2. Mokymosi tikslai:

Žinokite homeostazės esmę, fiziologiniai mechanizmai homeostazės palaikymas, homeostazės reguliavimo pagrindas.

Išstudijuokite pagrindinius homeostazės tipus. Žinokite su amžiumi susijusius homeostazės ypatumus

3. Klausimai, kaip savarankiškai pasirengti įsisavinti šią temą:

1) Homeostazės apibrėžimas

2) Homeostazės rūšys.

3) Genetinė homeostazė

4) Struktūrinė homeostazė

5) Vidinės organizmo aplinkos homeostazė

6) Imunologinė homeostazė

7) Homeostazės reguliavimo mechanizmai: neurohumoralinis ir endokrininis.

8) Hormoninis homeostazės reguliavimas.

9) Organai, dalyvaujantys reguliuojant homeostazę

10) Bendrasis homeostatinių reakcijų principas

11) Homeostazės rūšinis specifiškumas.

12) Amžiaus ypatybės homeostazė

13) Patologiniai procesai kartu su homeostazės sutrikimu.

14) Kūno homeostazės korekcija – pagrindinė užduotis gydytojas

__________________________________________________________________

4. Pamokos tipas: užklasinis

5. Pamokos trukmė- 3 valandos.

6. Įranga. Elektroninis pristatymas „Biologijos paskaitos“, lentelės, manekenai

Homeostazė(gr. homoios – lygus, stasis – būsena) – organizmo gebėjimas išlaikyti vidinės aplinkos pastovumą ir pagrindinius jai būdingos organizacijos bruožus, nepaisant parametrų kintamumo. išorinė aplinka ir vidinių trikdančių veiksnių veikimas.

Kiekvieno individo homeostazė yra specifinė ir nulemta jo genotipo.

Organizmas – atviras dinamiška sistema. Kūne stebimas medžiagų ir energijos srautas lemia savęs atsinaujinimą ir savęs dauginimąsi visais lygmenimis – nuo ​​molekulinio iki organizmo ir populiacijos.

Metabolizmo procese su maistu, vandeniu ir dujų mainų metu įvairios cheminiai junginiai, kurios po transformacijų prilyginamos cheminei organizmo sudėčiai ir įtraukiamos į jo morfologines struktūras. Po tam tikro laikotarpio absorbuotos medžiagos sunaikinamos, išskiriant energiją, o sunaikinta molekulė pakeičiama nauja, nepažeidžiant struktūrinių organizmo komponentų vientisumo.

Organizmai yra nuolat kintančioje aplinkoje, nepaisant to, pagrindiniai fiziologiniai rodikliai ir toliau atliekami tam tikruose parametruose ir dėl savireguliacijos procesų organizmas ilgą laiką palaiko stabilią sveikatos būklę.

Taigi homeostazės sąvoka nėra siejama su procesų stabilumu. Reaguojant į vidinių ir išorinių veiksnių poveikį, atsiranda tam tikrų fiziologinių parametrų pokyčių ir įtraukimas reguliavimo sistemos užtikrina santykinio vidinės aplinkos pastovumo palaikymą. Reguliavimo homeostatiniai mechanizmai veikia ląstelių, organų, organizmo ir viršorganizmo lygmenyse.

Evoliucine prasme homeostazė yra paveldimas fiksuotas organizmo prisitaikymas prie normalių aplinkos sąlygų.

Išskiriami šie pagrindiniai homeostazės tipai:

1) genetinis

2) struktūrinis

3) vidinės aplinkos skystosios dalies (kraujo, limfos, intersticinio skysčio) homeostazė

4) imunologinis.

Genetinė homeostazė- genetinio stabilumo išsaugojimas dėl DNR fizinių ir cheminių ryšių stiprumo ir gebėjimo atsigauti po pažeidimo (DNR atstatymas). Savęs atgaminimas - pagrindinė nuosavybė gyvas, jis pagrįstas DNR reduplikacijos procesu. Pats šio proceso mechanizmas, kai nauja DNR grandinė yra pastatyta griežtai vienas kitą papildant aplink kiekvieną iš dviejų senų grandžių molekulių, yra optimalus tiksliam informacijos perdavimui. Šio proceso tikslumas yra didelis, tačiau pakartotinio kopijavimo metu vis tiek gali atsirasti klaidų. DNR molekulių struktūros sutrikimas gali atsirasti ir pirminėse jos grandinėse, nesusijusiose su reduplikacija, veikiant mutageniniams veiksniams. Daugeliu atvejų ląstelės genomas atkuriamas, žala ištaisoma dėl reparacijos. Kai pažeidžiami remonto mechanizmai, genetinė homeostazė sutrinka tiek ląstelių, tiek organizmo lygmenimis.

Svarbus mechanizmas genetinės homeostazės palaikymas yra diploidinė būsena somatinės ląstelės eukariotuose. Diploidinės ląstelės pasižymi didesniu funkcionavimo stabilumu, nes dviejų genetinių programų buvimas juose padidina genotipo patikimumą. Stabilizacija sudėtinga sistema genotipą suteikia polimerizacijos ir kitų rūšių genų sąveikos reiškiniai. Reguliavimo genai, kontroliuojantys operonų aktyvumą, atlieka pagrindinį vaidmenį homeostazės procese.

Struktūrinė homeostazė- tai morfologinės organizacijos pastovumas visuose biologinių sistemų lygiuose. Patartina išryškinti ląstelės, audinių, organų ir kūno sistemų homeostazę. Požeminių struktūrų homeostazė užtikrina aukštesniųjų struktūrų morfologinį pastovumą ir yra jų gyvybinės veiklos pagrindas.

Narvas toks sudėtingas biologinė sistema, savireguliacija yra būdinga. Homeostazės įsitvirtinimą ląstelės aplinkoje užtikrina membraninės sistemos, kurios yra susijusios su bioenergetikos procesais bei medžiagų transportavimo į ląstelę ir iš jos reguliavimu. Ląstelėje nuolat vyksta organelių kaitos ir atstatymo procesai, naikinamos ir atkuriamos pačios ląstelės. Viduląstelinių struktūrų, ląstelių, audinių, organų atstatymas organizmo gyvavimo metu vyksta dėl fiziologinės regeneracijos. Konstrukcijų atstatymas po pažeidimų – atkuriamoji regeneracija.

Vidinės aplinkos skystosios dalies homeostazė- kraujo, limfos, audinių skysčio sudėties pastovumas, osmosinis slėgis, bendra elektrolitų koncentracija ir atskirų jonų koncentracija, kiekis kraujyje maistinių medžiagų ir tt Šie rodikliai, net ir reikšmingai pasikeitus aplinkos sąlygoms, dėl sudėtingų mechanizmų išlaikomi tam tikrame lygyje.

