra atsakinga už pagrindinių gyvybinių funkcijų palaikymą optimalioje būsenoje:

  • kūno temperatūra.
  • Kraujo spaudimas.
  • Virškinimo stabilumas.

Imuninė, endokrininė ir nervų sistemos yra atsakingos už tinkamą jo veikimą. Neplanuotai sutrikus vienos iš sistemų veikimui, tai iš karto paveikia viso organizmo savijautą, silpsta apsauginės funkcijos, vystosi ligos.

Ląstelių homeostazė (struktūrinė)

Ši rūšis dar vadinama „regeneracija“, kuri bene geriausiai apibūdina funkcines savybes.

Pagrindinės tokios homeostazės jėgos yra nukreiptos į pažeistų žmogaus kūno vidaus organų ląstelių atkūrimą ir išgydymą. Būtent šie mechanizmai, tinkamai veikdami, leidžia organizmui atsigauti po ligos ar traumos.

Pagrindiniai homeostazės mechanizmai vystosi ir vystosi kartu su žmogumi, geriau prisitaikydami prie išorinės aplinkos pokyčių.

Homeostazės funkcijos

Norint teisingai suprasti homeostazės funkcijas ir savybes, geriausia atsižvelgti į jos veikimą pagal konkrečius pavyzdžius.

Taigi, pavyzdžiui, sportuojant žmogaus kvėpavimas ir pulsas padažnėja, o tai rodo organizmo norą išlaikyti vidinę pusiausvyrą pasikeitus aplinkos sąlygoms.

Persikėlus gyventi į šalį, kurios klimatas gerokai skiriasi nuo įprasto, kurį laiką gali jaustis blogai. Priklausomai nuo bendros žmogaus sveikatos, homeostazės mechanizmai leidžia prisitaikyti prie naujų gyvenimo sąlygų. Vieniems nejaučiama aklimatizacija ir greitai susireguliuoja vidinė pusiausvyra, kažkam tenka šiek tiek palaukti, kol organizmas sureguliuos savo veiklą.

Padidėjusios temperatūros sąlygomis žmogui pasidaro karšta, prasideda prakaitavimas. Šis reiškinys laikomas tiesioginiu savireguliacijos mechanizmų veikimo įrodymu.

Daugeliu atžvilgių pagrindinių homeostatinių funkcijų darbas priklauso nuo paveldimumo, genetinės medžiagos, perduodamos iš vyresnės kartos šeimoje.

Remiantis pateiktais pavyzdžiais, aiškiai galima atsekti pagrindines funkcijas:

  • Energija.
  • Prisitaikantis.
  • Reprodukcinis.

Svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad senatvėje, kaip ir kūdikystėje, stabilus homeostazės darbas reikalauja ypatingo dėmesio, nes pagrindinių reguliavimo sistemų reakcija šiais gyvenimo laikotarpiais yra lėta.

homeostazės savybės

Žinant apie pagrindines savireguliacijos funkcijas, taip pat naudinga suprasti, kokias savybes ji turi. Homeostazė yra sudėtingas procesų ir reakcijų tarpusavio ryšys. Tarp homeostazės savybių yra:

  • Nestabilumas.
  • Pusiausvyros siekimas.
  • Nenuspėjamumas.

Mechanizmai nuolat kinta, testavimo sąlygos, siekiant pasirinkti geriausią variantą prie jų prisitaikyti. Tai rodo nestabilumo savybę.

Pusiausvyra yra pagrindinis bet kurio organizmo tikslas ir savybė, jis nuolat jos siekia tiek struktūriškai, tiek funkciškai.

Kai kuriais atvejais organizmo reakcija į išorinės ar vidinės aplinkos pokyčius gali tapti netikėta, lemti gyvybinių sistemų pertvarką. Homeostazės nenuspėjamumas gali sukelti tam tikrą diskomfortą, o tai nerodo tolesnio žalingo poveikio organizmo būklei.

Kaip pagerinti homeostatinės sistemos mechanizmų veikimą

Medicinos požiūriu bet kokia liga yra homeostazės sutrikimo įrodymas. Išorinės ir vidinės grėsmės nuolat veikia kūną, ir tik pagrindinių sistemų darbo darna padės su jomis susidoroti.

