Homeostazės palaikymo, patikimumo ir funkcijų kompensavimo mechanizmai. Homeostazė – kas tai? Homeostazės koncepcija

Homeostazė – tai organizme savarankiškai vykstantis procesas, kurio tikslas – stabilizuoti žmogaus sistemų būklę keičiantis. vidaus sąlygos(temperatūros, slėgio pokytis) arba išorės (klimato, laiko juostos pasikeitimas). Šį pavadinimą pasiūlė amerikiečių fiziologas Cannonas. Vėliau homeostazė buvo pradėta vadinti bet kurios sistemos gebėjimu (įskaitant aplinką), kad išlaikytumėte 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.

Atsiliepimai

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 sustos dėl hormonų veiksmų ir nerviniai impulsai.

Yra du šio mechanizmo tipai, kuris bus aprašytas toliau.

Neigiami atsiliepimai

Šio tipo mechanizmas pagrįstas tuo, kad organizmas reaguoja į pokyčius, bandydamas juos nukreipti priešinga kryptimi. 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 užduotis yra išlaikyti šį verčių diapazoną, taip pat padėti organizmui funkcionuoti.

Homeostazės pavyzdžiai yra atliekų pašalinimas iš žmogaus kūno per inkstus, prakaito liaukas, virškinamojo trakto, taip pat medžiagų apykaitos priklausomybę 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 kiekis, būtent gliukozės, kuri yra svarbus elementas kraujo. 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 kraujospūdis.

Homeostazės apibrėžimas apibūdina ne tik teisingas darbas vieno organizmo sistemos, bet gali būti taikomos ir visoms populiacijoms. Pagal tai išskiriami homeostazės tipai, aprašyta toliau.

Ekologinė homeostazė

Ši rūšis gyvena bendruomenėje, kurioje yra būtinos gyvenimo sąlygos. 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 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 darbui virškinimo sistema ir kitus organus.

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 (gr. homoios – tas pats, panašus, stasis – stabilumas, pusiausvyra) – tai suderintų reakcijų visuma, užtikrinanti organizmo vidinės aplinkos pastovumo palaikymą arba atstatymą. XIX amžiaus viduryje prancūzų fiziologas Claude'as Bernardas pristatė vidinės aplinkos sampratą, kurią laikė kūno skysčių rinkiniu. Šią sąvoką išplėtė amerikiečių fiziologas Walteris Cannonas, vidine aplinka turėdamas omenyje visą skysčių (kraujo, limfos, audinių skysčio), dalyvaujančių medžiagų apykaitos procese ir homeostazės palaikymą, rinkinį. Žmogaus organizmas prisitaiko prie nuolat kintančių aplinkos sąlygų, tačiau vidinė aplinka išlieka pastovi ir jos rodikliai svyruoja labai siaurose ribose. Todėl žmogus gali gyventi skirtingomis aplinkos sąlygomis. Ypač kruopščiai ir subtiliai reguliuojami kai kurie fiziologiniai parametrai, pavyzdžiui, kūno temperatūra, kraujospūdis, gliukozė, dujos, druskos, kalcio jonai kraujyje, rūgščių-šarmų balansas, kraujo tūris, jo osmosinis slėgis, apetitas ir daugelis kitų. Reguliavimas vykdomas neigiamo grįžtamojo ryšio principu tarp receptorių f, kurie nustato šių rodiklių ir valdymo sistemų pokyčius. Taigi vieno iš parametrų sumažėjimą fiksuoja atitinkamas receptorius, iš kurio impulsai siunčiami į vieną ar kitą smegenų struktūrą, kurios nurodymu autonominė nervų sistema įjungia sudėtingus mechanizmus įvykusiems pokyčiams išlyginti. . Smegenys homeostazei palaikyti naudoja dvi pagrindines sistemas: autonominę ir endokrininę. Leiskite jums tai priminti pagrindinė funkcija Autonominė nervų sistema – tai organizmo vidinės aplinkos pastovumo išsaugojimas, kuris atliekamas pasikeitus autonominės nervų sistemos simpatinės ir parasimpatinės dalių veiklai. Pastarąjį savo ruožtu valdo pagumburis, o pagumburį – smegenų žievė. Endokrininė sistema per hormonus reguliuoja visų organų ir sistemų veiklą. Be to, pati endokrininė sistema yra kontroliuojama pagumburio ir hipofizės. Homeostazė (graikiškai homoios – identiška ir stasis – būsena, nejudrumas)