Pavyzdžiui, vienas iš svarbiausių vidinės organizmo aplinkos fizikinių ir cheminių parametrų yra rūgščių ir šarmų pusiausvyra. Vandenilio ir hidroksilo jonų santykis vidinėje aplinkoje priklauso nuo rūgščių – protonų donorų ir buferinių bazių – protonų akceptorių kiekio kūno skysčiuose (kraujyje, limfoje, audinių skystyje). Paprastai aktyvi reakcija terpės įvertinamos H+ jonu. PH vertė (vandenilio jonų koncentracija kraujyje) yra vienas iš stabilių fiziologinių rodiklių ir žmonėms kinta siaurame diapazone – nuo ​​7,32 iki 7,45. Daugelio fermentų aktyvumas, membranų pralaidumas, baltymų sintezės procesai ir kt. labai priklauso nuo vandenilio ir hidroksilo jonų santykio.

Organizme veikia įvairūs mechanizmai, užtikrinantys rūgščių-šarmų pusiausvyros palaikymą. Pirma, tai yra kraujo ir audinių buferinės sistemos (karbonatiniai, fosfatiniai buferiai, audinių baltymai). Hemoglobinas taip pat turi buferinių savybių, jis suriša anglies dioksidą ir neleidžia jam kauptis kraujyje. Inkstų veikla taip pat padeda palaikyti normalią vandenilio jonų koncentraciją, nes reikšminga suma rūgštinę reakciją turintys metabolitai išsiskiria su šlapimu. Jei išvardintų mechanizmų nepakanka, anglies dvideginio koncentracija kraujyje didėja, o pH šiek tiek pasislenka į rūgštinę pusę. Šiuo atveju kvėpavimo centras yra sujaudintas, padidėja plaučių ventiliacija, dėl ko sumažėja anglies dioksido kiekis ir normalizuojasi vandenilio jonų koncentracija.

Audinių jautrumas vidinės aplinkos pokyčiams skiriasi. Taigi 0,1 pH poslinkis į vieną ar kitą pusę nuo normos sukelia didelius širdies veiklos sutrikimus, o 0,3 nuokrypis yra pavojingas gyvybei. Nervų sistema yra ypač jautri sumažėjusiam deguonies kiekiui. Žinduoliams pavojingi kalcio jonų koncentracijos svyravimai, viršijantys 30% ir kt.

Imunologinė homeostazė- organizmo vidinės aplinkos pastovumo palaikymas išsaugant antigeninį individo individualumą. Imunitetas suprantamas kaip būdas apsaugoti organizmą nuo gyvų kūnų ir medžiagų, turinčių genetiškai svetimos informacijos požymius (Petrov, 1968).

Svetimąją genetinę informaciją neša bakterijos, virusai, pirmuonys, helmintai, baltymai, ląstelės, įskaitant pakitusias paties organizmo ląsteles. Visi šie veiksniai yra antigenai. Antigenai yra medžiagos, kurios, patekusios į organizmą, gali sukelti antikūnų susidarymą arba kitą imuninio atsako formą. Antigenai yra labai įvairūs, dažniausiai tai yra baltymai, bet yra ir didelių molekulių lipopolisacharidai, nukleino rūgštys. Neorganiniai junginiai(druskos, rūgštys), paprasti organiniai junginiai (angliavandeniai, aminorūgštys) negali būti antigenais, nes neturi konkretumo. Australų mokslininkas F. Burnet (1961) suformulavo poziciją, kad pagrindinė imuninės sistemos reikšmė yra atpažinti „savęs“ ir „svetimą“, t.y. išlaikant vidinės aplinkos pastovumą – homeostazę.

Imuninė sistema turi centrinį (raudonųjų kaulų čiulpų, užkrūčio liaukos) ir periferinį (blužnis, limfmazgiai) ryšį. Apsauginę reakciją vykdo šiuose organuose susidarę limfocitai. B tipo limfocitai, susidūrę su svetimais antigenais, diferencijuojasi į plazmos ląsteles, kurios į kraują išskiria specifinius baltymus – imunoglobulinus (antikūnus). Šie antikūnai, susijungę su antigenu, juos neutralizuoja. Ši reakcija vadinama humoraliniu imunitetu.

T tipo limfocitai suteikia ląstelinį imunitetą naikindami svetimas ląsteles, tokias kaip transplantato atmetimo reakcija ir mutavusias savo kūno ląsteles. F. Bernet (1971) pateiktais skaičiavimais, kiekviename besidalijančių žmogaus ląstelių genetiniame pokytyje per vieną dieną susikaupia apie 10 - 6 spontaniškos mutacijos, t.y. ant ląstelių ir molekuliniai lygiai nuolat vyksta procesai, kurie sutrikdo homeostazę. T limfocitai atpažįsta ir sunaikina savo organizmo mutantines ląsteles, taip užtikrindami imuninės priežiūros funkciją.

Imuninė sistema kontroliuoja genetinį kūno pastovumą. Ši sistema, susidedanti iš anatomiškai atskirtų organų, yra funkcinė vienybė. Pasiekta imuninės apsaugos savybė aukštesnis vystymasis paukščiuose ir žinduoliuose.

Homeostazės reguliavimas atlieka šie organai ir sistemos (91 pav.):

1) centrinė nervų sistema;

2) neuroendokrininė sistema, kuri apima pagumburį, hipofizę ir periferines endokrinines liaukas;

3) difuzinė endokrininė sistema (DES), atstovaujama endokrininių ląstelių, esančių beveik visuose audiniuose ir organuose (širdyje, plaučiuose, virškinimo trakte, inkstuose, kepenyse, odoje ir kt.). Didžioji dalis DES ląstelių (75%) yra susitelkusios virškinimo sistemos epitelyje.

Dabar žinoma, kad centrinėse nervų sistemose ir virškinamojo trakto endokrininėse ląstelėse vienu metu yra nemažai hormonų. Taigi hormonai enkefalinai ir endorfinai randami kasos ir skrandžio nervinėse ir endokrininėse ląstelėse. Chocistokininas buvo aptiktas smegenyse ir dvylikapirštėje žarnoje. Tokie faktai sukėlė hipotezę, kad organizme egzistuoja viena cheminių informacinių ląstelių sistema. Nervinio reguliavimo ypatumas – reakcijos pradžios greitis, o jo poveikis pasireiškia tiesiogiai toje vietoje, kur signalas ateina per atitinkamą nervą; reakcija yra trumpalaikė.

IN endokrininė sistema reguliavimo įtaka yra susijusi su hormonų, pernešamų kraujyje visame kūne, veikimu; poveikis yra ilgalaikis ir nevietinis.

Pagumburyje vyksta nervų ir endokrininės sistemos reguliavimo mechanizmų integracija. Bendra neuroendokrininė sistema leidžia vykdyti sudėtingas homeostatines reakcijas, susijusias su visceralinių organizmo funkcijų reguliavimu.