Imuninės sistemos susilpnėjimas neįvyksta be priežasties. Šiuolaikinė medicina turi daugybę priemonių, kurios gali padėti žmogui išlaikyti savo sveikatą, nepaisant to, kas sukėlė gedimą.

Besikeičiančios oro sąlygos, stresinės situacijos, traumos – visa tai gali sukelti įvairaus sunkumo ligų vystymąsi.

Kad homeostazės funkcijos veiktų teisingai ir kuo greičiau, būtina stebėti bendrą sveikatos būklę. Norėdami tai padaryti, galite pasikonsultuoti su gydytoju, kad nustatytumėte savo pažeidžiamumą ir pasirinktumėte terapijos rinkinį, kad juos pašalintumėte. Reguliari diagnostika padės geriau kontroliuoti pagrindinius gyvenimo procesus.

Šiuo atveju svarbu savarankiškai laikytis paprastų rekomendacijų:

  • Venkite stresinių situacijų, kad apsaugotumėte nervų sistemą nuo nuolatinio pervargimo.
  • Sekite savo mitybą, neperkraukite savęs sunkiu maistu, venkite beprotiško badavimo, kuris leis virškinimo sistemai lengviau susidoroti su savo darbu.
  • Pasirinkite tinkamus vitaminų kompleksus, kad sumažintumėte sezoninių oro pokyčių poveikį.

Budrus požiūris į savo sveikatą padės homeostatiniams procesams laiku ir teisingai reaguoti į bet kokius pokyčius.

Homeostazė klasikine šio žodžio prasme yra fiziologinė sąvoka, kuri reiškia vidinės aplinkos sudėties stabilumą, jos sudėties komponentų pastovumą, taip pat bet kurio gyvo organizmo biofiziologinių funkcijų pusiausvyrą.

Tokios biologinės funkcijos kaip homeostazė pagrindas yra gyvų organizmų ir biologinių sistemų gebėjimas atsispirti aplinkos pokyčiams; o organizmai naudoja autonominius gynybos mechanizmus.

Pirmą kartą šį terminą XX amžiaus pradžioje pavartojo fiziologas, amerikietis W. Kenonas.
Bet kuris biologinis objektas turi universalius homeostazės parametrus.

Sistemos ir kūno homeostazė

Mokslinį pagrindą tokiam reiškiniui kaip homeostazė suformavo prancūzas C. Bernardas – tai buvo teorija apie nuolatinę vidinės aplinkos sudėtį gyvų būtybių organizmuose. Ši mokslinė teorija buvo suformuluota XVIII amžiaus aštuntajame dešimtmetyje ir buvo plačiai išplėtota.

Taigi homeostazė yra sudėtingo sąveikos mechanizmo reguliavimo ir koordinavimo srityje, atsirandančio tiek visame kūne, tiek jo organuose, ląstelėse ir net molekuliniu lygmeniu, rezultatas.

Homeostazės koncepcija gavo postūmį tolesniam vystymuisi, kai kibernetikos metodai buvo naudojami tiriant sudėtingas biologines sistemas, tokias kaip biocenozė ar populiacija).

Homeostazės funkcijos

Objektų su grįžtamojo ryšio funkcija tyrimas padėjo mokslininkams sužinoti apie daugybę mechanizmų, atsakingų už jų stabilumą.

Net ir rimtų pokyčių sąlygomis adaptacijos (adaptacijos) mechanizmai neleidžia labai pasikeisti cheminėms ir fiziologinėms organizmo savybėms. Negalima sakyti, kad jie išlieka absoliučiai stabilūs, tačiau rimtų nukrypimų dažniausiai nebūna.


Homeostazės mechanizmai

Homeostazės mechanizmas organizmuose geriausiai išvystytas aukštesniųjų gyvūnų organizmuose. Paukščių ir žinduolių (įskaitant žmones) organizmuose homeostazės funkcija leidžia išlaikyti vandenilio jonų skaičiaus stabilumą, reguliuoja kraujo cheminės sudėties pastovumą, palaiko slėgį kraujotakos sistemoje ir kūno temperatūrą. maždaug tame pačiame lygyje.

