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 viena iš svarbiausių gyvos sistemos savybių, kuri yra dinaminėje pusiausvyroje su aplinkos sąlygomis.

Fiziologinių parametrų normalizavimas atliekamas remiantis dirglumo savybe. Skirtingų rūšių gebėjimas palaikyti homeostazę skiriasi. 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 molekuliniu genetiniu, ląsteliniu ir organizmo lygmenimis siekiama išlaikyti subalansuotą genų sistemą, kurioje yra visa biologinė kūno 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 individų redukcinio dalijimosi ir laisvo kryžminimo procesai, padedantys išlaikyti genetinę alelių dažnių pusiausvyrą. .

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 grandinių pažeistų dalių atkūrimas arba koregavimas laikomas ribota replikacija. Labiausiai ištirtas taisymo procesas, kai DNR grandinės pažeidžiamos ultravioletinių (UV) spindulių. Evoliucijos metu susidariusiose ląstelėse yra keletas fermentų atkūrimo 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 yra pažeista 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 vyksta aplink, o 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.

Aptarkite seilių sekrecijos procesą seilių liaukos acinarinėse ląstelėse Fig. 2.

Ryžiai. 2. Seilių sekrecija

Darbas 6. Regeneracija

Regeneracija- tai visuma procesų, užtikrinančių biologinių struktūrų atkūrimą; tai tiek struktūrinės, tiek fiziologinės homeostazės palaikymo mechanizmas.

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

skiriasi tiek skirtingose ​​struktūrose, tiek skirtingų tipų gyvuose organizmuose.

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

Užpildykite lentelę 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. Kokia yra imuniteto biologinė esmė? 9. Kas yra regeneracija? Regeneracijos tipai.

10. Kokiuose organizmo struktūrinės organizavimo lygiuose pasireiškia 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 žmogaus organų ir audinių regeneracinio gebėjimo stimuliavimo galimybės?

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 IŠLAIKOMA 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 GYNYBOS FAKTORIAI ŽINDULIUOSE ĮSKAIČIUOTA:

1. Odos ir gleivinių epitelio barjerinės funkcijos

2. Lizocimas

3. Antikūnai

4. Baktericidinės skrandžio ir žarnyno sulčių 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. REGENERACIJOS 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.: Aukštoji mokykla, 2001. -

77-84, 372-383 p.

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

1987. - 178-211 p.

Homeostazės doktrinos raidos istorija

K. Bernardas ir jo vaidmuo kuriant vidinės aplinkos doktriną

Pirmą kartą homeostatinius procesus organizme kaip procesus, užtikrinančius jo vidinės aplinkos pastovumą, XIX amžiaus viduryje pradėjo vertinti prancūzų gamtininkas ir fiziologas C. Bernardas. Pats terminas homeostazė JAV fiziologas W. Cannonas pasiūlė tik 1929 m.

Formuojant homeostazės doktriną, pagrindinis vaidmuo teko C. Bernardo idėjai, kad gyvam organizmui „iš tikrųjų yra dvi aplinkos: viena išorinė aplinka, kurioje patalpinamas organizmas, kita vidinė aplinka, kurioje gyvena audinių elementai. . 1878 metais mokslininkas suformulavo vidinės aplinkos sudėties ir savybių pastovumo sampratą. Pagrindinė šios koncepcijos idėja buvo idėja, kad vidinę aplinką sudaro ne tik kraujas, bet ir visi iš jo gaunami plazminiai ir blastomatiniai skysčiai. „Vidinė aplinka, – rašė K. Bernardas, –... susidaro iš visų kraujo komponentų – azotinių ir neazotinių, baltymų, fibrino, cukraus, riebalų ir kt., ... išskyrus kraują. rutuliukai, kurie jau yra nepriklausomi organiniai elementai.

Vidinė aplinka apima tik skystus organizmo komponentus, kurie išplauna visus audinių elementus, t.y. kraujo plazma, limfa ir audinių skystis. K. Bernardas vidinės aplinkos atributu laikė „tiesioginį sąlytį su gyvos būtybės anatominiais elementais“. Jis pažymėjo, kad tiriant šių elementų fiziologines savybes būtina atsižvelgti į jų pasireiškimo sąlygas ir priklausomybę nuo aplinkos.

Padėjo farmakologijos ir toksikologijos pagrindus.

C. Bernardo darbų analizė leidžia daryti išvadą, kad visi fiziologiniai mechanizmai, kad ir kokie jie būtų skirtingi, tarnauja gyvenimo sąlygų pastovumui vidinėje aplinkoje palaikyti. „Vidinės aplinkos pastovumas yra laisvo, savarankiško gyvenimo sąlyga. Tai pasiekiama per procesą, kuris vidinėje aplinkoje palaiko visas sąlygas, būtinas elementų gyvavimui. Aplinkos pastovumas suponuoja tokį organizmo tobulumą, kuriame išoriniai kintamieji būtų kompensuojami ir subalansuoti kiekvieną akimirką. Skystai terpei buvo nustatytos pagrindinės nuolatinės jos priežiūros sąlygos: vandens, deguonies, maistinių medžiagų buvimas ir tam tikra temperatūra.

Gyvybės nepriklausomybė nuo išorinės aplinkos, apie kurią kalbėjo C. Bernardas, yra labai reliatyvi.

Vidinė aplinka yra glaudžiai susijusi su išorine. Be to, ji išlaikė daugelį pirminės aplinkos, kurioje kadaise atsirado gyvybė, savybių. Gyvos būtybės tarsi uždarė jūros vandenį į kraujagyslių sistemą ir nuolat svyruojančią išorinę aplinką pavertė vidine aplinka, kurios pastovumą saugo specialūs fiziologiniai mechanizmai.

Pagrindinė vidinės aplinkos funkcija yra „organinių elementų sąveika tarpusavyje ir su išorine aplinka“.

K. Bernardas aiškino, kad tarp vidinės aplinkos ir organizmo ląstelių vyksta nuolatinė medžiagų apykaita dėl jų kokybinių ir kiekybinių skirtumų ląstelių viduje ir išorėje. Vidinę aplinką kuria pats organizmas, o jos sudėties pastovumą palaiko virškinimo, kvėpavimo, šalinimo ir kt. organai, kurių pagrindinė funkcija – „paruošti bendrą maistinių medžiagų skystį“ ląstelėms. kūno. Šių organų veikla reguliuojama nervų sistemos ir „specialiai pagamintų medžiagų“ pagalba. Tai „yra nuolatinis abipusių įtakų ratas, kuris sudaro gyvybiškai svarbią harmoniją“.

Skirtingai nei K. Bernardas, kurio išvados buvo pagrįstos plačiais biologiniais apibendrinimais, W. Cannonas prie išvados apie vidinės kūno aplinkos pastovumo svarbą priėjo naudodamas kitą metodą: remdamasis eksperimentiniais fiziologiniais tyrimais. Mokslininkas atkreipė dėmesį į tai, kad gyvūnų ir žmonių gyvenimas, nepaisant gana dažnų neigiamų padarinių, daugelį metų tęsiasi įprastai.

Jis išsiaiškino, kad dirginant simpatines nervų skaidulas, jų galuose išsiskiria simpatinas – medžiaga, panaši į adrenaliną. Vienas iš homeostazės doktrinos kūrėjų, kurią jis išdėstė savo veikale „Kūno išmintis“ (1932). Jis laikė žmogaus kūną savireguliuojančia sistema, kuriai pagrindinis vaidmuo tenka autonominei nervų sistemai. W. Cannonas pastebėjo, kad pastovias organizme palaikomas sąlygas galima būtų pavadinti pusiausvyrą homeostazė. Tačiau šis žodis anksčiau turėjo labai specifinę reikšmę: jis žymi labiausiai tikėtiną izoliuotos sistemos būseną, kurioje visos žinomos jėgos yra tarpusavyje subalansuotos, todėl pusiausvyros būsenoje sistemos parametrai nepriklauso nuo laiko o sistemoje nėra materijos ar energijos srautų. Organizme nuolat vyksta sudėtingi koordinuoti fiziologiniai procesai, užtikrinantys jo būsenų stabilumą.