Mūsų idėjoms apie normalią, o juo labiau patologinę fiziologiją vis sudėtingėjant, ši sąvoka buvo patikslinta kaip homeokinezė, t.y. judanti pusiausvyra, nuolat kintančių procesų pusiausvyra. Kūnas yra išaustas iš milijonų „homeokinetikos“. Ši didžiulė gyva galaktika lemia visų organų ir ląstelių, kurios bendrauja su reguliuojančiais peptidais, funkcinę būklę. Kaip ir pasaulinės ekonomikos ir finansų sistemos – daugybė firmų, pramonės šakų, gamyklų, bankų, biržų, turgų, parduotuvių... O tarp jų – „konvertuojama valiuta“ – neuropeptidai. Visos organizmo ląstelės nuolat sintetina ir palaiko tam tikrą, funkciškai būtiną, reguliuojančių peptidų lygį. Bet kai atsiranda nukrypimų nuo „stacionarumo“, jų biosintezė (visame kūne arba atskiruose jo „lociuose“) arba padidėja, arba sumažėja. Tokie svyravimai vyksta nuolat, jei mes kalbame apie apie adaptacines reakcijas (pripratimą prie naujų sąlygų), darbo atlikimą (fizinius ar emocinius veiksmus), priešligos būseną - kai organizmas „įsijungia“ padidintą apsaugą nuo funkcinės pusiausvyros sutrikimo. Klasikinis pusiausvyros palaikymo atvejis – kraujospūdžio reguliavimas. Yra peptidų grupių, tarp kurių vyksta nuolatinė konkurencija – didinti/mažinti kraujospūdį. Norint bėgti, kopti į kalną, garuoti pirtyje, pasirodyti scenoje, galiausiai pagalvoti, būtinas funkciškai pakankamas kraujospūdžio padidėjimas. Tačiau kai tik darbas baigiasi, pradeda veikti reguliatoriai, užtikrinantys širdies „nuramą“ ir normalų spaudimą kraujagyslėse. Vasoaktyvūs peptidai nuolat sąveikauja, kad „leistų“ slėgiui padidėti iki tokio ir tokio lygio (ne daugiau, kitaip kraujagyslių sistema „išveš“; žinomas ir kartaus pavyzdys – insultas) ir taip, kad po fiziologiškai būtinų darbų atlikimas

4.1 tema. Homeostazė

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

Terminą „homeostazė“ W. Cannonas pasiūlė 1929 m., kad apibūdintų būsenas ir procesus, užtikrinančius organizmo stabilumą. Idėją apie fizinių mechanizmų, skirtų palaikyti pastovią vidinę aplinką, egzistavimą XIX amžiaus antroje pusėje išsakė C. Bernardas, kuris fizinių ir cheminių sąlygų stabilumą vidinėje aplinkoje laikė pagrindu. gyvų organizmų laisvė ir nepriklausomybė nuolat kintančioje išorinėje aplinkoje. Homeostazės reiškinys stebimas skirtinguose biologinių sistemų organizavimo lygiuose.

Bendrieji homeostazės modeliai. Gebėjimas palaikyti homeostazę yra vienas iš svarbiausias savybes gyva sistema, esanti dinaminės pusiausvyros su aplinkos sąlygomis būsenoje.

Fiziologinių parametrų normalizavimas atliekamas remiantis dirglumo savybe. Gebėjimas palaikyti homeostazę skiriasi įvairių tipų. Kadangi organizmai tampa sudėtingesni, šis gebėjimas progresuoja, todėl jie tampa labiau nepriklausomi nuo išorinių sąlygų svyravimų. Tai ypač akivaizdu aukštesniems gyvūnams ir žmonėms, kurių nervų, endokrininės ir imuninės sistemos reguliavimo mechanizmai yra sudėtingi. Aplinkos įtaka žmogaus organizmui daugiausia yra ne tiesioginė, o netiesioginė dėl dirbtinės aplinkos kūrimo, technologijų ir civilizacijos sėkmės.

Sisteminiuose homeostazės mechanizmuose veikia kibernetinis neigiamo grįžtamojo ryšio principas: esant bet kokiai trikdančiajai įtakai, įsijungia nerviniai ir endokrininiai mechanizmai, kurie yra glaudžiai tarpusavyje susiję.

Genetinė homeostazė Molekuliniame genetiniame, ląsteliniame ir organizmo lygmenyse siekiama išlaikyti subalansuota sistema genai, kuriuose yra visa organizmo biologinė informacija. Ontogenetinės (organizmo) homeostazės mechanizmai fiksuojami istoriškai nusistovėjusiame genotipe. Populiacijos ir rūšies lygmeniu genetinė homeostazė – tai populiacijos gebėjimas išlaikyti santykinį paveldimos medžiagos stabilumą ir vientisumą, kurį užtikrina redukcinio dalijimosi ir laisvo individų kryžminimo procesai, prisidedantys prie išsaugojimo. genetinė pusiausvyra alelių dažniai.