Yra keletas būdų, kaip homeostazė veikia organų sistemas ir visą kūną. Tai gali būti hormonų, nervų sistemos, šalinimo ar neuro-humoralinių organizmo sistemų poveikis.

Žmogaus homeostazė

Pavyzdžiui, slėgio arterijose stabilumą palaiko reguliavimo mechanizmas, veikiantis grandininių reakcijų, į kurias patenka kraujo organai, būdu.

Tai vyksta taip, kad kraujagyslių receptoriai pajunta slėgio jėgos kitimą ir perduoda apie tai signalą žmogaus smegenims, kurios siunčia atsako impulsus į kraujagyslių centrus. To pasekmė – kraujotakos sistemos (širdies ir kraujagyslių) tonuso padidėjimas arba sumažėjimas.

Be to, pradeda veikti neuro-humoralinio reguliavimo organai. Dėl šios reakcijos slėgis normalizuojasi.

Ekosistemų homeostazė

Augalų pasaulio homeostazės pavyzdys yra nuolatinės lapų drėgmės išsaugojimas atidarant ir uždarant stomas.

Homeostazė būdinga ir bet kokio sudėtingumo gyvų organizmų bendruomenėms; Pavyzdžiui, faktas, kad biocenozėje išsaugoma santykinai stabili rūšių ir individų sudėtis, yra tiesioginė homeostazės pasekmė.

Gyventojų homeostazė

Toks homeostazės tipas kaip populiacija (kitas jos pavadinimas yra genetinis) atlieka populiacijos genotipinės sudėties vientisumo ir stabilumo reguliatoriaus vaidmenį kintančioje aplinkoje.

Jis veikia išsaugodamas heterozigotiškumą, taip pat kontroliuodamas mutacijų pokyčių ritmą ir kryptį.

Šio tipo homeostazė leidžia populiacijai išlaikyti optimalią genetinę sudėtį, kuri leidžia gyvų organizmų bendruomenei išlaikyti maksimalų gyvybingumą.

Homeostazės vaidmuo visuomenėje ir ekologijoje

Poreikis valdyti sudėtingas socialinio, ekonominio ir kultūrinio pobūdžio sistemas lėmė homeostazės termino išplėtimą ir jo taikymą ne tik biologiniams, bet ir socialiniams objektams.

Homeostatinių socialinių mechanizmų veikimo pavyzdžiu gali pasitarnauti tokia situacija: jei visuomenėje trūksta žinių ar įgūdžių arba trūksta profesionalų, tai per grįžtamojo ryšio mechanizmą šis faktas verčia bendruomenę vystytis ir tobulėti.

O esant pertekliniam skaičiui specialistų, kurie iš tikrųjų nėra visuomenės paklausūs, atsiras neigiami atsiliepimai ir bus mažiau nereikalingų profesijų atstovų.

Pastaruoju metu homeostazės sąvoka buvo plačiai pritaikyta ekologijoje, nes reikia ištirti sudėtingų ekologinių sistemų ir visos biosferos būklę.

Kibernetikoje terminas homeostazė vartojamas kalbant apie bet kokį mechanizmą, kuris turi galimybę automatiškai reguliuotis.

Nuorodos, susijusios su homeostaze

Homeostazė Vikipedijoje.

Kaip žinote, gyva ląstelė yra mobili, save reguliuojanti sistema. Jos vidinę organizaciją palaiko aktyvūs procesai, kuriais siekiama apriboti, užkirsti kelią ar pašalinti poslinkius, kuriuos sukelia įvairios aplinkos ir vidinės aplinkos įtakos. Galimybė grįžti į pradinę būseną po nukrypimo nuo tam tikro vidutinio lygio, sukelto vieno ar kito „trukdančio“ faktoriaus, yra pagrindinė ląstelės savybė. Daugialąstis organizmas yra holistinė organizacija, kurios ląsteliniai elementai yra specializuoti atlikti įvairias funkcijas. Sąveika organizme vykdoma sudėtingais reguliavimo, koordinavimo ir koreliavimo mechanizmais, dalyvaujant nerviniams, humoraliniams, metaboliniams ir kitiems veiksniams. Daugelis atskirų mechanizmų, reguliuojančių vidinius ir tarpląstelinius santykius, kai kuriais atvejais turi abipusį priešingą (antagonistinį) poveikį, kuris subalansuoja vienas kitą. Tai lemia mobilaus fiziologinio fono (fiziologinės pusiausvyros) susidarymą kūne ir leidžia gyvajai sistemai išlaikyti santykinį dinaminį pastovumą, nepaisant aplinkos pokyčių ir poslinkių, vykstančių organizmo gyvavimo metu.