Pavyzdys – koordinuota smegenų, nervų, širdies, plaučių, inkstų, blužnies ir kitų vidaus organų bei sistemų veikla. homeostazė Todėl W. Cannonas tokioms valstybėms pasiūlė specialų pavadinimą – homoios. Šis žodis visai nereiškia kažko sustingusio ir nejudančio. Tai reiškia būseną, kuri gali keistis, bet išlikti santykinai pastovi. Terminas Šis žodis visai nereiškia kažko sustingusio ir nejudančio. Tai reiškia būseną, kuri gali keistis, bet išlikti santykinai pastovi. sudarytas iš dviejų graikiškų žodžių: homoios– panašus, panašus ir

Homeostazės sąvoka, pasak W. Cannono, apima ir fiziologinius mechanizmus, užtikrinančius gyvų būtybių stabilumą. Šis ypatingas stabilumas nepasižymi procesų stabilumu, priešingai, jie yra dinamiški ir nuolat kintantys, tačiau „normaliomis“ sąlygomis fiziologinių rodiklių svyravimai yra gana griežtai ribojami.

Vėliau W. Cannonas parodė, kad visi medžiagų apykaitos procesai ir pagrindinės sąlygos, kurioms esant atliekamos svarbiausios organizmo gyvybinės funkcijos – kūno temperatūra, gliukozės ir mineralinių druskų koncentracija kraujo plazmoje, slėgis kraujagyslėse – svyruoja labai ribose. siauros ribos prie tam tikrų vidutinių verčių – fiziologinių konstantų Šių konstantų išlaikymas kūne yra būtina egzistavimo sąlyga.

W. Cannonas nustatė ir klasifikavo Pagrindiniai homeostazės komponentai. Jis nurodė juos medžiagų, kurios patenkina ląstelių poreikius(augimui, atstatymui ir dauginimuisi reikalingos medžiagos – gliukozė, baltymai, riebalai; vanduo; natrio, kalio chloridai ir kitos druskos; deguonis; reguliuojantys junginiai), ir fiziniai ir cheminiai veiksniai, turinčios įtakos ląstelių veiklai (osmosinis slėgis, temperatūra, vandenilio jonų koncentracija ir kt.). Dabartiniame žinių apie homeostazę vystymosi etape ši klasifikacija buvo išplėsta mechanizmai, užtikrinantys organizmo vidinės aplinkos struktūrinį pastovumą ir struktūrinį bei funkcinį vientisumą viso kūno. Tai apima:

a) paveldimumas;
b) regeneracija ir taisymas;
c) imunobiologinis reaktyvumas.

Sąlygos automatinis palaikyti homeostazę, pasak W. Cannono, yra:

– nepriekaištingai veikianti signalizacija, kuri praneša centriniams ir periferiniams reguliavimo prietaisams apie bet kokius pokyčius, keliančius grėsmę homeostazei;
– korekcinių priemonių buvimas, kurios pradeda veikti laiku ir atitolina šių pokyčių pradžią.

E. Pfluger, S. Riche, I.M. Sechenovas, L. Frederickas, D. Haldane'as ir kiti XIX–XX amžių sandūroje dirbę tyrinėtojai taip pat priartėjo prie minties apie fiziologinių mechanizmų, užtikrinančių organizmo stabilumą, egzistavimą ir vartojo savo terminiją. homeostazė Tačiau tiek tarp fiziologų, tiek tarp kitų specialybių mokslininkų labiausiai paplitęs terminas yra

Biologijos mokslams, suprantant homeostazę pagal W. Cannoną, vertinga tai, kad gyvi organizmai laikomi atviromis sistemomis, turinčiomis daug sąsajų su aplinka.

Šios jungtys vyksta per kvėpavimo ir virškinimo organus, paviršiaus receptorius, nervų ir raumenų sistemas ir kt. Aplinkos pokyčiai tiesiogiai ar netiesiogiai veikia šias sistemas, sukeldami atitinkamus pokyčius. Tačiau šie poveikiai paprastai nėra lydimi didelių nukrypimų nuo normos ir nesukelia rimtų fiziologinių procesų sutrikimų.

L.S. kūriniai. Sternas yra skirtas fiziologinių procesų, vykstančių įvairiose centrinės nervų sistemos dalyse, cheminių pagrindų tyrimui. Ji ištyrė katalizatorių vaidmenį biologinės oksidacijos procese ir pasiūlė vaistų įvedimo į smegenų skystį metodą gydant tam tikras ligas.

L.S. Sternas nustatė, kad normaliam organų ir audinių funkcionavimui svarbu ne tik kraujo, bet ir audinių skysčio sudėties ir savybių pastovumas. Ji parodė histohematologinių barjerų buvimas– fiziologiniai barjerai, skiriantys kraują ir audinius. Jos nuomone, šie dariniai susideda iš kapiliarų endotelio, bazinės membranos, jungiamojo audinio ir ląstelių lipoproteinų membranų.

Selektyvus barjerų pralaidumas padeda palaikyti homeostazę ir žinomą vidinės aplinkos specifiškumą, būtiną normaliai konkretaus organo ar audinio funkcijai. Pasiūlė ir pagrįstai L.S. Sterno barjerinių mechanizmų teorija yra iš esmės naujas indėlis į vidinės aplinkos doktriną. Histohematinė , , arba kraujagyslių audinys

kliūtis

- tai iš esmės yra fiziologinis mechanizmas, lemiantis santykinį organo ir ląstelės aplinkos sudėties ir savybių pastovumą. Ji atlieka dvi svarbias funkcijas: reguliuojančią ir apsauginę, t.y.

užtikrina paties organo ir ląstelės aplinkos sudėties ir savybių reguliavimą bei apsaugo ją nuo svetimų tam organui ar visam organizmui medžiagų patekimo iš kraujo.

Pagrindiniai jo darbai skirti kūno ir ypač smegenų veiklos tyrimams remiantis jo sukurta funkcinių sistemų teorija. Šios teorijos taikymas funkcijų raidai leido P.K. Anokhin suformuluoti sistemogenezės sampratą kaip bendrą evoliucijos proceso modelį.

Vidinė kūno aplinka

Taigi į homeostazės sąvokos apibrėžimą žvelgiama iš dviejų pusių. Viena vertus, homeostazė laikoma kiekybine ir kokybine fizikinių, cheminių ir biologinių parametrų pastovumu. Kita vertus, homeostazė apibrėžiama kaip mechanizmų visuma, palaikanti organizmo vidinės aplinkos pastovumą.

Biologinėje ir informacinėje literatūroje turimų apibrėžimų analizė leido išryškinti svarbiausius šios sąvokos aspektus ir suformuluoti bendrą apibrėžimą: homeostazė – santykinės dinaminės sistemos pusiausvyros būsena, palaikoma savireguliacijos mechanizmais. Šis apibrėžimas apima ne tik žinias apie vidinės aplinkos pastovumo reliatyvumą, bet ir parodo šią pastovumą užtikrinančių biologinių sistemų homeostatinių mechanizmų svarbą.

Gyvybinės organizmo funkcijos apima labai skirtingo pobūdžio ir veikimo homeostatinius mechanizmus: nervinius, humoralinius-hormoninius, barjerinius, kontroliuojančius ir užtikrinančius vidinės aplinkos pastovumą bei veikiančius skirtingu lygiu.