Pagumburis taip pat atlieka liaukų funkcijas, gamindamas neurohormonus. Neurohormonai, su krauju patekę į priekinę hipofizės skiltį, reguliuoja hipofizės tropinių hormonų išsiskyrimą. Tropiniai hormonai tiesiogiai reguliuoja endokrininių liaukų veiklą. Pavyzdžiui, skydliaukę stimuliuojantis hormonas iš hipofizės stimuliuoja skydliaukę, padidindamas skydliaukės hormono kiekį kraujyje. Padidėjus hormono koncentracijai virš tam tikro organizmo normos, slopinama skydliaukės veiklą stimuliuojanti hipofizės funkcija, susilpnėja skydliaukės veikla. Taigi, norint palaikyti homeostazę, būtina subalansuoti funkcinę liaukos veiklą su hormono koncentracija cirkuliuojančiame kraujyje.

Šis pavyzdys rodo bendras principas homeostatinės reakcijos: nukrypimas nuo pradinė linija--- signalas --- įtraukimas reguliavimo mechanizmai pagal principą Atsiliepimas --- taisymas pokyčiai (normalizacija).

Kai kurios endokrininės liaukos nėra tiesiogiai priklausomos nuo hipofizės. Tai kasos salelės, gaminančios insuliną ir gliukagoną, antinksčių šerdis, kankorėžinė liauka, užkrūčio liauka ir prieskydinės liaukos.

Užkrūčio liauka endokrininėje sistemoje užima ypatingą vietą. Jis gamina į hormonus panašias medžiagas, kurios skatina T-limfocitų susidarymą, ir nustatomas ryšys tarp imuninių ir endokrininių mechanizmų.

Gebėjimas palaikyti homeostazę yra viena iš svarbiausių gyvos sistemos savybių, kuri yra dinaminėje pusiausvyroje su aplinkos sąlygomis. Gebėjimas palaikyti homeostazę skiriasi įvairių tipų, jo yra daug aukštesniųjų gyvūnų ir žmonių, kurie turi sudėtingus nervų, endokrininės ir imuninės sistemos reguliavimo mechanizmus.

Ontogenezėje kiekvienas amžiaus laikotarpis pasižymi medžiagų apykaitos, energijos ir homeostazės mechanizmų savybėmis. Vaiko organizme asimiliacijos procesai vyrauja prieš disimiliaciją, o tai lemia augimą ir svorio augimą, homeostazės mechanizmai dar nėra pakankamai subrendę, o tai palieka pėdsaką tiek fiziologinių, tiek patologinių procesų eigoje.

Su amžiumi gerėja medžiagų apykaitos procesai ir reguliavimo mechanizmai. IN brandaus amžiaus asimiliacijos ir disimiliacijos procesai, homeostazės normalizavimo sistema suteikia kompensaciją. Senstant mažėja medžiagų apykaitos procesų intensyvumas, silpsta reguliavimo mechanizmų patikimumas, blėsta daugelio organų funkcija, o kartu vystosi nauji specifiniai mechanizmai, palaikantys santykinės homeostazės išsaugojimą. Tai ypač išreiškiama padidėjus audinių jautrumui hormonų poveikiui ir susilpnėjus nerviniam poveikiui. Šiuo laikotarpiu susilpnėja prisitaikymo ypatybės, todėl padidėja apkrova ir stresinės sąlygos gali lengvai sutrikdyti homeostatinius mechanizmus ir dažnai sukelti patologines sąlygas.

Žinios apie šiuos modelius yra būtinos būsimam gydytojui, nes liga yra žmogaus homeostazės atkūrimo mechanizmų ir būdų pažeidimo pasekmė.

Homeostazė

Homeostazė, homeorezė, homeomorfozė – organizmo būklės ypatumai. Sisteminė organizmo esmė pirmiausia pasireiškia jo gebėjimu savarankiškai reguliuotis nuolat kintančiomis aplinkos sąlygomis. Kadangi visi kūno organai ir audiniai susideda iš ląstelių, kurių kiekviena yra gana nepriklausomas organizmas, žmogaus kūno vidinės aplinkos būklė Gera vertė normaliam jos veikimui. Žmogaus kūnui – sausumos tvariniui – aplinką sudaro atmosfera ir biosfera, o ji tam tikru mastu sąveikauja su litosfera, hidrosfera ir noosfera. Tuo pačiu metu dauguma žmogaus kūno ląstelių yra panardintos į skystą terpę, kurią sudaro kraujas, limfa ir tarpląstelinis skystis. Tiesiogiai sąveikauja tik vientisieji audiniai supančios žmogų aplinka, visos kitos ląstelės yra išskirtos išorinis pasaulis, kuri leidžia organizmui iš esmės standartizuoti jų egzistavimo sąlygas. Visų pirma, gebėjimas palaikyti pastovi temperatūra kūno temperatūra apie 37 ° C užtikrina medžiagų apykaitos procesų stabilumą, nes visos biocheminės reakcijos, sudarančios medžiagų apykaitos esmę, labai priklauso nuo temperatūros. Lygiai taip pat svarbu palaikyti pastovią deguonies, anglies dioksido įtampą, įvairių jonų koncentraciją ir kt., skystose organizmo terpėse. Įprastomis egzistavimo sąlygomis, įskaitant adaptacijos ir veiklos metu, atsiranda nedideli tokio pobūdžio parametrų nukrypimai, tačiau jie greitai pašalinami, o vidinė organizmo aplinka grįžta į stabilią normą. Didysis prancūzų fiziologas XIX a. Claude'as Bernardas teigė: „Vidinės aplinkos pastovumas yra būtina laisvo gyvenimo sąlyga“. Fiziologiniai mechanizmai, užtikrinantys pastovios vidinės aplinkos palaikymą, vadinami homeostatiniais, o pats reiškinys, atspindintis organizmo gebėjimą savarankiškai reguliuoti vidinę aplinką, vadinamas homeostaze. Šį terminą 1932 metais įvedė W. Cannonas, vienas iš tų XX amžiaus fiziologų, kurie kartu su N.A.Bernsteinu, P.K.Anokhinu ir N.Wieneriu stovėjo prie valdymo mokslo – kibernetikos – ištakų. Terminas „homeostazė“ vartojamas ne tik fiziologiniuose, bet ir kibernetiniuose tyrimuose, nes tai yra bet kokių sudėtingos sistemos charakteristikų pastovumo palaikymas. Pagrindinis tikslas bet kokia kontrolė.

Kitas žymus tyrinėtojas K. Waddingtonas atkreipė dėmesį į tai, kad kūnas sugeba išlaikyti ne tik savo vidinės būsenos stabilumą, bet ir santykinį dinaminių charakteristikų pastovumą, t.y. procesų eigą laikui bėgant. Šis reiškinys, pagal analogiją su homeostaze, buvo vadinamas homeorezas. Tai turi ypatinga prasmė augančiam ir besivystančiam organizmui ir susideda iš to, kad organizmas sugeba išlaikyti (žinoma, tam tikrose ribose) „vystymosi kanalą“ savo dinaminių transformacijų metu. Visų pirma, jei vaikas dėl ligos ar smarkiai pablogėjusių gyvenimo sąlygų dėl socialinių priežasčių (karo, žemės drebėjimo ir kt.) smarkiai atsilieka nuo normaliai besivystančių bendraamžių, tai nereiškia, kad toks atsilikimas yra mirtinas ir negrįžtamas. . Jei nepalankių įvykių laikotarpis baigiasi ir vaikas gauna tinkamas sąlygas vystytis, tada tiek augimo, tiek lygio atžvilgiu funkcinis vystymasis jis greitai pasiveja savo bendraamžius ir vėliau niekuo nuo jų labai nesiskiria. Tai paaiškina faktą, kad tie, kurie buvo perkelti į ankstyvas amžius sunkios ligos, vaikai dažnai užauga sveikais ir proporcingų suaugusiųjų. Homeorezas vaidina lemiamą vaidmenį kontroliuojant ontogenetinį vystymąsi ir prisitaikymo procesus. Tuo tarpu fiziologiniai homeorezės mechanizmai dar nėra pakankamai ištirti.