Terminą „homeostazė“ 1929 metais pasiūlė fiziologas W. Cannonas, manęs, kad fiziologiniai procesai, palaikantys organizmo stabilumą, yra tokie sudėtingi ir įvairūs, kad patartina juos sujungti bendru homeostazės pavadinimu. Tačiau dar 1878 metais K. Bernardas rašė, kad visi gyvybės procesai turi tik vieną tikslą – išlaikyti gyvenimo sąlygų pastovumą mūsų vidinėje aplinkoje. Panašūs teiginiai aptinkami daugelio XIX amžiaus ir XX amžiaus pirmosios pusės tyrinėtojų darbuose. (E. Pfluger, S. Richet, L. A. Fredericq, I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, K. M. Bykov ir kt.). L.S. Sternas (su bendradarbiais), skirtas barjerinių funkcijų, reguliuojančių organų ir audinių mikroaplinkos sudėtį ir savybes, vaidmeniui.

Pati homeostazės idėja neatitinka stabilios (nesvyruojančios) organizmo pusiausvyros sampratos – pusiausvyros principas netaikomas sudėtingiems fiziologiniams ir biocheminiams procesams, vykstantiems gyvose sistemose. Taip pat neteisinga priešpriešinti homeostazę ritminiams vidinės aplinkos svyravimams. Homeostazė plačiąja prasme apima reakcijų ciklinio ir fazinio srauto, fiziologinių funkcijų kompensavimo, reguliavimo ir savireguliacijos klausimus, nervinių, humoralinių ir kitų reguliacinio proceso komponentų tarpusavio priklausomybės dinamiką. Homeostazės ribos gali būti standžios ir plastiškos, kinta priklausomai nuo individualaus amžiaus, lyties, socialinių, profesinių ir kitų sąlygų.

Ypatingą reikšmę organizmo gyvybei turi kraujo – skysto organizmo pagrindo (skysčio matricos) – sudėties pastovumas, anot W. Cannono. Gerai žinomas jo aktyvios reakcijos stabilumas (pH), osmosinis slėgis, elektrolitų (natrio, kalcio, chloro, magnio, fosforo) santykis, gliukozės kiekis, susidariusių elementų skaičius ir kt. Taigi, pavyzdžiui, kraujo pH, kaip taisyklė, neviršija 7,35–7,47. Netgi sunkūs rūgščių-šarmų apykaitos sutrikimai su rūgščių kaupimosi audinių skystyje patologija, pavyzdžiui, sergant diabetine acidoze, labai mažai veikia aktyvią kraujo reakciją. Nepaisant to, kad kraujo ir audinių skysčio osmosinis slėgis nuolat svyruoja dėl nuolatinio osmosiškai aktyvių intersticinės apykaitos produktų tiekimo, jis išlieka tam tikro lygio ir kinta tik esant kai kurioms sunkioms patologinėms būsenoms.

Nuolatinio osmosinio slėgio palaikymas yra itin svarbus vandens apykaitai ir jonų pusiausvyros palaikymui organizme (žr. Vandens-druskų apykaita). Didžiausias pastovumas yra natrio jonų koncentracija vidinėje aplinkoje. Kitų elektrolitų kiekis taip pat svyruoja siaurose ribose. Daugelio osmoreceptorių buvimas audiniuose ir organuose, įskaitant centrinės nervų darinius (pagumburį, hipokampą), ir suderinta vandens apykaitos ir joninės sudėties reguliatorių sistema leidžia organizmui greitai pašalinti osmosinio kraujospūdžio poslinkius. atsiranda, pavyzdžiui, kai į organizmą patenka vandens.

Nepaisant to, kad kraujas yra bendra vidinė organizmo aplinka, organų ir audinių ląstelės su juo tiesiogiai nesiliečia.