Homeostatinių mechanizmų veikimo principas

Homeostatinių mechanizmų, užtikrinančių reguliavimą ir savireguliaciją skirtinguose gyvosios medžiagos organizavimo lygiuose, veikimo principą aprašė G.N. Kasilis. Išskiriami šie reguliavimo lygiai:

1) submolekulinis;
2) molekulinis;
3) tarpląstelinis;
4) korinio;
5) skystas (vidinė aplinka, humoraliniai-hormoniniai-joniniai ryšiai, barjerinės funkcijos, imunitetas);
6) audinys;
7) nerviniai (centriniai ir periferiniai nervų mechanizmai, neurohumoralinis-hormoninis-barjerinis kompleksas);
8) organizmo;
9) populiacija (ląstelių, daugialąsčių organizmų populiacijos).

Reikėtų atsižvelgti į elementarų biologinių sistemų homeostatinį lygį organizmo.

Jos ribose išskiriama nemažai kitų: citogenetinė, somatinė, ontogenetinė ir funkcinė (fiziologinė) homeostazė, somatinė genostazė. Citogenetinė homeostazė

kaip morfologinis ir funkcinis prisitaikymas išreiškia nuolatinį organizmų persitvarkymą pagal egzistavimo sąlygas. Tiesiogiai ar netiesiogiai tokio mechanizmo funkcijas atlieka ląstelės paveldimas aparatas (genai). Somatinė homeostazė

– visuminių organizmo funkcinės veiklos poslinkių kryptis optimaliausių jo santykių su aplinka užmezgimo link. yra individualus organizmo vystymasis nuo lytinės ląstelės susidarymo iki mirties arba egzistavimo nutraukimo ankstesniame pajėgume.

Pagal funkcinė homeostazė suprasti optimalų įvairių organų, sistemų ir viso organizmo fiziologinį aktyvumą konkrečiomis aplinkos sąlygomis. Savo ruožtu ji apima: metabolinę, kvėpavimo, virškinimo, šalinimo, reguliavimo (užtikrina optimalų neurohumoralinio reguliavimo lygį tam tikromis sąlygomis) ir psichologinę homeostazę.

Somatinė genostazė reiškia somatinių ląstelių, sudarančių individualų organizmą, genetinės pastovumo kontrolę.

Galime išskirti kraujotakos, motorinę, sensorinę, psichomotorinę, psichologinę ir net informacinę homeostazę, kuri užtikrina optimalų organizmo reakciją į gaunamą informaciją.

Išskiriamas atskiras patologinis lygmuo – homeostazės ligos, t.y. homeostatinių mechanizmų ir reguliavimo sistemų sutrikimas.

Hemostazė kaip prisitaikantis mechanizmas

Hemostazė yra gyvybiškai svarbus sudėtingų tarpusavyje susijusių procesų kompleksas, neatsiejama organizmo prisitaikymo mechanizmo dalis. Dėl ypatingo kraujo vaidmens palaikant pagrindinius organizmo parametrus jis išskiriamas kaip savarankiškas homeostatinių reakcijų tipas.

Pagrindinis hemostazės komponentas yra sudėtinga adaptacinių mechanizmų sistema, užtikrinanti kraujo sklandumą kraujagyslėse ir jo krešėjimą, kai pažeidžiamas jų vientisumas.

Bendrų organizmo apsaugos sistemų „įjungimo“ mechanizmų – imuninės, krešėjimo, fibrinolitinės ir kt. – buvimas leidžia jas laikyti viena struktūriškai ir funkciškai apibrėžta sistema.

Jo ypatumai: 1) kaskadinis faktorių įtraukimo ir aktyvavimo nuoseklus principas iki galutinių fiziologiškai aktyvių medžiagų susidarymo: trombino, plazmino, kininų; 2) galimybė aktyvuoti šias sistemas bet kurioje kraujagyslių dugno dalyje; 3) bendras sistemų įjungimo mechanizmas; 4) grįžtamasis ryšys šių sistemų sąveikos mechanizme; 5) bendrų inhibitorių buvimas.

Patikimo hemostatinės sistemos, kaip ir kitų biologinių sistemų, funkcionavimo užtikrinimas vykdomas vadovaujantis bendruoju patikimumo principu. Tai reiškia, kad sistemos patikimumas pasiekiamas dėl valdymo elementų pertekliaus ir dinamiškos jų sąveikos, funkcijų dubliavimo ar valdymo elementų pakeičiamumo su puikiu greitu grįžimu į ankstesnę būseną, dinamiško saviorganizavimosi galimybėmis ir ieškant stabilios būsenos.

Skysčių cirkuliacija tarp ląstelių ir audinių erdvių, taip pat kraujo ir limfagyslių

Ląstelių homeostazė

Svarbiausią vietą savireguliacijoje ir homeostazės išsaugojime užima ląstelių homeostazė. Jis taip pat vadinamas ląstelių autoreguliacija.

Nei hormonų, nei nervų sistemos iš esmės negali susidoroti su užduotimi išlaikyti atskiros ląstelės citoplazmos sudėties pastovumą. Kiekviena daugialąsčio organizmo ląstelė turi savo mechanizmą procesų citoplazmoje autoreguliacijai.

Pirmaujanti vieta šiame reglamente priklauso išorinei citoplazminei membranai. Ji užtikrina cheminių signalų perdavimą į ląstelę ir iš jos, keičia jos pralaidumą, dalyvauja reguliuojant ląstelės elektrolitų sudėtį, atlieka biologinių „siurblių“ funkciją.

Homeostatai ir homeostatinių procesų techniniai modeliai

Pastaraisiais dešimtmečiais homeostazės problema pradėta nagrinėti kibernetikos – kryptingo ir optimalaus sudėtingų procesų valdymo mokslo – perspektyvos.

Gyvų objektų valdymo teorijos pradininkas yra N. Wiener. Jo idėjos pagrįstos savireguliacijos principu – automatinis pastovumo palaikymas arba kitimas pagal reikiamą reguliuojamo parametro dėsnį.

Tačiau gerokai prieš N. Wienerį ir W. Cannoną automatinio valdymo idėją išsakė I.M. Sechenovas: „...gyvūno organizme reguliatoriai gali būti tik automatiniai, t.y. būti pradėtas veikti pasikeitus mašinos (organizmo) būklės ar progreso sąlygoms ir plėtoti veiklą, kuria šie pažeidimai pašalinami. Ši frazė rodo, kad reikia tiek tiesioginių, tiek grįžtamųjų ryšių, kuriais grindžiama savireguliacija.. L. Bertalanffy nuomonei pritarė ir V.N. Novoseltevas, kuris homeostazės problemą pristatė kaip medžiagų ir energijos srautų, kuriais atvira sistema keičiasi su aplinka, valdymo problemą.

Pirmasis bandymas modeliuoti homeostazę ir nustatyti galimus valdymo mechanizmus buvo atliktas U.R. Ashby. Jis sukūrė dirbtinį savireguliavimo įrenginį, vadinamą „homeostatu“. Homeostatas U.R. Ashby atstovavo potenciometrinių grandinių sistemai ir atkūrė tik funkcinius reiškinio aspektus. Šis modelis negalėjo tinkamai atspindėti procesų, kuriais grindžiama homeostazė, esmės.

Sekantį žingsnį kuriant homeostatiką žengė S. Beer, kuris atkreipė dėmesį į du naujus esminius dalykus: sudėtingų objektų valdymo homeostatinių sistemų konstravimo hierarchinį principą ir išlikimo principą. S. Beer bandė pritaikyti tam tikrus homeostatinius principus kurdamas organizuotas valdymo sistemas ir nustatė kai kurias kibernetinės analogijos tarp gyvos sistemos ir kompleksinės gamybos.

Kokybiškai naujas šios krypties plėtros etapas prasidėjo Yu.M. sukūrus oficialų homeostato modelį. Gorskis. Jo pažiūros susiformavo veikiant G. Selye mokslinėms idėjoms, kurios teigė, kad „... jei įmanoma į gyvųjų sistemų darbą atspindinčius modelius įtraukti prieštaravimus, o kartu suprasti, kodėl gamta kurdama gyvos būtybės, pasuko šiuo keliu, tai bus naujas proveržis į gyvųjų paslaptis su puikiais praktiniais rezultatais.