Fiziologinė homeostazė susijęs su specifinių fizikinių ir cheminių sąlygų ląstelėje susidarymu ir nuolatiniu palaikymu. Daugialąsčių organizmų vidinės aplinkos pastovumą palaiko kvėpavimo, kraujotakos, virškinimo, šalinimo sistemos, reguliuoja nervų ir endokrininės sistemos.

Struktūrinė homeostazė yra pagrįsta regeneracijos mechanizmais, užtikrinančiais biologinės sistemos morfologinį pastovumą ir vientisumą skirtinguose organizavimo lygiuose. Tai išreiškiama tarpląstelinių ir organų struktūrų atkūrimu per dalijimąsi ir hipertrofiją.

Homeostazinių procesų mechanizmų pažeidimas laikomas homeostazės „liga“.

Žmogaus homeostazės modelių tyrimas yra labai svarbus renkantis efektyvius ir racionalius daugelio ligų gydymo metodus.

Tikslas.Įsivaizduokite homeostazę kaip gyvų būtybių savybę, užtikrinančią organizmo stabilumo savarankiškumą. Žinoti pagrindines homeostazės rūšis ir jos palaikymo mechanizmus. Žinoti pagrindinius fiziologinės ir reparacinės regeneracijos dėsningumus bei ją skatinančius veiksnius, regeneracijos svarbą praktinei medicinai. Žinoti biologinę transplantacijos esmę ir praktinę jos reikšmę.

2 darbas. Genetinė homeostazė ir jos sutrikimai

Išstudijuokite ir perrašykite lentelę.

Lentelės pabaiga.

Darbas 3. Remonto mechanizmai naudojant DNR struktūros atkūrimo po spinduliuotės pavyzdį

Vienos iš DNR grandžių pažeistų dalių taisymas arba korekcija laikomas ribota replikacija. Labiausiai ištirtas taisymo procesas, kai DNR grandinės pažeidžiamos ultravioletinių (UV) spindulių. Evoliucijos metu susidariusiose ląstelėse yra keletas fermentų taisymo sistemų. Kadangi visi organizmai išsivystė ir egzistuoja UV spinduliavimo sąlygomis, ląstelės turi atskirą šviesos atkūrimo sistemą, kuri šiuo metu yra labiausiai ištirta. Kai DNR molekulė pažeidžiama UV spindulių, susidaro timidino dimerai, t.y. „kryžminiai ryšiai“ tarp gretimų timino nukleotidų. Šie dimerai negali veikti kaip šablonas, todėl juos koreguoja ląstelėse esantys šviesos atkūrimo fermentai. Ekscizijos taisymas atkuria pažeistas vietas naudojant tiek UV spinduliuotę, tiek kitus veiksnius. Ši remonto sistema turi keletą fermentų: remonto endonukleazę

ir egzonukleazė, DNR polimerazė, DNR ligazė. Poreplikacinis atstatymas yra neišsamus, nes jis apeina ir pažeista dalis nepašalinama iš DNR molekulės. Ištirkite taisymo mechanizmus, naudodami fotoreaktyvacijos, ekscizijos taisymo ir poreplikacinio taisymo pavyzdį (1 pav.).

Ryžiai. 1. Remontas

Darbas 4. Biologinio organizmo individualumo apsaugos formos

Išstudijuokite ir perrašykite lentelę.

Darbas 5. Kraujo-seilių barjeras

Seilių liaukos turi galimybę selektyviai transportuoti medžiagas iš kraujo į seiles. Vieni jų išsiskiria su seilėmis didesnėmis koncentracijomis, kiti – mažesnėmis koncentracijomis nei kraujo plazmoje. Junginių perėjimas iš kraujo į seiles atliekamas taip pat, kaip ir pernešimas per bet kurį histo-kraujo barjerą. Didelis medžiagų, pernešamų iš kraujo į seiles, selektyvumas leidžia izoliuoti kraujo ir seilių barjerą.

Paaiškinkite seilių sekrecijos procesą acinarinėse ląstelėse seilių liauka pav. 2.

Ryžiai. 2. Seilių sekrecija

Darbas 6. Regeneracija

Regeneracija- tai visuma procesų, užtikrinančių biologinių struktūrų atkūrimą; tai mechanizmas palaikyti tiek struktūrinius, tiek fiziologinė homeostazė.