Trečioji kūno pastovumo savireguliacijos forma yra homeomorfozė - gebėjimas išlaikyti pastovią formą. Ši savybė labiau būdinga suaugusiam organizmui, nes augimas ir vystymasis nesuderinami su formos nekintamumu. Nepaisant to, jei atsižvelgsime į trumpus laikotarpius, ypač augimo slopinimo laikotarpiais, homeomorfozės gebėjimą galima rasti vaikams. Tai apie kad organizme vyksta nuolatinė jį sudarančių ląstelių kartų kaita. Ląstelės negyvena ilgai (vienintelė išimtis yra nervinės ląstelės): normali kūno ląstelių gyvenimo trukmė yra savaitės ar mėnesiai. Nepaisant to, kiekviena nauja ląstelių karta beveik tiksliai pakartoja ankstesnės kartos formą, dydį, vietą ir atitinkamai funkcines savybes. Specialūs fiziologiniai mechanizmai užkerta kelią dideliems kūno svorio pokyčiams badaujant ar persivalgius. Visų pirma, nevalgius, maistinių medžiagų virškinamumas smarkiai padidėja, o persivalgius, atvirkščiai, dauguma su maistu gaunami baltymai, riebalai ir angliavandeniai „sudeginami“ be jokios naudos organizmui. Įrodyta (N.A. Smirnova), kad suaugusiam žmogui staigūs ir reikšmingi kūno svorio pokyčiai (daugiausia dėl riebalų kiekio) bet kuria kryptimi tikri ženklai nepakankama adaptacija, per didelis krūvis ir rodo funkcinius organizmo sutrikimus. Vaikų kūnas tampa ypač jautrus išorinių poveikių sparčiausio augimo laikotarpiais. Homeomorfozės pažeidimas yra toks pat nepalankus požymis, kaip ir homeostazės bei homeorezės pažeidimai.

Biologinių konstantų samprata. Kūnas yra daugybės skirtingų medžiagų kompleksas. Organizmo ląstelių gyvavimo metu šių medžiagų koncentracija gali labai pasikeisti, vadinasi, pakisti ir vidinė aplinka. Būtų neįsivaizduojama, jei organizmo kontrolės sistemos būtų priverstos stebėti visų šių medžiagų koncentraciją, t.y. turėti daug jutiklių (receptorių), nuolat analizuoti Dabartinė būsena, priimti valdymo sprendimus ir stebėti jų efektyvumą. Tokiam visų parametrų valdymo režimui neužtektų nei informacijos, nei organizmo energijos išteklių. Todėl organizmas apsiriboja stebėti palyginti nedaug reikšmingų rodiklių, kuris turi būti palaikomas gana pastoviame lygyje, kad didžioji dauguma organizmo ląstelių būtų geros. Šie griežčiausiai homeostazės parametrai tokiu būdu paverčiami „biologinėmis konstantomis“, o jų nekintamumą užtikrina kartais gana dideli kitų parametrų, nepriskiriamų homeostazei, svyravimai. Taigi, homeostazės reguliavime dalyvaujančių hormonų kiekis kraujyje gali keistis dešimtis kartų priklausomai nuo vidinės aplinkos būklės ir išorinių veiksnių įtakos. Tuo pačiu metu homeostazės parametrai keičiasi tik 10-20%.

Svarbiausios biologinės konstantos. Tarp svarbiausių biologinių konstantų, už kurių palaikymą gana pastoviame lygyje, atsakingos įvairios fiziologinės organizmo sistemos, reikėtų paminėti. kūno temperatūra, gliukozės kiekis kraujyje, H+ jonų kiekis kūno skysčiuose, dalinis deguonies ir anglies dioksido įtempimas audiniuose.

Liga kaip homeostazės sutrikimų požymis arba pasekmė. Beveik visos žmonių ligos yra susijusios su homeostazės sutrikimu. Pavyzdžiui, sergant daugeliu infekcinių ligų, taip pat esant uždegiminiams procesams, smarkiai sutrinka temperatūros homeostazė organizme: atsiranda karščiavimas (karščiavimas), kartais pavojingas gyvybei. Šio homeostazės sutrikimo priežastis gali būti tiek neuroendokrininės reakcijos ypatybėse, tiek periferinių audinių veiklos sutrikimuose. Šiuo atveju ligos pasireiškimas – pakilusi temperatūra – yra homeostazės pažeidimo pasekmė.

Paprastai karščiavimą lydi acidozė - rūgščių ir šarmų pusiausvyros pažeidimas ir kūno skysčių reakcijos poslinkis į rūgštinę pusę. Acidozė taip pat būdinga visoms ligoms, susijusioms su širdies ir kraujagyslių sistemos pablogėjimu ir kvėpavimo sistemos(širdies ir kraujagyslių ligos, uždegiminiai ir alerginiai bronchopulmoninės sistemos pažeidimai ir kt.). Acidozė dažnai lydi pirmąsias naujagimio gyvenimo valandas, ypač jei jis iškart po gimimo nepradėjo normaliai kvėpuoti. Siekiant pašalinti šią būklę, naujagimis patalpinamas į specialią kamerą su dideliu deguonies kiekiu. Metabolinė acidozė sunkios formos raumenų apkrova gali pasireikšti bet kokio amžiaus žmonėms ir pasireiškia dusuliu bei padidėjusiu prakaitavimu, taip pat raumenų skausmu. Pasibaigus darbui, acidozės būklė gali išlikti nuo kelių minučių iki 2-3 dienų, priklausomai nuo nuovargio laipsnio, fizinio pasirengimo ir homeostatinių mechanizmų efektyvumo.

Labai pavojingos yra ligos, dėl kurių sutrinka vandens ir druskos homeostazė, pavyzdžiui, cholera, kurios metu ji pasišalina iš organizmo. puiki suma vanduo ir audiniai praranda savo funkcines savybes. Daugelis inkstų ligų taip pat sukelia vandens ir druskos homeostazės sutrikimą. Dėl kai kurių šių ligų gali išsivystyti alkalozė – per didelis šarminių medžiagų koncentracijos kraujyje padidėjimas ir pH padidėjimas (perkrypimas į šarminę pusę).