Fiziologinė homeostazė

Fiziologinę homeostazę palaiko autonominė ir somatinė nervų sistemos, humoralinių-hormoninių ir joninių mechanizmų kompleksas, sudarantis fizikinę-cheminę organizmo sistemą, taip pat elgesys, kuriame vaidina tiek paveldimos formos, tiek įgyta individuali patirtis. yra reikšmingas.

Idėja apie pagrindinį autonominės nervų sistemos vaidmenį, ypač jos simpatoadrenalinį skyrių, buvo sukurta E. Gelgorno, B. R. darbuose. Hessas, W. Cannonas, L.A. Orbelis, A.G. Ginetsinsky ir kt. Nervinio aparato organizacinis vaidmuo (nervizmo principas) yra Rusijos fiziologinės I. P. mokyklos pagrindas. Pavlova, I.M. Sechenova, A.D. Speranskis.

Humoralinės-hormoninės teorijos (humoralizmo principas) buvo sukurtos užsienyje G. Dale'o, O. Levy, G. Selye, C. Sherrington ir kitų rusų mokslininkų I.P. Razenkovas ir L.S. Stern.

Sukaupta kolosali faktinė medžiaga, apibūdinanti įvairias homeostazės apraiškas gyvosiose, techninėse, socialinėse ir ekologinėse sistemose, reikalauja tyrimo ir svarstymo iš vieningos metodinės pozicijos. Vienijanti teorija, kuri sugebėjo sujungti visus skirtingus požiūrius į homeostazės mechanizmų ir apraiškų supratimą, tapo funkcinių sistemų teorija, sukūrė P.K. Anokhinas. Savo pažiūromis mokslininkas rėmėsi N. Wienerio idėjomis apie savaime besiorganizuojančias sistemas.

Šiuolaikinės mokslo žinios apie viso organizmo homeostazę grindžiamos jos supratimu kaip draugiška ir koordinuota įvairių funkcinių sistemų savireguliacijos veikla, kuriai būdingi kiekybiniai ir kokybiniai jų parametrų pokyčiai vykstant fiziologiniams, fizikiniams ir cheminiams procesams.

Homeostazės palaikymo mechanizmas primena švytuoklę (svarstykles). Visų pirma, ląstelės citoplazma turi turėti pastovią sudėtį – I stadijos homeostazę (žr. diagramą).

Tai užtikrina II stadijos homeostazės mechanizmai – cirkuliuojantys skysčiai, vidinė aplinka. Savo ruožtu jų homeostazė yra susijusi su vegetatyvinėmis sistemomis, skirtomis stabilizuoti gaunamų medžiagų, skysčių ir dujų sudėtį bei galutinių medžiagų apykaitos produktų išsiskyrimą – 3 etapas. Taigi temperatūra, vandens kiekis ir elektrolitų, deguonies ir anglies dioksido koncentracija bei maistinių medžiagų kiekis palaikomas gana pastoviame lygyje ir išsiskiria medžiagų apykaitos produktai.

Ketvirtasis homeostazės palaikymo etapas – elgesys. Be atitinkamų reakcijų, tai apima emocijas, motyvaciją, atmintį ir mąstymą. Ketvirtasis etapas aktyviai sąveikauja su ankstesniuoju, remiasi juo ir daro jam įtaką. Gyvūnų elgesys išreiškiamas maisto, maitinimosi vietų, lizdaviečių pasirinkimu, kasdienėmis ir sezoninėmis migracijomis ir kt., kurių esmė – ramybės troškimas, sutrikusios pusiausvyros atstatymas.

Taigi, homeostazė yra:
1) vidinės aplinkos būklė ir jos savybės;
2) reakcijų ir procesų visuma, palaikanti vidinės aplinkos pastovumą;
3) organizmo gebėjimas atlaikyti aplinkos pokyčius;

Enciklopedinis „YouTube“.

• 1 / 5

  Biologijoje dažniausiai vartojamas terminas „homeostazė“. Daugialąsčiai organizmai turi palaikyti pastovią vidinę aplinką, kad egzistuotų. Daugelis ekologų įsitikinę, kad šis principas galioja ir išorinei aplinkai. Jei sistema negali atkurti pusiausvyros, galiausiai ji gali nustoti veikti.

  Sudėtingos sistemos, tokios kaip žmogaus kūnas, turi turėti homeostazę, kad išliktų stabilios ir egzistuotų. Šios sistemos turi ne tik stengtis išlikti, bet ir prisitaikyti prie aplinkos pokyčių bei vystytis.

  Homeostazės savybės

  Homeostatinės sistemos turi šias savybes:

  • Nestabilumas sistema: išbandymas, kaip geriausiai prisitaikyti.
  • Pusiausvyros siekimas: Visa vidinė, struktūrinė ir funkcinė sistemų organizacija prisideda prie pusiausvyros palaikymo.
  • Nenuspėjamumas: tam tikro veiksmo rezultatas dažnai gali skirtis nuo to, ko tikėtasi.
  • Mikroelementų ir vandens kiekio reguliavimas organizme – osmoreguliacija. Atliekama inkstuose.
  • Atliekų pašalinimas iš medžiagų apykaitos proceso – išskyrimas. Jį atlieka egzokrininiai organai – inkstai, plaučiai, prakaito liaukos ir virškinimo traktas.
  • Kūno temperatūros reguliavimas. Temperatūros mažinimas prakaituojant, įvairios termoreguliacinės reakcijos.
  • Gliukozės kiekio kraujyje reguliavimas. Daugiausia atlieka kepenys, insulinas ir gliukagonas, kurį išskiria kasa.
  • Bazinio metabolizmo lygio reguliavimas priklausomai nuo dietos.

  Svarbu pažymėti, kad nors kūnas yra pusiausvyroje, jo fiziologinė būsena gali būti dinamiška. Daugelis organizmų pasižymi endogeniniais cirkadiniais, ultradiniais ir infradiniais ritmais. Taigi, net esant homeostazei, kūno temperatūra, kraujospūdis, širdies susitraukimų dažnis ir dauguma medžiagų apykaitos rodiklių ne visada būna pastovaus lygio, bet laikui bėgant kinta.

  Homeostazės mechanizmai: grįžtamasis ryšys

  Kai pasikeičia kintamieji, sistema reaguoja į du pagrindinius grįžtamojo ryšio tipus:

  1. Neigiamas grįžtamasis ryšys, išreikštas reakcija, kurios metu sistema reaguoja taip, kad pakeistų pokyčių kryptį. Kadangi grįžtamasis ryšys padeda palaikyti sistemos pastovumą, jis leidžia palaikyti homeostazę.
     • Pavyzdžiui, kai žmogaus organizme padidėja anglies dioksido koncentracija, į plaučius ateina signalas padidinti jų aktyvumą ir iškvėpti daugiau anglies dvideginio.
     • Termoreguliavimas yra dar vienas neigiamo grįžtamojo ryšio pavyzdys. Kai kūno temperatūra pakyla (arba nukrenta), odoje ir pagumburyje esantys termoreceptoriai registruoja pokyčius, sukeldami signalą iš smegenų. Šis signalas savo ruožtu sukelia atsaką – temperatūros sumažėjimą (arba padidėjimą).
  2. Teigiamas grįžtamasis ryšys, kuris išreiškiamas didinant kintamojo pokytį. Jis turi destabilizuojantį poveikį, todėl nesukelia homeostazės. Teigiamas grįžtamasis ryšys yra mažiau paplitęs natūraliose sistemose, tačiau jis taip pat turi savo paskirtį.
     • Pavyzdžiui, nervuose elektrinio potencialo slenkstis sukelia daug didesnio veikimo potencialo susidarymą. Kraujo krešėjimas ir įvykiai gimimo metu yra kiti teigiamų atsiliepimų pavyzdžiai.