Fiziologinė regeneracija atkuria normaliai funkcionuojant organizmui susidėvėjusias struktūras. Atkuriamoji regeneracija- tai struktūros atkūrimas po traumos arba po patologinio proceso. Regeneracijos gebėjimas

skiriasi tiek įvairiose struktūrose, tiek įvairiose skirtingų tipų gyvi organizmai.

Struktūrinės ir fiziologinės homeostazės atstatymas gali būti pasiektas persodinant organus ar audinius iš vieno organizmo į kitą, t.y. transplantacijos būdu.

Lentelę užpildykite naudodami paskaitų ir vadovėlio medžiagą.

Darbas 7. Transplantacija kaip galimybė atkurti struktūrinę ir fiziologinę homeostazę

Transplantacija- prarastų ar pažeistų audinių ir organų pakeitimas savais ar paimtais iš kito organizmo.

Implantacija- organų transplantacija iš dirbtinių medžiagų.

Išstudijuokite ir nukopijuokite lentelę į savo darbaknygę.

Klausimai savarankiškam mokymuisi

1. Apibrėžkite homeostazės biologinę esmę ir įvardykite jos rūšis.

2. Kokiuose gyvų būtybių organizavimo lygiuose palaikoma homeostazė?

3. Kas yra genetinė homeostazė? Atskleiskite jo priežiūros mechanizmus.

4. Kas yra biologinis subjektas imunitetas? 9. Kas yra regeneracija? Regeneracijos tipai.

10. Kokiais lygiais struktūrinė organizacija Ar organizme vyksta regeneracijos procesas?

11. Kas yra fiziologinė ir reparatyvinė regeneracija (apibrėžimas, pavyzdžiai)?

12. Kokie yra reparatyvinio regeneravimo tipai?

13. Kokie yra reparatyvinio regeneravimo metodai?

14. Kokia yra regeneracijos proceso medžiaga?

15. Kaip vyksta žinduolių ir žmonių reparatyvinis regeneracijos procesas?

16. Kaip reguliuojamas reparatyvinis procesas?

17. Kokios yra stimuliavimo galimybės? atsigavimo gebėjimasžmogaus organai ir audiniai?

18. Kas yra transplantacija ir kokia jos reikšmė medicinai?

19. Kas yra izotransplantacija ir kuo ji skiriasi nuo alo- ir ksenotransplantacijos?

20. Kokios yra organų transplantacijos problemos ir perspektyvos?

21. Kokie metodai egzistuoja audinių nesuderinamumui įveikti?

22. Koks yra audinių tolerancijos reiškinys? Kokie mechanizmai tai pasiekti?

23. Kokie yra dirbtinių medžiagų implantavimo privalumai ir trūkumai?

Testo užduotys

Pasirinkite vieną teisingą atsakymą.

1. HOMEOSTAZĖ PALAIKOMA GYVENTOJŲ RŪŠIŲ LYGIU:

1. Struktūrinis

2. Genetinis

3. Fiziologinis

4. Biocheminis

2. FIZIOLOGINIS REGENERACIJA UŽTIKRINA:

1. Netekto organo susidarymas

2. Savęs atsinaujinimas audinių lygiu

3. Audinių taisymas reaguojant į pažeidimą

4. Dalies prarasto organo atkūrimas

3. REGENERACIJA PAŠALINUS KEPENŲ SKILTĮ

ŽMOGUS EINA KELIU:

1. Kompensacinė hipertrofija

2. Epimorfozė

3. Morfolaksija

4. Regeneracinė hipertrofija

4. AUDINIŲ IR ORGANŲ TRANSPLANTAS IŠ DONORO

TOS pačios RŪŠIES GAVĖJAMS:

1. Auto- ir izotransplantacija

2. Allo- ir homotransplantacija

3. Kseno- ir heterotransplantacija

4. Implantacija ir ksenotransplantacija

Pasirinkite kelis teisingus atsakymus.