Daugialąsčiuose organizmuose kiekvienas organas turi savo vidinę aplinką (mikroaplinką), atitinkančią jo struktūrines ir funkcines ypatybes, o normali organų būklė priklauso nuo šios mikroaplinkos cheminės sudėties, fizikinių-cheminių, biologinių ir kitų savybių. Jo homeostazę lemia funkcinė histohematinių barjerų būklė ir jų pralaidumas kraujo→audinių skysčio, audinių skysčio→kraujo kryptimis.

Ypatingą reikšmę centrinės nervų sistemos veiklai turi vidinės aplinkos pastovumas: net ir nedideli cheminiai bei fizikiniai ir cheminiai poslinkiai, atsirandantys smegenų skystyje, glijose ir tarpląstelinėse erdvėse, gali sukelti staigų individo gyvybės procesų tėkmės sutrikimą. neuronuose arba jų ansambliuose. Sudėtinga homeostatinė sistema, apimanti įvairius neurohumoralinius, biocheminius, hemodinaminius ir kitus reguliavimo mechanizmus, yra optimalaus kraujospūdžio lygio užtikrinimo sistema. Tuo pačiu metu viršutinę arterinio slėgio lygio ribą lemia organizmo kraujagyslių sistemos baroreceptorių funkcionalumas, o apatinę – organizmo aprūpinimo krauju poreikiai.

Tobuliausi homeostatiniai mechanizmai aukštesniųjų gyvūnų ir žmonių organizme apima termoreguliacijos procesus; homoioterminiams gyvūnams temperatūros svyravimai vidinėse kūno dalyse esant dramatiškiems aplinkos temperatūros pokyčiams neviršija dešimtųjų laipsnių.

Įvairūs tyrinėtojai įvairiais būdais aiškina bendrojo biologinio pobūdžio mechanizmus, kuriais grindžiama homeostazė. Taigi W. Cannonas ypatingą reikšmę skyrė aukštesnei nervų sistemai, L. A. Orbeli adaptyviąją-trofinę simpatinės nervų sistemos funkciją laikė vienu iš pagrindinių homeostazės veiksnių. Nervinio aparato organizacinis vaidmuo (nervizmo principas) remiasi gerai žinomomis idėjomis apie homeostazės principų esmę (I. M. Sechenovas, I. P. Pavlovas, A. D. Speranskis ir kt.). Tačiau nei dominuojantis principas (A. A. Ukhtomsky), nei barjerinių funkcijų teorija (L. S. Stern), nei bendras adaptacijos sindromas (G. Selye), nei funkcinių sistemų teorija (P. K. Anokhin), nei hipotalaminis homeostazės reguliavimas. (N. I. Graščenkovas) ir daugelis kitų teorijų iki galo neišsprendžia homeostazės problemos.

Kai kuriais atvejais homeostazės sąvoka ne visai teisingai vartojama atskirtoms fiziologinėms būsenoms, procesams ir net socialiniams reiškiniams paaiškinti. Taip literatūroje atsirado terminai „imunologinis“, „elektrolitas“, „sisteminis“, „molekulinis“, „fizinis-cheminis“, „genetinė homeostazė“ ir panašiai. Homeostazės problemą buvo bandoma redukuoti iki savireguliacijos principo. Homeostazės problemos sprendimo pavyzdys kibernetikos požiūriu – Ashby bandymas (W. R. Ashby, 1948) sukurti savireguliacinį įrenginį, imituojantį gyvų organizmų gebėjimą išlaikyti tam tikrų kiekių lygį fiziologiškai priimtinose ribose. Kai kurie autoriai vidinę organizmo aplinką laiko sudėtinga grandinine sistema, turinti daug „aktyvių įėjimų“ (vidaus organų) ir individualių fiziologinių parametrų (kraujo tėkmės, kraujospūdžio, dujų mainų ir kt.), kurių kiekvieno vertė nustatoma. pagal „įėjimų“ veiklą.