Kai kuriais atvejais nedideli, bet ilgalaikiai homeostazės sutrikimai gali sukelti tam tikrų ligų vystymąsi. Taigi yra duomenų, kad dėl nesaikingo cukraus ir kitų angliavandenių šaltinių, kurie sutrikdo gliukozės homeostazę, vartojimas sukelia kasos pažeidimus, dėl kurių žmogus suserga diabetu. Taip pat pavojingas nesaikingas stalo ir kitų maisto produktų vartojimas. mineralinės druskos, aštrūs prieskoniai ir kt., didinant išskyrimo sistemos apkrovą. Inkstai gali nesusitvarkyti su gausybe medžiagų, kurias reikia pašalinti iš organizmo, todėl sutrinka vandens ir druskos homeostazė. Viena iš jos apraiškų yra edema – skysčių kaupimasis minkštuosiuose kūno audiniuose. Edemos priežastis dažniausiai yra nepakankamumas širdies ir kraujagyslių sistemos, arba esant inkstų ir dėl to mineralinių medžiagų apykaitos sutrikimų.

Homeostazė yra bet koks savireguliacinis procesas, kurio metu biologinės sistemos stengiasi išlaikyti vidinį stabilumą prisitaikydamos prie optimalių išgyvenimo sąlygų. Jei homeostazė sėkminga, gyvenimas tęsiasi; kitu atveju įvyks nelaimė arba mirtis. Pasiektas stabilumas iš tikrųjų yra dinaminė pusiausvyra, kurioje vyksta nuolatiniai pokyčiai, tačiau vyrauja santykinai homogeniškos sąlygos.

Homeostazės ypatybės ir vaidmuo

Bet kuri dinaminės pusiausvyros sistema nori pasiekti stabilią būseną, pusiausvyrą, kuri priešinasi išoriniams pokyčiams. Sutrikus tokiai sistemai, į nukrypimus reaguoja įmontuoti reguliavimo įtaisai ir sukuria naują pusiausvyrą. Šis procesas yra vienas iš grįžtamojo ryšio valdiklių. Homeostatinio reguliavimo pavyzdžiai yra visi elektrinių grandinių ir nervų ar hormonų sistemų tarpininkaujamų funkcijų integravimo ir koordinavimo procesai.

Kitas homeostatinio reguliavimo pavyzdys mechaninė sistema yra kambario temperatūros reguliatoriaus arba termostato veikimas. Termostato širdis yra bimetalinė juostelė, kuri reaguoja į temperatūros pokyčius, baigiasi ar lūžta elektros grandinė. Kai kambarys vėsta, grandinė baigiasi ir šildymas įsijungia, o temperatūra pakyla. Tam tikru lygiu grandinė nutrūksta, krosnis sustoja ir temperatūra nukrenta.

Tačiau sudėtingesnės biologinės sistemos turi reguliatorius, kuriuos sunku palyginti su mechaniniais įrenginiais.

Kaip minėta anksčiau, terminas homeostazė reiškia kūno vidinės aplinkos palaikymą siaurose ir griežtai kontroliuojamose ribose. Pagrindinės funkcijos, svarbios homeostazei palaikyti, yra skysčių ir elektrolitų pusiausvyra, rūgščių reguliavimas, termoreguliacija ir medžiagų apykaitos kontrolė.

Žmonių kūno temperatūros kontrolė laikoma puikiu biologinės sistemos homeostazės pavyzdžiu. Normali žmogaus kūno temperatūra yra apie 37°C, tačiau įvairių veiksnių gali turėti įtakos šiam rodikliui, įskaitant hormonus, medžiagų apykaitos greitį ir ligas, kurios sukelia pernelyg didelį ar žemos temperatūros. Kūno temperatūros reguliavimą kontroliuoja smegenų sritis, vadinama hipotalamu.

Atsiliepimai apie kūno temperatūrą per kraują patenka į smegenis ir lemia kompensacinį kvėpavimo dažnio, cukraus kiekio kraujyje ir medžiagų apykaitos koregavimą. Žmonių šilumos nuostolius sukelia sumažėjęs aktyvumas, prakaitavimas ir šilumos mainų mechanizmai, leidžiantys daugiau kraujo cirkuliuoti šalia odos paviršiaus.

Šilumos nuostolių mažinimas pasiekiamas izoliuojant, sumažinant odos cirkuliaciją ir kultūrinius pokyčius, pavyzdžiui, drabužių, pastogės ir išorinių šilumos šaltinių naudojimas. Diapazonas tarp aukšto ir žemi lygiai kūno temperatūra sudaro homeostatinį plokščiakalnį – „normalų“ diapazoną, palaikantį gyvybę. Artėjant bet kuriam kraštutinumui, korekciniai veiksmai (pagal neigiamą grįžtamąjį ryšį) grąžina sistemą į normalų diapazoną.

Homeostazės sąvoka taip pat taikoma aplinkos sąlygos. Pirmą kartą pasiūlė Amerikos ekologas Robertas MacArthuras 1955 m., mintis, kad homeostazė yra biologinės įvairovės ir biologinės įvairovės derinio produktas. dideli kiekiai ekologinės sąveikos, atsirandantis tarp rūšių.

Ši prielaida buvo laikoma sąvoka, kuri galėtų padėti paaiškinti tvarumą ekologinė sistema, tai yra, jos kaip tam tikros rūšies ekosistemos išlikimas laikui bėgant. Nuo to laiko sąvoka šiek tiek pasikeitė, įtraukiant negyvąjį ekosistemos komponentą. Šį terminą daugelis ekologų vartojo apibūdindami abipusiškumą, atsirandantį tarp gyvų ir negyvų ekosistemos komponentų, siekiant išlaikyti status quo.

Gaia hipotezė yra anglų mokslininko Jameso Lovelocko pasiūlytas Žemės modelis, kuriame įvairios gyvos ir negyvos sudedamosios dalys yra didesnės sistemos arba vieno organizmo sudedamosios dalys, o tai rodo, kad kolektyvinės atskirų organizmų pastangos prisideda prie homeostazės planetos lygmeniu.

Ląstelių homeostazė

Priklauso nuo kūno aplinkos, kad išlaikytumėte gyvybingumą ir tinkamai veiktų. Homeostazė kontroliuoja ir palaiko kūno aplinką palankiomis sąlygomis ląstelių procesams. Be tinkamas sąlygas Tam tikri kūno procesai (pvz., osmosas) ir baltymai (pvz., fermentai) tinkamai neveiks.

Kodėl homeostazė svarbi ląstelėms? Gyvos ląstelės priklauso nuo judėjimo cheminių medžiagų Aplink juos. Cheminės medžiagos, tokios kaip deguonis, anglies dioksidas ir ištirpęs maistas, turi būti transportuojamos į ląsteles ir iš jų. Tai pasiekiama difuzijos ir osmoso procesais, kurie priklauso nuo vandens ir druskų balanso organizme, kurį palaiko homeostazė.