5. NESPECIFINIAI IMUNINĖS APSAUGOS VEIKSNIAI ŽINDULIUOSE ĮSKAIČIUOTA:

1. Odos ir gleivinių epitelio barjerinės funkcijos

2. Lizocimas

3. Antikūnai

4. Skrandžio ir žarnyno sulčių baktericidinės savybės

6. KONSTITUCINIS IMUNITETAS YRA DĖL:

1. Fagocitozė

2. Sąveikos tarp ląstelių receptorių ir antigeno trūkumas

3. Antikūnų susidarymas

4. Fermentai, naikinantys pašalinius agentus

7. GENETINĖS HOMEOSTAZĖS PALAIKYMAS MOLEKULINIU LYGMENIU YRA DĖL:

1. Imunitetas

2. DNR replikacija

3. DNR taisymas

4. Mitozė

8. REGENERACINĖ HIPERTROFIJA YRA BŪŠINGA:

1. Pirminės pažeisto organo masės atkūrimas

2. Pažeisto organo formos atkūrimas

3. Ląstelių skaičiaus ir dydžio padidėjimas

4. Rando susidarymas traumos vietoje

9. ŽMOGAUS IMUNINĖS SISTEMOS ORGANAI YRA:

2. Limfmazgiai

3. Pejerio pleistrai

4. Kaulų čiulpai

5. Fabricijaus krepšys

Rungtynės.

10. REGENERAVIMO TIPAI IR METODAI:

1. Epimorfozė

2. Heteromorfozė

3. Homomorfozė

4. Endomorfozė

5. Tarpkalarinis augimas

6. Morfolija

7. Somatinė embriogenezė

BIOLOGINĖ

ESMĖ:

a) Netipinis regeneravimas

b) Atauga nuo žaizdos paviršiaus

c) Kompensacinė hipertrofija

d) Kūno regeneracija iš atskirų ląstelių

e) regeneracinė hipertrofija

f) Tipinė regeneracija g) Likusios organo dalies pertvarkymas

h) Defektų atkūrimas

Literatūra

Pagrindinis

Biologija / Red. V.N. Yarygina. - M.: absolventų mokykla, 2001. -

77-84, 372-383 p.

Slyusarev A.A., Zhukova S.V. Biologija. - Kijevas: aukštoji mokykla,

1987. - 178-211 p.

Bet kokio sudėtingumo biologinei sistemai, iš funkcinių sistemų subląstelinių struktūrų ir viso organizmo, būdingas gebėjimas savarankiškai organizuotis ir reguliuotis. Gebėjimas savarankiškai organizuotis pasireiškia įvairiomis ląstelėmis ir organais, esant bendram elementariosios sandaros principui (membranoms, organelėms ir kt.). Savireguliaciją užtikrina mechanizmai, būdingi pačiai gyvųjų būtybių esmei.

Žmogaus kūnas susideda iš organų, kurie savo funkcijoms atlikti dažniausiai derinami su kitais, taip formuojant funkcines sistemas. Tam reikalingos reguliavimo sistemos bet kokio sudėtingumo struktūroms – nuo ​​molekulių iki viso organizmo. Šios sistemos užtikrina sąveiką įvairios struktūros jau fiziologinio poilsio būsenoje. Jie ypač svarbūs aktyvi būsena kai kūnas sąveikauja su kintančia išorine aplinka, nes bet kokie pokyčiai reikalauja adekvačios organizmo reakcijos. Šiuo atveju viena iš privalomų saviorganizacijos ir savireguliacijos sąlygų yra pastovių organizmui būdingų vidinės aplinkos sąlygų, kurios žymimos homeostazės sąvoka, išsaugojimas.

Fiziologinių funkcijų ritmas. Fiziologiniai gyvenimo procesai, net ir visiško fiziologinio poilsio sąlygomis, vyksta įvairiai. Jų stiprėjimas arba susilpnėjimas atsiranda dėl sudėtingos išorinės ir išorinės sąveikos endogeniniai veiksniai kuris vadinamas " biologiniai ritmai Be to, svyravimų dažnis įvairių funkcijų kinta itin plačiame diapazone – nuo ​​laikotarpio iki 0,5 valandos iki daugelio dienų ir net daugelio metų.

Homeostazės samprata

Efektyviam biologinių procesų funkcionavimui reikalingos tam tikros sąlygos, kurių dauguma turi būti pastovios. Ir kuo jie stabilesni, tuo patikimiau funkcionuoja biologinė sistema. Šios sąlygos visų pirma turi apimti tas, kurios prisideda prie išsaugojimo normalus lygis medžiagų apykaitą. Tam reikia tiekti pradines metabolines sudedamąsias dalis ir deguonį, taip pat pašalinti galutinius metabolitus. Medžiagų apykaitos procesų efektyvumą užtikrina tam tikras intraląstelinių procesų intensyvumas, pirmiausia nulemtas fermentų aktyvumo. Tuo pačiu metu fermentinis aktyvumas taip pat priklauso nuo tokio, regis išoriniai veiksniai, pvz., temperatūra.