Praktikoje mokslininkams ir gydytojams iškyla organizmo adaptacinių (adaptyviųjų) ar kompensacinių gebėjimų vertinimo, jų reguliavimo, stiprinimo ir mobilizavimo, organizmo reakcijos į trikdančius poveikius numatymo klausimai. Kai kurios vegetatyvinio nestabilumo būsenos, atsirandančios dėl reguliavimo mechanizmų nepakankamumo, pertekliaus ar netinkamumo, yra laikomos „homeostazės ligomis“. Esant tam tikram susitarimui, jie gali apimti funkcinius normalaus organizmo funkcionavimo sutrikimus, susijusius su jo senėjimu, priverstinį biologinių ritmų pertvarkymą, kai kuriuos vegetacinės distonijos reiškinius, hiper- ir hipokompensacinį reaktyvumą esant stresui ir ekstremaliam poveikiui ir pan.

Įvertinti fiziolio homeostatinių mechanizmų būklę. Eksperimente ir pleište, praktikoje taikomi įvairūs dozuoti funkciniai testai (šalčio, terminio, adrenalino, insulino, mezatono ir kt.), apibrėžiant kraujyje ir šlapime biologiškai aktyvių medžiagų (hormonų, mediatorių, metabolitų) paritetą ir pan.

Biofizikiniai homeostazės mechanizmai

Biofizikiniai homeostazės mechanizmai. Cheminės biofizikos požiūriu homeostazė yra būsena, kai visi procesai, atsakingi už energijos transformacijas organizme, yra dinaminėje pusiausvyroje. Ši būsena yra stabiliausia ir atitinka fiziologinį optimalumą. Remiantis termodinamikos sampratomis, organizmas ir ląstelė gali egzistuoti ir prisitaikyti prie tokių aplinkos sąlygų, kurioms esant biologinėje sistemoje gali susidaryti stacionari fizikinių ir cheminių procesų eiga, tai yra homeostazė. Pagrindinis vaidmuo kuriant homeostazę pirmiausia tenka ląstelių membranų sistemoms, kurios yra atsakingos už bioenergetikos procesus ir reguliuoja medžiagų patekimo ir išsiskyrimo iš ląstelių greitį.

Iš šių pozicijų pagrindinės sutrikimo priežastys yra normaliai gyvenimo veiklai neįprastos nefermentinės reakcijos, vykstančios membranose; daugeliu atvejų tai yra grandininės oksidacijos reakcijos, kuriose dalyvauja ląstelių fosfolipiduose esantys laisvieji radikalai. Dėl šių reakcijų pažeidžiami ląstelių struktūriniai elementai ir sutrinka reguliavimo funkcija. Prie homeostazės sutrikimus sukeliančių veiksnių priskiriami ir radikalų formavimąsi sukeliantys veiksniai – jonizuojanti spinduliuotė, infekciniai toksinai, tam tikri maisto produktai, nikotinas, taip pat vitaminų trūkumas ir pan.

Vienas pagrindinių faktorių, stabilizuojančių membranų homeostatinę būseną ir funkcijas, yra bioantioksidantai, stabdantys oksidacinių radikalų reakcijų vystymąsi.

Vaikų homeostazės amžiaus ypatumai

Vaikų homeostazės amžiaus ypatumai. Kūno vidinės aplinkos pastovumas ir santykinis fizikinių ir cheminių parametrų stabilumas vaikystėje suteikia ryškų anabolinių medžiagų apykaitos procesų persvarą prieš katabolinius. Tai yra būtina augimo sąlyga ir išskiria vaiko kūną nuo suaugusiojo kūno, kuriame medžiagų apykaitos procesų intensyvumas yra dinaminės pusiausvyros būsenoje. Šiuo atžvilgiu neuroendokrininis vaiko organizmo homeostazės reguliavimas yra intensyvesnis nei suaugusiųjų. Kiekvienam amžiaus periodui būdingi specifiniai homeostazės mechanizmų ir jų reguliavimo ypatumai. Todėl vaikams daug dažniau nei suaugusiems pasireiškia sunkūs homeostazės sutrikimai, dažnai pavojingi gyvybei. Šie sutrikimai dažniausiai siejami su inkstų homeostatinių funkcijų nebrandumu, su virškinimo trakto ar plaučių kvėpavimo funkcijos sutrikimais.

