Homeostaza in njeni odločilni dejavniki; biološki pomen homeostaze. Vloga živčnega in humoralnega sistema pri uravnavanju telesnih funkcij in zagotavljanju njegove celovitosti

Homeostaza je proces, ki poteka neodvisno v telesu in je namenjen stabilizaciji stanja človeških sistemov, ko se spremenijo notranji pogoji (spremembe temperature, tlaka) ali zunanji pogoji (spremembe podnebja, časovnega pasu). To ime je predlagal ameriški fiziolog Cannon. Kasneje se je homeostaza začela imenovati sposobnost katerega koli sistema (vključno z okoljem), da ohrani svojo notranjo konstantnost.

Pojem in značilnosti homeostaze

Wikipedia ta izraz označuje kot željo po preživetju, prilagajanju in razvoju. Da bi bila homeostaza pravilna, je potrebno usklajeno delo vseh organov in sistemov. V tem primeru bodo vsi parametri osebe normalni. Če kakšen parameter v telesu ni urejen, to kaže na motnje v homeostazi.

Glavne značilnosti homeostaze so naslednje:

  • analiza možnosti prilagajanja sistema novim razmeram;
  • želja po ohranjanju ravnovesja;
  • nezmožnost vnaprejšnje napovedi rezultatov regulacije indikatorjev.

Povratne informacije

Povratna informacija je dejanski mehanizem homeostaze. Tako se telo odziva na kakršne koli spremembe. Telo deluje neprekinjeno skozi vse življenje osebe. Vendar morajo imeti posamezni sistemi čas za počitek in okrevanje. V tem obdobju delo posameznih organov upočasni ali popolnoma ustavi. Ta proces se imenuje povratna informacija. Primer tega je prekinitev delovanja želodca, ko vanj ne pride hrana. Ta prekinitev prebave zagotavlja, da se proizvodnja kisline ustavi zaradi delovanja hormonov in živčnih impulzov.

Obstajata dve vrsti tega mehanizma, ki bo opisano v nadaljevanju.

Negativne povratne informacije

Ta vrsta mehanizma temelji na dejstvu, da telo reagira na spremembe in jih poskuša usmeriti v nasprotno smer. Se pravi, spet stremi k stabilnosti. Na primer, če se v telesu kopiči ogljikov dioksid, začnejo pljuča delovati bolj aktivno, dihanje postane pogostejše, zaradi česar se odstrani presežek ogljikovega dioksida. In tudi zahvaljujoč negativnim povratnim informacijam se izvaja termoregulacija, zaradi katere se telo izogiba pregrevanju ali hipotermiji.

Pozitivne povratne informacije

Ta mehanizem je ravno nasproten prejšnjemu. Pri njegovem delovanju spremembo spremenljivke le še pospeši mehanizem, ki telo odstrani iz ravnotežnega stanja. To je dokaj redek in manj zaželen postopek. Primer tega bi bila prisotnost električnega potenciala v živcih, ki namesto zmanjšanja učinka vodi v njegovo povečanje.

Vendar pa zahvaljujoč temu mehanizmu pride do razvoja in prehoda v nova stanja, kar pomeni, da je tudi potreben za življenje.

Katere parametre uravnava homeostaza?

Kljub temu, da telo ves čas poskuša vzdrževati vrednosti parametrov, pomembnih za življenje, te niso vedno stabilne. Telesna temperatura bo še vedno nihala v majhnem razponu, prav tako srčni utrip ali krvni tlak. Naloga homeostaze je vzdrževati ta razpon vrednosti, pa tudi pomagati telesu pri delovanju.

Primeri homeostaze so odstranjevanje odpadkov iz človeškega telesa s pomočjo ledvic, znojnic, prebavil in odvisnost metabolizma od prehrane. Malo več podrobnosti o nastavljivih parametrih bomo obravnavali spodaj.

Telesna temperatura

Najbolj presenetljiv in preprost primer homeostaze je vzdrževanje normalne telesne temperature. Pregrevanju telesa se lahko izognemo s potenjem. Normalna temperatura je od 36 do 37 stopinj Celzija. Povečanje teh vrednosti lahko sprožijo vnetni procesi, hormonske in presnovne motnje ali katere koli bolezni.

Del možganov, imenovan hipotalamus, je odgovoren za nadzor telesne temperature. Tam se sprejemajo signali o motnjah v temperaturnem režimu, ki se lahko izrazijo tudi v hitrem dihanju, povečanju količine sladkorja in nezdravem pospeševanju metabolizma. Vse to vodi v letargijo, zmanjšanje aktivnosti organov, po kateri sistemi začnejo izvajati ukrepe za uravnavanje temperaturnih indikatorjev. Preprost primer termoregulacijskega odziva telesa je znojenje..

Omeniti velja, da ta proces deluje tudi, ko telesna temperatura čezmerno pade. Tako se lahko telo ogreje z razgradnjo maščob, pri čemer se sprošča toplota.

Ravnovesje vode in soli

Voda je potrebna za telo in to vsi dobro vedo. Obstaja celo norma za dnevni vnos tekočine 2 litra. Pravzaprav vsako telo potrebuje svojo količino vode in pri nekaterih lahko presega povprečno vrednost, pri drugih pa je ne doseže. Ne glede na to, koliko vode človek popije, telo ne bo nabralo vse odvečne tekočine. Voda bo ostala na zahtevani ravni, ves presežek pa se bo izločil iz telesa zaradi osmoregulacije, ki jo izvajajo ledvice.

Homeostaza krvi

Na enak način se uravnava tudi količina sladkorja, in sicer glukoze, ki je pomemben element v krvi. Človek ne more biti popolnoma zdrav, če je raven sladkorja daleč od normalne. Ta indikator je urejen z delovanjem trebušne slinavke in jeter. Ko raven glukoze preseže normo, deluje trebušna slinavka, ki proizvaja insulin in glukagon. Če količina sladkorja postane premajhna, se vanj s pomočjo jeter predela glikogen iz krvi.

Normalni pritisk

Homeostaza je odgovorna tudi za normalen krvni tlak v telesu. Če je moten, bodo signali o tem prihajali iz srca v možgane. Možgani se odzovejo na težavo in s pomočjo impulzov pomagajo srcu znižati visok krvni tlak.

Opredelitev homeostaze ne označuje le pravilnega delovanja sistemov enega organizma, ampak se lahko nanaša tudi na celotne populacije. Glede na to se razlikujejo vrste homeostaze, opisano spodaj.

Ekološka homeostaza

Ta vrsta je prisotna v skupnosti, ki ima potrebne življenjske pogoje. Nastane z delovanjem mehanizma pozitivne povratne zveze, ko se organizmi, ki začnejo naseljevati ekosistem, hitro razmnožujejo in s tem povečujejo svoje število. Toda tako hitro naselitev lahko privede do še hitrejšega uničenja nove vrste v primeru epidemije ali spremembe razmer v manj ugodne. Zato se morajo organizmi prilagoditi in stabilizirajo, do česar pride zaradi negativne povratne informacije. Tako se število prebivalcev zmanjša, vendar postanejo bolj prilagodljivi.

Biološka homeostaza

Ta tip je značilen prav za posamezne posameznike, katerih telo stremi k ohranjanju notranjega ravnovesja, predvsem z uravnavanjem sestave in količine krvi, medceličnine in drugih tekočin, potrebnih za normalno delovanje telesa. Hkrati pa homeostaza ne zahteva vedno vzdrževanja konstantnih parametrov, včasih se doseže s prilagajanjem in prilagajanjem telesa spremenjenim razmeram. Zaradi te razlike organizme delimo na dve vrsti:

  • konformacijski - to so tisti, ki si prizadevajo ohraniti vrednote (na primer toplokrvne živali, katerih telesna temperatura mora biti bolj ali manj konstantna);
  • regulativne, ki se prilagajajo (hladnokrvne, imajo različne temperature glede na pogoje).

V tem primeru je homeostaza vsakega organizma usmerjena v kompenzacijo stroškov. Če toplokrvne živali ne spremenijo svojega življenjskega sloga, ko temperatura okolja pade, postanejo hladnokrvne živali letargične in pasivne, da ne izgubljajo energije.

Poleg tega Biološka homeostaza vključuje naslednje podtipe:

  • celična homeostaza je namenjena spreminjanju strukture citoplazme in aktivnosti encimov ter regeneraciji tkiv in organov;
  • homeostazo v telesu zagotavljamo z uravnavanjem temperature, koncentracije za življenje potrebnih snovi in ​​odstranjevanjem odpadkov.

Druge vrste

Poleg uporabe v biologiji in medicini, je ta izraz našel uporabo na drugih področjih.

Vzdrževanje homeostaze

Homeostaza se ohranja zaradi prisotnosti v telesu tako imenovanih senzorjev, ki pošiljajo impulze v možgane, ki vsebujejo informacije o telesnem tlaku in temperaturi, vodno-solnem ravnovesju, sestavi krvi in ​​drugih parametrih, pomembnih za normalno življenje. Takoj, ko nekatere vrednosti začnejo odstopati od norme, se signal o tem pošlje v možgane in telo začne uravnavati svoje kazalnike.

Ta zapleten mehanizem prilagajanja neverjetno pomembna za življenje. Normalno stanje človeka vzdržujemo s pravilnim razmerjem kemikalij in elementov v telesu. Kisline in alkalije so potrebne za stabilno delovanje prebavnega sistema in drugih organov.

Kalcij je zelo pomemben strukturni material, brez katerega človek ne bo imel zdravih kosti in zob. Kisik je nujen za dihanje.

Toksini, ki vstopajo v telo, lahko motijo ​​nemoteno delovanje telesa. Da bi preprečili škodo zdravju, se izločijo zaradi dela urinskega sistema.

Homeostaza deluje brez napora s strani osebe. Če je telo zdravo, bo telo vse procese uravnavalo samo. Če je ljudem vroče, se krvne žile razširijo, kar povzroči pordelost kože. Če bo mrzlo, se boste tresli. Zahvaljujoč takšnim odzivom telesa na dražljaje se zdravje ljudi ohranja na želeni ravni.

Homeostaza, homeostaza (homeostasis; grško homoios podobno, enako + stasis stanje, nepremičnost), - relativna dinamična stalnost notranjega okolja (kri, limfa, tkivna tekočina) in stabilnost osnovnih fizioloških funkcij (cirkulacija, dihanje, termoregulacija, metabolizem itd.) človeškega in živalskega telesa. Regulacijski mehanizmi, ki vzdržujejo fiziološko stanje ali lastnosti celic, organov in sistemov celotnega organizma na optimalni ravni, se imenujejo homeostatski.

Kot veste, je živa celica mobilni, samoregulacijski sistem. Njena notranja organiziranost je podprta z aktivnimi procesi, namenjenimi omejevanju, preprečevanju ali odpravljanju premikov, ki jih povzročajo različni vplivi iz zunanjega in notranjega okolja. Sposobnost vrnitve v prvotno stanje po odstopanju od določene povprečne ravni, ki jo povzroči en ali drug "moteč" dejavnik, je glavna lastnost celice. Večcelični organizem je celovita organizacija, katere celični elementi so specializirani za opravljanje različnih funkcij. Interakcija znotraj telesa poteka s kompleksnimi regulativnimi, usklajevalnimi in korelacijskimi mehanizmi

sodelovanje živčnih, humoralnih, presnovnih in drugih dejavnikov. Številni posamezni mehanizmi, ki uravnavajo znotraj- in medcelične odnose, imajo v nekaterih primerih medsebojno nasprotne (antagonistične) učinke, ki se uravnotežijo. To vodi do vzpostavitve gibljivega fiziološkega ozadja (fiziološkega ravnovesja) v telesu in omogoča živemu sistemu, da vzdržuje relativno dinamično konstantnost, kljub spremembam v okolju in premikom, ki nastanejo tekom življenja organizma.

Izraz "homeostaza" je leta 1929 predlagal fiziolog W. Cannon, ki je menil, da so fiziološki procesi, ki ohranjajo stabilnost v telesu, tako zapleteni in raznoliki, da jih je priporočljivo združiti pod splošnim imenom homeostaza. Vendar pa je že leta 1878 C. Bernard zapisal, da imajo vsi življenjski procesi samo en cilj - ohranjanje konstantnosti življenjskih pogojev v našem notranjem okolju. Podobne trditve najdemo v delih številnih raziskovalcev 19. in prve polovice 20. stoletja. (E. Pfluger, S. Richet, Frederic (L.A. Fredericq), I.M. Sechenov, I.P. Pavlov, K.M. Bykov in drugi). Dela L.S. so zelo pomembna za preučevanje problematike homeostaze. Stern (s sodelavci), posvečeno vlogi pregradnih funkcij, ki uravnavajo sestavo in lastnosti mikrookolja organov in tkiv.

Sama ideja homeostaze ne ustreza konceptu stabilnega (nenihajnega) ravnotežja v telesu - načelo ravnovesja ne velja za

kompleksna fiziološka in biokemična

procesi, ki se dogajajo v živih sistemih. Prav tako ni pravilno primerjati homeostazo z ritmičnimi nihanji v notranjem okolju. Homeostaza v širšem smislu zajema vprašanja cikličnega in faznega poteka reakcij, kompenzacije, regulacije in samoregulacije fizioloških funkcij, dinamike soodvisnosti živčnih, humoralnih in drugih komponent regulativnega procesa. Meje homeostaze so lahko toge in prožne ter se spreminjajo glede na starost, spol, socialne, poklicne in druge pogoje.

Posebej pomembna za življenje telesa je nespremenljivost sestave krvi – tekočega matriksa telesa, kot pravi W. Cannon. Znana je stabilnost njegove aktivne reakcije (pH), osmotski tlak, razmerje elektrolitov (natrij, kalcij, klor, magnezij, fosfor), vsebnost glukoze, število oblikovanih elementov itd. Na primer, pH krvi praviloma ne presega 7,35-7,47. Tudi hude motnje kislinsko-bazičnega metabolizma s patologijo kopičenja kisline v tkivni tekočini, na primer pri diabetični acidozi, zelo malo vplivajo na aktivno reakcijo krvi. Kljub dejstvu, da je osmotski tlak krvi in ​​tkivne tekočine podvržen nenehnim nihanjem zaradi stalne oskrbe z osmotsko aktivnimi produkti intersticijskega metabolizma, ostaja na določeni ravni in se spreminja le v določenih hudih patoloških stanjih.

Kljub temu, da kri predstavlja splošno notranje okolje telesa, celice organov in tkiv ne pridejo v neposreden stik z njo.

Pri večceličnih organizmih ima vsak organ svoje notranje okolje (mikrookolje), ki ustreza njegovim strukturnim in funkcionalnim značilnostim, normalno stanje organov pa je odvisno od kemične sestave, fizikalno-kemijskih, bioloških in drugih lastnosti tega mikrookolja. Njegovo homeostazo določa funkcionalno stanje histohematskih pregrad in njihova prepustnost v smereh kri→tkivna tekočina, tkivna tekočina→kri.

Konstantnost notranjega okolja za delovanje osrednjega živčnega sistema je še posebej pomembna: že manjše kemične in fizikalno-kemične spremembe, ki se pojavijo v cerebrospinalni tekočini, gliji in pericelularnih prostorih, lahko povzročijo močno motnjo v pretoku vitalnih procesov v posameznih nevronov ali v njihovih skupinah. Kompleksen homeostatski sistem, ki vključuje različne nevrohumoralne, biokemične, hemodinamske in druge regulacijske mehanizme, je sistem za zagotavljanje optimalne ravni krvnega tlaka. V tem primeru zgornjo mejo ravni krvnega tlaka določa delovanje baroreceptorjev žilnega sistema telesa, spodnjo mejo pa določajo potrebe telesa po prekrvitvi.

Najnaprednejši homeostatski mehanizmi v telesu višjih živali in človeka vključujejo procese termoregulacije;

Izraz "homeostaza" izhaja iz besede "homeostasis", kar pomeni "sila stabilnosti". Mnogi ljudje ne slišijo pogosto ali sploh ne slišijo za ta koncept. Vendar pa je homeostaza pomemben del našega življenja, ki med seboj usklajuje nasprotujoče si razmere. In to ni le del našega življenja, homeostaza je pomembna funkcija našega telesa.

Če definiramo besedo homeostaza, katere pomen je uravnavanje najpomembnejših sistemov, potem je to sposobnost usklajevanja različnih reakcij, ki nam omogočajo ohranjanje ravnovesja. Ta koncept velja tako za posamezne organizme kot za celotne sisteme.

Na splošno se v biologiji pogosto razpravlja o homeostazi. Da bi telo pravilno delovalo in izvajalo potrebna dejanja, je treba v njem vzdrževati strogo ravnovesje. To je potrebno ne le za preživetje, ampak tudi zato, da se lahko ustrezno prilagajamo spremembam v okolju in se še naprej razvijamo.

Možno je razlikovati vrste homeostaze, potrebne za polnopravni obstoj - ali, natančneje, vrste situacij, ko se ta učinek manifestira.

  • Nestabilnost. V tem trenutku mi, naša notranjost, diagnosticiramo spremembe in se na podlagi tega odločamo za prilagajanje novim okoliščinam.
  • Ravnotežje. Vse naše notranje sile so usmerjene v ohranjanje ravnovesja.
  • Nepredvidljivost. Pogosto lahko presenetimo sami sebe z dejanji, ki jih nismo pričakovali.

Vse te reakcije določa dejstvo, da vsak organizem na planetu želi preživeti. Načelo homeostaze nam pomaga razumeti okoliščine in sprejemati pomembne odločitve za ohranjanje ravnovesja.

Nepričakovane odločitve

Homeostaza je zavzela močno mesto ne le v biologiji. Ta izraz se aktivno uporablja tudi v psihologiji. V psihologiji koncept homeostaze pomeni naš odziv na zunanje pogoje. Kljub temu ta proces tesno povezuje prilagajanje telesa in individualno duševno prilagajanje.

Vse na tem svetu stremi k ravnovesju in harmoniji, odnosi posameznika z okoljem pa k harmonizaciji. In to se ne dogaja samo na fizičnem nivoju, ampak tudi na duševnem. Lahko navedete naslednji primer: oseba se smeji, potem pa so ji povedali zelo žalostno zgodbo, smeh ni več primeren. Telo in čustveni sistem aktivirata homeostaza, kar kliče po pravilnem odzivu – vaš smeh pa zamenjajo solze.

Kot vidimo, načelo homeostaze temelji na tesni povezavi med fiziologijo in psihologijo. Vendar načelo homeostaze, povezano s samoregulacijo, ne more razložiti virov sprememb.

Homeostatski proces lahko imenujemo proces samoregulacije. In ves ta proces poteka na podzavestni ravni. Naše telo ima potrebe na številnih področjih, a pomembno vlogo igrajo psihični stiki. Ko čuti potrebo po stiku z drugimi organizmi, oseba pokaže svojo željo po razvoju. Ta podzavestna želja pa odraža homeostatski nagon.

Zelo pogosto se tak proces v psihologiji imenuje nagon. Pravzaprav je to zelo pravilno ime, saj so vsa naša dejanja instinkti. Svojih želja, ki nam jih narekuje instinkt, ne moremo nadzorovati. Pogosto je od teh želja odvisno naše preživetje ali pa telo z njihovo pomočjo zahteva tisto, kar mu trenutno zelo primanjkuje.

Predstavljajte si situacijo: nedaleč od spečega leva se pase skupina jelenov. Nenadoma se lev zbudi in zarjovi, damjaki se razbežijo. Zdaj pa si predstavljajte sebe na mestu srne. V njej je deloval nagon samoohranitve – zbežala je. Teči mora zelo hitro, da si reši življenje. To je psihološka homeostaza.

Toda nekaj časa mine in srna začne izgubljati moč. Čeprav bi za njo lovil lev, bi se ustavila, ker je bila potreba po dihanju v tem trenutku pomembnejša od potrebe po begu. To je instinkt samega telesa, fiziološka homeostaza. Tako lahko ločimo naslednje vrste homeostaze:

  • Prisilno.
  • Spontano.

To, da je srna začela teči, je spontan psihološki nagon. Morala je preživeti in je zbežala. In to, da se je ustavila, da bi zajela sapo, je bila prisila. Telo je žival prisililo, da se je ustavila, sicer bi lahko prišlo do motenj življenjskih procesov.

Pomen homeostaze je zelo pomemben za vsak organizem, tako psihično kot fizično. Človek se lahko nauči živeti v harmoniji s samim seboj in okoljem, ne da bi sledil zgolj vzgibom instinktov. Mora le pravilno videti in razumeti svet okoli sebe, pa tudi urediti svoje misli in postaviti prednostne naloge v pravilnem vrstnem redu. Avtor: Lyudmila Mukhacheva

Homeostaza, homeostaza (homeostasis; grško homoios podobno, enako + stasis stanje, nepremičnost), - relativna dinamična stalnost notranjega okolja (kri, limfa, tkivna tekočina) in stabilnost osnovnih fizioloških funkcij (cirkulacija, dihanje, termoregulacija, metabolizem itd.) človeškega in živalskega telesa. Regulacijski mehanizmi, ki vzdržujejo fiziološko stanje ali lastnosti celic, organov in sistemov celotnega organizma na optimalni ravni, se imenujejo homeostatski.

Kot veste, je živa celica mobilni, samoregulacijski sistem. Njena notranja organiziranost je podprta z aktivnimi procesi, namenjenimi omejevanju, preprečevanju ali odpravljanju premikov, ki jih povzročajo različni vplivi iz zunanjega in notranjega okolja. Sposobnost vrnitve v prvotno stanje po odstopanju od določene povprečne ravni, ki jo povzroči en ali drug "moteč" dejavnik, je glavna lastnost celice. Večcelični organizem je celovita organizacija, katere celični elementi so specializirani za opravljanje različnih funkcij. Interakcija znotraj telesa poteka s kompleksnimi regulativnimi, usklajevalnimi in korelacijskimi mehanizmi

sodelovanje živčnih, humoralnih, presnovnih in drugih dejavnikov. Številni posamezni mehanizmi, ki uravnavajo znotraj- in medcelične odnose, imajo v nekaterih primerih medsebojno nasprotne (antagonistične) učinke, ki se uravnotežijo. To vodi do vzpostavitve gibljivega fiziološkega ozadja (fiziološkega ravnovesja) v telesu in omogoča živemu sistemu, da vzdržuje relativno dinamično konstantnost, kljub spremembam v okolju in premikom, ki nastanejo tekom življenja organizma.

Izraz "homeostaza" je leta 1929 predlagal fiziolog W. Cannon, ki je menil, da so fiziološki procesi, ki ohranjajo stabilnost v telesu, tako zapleteni in raznoliki, da jih je priporočljivo združiti pod splošnim imenom homeostaza. Vendar pa je že leta 1878 C. Bernard zapisal, da imajo vsi življenjski procesi samo en cilj - ohranjanje konstantnosti življenjskih pogojev v našem notranjem okolju. Podobne trditve najdemo v delih številnih raziskovalcev 19. in prve polovice 20. stoletja. (E. Pfluger, S. Richet, Frederic (L.A. Fredericq), I.M. Sechenov, I.P. Pavlov, K.M. Bykov in drugi). Dela L.S. so zelo pomembna za preučevanje problematike homeostaze. Stern (s sodelavci), posvečeno vlogi pregradnih funkcij, ki uravnavajo sestavo in lastnosti mikrookolja organov in tkiv.

Sama ideja homeostaze ne ustreza konceptu stabilnega (nenihajnega) ravnotežja v telesu - načelo ravnovesja ne velja za

kompleksna fiziološka in biokemična

procesi, ki se dogajajo v živih sistemih. Prav tako ni pravilno primerjati homeostazo z ritmičnimi nihanji v notranjem okolju. Homeostaza v širšem smislu zajema vprašanja cikličnega in faznega poteka reakcij, kompenzacije, regulacije in samoregulacije fizioloških funkcij, dinamike soodvisnosti živčnih, humoralnih in drugih komponent regulativnega procesa. Meje homeostaze so lahko toge in prožne ter se spreminjajo glede na starost, spol, socialne, poklicne in druge pogoje.

Posebej pomembna za življenje telesa je nespremenljivost sestave krvi – tekočega matriksa telesa, kot pravi W. Cannon. Znana je stabilnost njegove aktivne reakcije (pH), osmotski tlak, razmerje elektrolitov (natrij, kalcij, klor, magnezij, fosfor), vsebnost glukoze, število oblikovanih elementov itd. Na primer, pH krvi praviloma ne presega 7,35-7,47. Tudi hude motnje kislinsko-bazičnega metabolizma s patologijo kopičenja kisline v tkivni tekočini, na primer pri diabetični acidozi, zelo malo vplivajo na aktivno reakcijo krvi. Kljub dejstvu, da je osmotski tlak krvi in ​​tkivne tekočine podvržen nenehnim nihanjem zaradi stalne oskrbe z osmotsko aktivnimi produkti intersticijskega metabolizma, ostaja na določeni ravni in se spreminja le v določenih hudih patoloških stanjih.

Kljub temu, da kri predstavlja splošno notranje okolje telesa, celice organov in tkiv ne pridejo v neposreden stik z njo.

Pri večceličnih organizmih ima vsak organ svoje notranje okolje (mikrookolje), ki ustreza njegovim strukturnim in funkcionalnim značilnostim, normalno stanje organov pa je odvisno od kemične sestave, fizikalno-kemijskih, bioloških in drugih lastnosti tega mikrookolja. Njegovo homeostazo določa funkcionalno stanje histohematskih pregrad in njihova prepustnost v smereh kri→tkivna tekočina, tkivna tekočina→kri.

Konstantnost notranjega okolja za delovanje osrednjega živčnega sistema je še posebej pomembna: že manjše kemične in fizikalno-kemične spremembe, ki se pojavijo v cerebrospinalni tekočini, gliji in pericelularnih prostorih, lahko povzročijo močno motnjo v pretoku vitalnih procesov v posameznih nevronov ali v njihovih skupinah. Kompleksen homeostatski sistem, ki vključuje različne nevrohumoralne, biokemične, hemodinamske in druge regulacijske mehanizme, je sistem za zagotavljanje optimalne ravni krvnega tlaka. V tem primeru zgornjo mejo ravni krvnega tlaka določa delovanje baroreceptorjev žilnega sistema telesa, spodnjo mejo pa določajo potrebe telesa po prekrvitvi.

Najnaprednejši homeostatski mehanizmi v telesu višjih živali in človeka vključujejo procese termoregulacije;

Homeostaza

Homeostaza, homeorez, homeomorfoza - značilnosti stanja telesa. Sistemsko bistvo organizma se kaže predvsem v njegovi sposobnosti samoregulacije v nenehno spreminjajočih se okoljskih razmerah. Ker so vsi organi in tkiva telesa sestavljeni iz celic, od katerih je vsaka relativno neodvisen organizem, je stanje notranjega okolja človeškega telesa zelo pomembno za njegovo normalno delovanje. Za človeško telo - kopensko bitje - okolje sestavljata atmosfera in biosfera, medtem ko je v določeni meri v interakciji z litosfero, hidrosfero in noosfero. Hkrati je večina celic človeškega telesa potopljena v tekoči medij, ki ga predstavljajo kri, limfa in medcelična tekočina. Le pokrivna tkiva neposredno vplivajo na človeško okolje, vse druge celice so izolirane od zunanjega sveta, kar telesu omogoča, da v veliki meri standardizira pogoje njihovega obstoja. Zlasti sposobnost vzdrževanja konstantne telesne temperature okoli 37 ° C zagotavlja stabilnost presnovnih procesov, saj so vse biokemične reakcije, ki predstavljajo bistvo metabolizma, zelo odvisne od temperature. Enako pomembno je vzdrževanje stalne napetosti kisika, ogljikovega dioksida, koncentracije različnih ionov itd. V tekočih medijih telesa. V normalnih pogojih obstoja, tudi med prilagajanjem in aktivnostjo, se pojavijo majhna odstopanja teh vrst parametrov, vendar se hitro odpravijo in notranje okolje telesa se vrne v stabilno normo. Veliki francoski fiziolog 19. stoletja. Claude Bernard je trdil: "Stalnost notranjega okolja je nepogrešljiv pogoj za svobodno življenje." Fiziološki mehanizmi, ki zagotavljajo vzdrževanje stalnega notranjega okolja, se imenujejo homeostatski, sam pojav, ki odraža sposobnost telesa za samoregulacijo notranjega okolja, pa se imenuje homeostaza. Ta izraz je leta 1932 uvedel W. Cannon, eden tistih fiziologov 20. stoletja, ki je skupaj z N.A. Bernsteinom, P.K. Izraz "homeostaza" se uporablja ne le v fizioloških, ampak tudi v kibernetskih raziskavah, saj je ohranjanje konstantnosti katere koli značilnosti kompleksnega sistema glavni cilj vsakega upravljanja.

Drug izjemen raziskovalec, K. Waddington, je opozoril na dejstvo, da je telo sposobno vzdrževati ne le stabilnost svojega notranjega stanja, temveč tudi relativno stalnost dinamičnih značilnosti, to je potek procesov skozi čas. Ta pojav, po analogiji s homeostazo, je bil imenovan homeorez. Posebej pomembna je za rastoči in razvijajoči se organizem in je v tem, da je organizem sposoben vzdrževati (seveda v določenih mejah) »razvojni kanal« med svojimi dinamičnimi preobrazbami. Zlasti, če otrok zaradi bolezni ali močnega poslabšanja življenjskih razmer zaradi socialnih razlogov (vojna, potres itd.) znatno zaostaja za svojimi normalno razvijajočimi se vrstniki, to ne pomeni, da je takšno zaostajanje usodno in nepopravljivo. . Če se obdobje neugodnih dogodkov konča in otrok dobi ustrezne pogoje za razvoj, potem tako v rasti kot v stopnji funkcionalnega razvoja kmalu dohiti svoje vrstnike in se v prihodnosti od njih ne razlikuje bistveno. To pojasnjuje dejstvo, da otroci, ki so zgodaj preboleli hudo bolezen, pogosto zrastejo v zdrave in postavne odrasle osebe. Homeorez ima ključno vlogo tako pri nadzoru ontogenetskega razvoja kot pri adaptacijskih procesih. Medtem pa fiziološki mehanizmi homeoreze še niso dovolj raziskani.

Tretja oblika samoregulacije telesne konstantnosti je homeomorfoza - sposobnost ohranjanja stalne oblike. Ta lastnost je bolj značilna za odrasel organizem, saj sta rast in razvoj nezdružljiva z nespremenljivostjo oblike. Kljub temu, če upoštevamo kratka časovna obdobja, zlasti v obdobjih zaviranja rasti, lahko pri otrocih najdemo sposobnost homeomorfoze. Bistvo je, da se v telesu nenehno spreminjajo generacije njegovih sestavnih celic. Celice ne živijo dolgo (izjema so le živčne celice): normalna življenjska doba telesnih celic je tedne ali mesece. Kljub temu vsaka nova generacija celic skoraj natančno ponavlja obliko, velikost, lokacijo in s tem funkcionalne lastnosti prejšnje generacije. Posebni fiziološki mehanizmi preprečujejo pomembne spremembe telesne teže v pogojih posta ali prenajedanja. Zlasti med postom se prebavljivost hranil močno poveča, med prenajedanjem pa se, nasprotno, večina beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov, ki jih dobimo s hrano, "zgori" brez kakršne koli koristi za telo. Dokazano je (N.A. Smirnova), da so pri odrasli osebi ostre in pomembne spremembe telesne teže (predvsem zaradi količine maščobe) v kateri koli smeri zanesljivi znaki neuspeha prilagajanja, prekomernega napora in kažejo na funkcionalno slabo počutje telesa. . Otroško telo postane še posebej občutljivo na zunanje vplive v obdobjih najhitrejše rasti. Kršitev homeomorfoze je enak neugoden znak kot motnje homeostaze in homeoreze.

Koncept bioloških konstant. Telo je kompleks ogromnega števila različnih snovi. Med življenjem telesnih celic se lahko koncentracija teh snovi bistveno spremeni, kar pomeni spremembo notranjega okolja. Nepredstavljivo bi bilo, če bi bili nadzorni sistemi telesa prisiljeni spremljati koncentracijo vseh teh snovi, tj. imajo veliko senzorjev (receptorjev), nenehno analizirajo trenutno stanje, sprejemajo nadzorne odločitve in spremljajo njihovo učinkovitost. Za takšen način nadzora vseh parametrov ne bi zadoščali niti informacijski niti energetski viri telesa. Zato je telo omejeno na spremljanje relativno majhnega števila najpomembnejših indikatorjev, ki jih je treba vzdrževati na relativno konstantni ravni za dobro počutje velike večine telesnih celic. Ti najbolj strogi parametri homeostaze se tako spremenijo v "biološke konstante", njihova nespremenljivost pa je zagotovljena z včasih precejšnjimi nihanji drugih parametrov, ki niso klasificirani kot homeostaza. Tako se lahko ravni hormonov, ki sodelujejo pri uravnavanju homeostaze, v krvi spremenijo desetkrat, odvisno od stanja notranjega okolja in vpliva zunanjih dejavnikov. Hkrati se parametri homeostaze spremenijo le za 10-20%.



Najpomembnejše biološke konstante. Med najpomembnejšimi biološkimi konstantami, za vzdrževanje katerih na relativno stalni ravni so odgovorni različni fiziološki sistemi telesa, je treba omeniti telesna temperatura, raven glukoze v krvi, vsebnost H+ ionov v telesnih tekočinah, delna napetost kisika in ogljikovega dioksida v tkivih.

Bolezen kot znak ali posledica motenj homeostaze. Skoraj vse človeške bolezni so povezane z motnjami homeostaze. Na primer, pri številnih nalezljivih boleznih, pa tudi v primeru vnetnih procesov, se temperaturna homeostaza v telesu močno poruši: pojavi se vročina (zvišana telesna temperatura), včasih smrtno nevarna. Vzrok za to motnjo homeostaze je lahko tako v značilnostih nevroendokrinega odziva kot v motnjah v delovanju perifernih tkiv. V tem primeru je manifestacija bolezni - povišana temperatura - posledica kršitve homeostaze.

Značilno je, da febrilna stanja spremlja acidoza - kršitev kislinsko-bazičnega ravnovesja in premik reakcije telesnih tekočin na kislo stran. Acidoza je značilna tudi za vse bolezni, povezane s poslabšanjem srčno-žilnega in dihalnega sistema (bolezni srca in ožilja, vnetne in alergijske lezije bronhopulmonalnega sistema itd.). Acidoza pogosto spremlja prve ure novorojenčkovega življenja, še posebej, če takoj po rojstvu ni začel normalno dihati. Za odpravo tega stanja se novorojenček postavi v posebno komoro z visoko vsebnostjo kisika. Metabolična acidoza med močno mišično aktivnostjo se lahko pojavi pri ljudeh katere koli starosti in se kaže v kratki sapi in povečanem znojenju ter bolečinah v mišicah. Po končanem delu lahko stanje acidoze traja od nekaj minut do 2-3 dni, odvisno od stopnje utrujenosti, telesne pripravljenosti in učinkovitosti homeostatskih mehanizmov.

Zelo nevarne so bolezni, ki vodijo do motenj homeostaze vode in soli, na primer kolera, pri kateri se iz telesa odstrani ogromna količina vode in tkiva izgubijo svoje funkcionalne lastnosti. Številne bolezni ledvic vodijo tudi do motenj homeostaze vode in soli. Zaradi nekaterih od teh bolezni se lahko razvije alkaloza - prekomerno povečanje koncentracije alkalnih snovi v krvi in ​​zvišanje pH (premik na alkalno stran).

V nekaterih primerih lahko manjše, a dolgotrajne motnje v homeostazi povzročijo razvoj nekaterih bolezni. Tako obstajajo dokazi, da prekomerno uživanje sladkorja in drugih virov ogljikovih hidratov, ki motijo ​​homeostazo glukoze, povzroči okvaro trebušne slinavke, posledično pa človek razvije sladkorno bolezen. Nevarno je tudi prekomerno uživanje kuhinjske in drugih mineralnih soli, pekočih začimb ipd., ki povečujejo obremenitev izločil. Ledvice se morda ne morejo spoprijeti z obilico snovi, ki jih je treba odstraniti iz telesa, kar povzroči motnje homeostaze vode in soli. Ena od njegovih manifestacij je edem - kopičenje tekočine v mehkih tkivih telesa. Vzrok za nastanek edema je običajno bodisi v insuficienci srčno-žilnega sistema bodisi v okvarjenem delovanju ledvic in posledično presnovi mineralov.



Vam je bil članek všeč? Delite s prijatelji!