Ląstelės priklauso nuo fermentų, kurie pagreitina daugelį cheminių reakcijų, kurios palaiko ląsteles gyvas ir funkcionuojančias. Šie fermentai geriausiai veikia esant tam tikroms temperatūroms, todėl vėlgi homeostazė yra gyvybiškai svarbi ląstelėms, nes palaiko pastovią kūno temperatūrą.

Homeostazės pavyzdžiai ir mechanizmai

Štai keletas pagrindinių homeostazės žmogaus organizme pavyzdžių, taip pat jas palaikančių mechanizmų:

Kūno temperatūra

Dažniausias žmonių homeostazės pavyzdys yra kūno temperatūros reguliavimas. Normali kūno temperatūra, kaip rašėme aukščiau, yra 37° C. Temperatūra aukštesnė arba žemesnė už normalų lygį gali sukelti rimtų komplikacijų.

Raumenų nepakankamumas atsiranda esant 28° C temperatūrai. Esant 33° C, prarandama sąmonė. Esant 42°C centrinei temperatūrai nervų sistema pradeda griūti. Mirtis įvyksta esant 44° C temperatūrai. Kūnas kontroliuoja temperatūrą gamindamas arba išskirdamas šilumos perteklių.

Gliukozės koncentracija

Gliukozės koncentracija reiškia gliukozės (cukraus kraujyje) kiekį kraujyje. Kūnas gliukozę naudoja kaip energijos šaltinį, tačiau per didelis arba per mažas jos kiekis gali sukelti rimtų komplikacijų. Kai kurie hormonai reguliuoja gliukozės koncentraciją kraujyje. Insulinas mažina gliukozės koncentraciją, o kortizolio, gliukagono ir katecholaminų kiekis didėja.

Kalcio lygiai

Kauluose ir dantyse yra maždaug 99% organizmo kalcio, o likęs 1% cirkuliuoja kraujyje. Per daug arba per mažai kalcio kraujyje Neigiamos pasekmės. Jei kalcio kiekis kraujyje sumažėja per daug, prieskydinės liaukos suaktyvina kalcį jautrius receptorius ir išskiria parathormoną.

PTH signalizuoja kaulams išleisti kalcį, kad padidėtų jo koncentracija kraujyje. Jei kalcio kiekis padidėja per daug, skydliaukė išskiria kalcitoniną ir fiksuoja kalcio perteklių kauluose, taip sumažindama kalcio kiekį kraujyje.

Skysčio tūris

Kūnas turi palaikyti pastovų vidinė aplinka, o tai reiškia, kad reikia reguliuoti skysčių praradimą arba pakeitimą. Hormonai padeda reguliuoti šią pusiausvyrą, nes skysčiai išsiskiria arba susilaiko. Jei organizmas neturi pakankamai skysčių, antidiurezinis hormonas signalizuoja inkstams taupyti skysčius ir sumažina šlapimo išsiskyrimą. Jei organizme yra per daug skysčių, jis slopina aldosteroną ir signalizuoja jo išsiskyrimą daugiaušlapimas.

Jei radote klaidą, pažymėkite teksto dalį ir spustelėkite Ctrl + Enter.

Homeostazė – tai organizme savarankiškai vykstantis procesas, kurio tikslas – stabilizuoti žmogaus sistemų būklę keičiantis. vidaus sąlygos(temperatūros, slėgio pokytis) arba išorės (klimato, laiko juostos pokytis). Šį pavadinimą pasiūlė amerikiečių fiziologas Cannonas. Vėliau homeostaze pradėta vadinti bet kurios sistemos (taip pat ir aplinkos) gebėjimas išlaikyti savo vidinį pastovumą.

Homeostazės samprata ir savybės

Vikipedija šį terminą apibūdina kaip norą išgyventi, prisitaikyti ir vystytis. Kad homeostazė būtų teisinga, reikalingas koordinuotas visų organų ir sistemų darbas. Tokiu atveju visi žmogaus parametrai bus normalūs. Jei koks nors parametras organizme nereguliuojamas, tai rodo homeostazės sutrikimus.

Pagrindinės homeostazės savybės yra šios:

• sistemos pritaikymo naujoms sąlygoms galimybių analizė;
• noras išlaikyti pusiausvyrą;
• nesugebėjimas iš anksto numatyti rodiklių reguliavimo rezultatų.

Atsiliepimas

Grįžtamasis ryšys yra tikrasis homeostazės mechanizmas. Taip organizmas reaguoja į bet kokius pokyčius. Kūnas veikia nepertraukiamai visą žmogaus gyvenimą. Tačiau atskiros sistemos turi turėti laiko pailsėti ir atsigauti. Šiuo laikotarpiu atskirų įstaigų darbas sulėtėja arba visai sustoja. Šis procesas vadinamas grįžtamuoju ryšiu. To pavyzdys – skrandžio veiklos pertrauka, kai maistas į jį nepatenka. Ši virškinimo pertrauka užtikrina, kad rūgščių gamyba sustoja dėl hormonų veiksmų ir nerviniai impulsai.

Yra du šio mechanizmo tipai, kuris bus aprašytas toliau.

Neigiamas atsiliepimas

Šio tipo mechanizmas pagrįstas tuo, kad organizmas reaguoja į pokyčius, bandydamas juos nukreipti priešinga pusė. Tai yra, ji vėl siekia stabilumo. Pavyzdžiui, jei anglies dioksidas kaupiasi organizme, plaučiai pradeda aktyviau dirbti, padažnėja kvėpavimas, dėl to pašalinamas anglies dvideginio perteklius. Taip pat dėl ​​neigiamų atsiliepimų vyksta termoreguliacija, dėl kurios organizmas išvengia perkaitimo ar hipotermijos.

Teigiami atsiliepimai

Šis mechanizmas yra visiškai priešingas ankstesniam. Jo veikimo atveju kintamojo pokytį tik sustiprina mechanizmas, kuris ištraukia kūną iš pusiausvyros būsenos. Tai gana retas ir mažiau pageidaujamas procesas. To pavyzdys būtų elektrinio potencialo buvimas nervuose, kuris, užuot sumažinęs poveikį, lemia jo padidėjimą.

Tačiau šio mechanizmo dėka vyksta vystymasis ir perėjimas į naujas būsenas, vadinasi, tai būtina ir gyvybei.

Kokius parametrus reguliuoja homeostazė?

Nepaisant to, kad organizmas nuolat stengiasi išlaikyti gyvybei svarbių parametrų reikšmes, jos ne visada būna stabilios. Kūno temperatūra vis tiek skirsis nedideliu diapazonu, kaip ir širdies susitraukimų dažnis ar kraujospūdis. Homeostazės uždavinys – išlaikyti šį reikšmių diapazoną, taip pat padėti organizmui funkcionuoti.

Homeostazės pavyzdžiai yra atliekų pašalinimas iš žmogaus kūno per inkstus, prakaito liaukas, virškinimo traktą ir medžiagų apykaitos priklausomybė nuo mitybos. Šiek tiek daugiau apie reguliuojamus parametrus bus aptarta toliau.