  Stabilioms sistemoms reikia abiejų grįžtamojo ryšio tipų derinių. Nors neigiamas grįžtamasis ryšys leidžia grįžti į homeostatinę būseną, teigiamas grįžtamasis ryšys naudojamas norint pereiti į visiškai naują (ir galbūt mažiau pageidaujamą) homeostazės būseną, situaciją, vadinamą „metastabilumu“. Tokie katastrofiški pokyčiai gali įvykti, pavyzdžiui, skaidraus vandens upėse padaugėjus maistinių medžiagų, o tai lemia homeostatinę didelės eutrofikacijos būseną (upės vagą užauga dumbliai) ir drumstumą.

  Ekologinė homeostazė

  Sutrikusiose ekosistemose arba subklimaksinėse biologinėse bendruomenėse, pavyzdžiui, Krakatau saloje, po didelio ugnikalnio išsiveržimo ankstesnės miško kulminacijos ekosistemos homeostazė buvo sunaikinta, kaip ir visa gyvybė toje saloje. Kelerius metus po išsiveržimo Krakatoa išgyveno ekologinių pokyčių grandinę, kurios metu naujos augalų ir gyvūnų rūšys pakeitė viena kitą, o tai paskatino biologinę įvairovę ir dėl to susiformavusią kulminacijos bendruomenę. Ekologinė sukcesija Krakatau vyko keliais etapais. Visa paveldėjimo grandinė, vedanti į kulminaciją, vadinama preseria. Krakatau pavyzdyje saloje susiformavo kulminacijos bendruomenė su aštuoniais tūkstančiais skirtingų rūšių, užregistruotų , praėjus šimtui metų po to, kai išsiveržimas sunaikino joje gyvybę. Duomenys patvirtina, kad padėtis dar kurį laiką išlieka homeostazėje, labai greitai atsiradus naujoms rūšims, greitai nyksta senosios.

  Krakatoa ir kitų sutrikdytų ar nepažeistų ekosistemų atvejis rodo, kad pradinė pirmųjų rūšių kolonizacija vyksta taikant teigiamą grįžtamąjį ryšį su dauginimosi strategijomis, kurių metu rūšys išsisklaido ir susilaukia kuo daugiau palikuonių, tačiau mažai investuoja į kiekvieno individo sėkmę. Tokios rūšys sparčiai vystosi ir taip pat greitai žlunga (pavyzdžiui, per epidemiją). Ekosistemai artėjant prie kulminacijos, tokias rūšis pakeičia sudėtingesnės kulminacijos rūšys, kurios dėl neigiamo grįžtamojo ryšio prisitaiko prie specifinių savo aplinkos sąlygų. Šios rūšys yra kruopščiai kontroliuojamos potencialios ekosistemos talpos ir laikosi kitokios strategijos – susilaukia mažiau palikuonių, kurių reprodukcinei sėkmei daugiau energijos investuojama į specifinės ekologinės nišos mikroaplinką.

  Vystymasis prasideda pionierių bendruomene ir baigiasi kulminacijos bendruomene. Ši kulminacijos bendruomenė susiformuoja, kai flora ir fauna susibalansuoja su vietine aplinka.

  Tokios ekosistemos sudaro heterarchijas, kuriose homeostazė vienu lygiu prisideda prie homeostatinių procesų kitame sudėtingame lygyje. Pavyzdžiui, subrendusio atogrąžų medžio lapų netekimas suteikia vietos naujam augimui ir praturtina dirvą. Taip pat atogrąžų medis sumažina šviesos patekimą į žemesnius lygius ir padeda išvengti kitų rūšių invazijos. Tačiau medžiai krenta ir ant žemės, o miško vystymasis priklauso nuo nuolatinės medžių kaitos ir bakterijų, vabzdžių ir grybų vykdomo maisto medžiagų ciklo. Be to, tokie miškai prisideda prie ekologinių procesų, tokių kaip mikroklimato ar ekosistemos hidrologinių ciklų reguliavimas, o kelios skirtingos ekosistemos gali sąveikauti, kad palaikytų upių drenažo homeostazę biologiniame regione. Bioregioninis kintamumas taip pat turi įtakos biologinio regiono arba biomo homeostatiniam stabilumui.

  Biologinė homeostazė

  Homeostazė veikia kaip pagrindinė gyvų organizmų savybė ir suprantama kaip vidinės aplinkos palaikymas priimtinose ribose.

  Vidinę organizmo aplinką sudaro kūno skysčiai – kraujo plazma, limfa, tarpląstelinė medžiaga ir smegenų skystis. Šių skysčių stabilumo palaikymas yra gyvybiškai svarbus organizmams, o jo nebuvimas pažeidžia genetinę medžiagą.

  Pagal bet kurį parametrą organizmai skirstomi į konformacinius ir reguliuojamuosius. Reguliuojantys organizmai palaiko pastovų parametrą, nepaisant to, kas vyksta aplinkoje. Konformaciniai organizmai leidžia aplinkai nustatyti parametrą. Pavyzdžiui, šiltakraujai gyvūnai palaiko pastovią kūno temperatūrą, o šaltakraujai gyvūnai pasižymi plačiu temperatūrų diapazonu.

  Tai nereiškia, kad konformaciniai organizmai neturi elgesio adaptacijų, leidžiančių jiems tam tikru mastu reguliuoti tam tikrą parametrą. Pavyzdžiui, ropliai dažnai ryte sėdi ant įkaitusių akmenų, kad pakeltų kūno temperatūrą.

  Homeostatinio reguliavimo pranašumas yra tas, kad jis leidžia organizmui veikti efektyviau. Pavyzdžiui, šaltakraujai gyvūnai būna mieguisti esant žemai temperatūrai, o šiltakraujai gyvūnai yra beveik tokie pat aktyvūs kaip bet kada. Kita vertus, reguliavimui reikia energijos. Priežastis, kodėl kai kurios gyvatės gali valgyti tik kartą per savaitę, yra ta, kad jos išeikvoja daug mažiau energijos homeostazei palaikyti nei žinduoliai.

  Ląstelių homeostazė

  Ląstelės cheminio aktyvumo reguliavimas pasiekiamas per daugybę procesų, tarp kurių ypač svarbūs yra pačios citoplazmos struktūros pokyčiai, taip pat fermentų struktūra ir aktyvumas. Automatinis reguliavimas priklauso nuo

  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 atsispirtų išoriniams veiksniams ir dirgikliams.

  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.

  Atsiliepimai

  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, apsaugine organizmo reakcija į perkaitimą. Taigi temperatūros kilimas sustoja ir perkaitimo problema neutralizuojama. Hipotermijos atveju organizmas taip pat imasi įvairių priemonių, kad sušiltų.

  Vidinės pusiausvyros palaikymas

  

  Homeostazė gali būti apibrėžiama kaip organizmo ar sistemos savybė, padedanti palaikyti tam tikrus 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 norint 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

  Žmonių kūno temperatūros kontrolė yra geras biologinės sistemos homeostazės pavyzdys. Kai žmogus sveikas, jo kūno temperatūra svyruoja apie +37°C, tačiau šiai reikšmei įtakos gali turėti įvairūs veiksniai – hormonai, medžiagų apykaita ir įvairios ligos, sukeliančios karščiavimą.

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

  

  Vandens-druskos balansas

  Kad ir kiek žmogus išgertų vandens, kūnas neprisipučia kaip balionas, o žmogaus organizmas nesusitraukia kaip razina, jei geria 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 pastoviame lygyje (nesant neigiamų veiksnių), 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 organizmas 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, pagrindinį valdymo centrą, jei tam tikros reikšmės nukrypsta nuo normos. Po to pradedamos kompensacinės priemonės normaliai būklei atkurti.

  Homeostazės palaikymas yra nepaprastai svarbus organizmui. Žmogaus organizme yra tam tikras kiekis cheminių medžiagų, vadinamų rūgštimis ir šarmais, kurių teisinga pusiausvyra būtina optimaliam visų organizmo organų ir sistemų funkcionavimui. Kalcio kiekis kraujyje turi būti palaikomas tinkamo lygio. Kadangi kvėpavimas yra nevalingas, nervų sistema užtikrina, kad kūnas 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.

  
  Homeostazė – vidinės organizmo aplinkos palaikymas
  
  Mus supantis pasaulis nuolat keičiasi. Žiemos vėjai verčia apsivilkti šiltus drabužius ir mūvėti pirštines, o centrinis šildymas skatina juos nusimauti.

  Vasaros saulė sumažina poreikį taupyti šilumą, bent jau tol, kol efektyvus oro kondicionavimas padarys priešingai. Ir vis dėlto, nepaisant aplinkos temperatūros, jūsų pažįstamų sveikų žmonių individuali kūno temperatūra vargu ar skirsis daug daugiau nei viena dešimtadaliu laipsnio. Žmonėms ir kitiems šiltakraujams gyvūnams vidinių kūno dalių temperatūra palaikoma pastovi kažkur apie 37 °C, nors dėl dienos ritmo ji gali šiek tiek pakilti ir kristi.

  Dauguma žmonių valgo skirtingai. Kai kurie žmonės renkasi gerus pusryčius, lengvus pietus ir sočius pietus su privalomu desertu. Kiti nevalgo didžiąją dienos dalį, bet vidurdienį mėgsta gerai užkąsti ir trumpai nusnūsti.

  Kai kurie žmonės nieko nedaro, tik kramto, o kiti, atrodo, visiškai nesirūpina maistu. Ir vis dėlto, jei išmatuosite savo klasės mokinių cukraus kiekį kraujyje, jie visi bus arti 0,001 g (1 mg) viename mililitre kraujo, nepaisant didelių mitybos ir valgio paskirstymo skirtumų. Tikslus kūno temperatūros ir gliukozės kiekio kraujyje reguliavimas yra tik du svarbiausių nervų sistemos funkcijų pavyzdžiai. Visas mūsų ląsteles supančių skysčių sudėtis yra nuolat reguliuojama, todėl gaunama nuostabi konsistencija. Nuolatinės kūno vidinės aplinkos palaikymas vadinamas

  Prancūzų fiziologas Claude'as Bernardas, gyvenęs XIX amžiuje ir visiškai atsidavęs virškinimo ir kraujotakos reguliavimo procesų tyrimams, kūno skysčius laikė „vidine aplinka“ (milieu interne). Skirtingi organizmai gali turėti šiek tiek skirtingą tam tikrų druskų koncentraciją ir normalią temperatūrą, tačiau rūšies viduje individų vidinė aplinka atitinka tai rūšiai būdingus standartus. Leidžiami tik trumpalaikiai ir ne itin dideli nukrypimai nuo šių standartų, kitaip organizmas negali išlikti sveikas ir prisidėti prie rūšies išlikimo. Walteris B. Cannonas, pagrindinis amžiaus vidurio Amerikos fiziologas, išplėtė Bernardo vidinės aplinkos sampratą.

  Jis tikėjo, kad individo nepriklausomybę nuo nuolatinių išorinių sąlygų pokyčių užtikrina darbas

  Astronautai dėvi specialius kostiumus (skafandrus), kurie leidžia palaikyti normalią kūno temperatūrą, pakankamą deguonies įtampą kraujyje ir kraujospūdį dirbant vakuumui artimoje aplinkoje. Šiuose kostiumuose įmontuoti specialūs jutikliai registruoja deguonies koncentraciją, kūno temperatūrą, širdies veiklą ir praneša šiuos duomenis erdvėlaivio kompiuteriams, o šie – antžeminiams valdymo kompiuteriams. Valdomo erdvėlaivio kompiuteriai gali susidoroti su beveik bet kokia nuspėjama situacija, susijusi su kūno poreikiais. Jei iškyla kokia nors nenumatyta problema, jai išspręsti prijungiami Žemėje esantys kompiuteriai, kurie siunčia naujas komandas tiesiai į skafandro prietaisus.
  Organizme sensorinių duomenų registravimą ir vietinę kontrolę vykdo autonominė nervų sistema, dalyvaujant endokrininei sistemai, kuri atlieka bendro koordinavimo funkciją.
  
  Autonominė nervų sistema

  Kai kurie bendrieji sensorinių ir motorinių sistemų organizavimo principai mums labai pravers studijuojant vidaus reguliavimo sistemas. Visi trys skyriai autonominė (autonominė) nervų sistema turi " jutiminis"Ir" variklis» komponentai. Pirmieji fiksuoja vidinės aplinkos rodiklius, antrieji sustiprina arba slopina tų struktūrų, kurios pačios vykdo reguliavimo procesą, veiklą.

  Intramuskuliniai receptoriai, kartu su receptoriais, esančiais sausgyslėse ir kai kuriose kitose vietose, reaguoja į spaudimą ir tempimą. Kartu jie sudaro ypatingą vidinę jutimo sistemą, kuri padeda kontroliuoti mūsų judesius.
  Homeostazėje dalyvaujantys receptoriai veikia kitaip: jie jaučia kraujo chemijos pokyčius ar slėgio svyravimus kraujagyslių sistemoje ir tuščiaviduriuose vidaus organuose, tokiuose kaip virškinamajame trakte ir šlapimo pūslėje. Šios sensorinės sistemos, renkančios informaciją apie vidinę aplinką, savo struktūra labai panašios į sistemas, kurios suvokia signalus iš kūno paviršiaus. Jų receptorių neuronai sudaro pirmuosius sinapsiniai jungikliai nugaros smegenų viduje. Išilgai autonominės sistemos motorinių takų yra komandas tiesiogiai reguliuojantiems vidinę aplinką . Šie keliai prasideda specialiais autonominiai preganglioniniai neuronai

  Šiame skyriuje pagrindinis dėmesys bus skiriamas tiems autonominės sistemos motoriniams komponentams, kurie inervuoja širdies raumenis, kraujagysles ir žarnas, sukeldami jų susitraukimą arba atsipalaidavimą. Tos pačios skaidulos inervuoja liaukas, sukeldamos sekrecijos procesą.

  Autonominė nervų sistema susideda iš dviejų didelių skyrių simpatiškas Ir parasimpatinis. Abu skyriai turi vieną struktūrinį bruožą, su kuriuo dar nebuvome susidūrę: neuronai, valdantys vidaus organų ir liaukų raumenis, yra už centrinės nervų sistemos ribų, sudarydami mažas kapsuliuotas ląstelių grupes, vadinamas ganglijai

  . Taigi, autonominėje nervų sistemoje yra papildomas ryšys tarp nugaros smegenų ir galutinio darbo organo (efektoriaus). Autonominiai nugaros smegenų neuronai derinti jutiminę informaciją, gaunamą iš vidaus organų ir kitų šaltinių. Tuo remiantis jie reguliuoja veiklą autonominių ganglijų neuronai . Jungtys tarp ganglijų ir nugaros smegenų vadinamos preganglioniniai pluoštai . Neuromediatorius, naudojamas perduoti impulsus iš nugaros smegenų į ganglioninius neuronus tiek simpatiniame, tiek parasimpatiniame skyriuje, beveik visada acetilcholinas Pasiūlė ir pagrįstai L.S. Sterno barjerinių mechanizmų teorija yra iš esmės naujas indėlis į vidinės aplinkos doktriną. , tas pats siųstuvas, kuriuo nugaros smegenų motoriniai neuronai tiesiogiai valdo griaučių raumenis. Kaip ir skeleto raumenis inervuojančiose skaidulose, acetilcholino veikimas gali sustiprėti esant nikotinui ir blokuoti curare. Bėga aksonai

  iš autonominių ganglijų neuronų
  postganglioniniai pluoštai
  , tada eikite į tikslinius organus, sudarydami ten daug šakų.
  Simpatinis ir parasimpatinis autonominės nervų sistemos skyriai skiriasi vienas nuo kito
  1) pagal lygius, kuriais preganglioninės skaidulos išeina iš nugaros smegenų;

  2) pagal ganglijų artumą prie organų taikinių;
  
  3) neurotransmiteriu, kurį postganglioniniai neuronai naudoja šių organų taikinių funkcijoms reguliuoti. Dabar mes apsvarstysime šias funkcijas. Simpatinė nervų sistema Simpatinėje sistemoje preganglioninis skaidulos atsiranda iš krūtinės ir juosmens nugaros smegenų

  . Jos ganglijos išsidėsčiusios gana arti nugaros smegenų, nuo jų iki tikslinių organų tęsiasi labai ilgos postganglioninės skaidulos (žr. 63 pav.). Pagrindinis simpatinių nervų perdavėjas yra Simpatinis ir parasimpatinis autonominės nervų sistemos padaliniai, organai, kuriuos jie inervuoja, ir jų poveikis kiekvienam organui.

  Norint suprasti, kokius organus veikia simpatinė nervų sistema, lengviausia įsivaizduoti, kas nutinka susijaudinusiam gyvūnui, pasiruošusiam kovoti ar bėk reakcijai.
  Vyzdžiai išsiplečia, kad patektų daugiau šviesos; Širdies susitraukimų dažnis padažnėja ir kiekvienas susitraukimas tampa stipresnis, o tai padidina bendrą kraujotaką. Iš odos ir vidaus organų kraujas teka į raumenis ir smegenis. Silpsta virškinamojo trakto sistemos motorika, sulėtėja virškinimo procesai. Kvėpavimo takų, vedančių į plaučius, raumenys atsipalaiduoja, todėl kvėpavimas padažnėja ir dujų mainai. Kepenų ir riebalų ląstelės į kraują išskiria daugiau gliukozės ir riebalų rūgščių, daug energijos turinčių degalų, o kasai nurodoma gaminti mažiau insulino. Tai leidžia smegenims gauti didesnę kraujyje cirkuliuojančios gliukozės dalį, nes, skirtingai nuo kitų organų, smegenims nereikia insulino, kad panaudotų cukraus kiekį kraujyje. Simpatinės nervų sistemos tarpininkas, vykdantis visus šiuos pokyčius, yra norepinefrinas.

  Yra papildoma sistema, kuri turi dar labiau apibendrintą poveikį, kad būtų galima tiksliau užtikrinti visus šiuos pokyčius. Ant pumpurų viršūnių jie sėdi kaip dvi mažos kepurėlės, antinksčių liaukos

  . Jų vidinėje dalyje – smegenyse – yra specialios ląstelės, įnervuotos preganglioninėmis simpatinėmis skaidulomis. Vystantis embrionui šios ląstelės susidaro iš tų pačių nervinio keteros ląstelių, iš kurių formuojasi simpatiniai ganglijos. Taigi, medulla yra simpatinės nervų sistemos komponentas. Kai aktyvinamos preganglioninės skaidulos, meduliarinės ląstelės išskiria savo katecholaminus (norepinefriną ir epinefriną) tiesiai į kraują, kad jie galėtų patekti į tikslinius organus (64 pav.). Cirkuliuojantys hormonų mediatoriai yra pavyzdys, kaip reguliavimą atlieka endokrininiai organai (žr. p. 89).

  Parasimpatinė nervų sistema Parasimpatiniame skyriuje preganglioniniai pluoštai ateina iš smegenų kamieno („kranialinis komponentas“) ir iš apatinių, sakralinių nugaros smegenų segmentų (žr. 63 pav. aukščiau). Visų pirma jie sudaro labai svarbų nervų kamieną, vadinamą , kurio daugybė šakų atlieka visą parasimpatinę širdies, plaučių ir žarnyno inervaciją. (Makšties nervas taip pat perduoda jutiminę informaciją iš šių organų atgal į centrinę nervų sistemą.) Preganglioninis parasimpatiniai aksonai labai ilgi, kaip jie ganglijai, kaip taisyklė, yra šalia audinių arba jų viduje, kuriuos jie inervuoja.

  Parasimpatinės sistemos skaidulų galuose naudojamas siųstuvas acetilcholinas. Atitinkamų tikslinių ląstelių atsakas į acetilcholiną yra nejautrus nikotino ar curare poveikiui. Vietoj to, acetilcholino receptorius aktyvuoja muskarinas, o blokuoja atropinas.

  Parasimpatinės veiklos dominavimas sudaro sąlygas „ poilsis ir atsigavimas» organizmas. Savo kraštutiniu pasireiškimu bendras parasimpatinės aktyvacijos modelis primena ramybės būseną, atsirandančią po sotaus valgio. Padidėjęs kraujo tekėjimas į virškinamąjį traktą pagreitina maisto judėjimą žarnyne ir padidina virškinimo fermentų sekreciją. Sumažėja širdies susitraukimų dažnis ir stiprumas, siaurėja vyzdžiai, mažėja kvėpavimo takų spindis, didėja gleivių susidarymas juose. Šlapimo pūslė susitraukia. Kartu šie pokyčiai grąžina kūną į taikią būseną, buvusią prieš „kovok arba bėk“ atsaką. (Visa tai pateikta 63 pav.; taip pat žr. 6 skyrių.)

  Lyginamosios autonominės nervų sistemos dalių charakteristikos

  Simpatinė sistema su itin ilgomis postganglioninėmis skaidulomis labai skiriasi nuo parasimpatinės sistemos, kurioje, priešingai, preganglioninės skaidulos yra ilgesnės, o ganglijos yra šalia tikslinių organų arba jų viduje. Daugelis vidaus organų, tokių kaip plaučiai, širdis, seilių liaukos, šlapimo pūslė, lytinės liaukos, gauna inervaciją iš abiejų autonominės sistemos dalių (kaip sakoma: dviguba inervacija“). Kiti audiniai ir organai, pavyzdžiui, raumenų arterijos, gauna tik simpatinę inervaciją. Apskritai galima sakyti, kad pakaitomis dirba du skyriai

  : priklausomai nuo organizmo veiklos ir aukštesnių vegetacinių centrų komandų, pirmiausia dominuoja vienas ar kitas iš jų. Tačiau šis apibūdinimas nėra visiškai teisingas.. Tai, kad tiksliniai organai, tokie kaip širdis ar rainelė, gali reaguoti į abiejų dalių impulsus, tiesiog atspindi jų papildomus vaidmenis. Pavyzdžiui, labai supykus, pakyla kraujospūdis, kuris sužadina atitinkamus receptorius, esančius miego arterijose. Šiuos signalus priima integruojantis širdies ir kraujagyslių sistemos centras, esantis apatinėje smegenų kamieno dalyje ir žinomas kaip atskiro trakto branduolys.

  Šio centro sužadinimas suaktyvina klajoklio nervo preganglionines parasimpatines skaidulas, todėl sumažėja širdies susitraukimų dažnis ir stiprumas. Tuo pačiu metu, veikiant tam pačiam koordinuojančiam kraujagyslių centrui, simpatinė veikla yra slopinama, o tai neutralizuoja kraujospūdžio padidėjimą. Kiek svarbus kiekvieno skyriaus veikimas adaptyviosioms reakcijoms? Keista, kad gali ne tik gyvūnai, bet ir žmonės toleruoja beveik visišką simpatinės nervų sistemos išjungimą

  be matomų blogų pasekmių. Šis išjungimas rekomenduojamas esant kai kurioms nuolatinės hipertenzijos formoms. Bet Ne taip lengva išsiversti be parasimpatinės nervų sistemos

  .

  Tokią operaciją patyrę žmonės, atsidūrę už apsauginių ligoninės ar laboratorijos sąlygų, labai prastai prisitaiko prie aplinkos. Jie negali reguliuoti kūno temperatūros esant karščiui ar šalčiui; netekus kraujo, sutrinka kraujospūdžio reguliavimas, greitai atsiranda nuovargis esant bet kokiai intensyviai raumenų veiklai. - Difuzinė žarnyno nervų sistema Naujausi tyrimai atskleidė egzistavimą

  Šios sistemos ganglijos inervuoja žarnyno sieneles. Šių ganglioninių ląstelių aksonai sukelia žiedinius ir išilginius raumenų susitraukimus, kurie stumia maistą per virškinimo traktą. Šis procesas vadinamas peristaltika. Taigi šie ganglijos lemia vietinių peristaltinių judesių ypatybes. Kai maisto masė yra žarnyno viduje, ji šiek tiek ištempia jo sieneles, todėl susiaurėja zona, esanti šiek tiek aukščiau išilgai žarnyno, ir atsipalaiduoja sritis, esanti žemiau. Dėl to maisto masė nustumiama toliau.

  Tačiau veikiant parasimpatiniams ar simpatiniams nervams, gali pakisti žarnyno ganglijų veikla. Parazimpatinės sistemos suaktyvinimas padidina peristaltiką, o simpatinė – susilpnina.

  Acetilcholinas yra tarpininkas, stimuliuojantis lygiuosius žarnyno raumenis. Tačiau panašu, kad slopinamuosius signalus, vedančius į atsipalaidavimą, perduoda įvairios medžiagos, iš kurių tik keletas buvo ištirtos. Tarp žarnyno neurotransmiterių yra mažiausiai trys, kurie taip pat veikia centrinėje nervų sistemoje: somatostatinas (žr. toliau), endorfinai ir medžiaga P (žr. 6 skyrių).

  Centrinis autonominės nervų sistemos funkcijų reguliavimas Centrinė nervų sistema daug mažiau kontroliuoja autonominę sistemą nei sensorinės ar skeleto motorinės sistemos. Smegenų sritys, labiausiai susijusios su autonominėmis funkcijomis, yra pagumburio Ir smegenų kamienas

  , ypač ta dalis, kuri yra tiesiai virš nugaros smegenų – pailgosios smegenys. Būtent iš šių sričių ateina pagrindiniai keliai į simpatinius ir parasimpatinius preganglioninius autonominius neuronus stuburo lygmenyje.

  Pagumburis. Pagumburis yra viena iš smegenų sričių, kurios bendra struktūra ir organizacija yra daugiau ar mažiau panaši skirtingų stuburinių gyvūnų klasių atstovams. Centrinė nervų sistema daug mažiau kontroliuoja autonominę sistemą nei sensorinės ar skeleto motorinės sistemos. Smegenų sritys, labiausiai susijusios su autonominėmis funkcijomis, yra Apskritai, tai visuotinai priimta vazopresinas, kuris padidina kraujospūdį kritiniais atvejais, kai netenkama skysčių ar kraujo; taip pat sumažina vandens išsiskyrimą su šlapimu (todėl vazopresinas dar vadinamas antidiureziniu hormonu); 2) oksitocinas, skatinantis gimdos susitraukimus paskutinėje gimdymo stadijoje.

  Ryžiai. 65. Pagumburis ir hipofizė. Pagrindinės pagumburio funkcinės sritys parodytos schematiškai.

  Nors tarp pagumburio neuronų grupių yra keletas aiškiai atskirtų branduolių, didžioji dalis pagumburio yra zonų su neryškiomis ribomis rinkinys (65 pav.). Tačiau trijose zonose yra gana ryškūs branduoliai. Dabar apsvarstysime šių struktūrų funkcijas.

  1. Periventrikulinė zona tiesiogiai greta trečiojo smegenų skilvelio, kuris eina per pagumburio centrą. Skilvelį išklojančios ląstelės perduoda informaciją periventrikulinės zonos neuronams apie svarbius vidinius parametrus, kuriuos gali reikėti reguliuoti, pvz., temperatūrą, druskų koncentraciją, skydliaukės, antinksčių ar lytinių liaukų išskiriamų hormonų kiekį pagal hipofizės nurodymus. liauka.

  2. Medialinė zona yra dauguma kelių, kuriais pagumburis per hipofizę vykdo endokrininę kontrolę. Labai apytiksliai galime teigti, kad periventrikulinės zonos ląstelės kontroliuoja faktinį komandų, kurias hipofizei duoda medialinės zonos ląstelės, vykdymą.

  3. Per šoninės zonos ląstelės Pagumburį kontroliuoja aukštesni smegenų žievės ir limbinės sistemos lygiai. Jis taip pat gauna jutiminę informaciją iš pailgųjų smegenų centrų, kurie koordinuoja kvėpavimo ir širdies ir kraujagyslių veiklą. Šoninė zona yra kur aukštesni smegenų centrai gali pakoreguoti pagumburio reakcijasį vidinės aplinkos pokyčius. Pavyzdžiui, žievėje yra iš dviejų šaltinių – vidinės ir išorinės aplinkos – gaunamos informacijos palyginimas. Jei, tarkime, žievė nuspręs, kad laikas ir aplinkybės valgyti netinkami, jutiminis pranešimas apie sumažėjusį cukraus kiekį kraujyje ir tuščią skrandį bus atidėtas iki palankesnio momento. Limbinė sistema rečiau nepaiso pagumburio. Atvirkščiai, ši sistema gali pridėti emocinių ir motyvacinių spalvų išorinių jutimo signalų interpretavimui arba palyginti šiais signalais pagrįstą aplinkos vaizdavimą su panašiomis situacijomis, kurios įvyko praeityje.

  Kartu su žievės ir limbiniais komponentais pagumburis taip pat atlieka daug įprastų integravimo veiksmų ir daug ilgesnį laiką nei atliekant trumpalaikes reguliavimo funkcijas. Pagumburis „žino“ iš anksto, kokių poreikių organizmas turės normaliu kasdienio gyvenimo ritmu. Pavyzdžiui, kai tik pabundame, endokrininė sistema yra visiškai pasirengusi veikti. Taip pat stebima kiaušidžių hormoninė veikla viso menstruacinio ciklo metu; imasi priemonių paruošti gimdą apvaisinto kiaušinėlio atėjimui. Migruojančių paukščių ir žiemojančių žinduolių pagumburis, gebėdamas nustatyti šviesiojo paros valandų trukmę, koordinuoja organizmo gyvybines funkcijas kelių mėnesių trukmės ciklais. (Šie centralizuoto vidaus funkcijų reguliavimo aspektai bus aptarti 5 ir 6 skyriuose.)

  Medulla pailgoji(talamas ir pagumburis)

  Pagumburis sudaro mažiau nei 5% visos smegenų masės. Tačiau šiame nedideliame audinių kiekyje yra centrai, palaikantys visas kūno funkcijas, išskyrus spontaniškus kvėpavimo judesius, kraujospūdžio ir širdies ritmo reguliavimą. Šios pastarosios funkcijos priklauso nuo pailgųjų smegenų (žr. 66 pav.). Esant trauminiams smegenų pažeidimams, vadinamoji „smegenų mirtis“ įvyksta, kai išnyksta visi žievės elektrinio aktyvumo požymiai ir prarandama pagumburio bei pailgųjų smegenų kontrolė, nors dirbtinio kvėpavimo pagalba vis tiek įmanoma išlaikyti pakankamą sotumą. cirkuliuojančio kraujo su deguonimi.

  tęsinys
  - -