Vaiko augimą, išreikštą jo ląstelių masės padidėjimu, lydi ryškūs skysčių pasiskirstymo organizme pokyčiai (žr. Vandens ir druskos metabolizmą). Absoliutus ekstraląstelinio skysčio tūrio padidėjimas atsilieka nuo bendro svorio padidėjimo greičio, todėl santykinis vidinės aplinkos tūris, išreikštas kūno masės procentais, su amžiumi mažėja. Ši priklausomybė ypač ryški pirmaisiais metais po gimimo. Vyresniems vaikams santykinio tarpląstelinio skysčio tūrio kitimo greitis mažėja. Skysčio tūrio pastovumo reguliavimo sistema (tūrio reguliavimas) kompensuoja vandens balanso nukrypimus gana siaurose ribose. Didelis naujagimių ir mažų vaikų audinių hidratacijos laipsnis lemia žymiai didesnį vandens poreikį nei suaugusiems (kūno svorio vienetui). Vandens praradimas ar jo apribojimas greitai sukelia dehidrataciją dėl ekstraląstelinio sektoriaus, tai yra, vidinės aplinkos. Tuo pačiu metu inkstai, pagrindiniai vykdomieji organai tūrio reguliavimo sistemoje, nesuteikia vandens taupymo. Ribojantis reguliavimo veiksnys yra inkstų kanalėlių sistemos nesubrendimas. Svarbiausias naujagimių ir mažų vaikų homeostazės neuroendokrininės kontrolės bruožas yra santykinai didelė aldosterono sekrecija ir išskyrimas per inkstus, o tai turi tiesioginės įtakos audinių hidratacijos būklei ir inkstų kanalėlių funkcijai.

Vaikų kraujo plazmos ir tarpląstelinio skysčio osmosinio slėgio reguliavimas taip pat yra ribotas. Vidinės aplinkos osmoliariškumas kinta platesniame diapazone (±50 mosm/l) nei suaugusiųjų ±6 mosm/l). Taip yra dėl didesnio kūno paviršiaus, tenkančio 1 kg svorio, ir dėl to didesnio vandens netekimo kvėpuojant, taip pat dėl ​​vaikų šlapimo koncentracijos inkstų mechanizmų nesubrendimo. Homeostazės sutrikimai, pasireiškiantys hiperosmoze, ypač dažni vaikams naujagimio laikotarpiu ir pirmaisiais gyvenimo mėnesiais; vyresniame amžiuje pradeda vyrauti hipoosmozė, daugiausia susijusi su virškinimo trakto ar naktinėmis ligomis. Mažiau ištirtas joninis homeostazės reguliavimas, glaudžiai susijęs su inkstų veikla ir mitybos pobūdžiu.

Anksčiau buvo manoma, kad pagrindinis veiksnys, lemiantis ekstraląstelinio skysčio osmosinio slėgio reikšmę, yra natrio koncentracija, tačiau naujausi tyrimai parodė, kad nėra glaudaus ryšio tarp natrio kiekio kraujo plazmoje ir bendras osmosinis slėgis patologijoje. Išimtis yra plazminė hipertenzija. Todėl homeostatiniam gydymui skiriant gliukozės-druskos tirpalus reikia stebėti ne tik natrio kiekį serume ar plazmoje, bet ir bendro tarpląstelinio skysčio osmoliarumo pokyčius. Didelę reikšmę palaikant bendrą osmosinį slėgį vidinėje aplinkoje turi cukraus ir karbamido koncentracija. Šių osmosiškai aktyvių medžiagų kiekis ir jų poveikis vandens-druskų apykaitai gali smarkiai padidėti esant daugeliui patologinių būklių. Todėl, esant bet kokiems homeostazės pažeidimams, būtina nustatyti cukraus ir karbamido koncentraciją. Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta, ankstyvo amžiaus vaikams, pažeidžiant vandens-druskos ir baltymų režimus, gali išsivystyti latentinė hiper- arba hipoosmosinė būklė, hiperazotemija (E. Kerpel-Froniusz, 1964).

Svarbus rodiklis, apibūdinantis vaikų homeostazę, yra vandenilio jonų koncentracija kraujyje ir tarpląsteliniame skystyje. Antenataliniu ir ankstyvuoju postnataliniu laikotarpiu rūgščių ir šarmų pusiausvyros reguliavimas yra glaudžiai susijęs su kraujo prisotinimo deguonimi laipsniu, o tai paaiškinama santykiniu anaerobinės glikolizės vyravimu bioenergetiniuose procesuose. Be to, net vidutinio sunkumo hipoksija vaisiui yra lydima pieno rūgšties kaupimosi jo audiniuose. Be to, inkstų acidogenetinės funkcijos nesubrendimas sukuria prielaidas „fiziologinei“ acidozei išsivystyti. Atsižvelgiant į naujagimių homeostazės ypatumus, dažnai atsiranda sutrikimų, kurie yra ant ribos tarp fiziologinio ir patologinio.