Kūno temperatūra

Ryškiausias ir paprasčiausias homeostazės pavyzdys yra normalios kūno temperatūros palaikymas. Kūno perkaitimo galima išvengti prakaituojant. Normali temperatūra yra diapazonas nuo 36 iki 37 laipsnių Celsijaus. Šių verčių padidėjimą gali sukelti uždegiminiai procesai, hormoniniai ir medžiagų apykaitos sutrikimai ar bet kokios ligos.

Smegenų dalis, vadinama pagumburiu, yra atsakinga už kūno temperatūros kontrolę. Ten gaunami gedimų signalai temperatūros režimas, kuris taip pat gali pasireikšti greitu kvėpavimu, cukraus kiekio padidėjimu ir nesveiku medžiagų apykaitos pagreitėjimu. Visa tai sukelia letargiją, organų veiklos sumažėjimą, po kurio sistemos pradeda imtis priemonių temperatūros rodikliams reguliuoti. Paprastas pavyzdys Kūno termoreguliacinė reakcija yra prakaitavimas.

Verta paminėti, kad šis procesas veikia ir pernelyg nukritus kūno temperatūrai. Taip organizmas gali sušilti skaidydamas riebalus, o tai išskiria šilumą.

Vandens-druskos balansas

Vanduo yra būtinas organizmui, ir visi tai puikiai žino. Yra net 2 litrų paros skysčių norma. Tiesą sakant, kiekvienam organizmui reikia savo vandens kiekio, vieniems jis gali viršyti vidutinę vertę, o kitiems jo nepasiekti. Tačiau kad ir kiek žmogus išgertų vandens, viso skysčio pertekliaus organizmas nesukaups. Vanduo išliks reikiamo lygio, o visas perteklius bus pašalintas iš organizmo dėl inkstų atliekamos osmoreguliacijos.

Kraujo homeostazė

Lygiai taip pat reguliuojamas cukraus, būtent gliukozės, kuri yra svarbus elementas kraujyje, kiekis. Žmogus negali būti visiškai sveikas, jei cukraus lygis toli gražu nėra normalus. Šį rodiklį reguliuoja kasos ir kepenų veikla. Kai gliukozės kiekis viršija normą, kasa veikia, gamindama insuliną ir gliukagoną. Jei cukraus kiekis tampa per mažas, kepenų pagalba į jį perdirbamas glikogenas iš kraujo.

Normalus slėgis

Homeostazė taip pat yra atsakinga už normalų kraujospūdį organizme. Jei jis sutrinka, signalai apie tai ateis iš širdies į smegenis. Smegenys reaguoja į problemą ir impulsų pagalba padeda širdžiai sumažinti aukštas spaudimas.

Homeostazės apibrėžimas apibūdina ne tik teisingas darbas vieno organizmo sistemos, bet gali būti taikomos ir visoms populiacijoms. Priklausomai nuo to, yra įvairių tipų homeostazės, aprašyta toliau.

Ekologinė homeostazė

Šis tipas yra apsaugotoje būtinas sąlygas bendruomenės gyvenimas. Jis atsiranda veikiant teigiamo grįžtamojo ryšio mechanizmui, kai organizmai, kurie pradeda gyventi ekosistemoje, greitai dauginasi ir taip padidina jų skaičių. Tačiau toks greitas įsitvirtinimas gali lemti dar greitesnį naujų rūšių sunaikinimą, kilus epidemijai arba pasikeitus sąlygoms į mažiau palankias. Todėl organizmai turi prisitaikyti ir stabilizuotis, o tai atsiranda dėl neigiamo grįžtamojo ryšio. Taip gyventojų mažėja, tačiau jie tampa labiau prisitaikantys.

Biologinė homeostazė

Šis tipas būdingas tik atskiriems asmenims, kurių organizmas stengiasi išlaikyti vidinė pusiausvyra, ypač reguliuojant kraujo, tarpląstelinės medžiagos ir kitų normaliai organizmo veiklai reikalingų skysčių sudėtį ir kiekį. Tuo pačiu metu homeostazė ne visada reikalauja išlaikyti pastovius parametrus, kartais tai pasiekiama prisitaikant ir prisitaikant prie pasikeitusių sąlygų. Dėl šio skirtumo organizmai skirstomi į du tipus:

• konformaciniai - tai tie, kurie siekia išsaugoti vertybes (pavyzdžiui, šiltakraujai gyvūnai, kurių kūno temperatūra turėtų būti daugiau ar mažiau pastovi);
• reguliavimo, kurie prisitaiko (šaltakraujiški, turintys skirtingos temperatūros priklausomai nuo sąlygų).

Šiuo atveju kiekvieno organizmo homeostazė yra skirta kaštų kompensavimui. Jei nukritus aplinkos temperatūrai šiltakraujai gyvūnai nekeičia gyvenimo būdo, tai šaltakraujai tampa vangūs ir pasyvūs, kad nešvaistytų energijos.

Be to, Biologinė homeostazė apima šiuos potipius:

• ląstelių homeostazė yra nukreipta į citoplazmos struktūros ir fermentų aktyvumo keitimą, taip pat audinių ir organų regeneraciją;
• homeostazė organizme užtikrinama reguliuojant temperatūrą, gyvybei reikalingų medžiagų koncentraciją, šalinant atliekas.

Kiti tipai

Be naudojimo biologijoje ir medicinoje, šis terminas buvo pritaikytas kitose srityse.

Homeostazės palaikymas

Homeostazė palaikoma dėl to, kad kūne yra vadinamųjų jutiklių, kurie siunčia impulsus į smegenis, turinčius informacijos apie kūno slėgį ir temperatūrą, vandens-druskų balansą, kraujo sudėtį ir kitus svarbius veiksnius. normalus gyvenimas parametrus. Kai tik kai kurios reikšmės pradeda nukrypti nuo normos, signalas apie tai siunčiamas į smegenis, o organizmas pradeda reguliuoti savo rodiklius.

Šis sudėtingas reguliavimo mechanizmas nepaprastai svarbus gyvenimui. Normali būklėžmogaus sveikatą palaiko teisinga cheminių medžiagų ir elementų pusiausvyra organizme. Rūgštys ir šarmai būtini stabiliam virškinimo sistemos ir kitų organų funkcionavimui.

Kalcis – labai svarbi struktūrinė medžiaga, be kurios tinkamo kiekio žmogus neturės sveikų kaulų ir dantų. Deguonis yra būtinas kvėpavimui.

Į organizmą patekę toksinai gali sutrikdyti sklandžią organizmo veiklą. Tačiau norint išvengti žalos sveikatai, jie pašalinami dėl šlapimo sistemos darbo.

Homeostazė veikia be jokių žmogaus pastangų. Jei organizmas sveikas, organizmas pats reguliuos visus procesus. Jei žmonėms karšta, išsiplečia kraujagyslės, todėl oda parausta. Jei šalta, drebėsite. Dėl tokių organizmo reakcijų į dirgiklius žmogaus sveikata palaikoma norimame lygyje.

Homeostazė – tai savireguliacijos procesas, kurio metu visos biologinės sistemos stengiasi išlaikyti stabilumą prisitaikymo prie tam tikrų sąlygų, optimalių išgyvenimui, laikotarpiu. Bet kuri sistema, būdama dinaminėje pusiausvyroje, stengiasi pasiekti stabilią būseną, kuri priešinasi išoriniai veiksniai ir dirgiklius.

Homeostazės samprata

Visos kūno sistemos turi veikti kartu, kad išlaikytų tinkamą homeostazę organizme. Homeostazė yra organizmo rodiklių, tokių kaip temperatūra, vandens kiekis ir anglies dvideginio kiekis, reguliavimas. Pavyzdžiui, diabetas yra būklė, kai organizmas negali reguliuoti gliukozės kiekio kraujyje.

Homeostazė yra terminas, naudojamas apibūdinti organizmų egzistavimą ekosistemoje ir apibūdinti sėkmingą ląstelių funkcionavimą organizme. Organizmai ir populiacijos gali išlaikyti homeostazę palaikydami stabilų vaisingumo ir mirtingumo lygį.

Atsiliepimas

Grįžtamasis ryšys – tai procesas, vykstantis, kai reikia sulėtinti arba visiškai sustabdyti organizmo sistemas. Kai žmogus valgo, maistas patenka į skrandį ir prasideda virškinimas. Skrandis neturėtų dirbti tarp valgymų. Virškinimo sistema veikia su daugybe hormonų ir nervinių impulsų, kad sustabdytų ir pradėtų skrandyje rūgšties sekreciją.

Kitas neigiamo grįžtamojo ryšio pavyzdys gali būti stebimas esant padidėjusiai kūno temperatūrai. Homeostazės reguliavimas pasireiškia prakaitavimu, gynybinė reakcija kad kūnas perkaistų. Taigi temperatūros kilimas sustoja ir perkaitimo problema neutralizuojama. Hipotermijos atveju organizmas taip pat imasi įvairių priemonių, kad sušiltų.

Vidinės pusiausvyros palaikymas

Homeostazė gali būti apibrėžta kaip organizmo ar sistemos savybė, padedanti ją išlaikyti duotus parametrus normaliame verčių diapazone. Tai yra raktas į gyvenimą, o netinkama pusiausvyra palaikant homeostazę gali sukelti tokias ligas kaip hipertenzija ir diabetas.

Homeostazė yra pagrindinis elementas suprasti, kaip veikia žmogaus kūnas. Šis formalus apibrėžimas apibūdina sistemą, kuri reguliuoja savo vidinę aplinką ir siekia išlaikyti visų organizme vykstančių procesų stabilumą ir reguliarumą.

Homeostatinis reguliavimas: kūno temperatūra

Kontroliuoti žmogaus kūno temperatūrą yra geras pavyzdys homeostazė biologinėje sistemoje. Kai žmogus sveikas, jo kūno temperatūra svyruoja apie +37°C, tačiau tai gali turėti įtakos įvairūs veiksniai, įskaitant hormonus, medžiagų apykaitą ir. įvairios ligos, sukeliantis temperatūros padidėjimą.

Kūno temperatūros reguliavimas yra kontroliuojamas smegenų dalyje, vadinamoje pagumburiu. Per kraujotaką į smegenis gaunami signalai apie temperatūros rodiklius, analizuojami kvėpavimo dažnio, cukraus kiekio kraujyje ir medžiagų apykaitos duomenų rezultatai. Šilumos praradimas žmogaus organizme taip pat prisideda prie sumažėjusio aktyvumo.

Vandens-druskos balansas

Kad ir kiek žmogus išgertų vandens, organizmas nepučia kaip balionas, taip pat žmogaus organizmas nesusitraukia kaip razinos, jei geriate labai mažai. Tikriausiai kas nors bent kartą apie tai pagalvojo. Vienaip ar kitaip, organizmas žino, kiek skysčių reikia sulaikyti norint palaikyti norimą lygį.

Druskos ir gliukozės (cukraus) koncentracija organizme palaikoma pastovi (jei nėra neigiami veiksniai), kraujo kiekis organizme yra apie 5 litrus.

Cukraus kiekio kraujyje reguliavimas

Gliukozė yra cukraus rūšis, randama kraujyje. Žmogaus organizmas turi palaikyti tinkamą gliukozės kiekį, kad žmogus išliktų sveikas. Kai gliukozės kiekis tampa per didelis, kasa gamina hormoną insuliną.

Jei gliukozės kiekis kraujyje sumažėja per žemai, kepenys paverčia glikogeną kraujyje ir taip padidina cukraus kiekį. Patogeninėms bakterijoms ar virusams patekus į organizmą, jis pradeda kovoti su infekcija anksčiau nei patogeniniai elementai gali sukelti sveikatos problemų.

Kontroliuojamas kraujospūdis

Sveiko kraujospūdžio palaikymas taip pat yra homeostazės pavyzdys. Širdis gali pajusti kraujospūdžio pokyčius ir siųsti signalus į smegenis apdoroti. Tada smegenys siunčia signalą atgal į širdį su nurodymais, kaip teisingai reaguoti. Jei kraujospūdis per aukštas, jį reikia sumažinti.

Kaip pasiekiama homeostazė?

Kaip Žmogaus kūnas reguliuoja visas sistemas ir organus bei kompensuoja aplinkos pokyčius? Taip yra dėl daugybės natūralių jutiklių, kurie stebi temperatūrą, kraujo druskų sudėtį, kraujospūdį ir daugelį kitų parametrų. Šie detektoriai siunčia signalus į smegenis, pagrindinis centras kontrolė, jei kai kurios vertės nukrypsta nuo normos. Po to pradedamos kompensacinės priemonės normaliai būklei atkurti.

Homeostazės palaikymas yra nepaprastai svarbus organizmui. Žmogaus kūnas yra tam tikras kiekis cheminių medžiagų, žinomų kaip rūgštys ir šarmai, teisingas jų balansas būtinas optimaliam visų organizmo organų ir sistemų funkcionavimui. Kalcio kiekis kraujyje turi būti palaikomas tinkamo lygio. Kadangi kvėpavimas yra nevalingas, nervų sistema užtikrina, kad organizmas gautų taip reikalingą deguonį. Kai toksinai patenka į jūsų kraują, jie sutrikdo organizmo homeostazę. Žmogaus organizmas į šį sutrikimą reaguoja per šlapimo sistemą.

Svarbu pabrėžti, kad organizmo homeostazė veikia automatiškai, jei sistema veikia normaliai. Pavyzdžiui, reakcija į šilumą – oda parausta, nes automatiškai išsiplečia jos smulkios kraujagyslės. Drebulys yra atsakas į atšalimą. Taigi homeostazė yra ne organų rinkinys, o kūno funkcijų sintezė ir pusiausvyra. Kartu tai leidžia išlaikyti stabilią viso kūno būklę.