Stabilumas daugeliu sąlygų yra būtinas bet kokiu struktūriniu ir funkciniu lygmeniu, nuo individualios biocheminės reakcijos, ląstelės iki komplekso funkcines sistemas kūno. Realiame gyvenime šios sąlygos dažnai gali būti pažeistos. Pokyčių atsiradimas atsispindi biologinių objektų būsenoje ir juose vykstančių medžiagų apykaitos procesų eigoje. Be to, kuo sudėtingesnė biologinės sistemos struktūra, tuo didesnius nukrypimus nuo standartinių sąlygų ji gali atlaikyti be reikšmingo gyvybinių funkcijų sutrikimo. Taip yra dėl to, kad kūne yra tinkamų mechanizmų, kuriais siekiama pašalinti atsiradusius pokyčius. Pavyzdžiui, fermentinių procesų aktyvumas ląstelėje sumažėja 2-3 kartus, kas 10 °C temperatūrai mažėjant. Tuo pačiu metu šiltakraujai gyvūnai dėl termoreguliacijos mechanizmų palaiko pastovią vidinę temperatūrą gana plačiame išorinės temperatūros pokyčių diapazone. Kaip rezultatas, šios sąlygos atsiradimo stabilumas fermentinės reakcijos pastoviame lygyje. Ir, pavyzdžiui, žmogus, kuris taip pat turi intelektą, turi drabužių ir būsto, gali ilgą laiką egzistuoti esant gerokai žemesnei nei 0 °C išorės temperatūrai.

Evoliucijos procese susiformavo adaptyvios reakcijos, kurių tikslas buvo palaikyti pastovias sąlygas išorinę aplinką kūno. Jie egzistuoja tiek atskirų biologinių procesų, tiek viso organizmo lygmenyje. Kiekviena iš šių sąlygų apibūdinama atitinkamais parametrais. Todėl sąlygų pastovumą reguliuojančios sistemos kontroliuoja šių parametrų pastovumą. Ir jei šie parametrai dėl kokių nors priežasčių nukrypsta nuo normos, reguliavimo mechanizmai užtikrina jų grįžimą į pradinį lygį.

Nepaisant to, universali gyvų būtybių savybė aktyviai palaikyti kūno funkcijų stabilumą išorinių poveikių galintys ją pažeisti vadinami homeostazė.

Biologinės sistemos būklė bet kuriame struktūriniame ir funkciniame lygmenyje priklauso nuo įtakų komplekso. Šis kompleksas susideda iš daugelio veiksnių, tiek išorinių, tiek tų, kurie yra viduje arba susidaro dėl jame vykstančių procesų, sąveikos. Išorinių veiksnių poveikio lygį lemia atitinkama aplinkos būklė: temperatūra, drėgmė, apšvietimas, slėgis, dujų sudėtis, magnetiniai laukai ir panašiai. Tačiau kūnas gali ir turi išlaikyti ne visų išorinių ir vidinių veiksnių įtakos laipsnį pastoviame lygyje. Evoliucija atrinko tuos, kurie labiau reikalingi gyvybei išsaugoti, arba tuos, kurių išlaikymui rasti tinkami mechanizmai.

Homeostazės parametrų konstantos Jie neturi aiškaus pastovumo. Galimi ir jų nukrypimai nuo vidutinio lygio viena ar kita kryptimi savotišku „koridoriumi“. Kiekvienas parametras turi savo didžiausių galimų nukrypimų ribas. Jie skiriasi ir tuo, kiek laiko organizmas gali atlaikyti konkretaus homeostazės parametro pažeidimą be rimtų pasekmių. Tuo pačiu metu vien parametro nukrypimas už „koridoriaus“ gali sukelti atitinkamos struktūros mirtį - ar tai būtų ląstelė, ar net visas organizmas. Taigi, įprastai kraujo pH yra apie 7,4. Bet jis gali svyruoti tarp 6,8-7,8. Žmogaus kūnas gali atlaikyti ekstremalų šio parametro nuokrypį be žalingų pasekmių tik keletą minučių. Kitas homeostatinis parametras – kūno temperatūra – sergant kai kuriomis infekcinėmis ligomis gali pakilti iki 40 °C ir daugiau ir išlikti tokiame lygyje daugelį valandų ir net dienų. Taigi kai kurios kūno konstantos yra gana stabilios - - kietos konstantos kiti turi platesnį vibracijų diapazoną - plastinės konstantos.

Homeostazės pokyčiai gali atsirasti veikiant bet kokiems išoriniams veiksniams, taip pat gali būti endogeninės kilmės: suaktyvėjus medžiagų apykaitos procesams, keičiasi homeostazės parametrai. Tuo pačiu metu reguliavimo sistemų aktyvinimas lengvai užtikrina jų grįžimą į stabilų lygį. Bet jei ilsisi sveikas žmogusšie procesai yra subalansuoti ir atkūrimo mechanizmai veikia su galios rezervu, tada tuo atveju staigus pokytis egzistavimo sąlygos, ligų metu jie įsijungia maksimaliu aktyvumu. Homeostazės reguliavimo sistemų tobulėjimas taip pat atsispindi evoliucinėje raidoje. Taigi, paramos sistemos nebuvimas pastovi temperatūrašaltakraujų gyvūnų kūnai, nustatę gyvybės procesų priklausomybę nuo kintančios išorinės temperatūros, smarkiai apribojo jų evoliucinį vystymąsi. Tačiau tokios sistemos buvimas šiltakraujams gyvūnams užtikrino jų apsigyvenimą visoje planetoje ir pavertė tokius organizmus tikrai laisvomis būtybėmis, turinčiomis didelį evoliucinį potencialą.

Savo ruožtu kiekvienas žmogus turi individualias pačių homeostazės reguliavimo sistemų funkcines galimybes. Tai yra didele dalimi lemia organizmo reakcijos į bet kokią įtaką sunkumą ir galiausiai įtakoja gyvenimo trukmę.

Ląstelių homeostazė . Vienas iš unikalių homeostazės parametrų yra kūno ląstelių populiacijų „genetinis grynumas“. Kūno imuninė sistema stebi normalų ląstelių dauginimąsi. Jei jis sutrinka arba sutrinka genetinės informacijos skaitymas, atsiranda tam organizmui svetimų ląstelių. Minėta sistema juos naikina. Galima sakyti, kad panašus mechanizmas taip pat kovoja su svetimų ląstelių (bakterijų, kirminų) ar jų produktų patekimu į organizmą. Ir tai taip pat užtikrina imuninė sistema (žr. C skyrių - „Leukocitų fiziologinės savybės“).

Homeostazės mechanizmai ir jų reguliavimas

Homeostazės parametrus kontroliuojančios sistemos susideda iš įvairaus struktūrinio sudėtingumo mechanizmų: tiek gana paprastų elementų, tiek gana sudėtingų neurohormoninių kompleksų. Metabolitai laikomi vienu iš paprasčiausių mechanizmų, kai kurie iš jų gali lokaliai paveikti fermentinių procesų aktyvumą ir įvairius ląstelių bei audinių struktūrinius komponentus. Sudėtingesni mechanizmai (neuroendokrininiai), vykdantys tarporganinę sąveiką, įsijungia, kai paprastų nebeužtenka norint grąžinti parametrą į reikiamą lygį.

Ląstelėje vyksta vietiniai autoreguliacijos procesai su neigiamu grįžtamuoju ryšiu. Pavyzdžiui, intensyvaus raumenų darbo metu NEP suboksidai ir medžiagų apykaitos produktai kaupiasi griaučių raumenyse dėl santykinio 02 trūkumo. Jie perkelia sarkoplazmos pH į rūgštinę pusę, o tai gali sukelti atskirų struktūrų, visos ląstelės ar net organizmo mirtį. Sumažėjus pH, pasikeičia citoplazmos baltymų ir membranų kompleksų konformacinės savybės. Dėl pastarosios pakinta porų spindulys, padidėja visų tarpląstelinių struktūrų membranų (pertvarų) pralaidumas, sutrinka jonų gradientai.

Kūno skysčių vaidmuo homeostazėje. Svarstoma pagrindinė homeostazės palaikymo grandis skystos terpės kūno. Daugumoje organų tai yra kraujas ir limfa, o smegenims – kraujas ir smegenų skystis (CSF). Kraujas atlieka ypač svarbų vaidmenį. Be to, skysta ląstelės terpė yra jos citoplazma ir tarpląstelinis skystis.

Skystųjų terpių funkcijos Homeostazės palaikymas yra gana įvairus. Pirma, skystos terpės užtikrina medžiagų apykaitos procesus su audiniais. Jie ne tik atneša į ląsteles gyvybei reikalingas medžiagas, bet ir perneša iš jų metabolitus, kurie kitu atveju gali kauptis ląstelėse didelėmis koncentracijomis.

Antra, skystos terpės turi savi mechanizmai, būtini tam tikriems homeostazės parametrams palaikyti. Pavyzdžiui, buferinės sistemos sušvelnina rūgščių-šarmų būsenos pasikeitimą, kai rūgštys ar bazės patenka į kraują.

trečia, skystos terpės dalyvauja homeostazės valdymo sistemos organizavime. Čia taip pat yra keletas mechanizmų. Taigi dėl metabolitų transportavimo homeostazės palaikymo procese dalyvauja nutolę organai ir sistemos (inkstai, plaučiai ir kt.). Be to, kraujyje esantys metabolitai, veikiantys kitų organų ir sistemų struktūras ir receptorius, gali sukelti sudėtingas refleksines reakcijas ir hormoninius mechanizmus. Pavyzdžiui, termoreceptoriai reaguoja į „karštą“ ar „šaltą“ kraują ir atitinkamai keičia organų, dalyvaujančių šilumos susidaryme ir perdavimu, veiklą.

Receptoriai taip pat yra pačiose kraujagyslių sienelėse. Jie dalyvauja reguliuojant kraujo cheminę sudėtį, tūrį ir slėgį. Sudirginus kraujagyslių receptorius, prasideda refleksai, kurių efektorinė dalis yra kūno organai ir sistemos. Puiki vertė kraujas palaikant homeostazę tapo pagrindu susiformuoti ypatingai homeostazės sistemai daugeliui paties kraujo parametrų, jo tūrio. Norint juos išsaugoti, yra sudėtingų mechanizmų, kurie yra įtraukti į vieningą organizmo homeostazės reguliavimo sistemą.

Tai galima aiškiai iliustruoti naudojant intensyvios raumenų veiklos pavyzdį. Jo metu iš raumenų į kraują išsiskiria medžiagų apykaitos produktai pieno, piruvo, acetoacto ir kitų rūgščių pavidalu. Rūgštinius metabolitus pirmiausia neutralizuoja šarminės kraujo atsargos. Be to, jie baigiasi refleksiniai mechanizmai suaktyvinti kraujotaką ir kvėpavimą. Šių kūno sistemų sujungimas, viena vertus, pagerina 02 aprūpinimą raumenimis, todėl sumažėja nepakankamai oksiduotų produktų susidarymas; kita vertus, jis padeda padidinti CO2 išsiskyrimą per plaučius, daugelio metabolitų išsiskyrimą per inkstus ir prakaito liaukas.

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 išorinės aplinkos parametrų kintamumo ir vidinio trikdančio poveikio. veiksnius.

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.

Vykstant medžiagų apykaitai su maistu, vandeniu, dujų mainais, iš aplinkos į organizmą patenka įvairūs cheminiai junginiai, kurie po transformacijų tampa panašūs į cheminė sudėtis organizmas ir yra įtrauktos į jo morfologines struktūras. Po tam tikro laikotarpio absorbuotos medžiagos sunaikinamos, išskiriama energija, o sunaikinta molekulė pakeičiama nauja, nepažeidžiant vientisumo. konstrukciniai komponentai kūno.

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) genetinė

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 lygiu.

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. Sudėtingos genotipo sistemos stabilizavimą užtikrina 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.

Ląstelė, kaip sudėtinga biologinė sistema, pasižymi savireguliacija. 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 labai 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.

Kūnas turi įvairius priežiūros mechanizmus rūgščių-šarmų balansas. 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. Normalios vandenilio jonų koncentracijos palaikymą taip pat palengvina inkstų veikla, nes su šlapimu išsiskiria nemažas kiekis rūgštinę reakciją turinčių metabolitų. 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).

Svetimas genetinė informacija perneša bakterijas, virusus, pirmuonius, helmintus, baltymus, ląsteles, įskaitant ir paties organizmo modifikuotas 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, nukleorūgštys. 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. Gynybinė reakcija atlieka 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. Paukščių ir žinduolių imuninės gynybos savybė pasiekė aukščiausią išsivystymą.

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 centrinėje dalyje vienu metu yra nemažai hormonų nervų struktūros ir endokrininės virškinimo trakto ląstelės. Taigi, hormonai enkefalinai ir endorfinai randami nervų ląstelės ir kasos bei skrandžio endokrininės ląstelės. 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.

Endokrininėje sistemoje 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 įgyvendinti 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--- grįžtamojo ryšio principu pagrįstų reguliavimo mechanizmų įtraukimas --- taisymas pokyčiai (normalizacija).

Kai kurios endokrininės liaukos nėra tiesiogiai priklausomos nuo hipofizės. Tai yra 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. Įvairių rūšių gebėjimas išlaikyti homeostazę yra skirtingas.

Ontogenezėje kiekvienas amžiaus laikotarpis pasižymi medžiagų apykaitos, energijos ir homeostazės mechanizmų savybėmis. IN vaikų kūnas asimiliacijos procesai vyrauja prieš disimiliaciją, kuri lemia augimą ir kūno masės didėjimą, 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.