Neuroendokrininės sistemos restruktūrizavimas brendimo metu taip pat yra susijęs su homeostazės pokyčiais. Tačiau vykdomųjų organų (inkstų, plaučių) funkcijos pasiekia maksimalų brandos laipsnį šiame amžiuje, todėl sunkūs sindromai ar homeostazės ligos pasitaiko retai, tačiau dažniau kalbame apie kompensuotus medžiagų apykaitos pokyčius, kuriuos galima tik nustatyti. atlikus biocheminį kraujo tyrimą. Klinikoje, norint apibūdinti vaikų homeostazę, būtina ištirti šiuos rodiklius: hematokritą, bendrą osmosinį slėgį, natrio, kalio, cukraus, bikarbonatų ir karbamido kiekį kraujyje, taip pat kraujo pH, pO 2 ir pCO 2.

Homeostazės ypatumai vyresnio amžiaus ir senatvėje

Homeostazės ypatumai vyresnio amžiaus ir senatvėje. Toks pat homeostatinių verčių lygis skirtingais amžiaus laikotarpiais išlaikomas dėl įvairių jų reguliavimo sistemų poslinkių. Pavyzdžiui, kraujospūdžio pastovumas jauname amžiuje išlaikomas dėl didesnio širdies tūrio ir mažo bendro periferinių kraujagyslių pasipriešinimo, o vyresnio amžiaus ir senatviniams – dėl didesnio bendro periferinio pasipriešinimo ir sumažėjusio širdies tūrio. Organizmui senstant, svarbiausių fiziologinių funkcijų pastovumas išlaikomas mažėjančio patikimumo ir galimų fiziologinių homeostazės pokyčių amplitudės sąlygomis. Santykinės homeostazės išsaugojimas su reikšmingais struktūriniais, metaboliniais ir funkciniais pokyčiais pasiekiamas tuo, kad tuo pačiu metu vyksta ne tik išnykimas, sutrikimas ir degradacija, bet ir specifinių adaptacinių mechanizmų vystymasis. Dėl to palaikomas pastovus cukraus kiekis kraujyje, kraujo pH, osmosinis slėgis, ląstelių membranų potencialas ir kt.

Neurohumoralinio reguliavimo mechanizmų pokyčiai, audinių jautrumo hormonų ir mediatorių veikimui padidėjimas, susilpnėjus nerviniam poveikiui, yra būtini palaikant homeostazę senėjimo proceso metu.

Senstant organizmui labai kinta širdies darbas, plaučių ventiliacija, dujų mainai, inkstų funkcijos, virškinimo liaukų sekrecija, endokrininių liaukų veikla, medžiagų apykaita ir kt. Šiuos pokyčius galima apibūdinti kaip homeorezę – taisyklingą metabolizmo intensyvumo ir fiziologinių funkcijų pokyčių su amžiumi trajektoriją (dinamiką). Su amžiumi susijusių pokyčių eigos reikšmė yra labai svarbi apibūdinant žmogaus senėjimo procesą, nustatant jo biologinį amžių.

Vyresnio amžiaus ir senatvėje sumažėja bendras adaptacinių mechanizmų potencialas. Todėl senatvėje, padidėjus krūviams, stresui ir kitoms situacijoms, didėja adaptacinių mechanizmų ir homeostazės sutrikimų tikimybė. Toks homeostazės mechanizmų patikimumo sumažėjimas yra viena iš svarbiausių prielaidų patologiniams sutrikimams išsivystyti senatvėje.

Ar jūsų kategoriškai netenkina perspektyva negrįžtamai dingti iš šio pasaulio? Ar norite gyventi kitą gyvenimą? Pradėti viską iš naujo? Ištaisyti šio gyvenimo klaidas? Išpildyti neišsipildžiusias svajones? Sekite šią nuorodą: