Τι σημαίνει η έννοια της ομοιόστασης; Ομοιόσταση, ομοιοστατικοί μηχανισμοί, ομοιοστατική ρύθμιση

Το σώμα των ανώτερων ζώων έχει αναπτύξει προσαρμογές που εξουδετερώνουν πολλές επιρροές του εξωτερικού περιβάλλοντος, παρέχοντας σχετικά σταθερές συνθήκες για την ύπαρξη κυττάρων. Αυτό είναι υψίστης σημασίας για τη λειτουργία ολόκληρου του οργανισμού. Το επεξηγούμε αυτό με παραδείγματα. Τα κύτταρα του σώματος των θερμόαιμων ζώων, δηλαδή των ζώων με σταθερή θερμοκρασία σώματος, λειτουργούν κανονικά μόνο εντός στενών ορίων θερμοκρασίας (στον άνθρωπο, εντός 36-38°). Μια μετατόπιση θερμοκρασίας πέρα ​​από αυτά τα όρια οδηγεί σε διακοπή της κυτταρικής δραστηριότητας. Ταυτόχρονα, το σώμα των θερμόαιμων ζώων μπορεί κανονικά να υπάρχει με πολύ ευρύτερες διακυμάνσεις της εξωτερικής θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, μια πολική αρκούδα μπορεί να ζήσει σε θερμοκρασίες -70° και +20-30°. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σε ολόκληρο τον οργανισμό ρυθμίζεται η ανταλλαγή θερμότητας με το περιβάλλον, δηλαδή η παραγωγή θερμότητας (ένταση των χημικών διεργασιών που συμβαίνουν με την απελευθέρωση θερμότητας) και η μεταφορά θερμότητας. Έτσι, σε χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος, η παραγωγή θερμότητας αυξάνεται και η μεταφορά θερμότητας μειώνεται. Επομένως, όταν η εξωτερική θερμοκρασία κυμαίνεται (εντός ορισμένων ορίων), η θερμοκρασία του σώματος παραμένει σταθερή.

Οι λειτουργίες των κυττάρων του σώματος είναι φυσιολογικές μόνο όταν η οσμωτική πίεση είναι σχετικά σταθερή, λόγω της σταθερής περιεκτικότητας των κυττάρων σε ηλεκτρολύτες και νερό. Οι αλλαγές στην ωσμωτική πίεση - η μείωση ή η αύξησή της - οδηγούν σε ξαφνικές διαταραχές στις λειτουργίες και τη δομή των κυττάρων. Ο οργανισμός στο σύνολό του μπορεί να υπάρχει για κάποιο χρονικό διάστημα ακόμη και με υπερβολική παροχή και στέρηση νερού και με μεγάλες και μικρές ποσότητες αλάτων στα τρόφιμα. Αυτό εξηγείται από την παρουσία στο σώμα συσκευών που βοηθούν στη διατήρηση
σταθερότητα της ποσότητας νερού και ηλεκτρολυτών στο σώμα. Σε περίπτωση υπερβολικής πρόσληψης νερού, σημαντικές ποσότητες του αποβάλλονται γρήγορα από τον οργανισμό από τα απεκκριτικά όργανα (νεφρά, ιδρωτοποιοί αδένες, δέρμα) και εάν υπάρχει έλλειψη νερού, κατακρατείται στον οργανισμό. Ομοίως, τα απεκκριτικά όργανα ρυθμίζουν την περιεκτικότητα σε ηλεκτρολύτες στο σώμα: απομακρύνουν γρήγορα τις υπερβολικές ποσότητες ή τις συγκρατούν στα σωματικά υγρά όταν δεν υπάρχει επαρκής πρόσληψη αλατιού.

Η συγκέντρωση μεμονωμένων ηλεκτρολυτών στο αίμα και στο υγρό των ιστών, αφενός, και στο πρωτόπλασμα των κυττάρων, αφετέρου, είναι διαφορετική. Το αίμα και το υγρό των ιστών περιέχουν περισσότερα ιόντα νατρίου και το πρωτόπλασμα των κυττάρων περιέχει περισσότερα ιόντα καλίου. Η διαφορά στις συγκεντρώσεις ιόντων μέσα και έξω από το κύτταρο επιτυγχάνεται με έναν ειδικό μηχανισμό που συγκρατεί τα ιόντα καλίου μέσα στο κύτταρο και δεν επιτρέπει στα ιόντα νατρίου να συσσωρεύονται στο κύτταρο. Αυτός ο μηχανισμός, η φύση του οποίου δεν είναι ακόμη ξεκάθαρη, ονομάζεται αντλία νατρίου-καλίου και σχετίζεται με τη διαδικασία του μεταβολισμού των κυττάρων.

Τα κύτταρα του σώματος είναι πολύ ευαίσθητα στις μεταβολές της συγκέντρωσης των ιόντων υδρογόνου. Μια αλλαγή στη συγκέντρωση αυτών των ιόντων προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση διαταράσσει απότομα τη ζωτική δραστηριότητα των κυττάρων. Το εσωτερικό περιβάλλον του σώματος χαρακτηρίζεται από σταθερή συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου, ανάλογα με την παρουσία των λεγόμενων ρυθμιστικών συστημάτων στο αίμα και το υγρό των ιστών (σελ. 48) και από τη δραστηριότητα των οργάνων απέκκρισης. Όταν αυξάνεται η περιεκτικότητα του αίματος σε οξέα ή αλκάλια, αυτά αποβάλλονται γρήγορα από τον οργανισμό και με αυτόν τον τρόπο διατηρείται η σταθερότητα της συγκέντρωσης των ιόντων υδρογόνου στο εσωτερικό περιβάλλον.

Τα κύτταρα, ειδικά τα νευρικά κύτταρα, είναι πολύ ευαίσθητα στις αλλαγές στα επίπεδα σακχάρου στο αίμα, τα οποία χρησιμεύουν ως σημαντικό θρεπτικό συστατικό. Επομένως, η σταθερότητα των επιπέδων σακχάρου στο αίμα έχει μεγάλη σημασία για τη διαδικασία της ζωής. Επιτυγχάνεται από το γεγονός ότι όταν το επίπεδο του σακχάρου στο αίμα αυξάνεται στο συκώτι και τους μύες, ο πολυσακχαρίτης που εναποτίθεται στα κύτταρα, το γλυκογόνο, συντίθεται από αυτό, και όταν το επίπεδο του σακχάρου στο αίμα μειώνεται, το γλυκογόνο διασπάται στο ήπαρ και τους μύες. και η ζάχαρη σταφυλιού απελευθερώνεται στο αίμα.

Η σταθερότητα της χημικής σύνθεσης και των φυσικοχημικών ιδιοτήτων του εσωτερικού περιβάλλοντος είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό των οργανισμών των ανώτερων ζώων. Για να δηλώσει αυτή τη σταθερότητα, ο W. Cannon πρότεινε έναν όρο που έχει γίνει ευρέως διαδεδομένος - ομοιόσταση. Η έκφραση της ομοιόστασης είναι η παρουσία ενός αριθμού βιολογικών σταθερών, δηλαδή σταθερών ποσοτικών δεικτών που χαρακτηρίζουν τη φυσιολογική κατάσταση του σώματος. Τέτοιοι σταθεροί δείκτες είναι: η θερμοκρασία του σώματος, η οσμωτική πίεση του αίματος και του υγρού των ιστών, η περιεκτικότητα σε ιόντα νατρίου, καλίου, ασβεστίου, χλωρίου και φωσφόρου, καθώς και πρωτεΐνες και σάκχαρα, η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου και πολλά άλλα.

Σημειώνοντας τη σταθερότητα της σύνθεσης, τις φυσικοχημικές και βιολογικές ιδιότητες του εσωτερικού περιβάλλοντος, θα πρέπει να τονιστεί ότι δεν είναι απόλυτο, αλλά σχετικό και δυναμικό. Αυτή η σταθερότητα επιτυγχάνεται με τη συνεχή εργασία πολλών οργάνων και ιστών, με αποτέλεσμα οι αλλαγές στη σύνθεση και τις φυσικοχημικές ιδιότητες του εσωτερικού περιβάλλοντος που συμβαίνουν υπό την επίδραση αλλαγών στο εξωτερικό περιβάλλον και ως αποτέλεσμα της ζωτικής δραστηριότητας του σώματος ισοπεδώνονται.

Ο ρόλος των διαφορετικών οργάνων και των συστημάτων τους στη διατήρηση της ομοιόστασης είναι διαφορετικός. Έτσι, το πεπτικό σύστημα διασφαλίζει ότι τα θρεπτικά συστατικά εισέρχονται στην κυκλοφορία του αίματος με τη μορφή που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τα κύτταρα του σώματος. Το κυκλοφορικό σύστημα πραγματοποιεί τη συνεχή κίνηση του αίματος και τη μεταφορά διαφόρων ουσιών στο σώμα, με αποτέλεσμα θρεπτικά συστατικά, οξυγόνο και διάφορες χημικές ενώσεις που σχηματίζονται στο ίδιο το σώμα να παρέχονται στα κύτταρα και προϊόντα διάσπασης, συμπεριλαμβανομένου του διοξειδίου του άνθρακα, που απελευθερώνονται από τα κύτταρα μεταφέρονται στα όργανα, τα οποία τα απομακρύνουν από το σώμα. Τα αναπνευστικά όργανα εξασφαλίζουν την παροχή οξυγόνου στο αίμα και την απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα από το σώμα. Το ήπαρ και ορισμένα άλλα όργανα πραγματοποιούν σημαντικό αριθμό χημικών μετασχηματισμών - τη σύνθεση και τη διάσπαση πολλών χημικών ενώσεων που είναι σημαντικές για τη ζωή των κυττάρων. Τα απεκκριτικά όργανα - νεφρά, πνεύμονες, ιδρωτοποιοί αδένες, δέρμα - αφαιρούν τα τελικά προϊόντα της διάσπασης οργανικών ουσιών από το σώμα και διατηρούν σταθερή περιεκτικότητα σε νερό και ηλεκτρολύτες στο αίμα, και επομένως στο υγρό των ιστών και στα κύτταρα του σώματος .

Το νευρικό σύστημα παίζει κρίσιμο ρόλο στη διατήρηση της ομοιόστασης. Αντιδρώντας με ευαισθησία σε διάφορες αλλαγές στο εξωτερικό ή στο εσωτερικό περιβάλλον, ρυθμίζει τη δραστηριότητα οργάνων και συστημάτων με τέτοιο τρόπο ώστε να αποτρέπονται και να εξομαλύνονται οι μετατοπίσεις και οι διαταραχές που συμβαίνουν ή θα μπορούσαν να συμβούν στο σώμα.

Χάρη στην ανάπτυξη συσκευών που διασφαλίζουν τη σχετική σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος του σώματος, τα κύτταρα του είναι λιγότερο επιρρεπή στις μεταβαλλόμενες επιρροές του εξωτερικού περιβάλλοντος. Σύμφωνα με τον Cl. Bernard, «η σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος είναι προϋπόθεση για ελεύθερη και ανεξάρτητη ζωή».

Η ομοιόσταση έχει ορισμένα όρια. Όταν ένας οργανισμός παραμένει, ιδιαίτερα για μεγάλο χρονικό διάστημα, σε συνθήκες που διαφέρουν σημαντικά από αυτές στις οποίες έχει προσαρμοστεί, η ομοιόσταση διαταράσσεται και μπορεί να συμβούν αλλαγές που δεν είναι συμβατές με την κανονική ζωή. Έτσι, με μια σημαντική αλλαγή στην εξωτερική θερμοκρασία προς την κατεύθυνση είτε αύξησης είτε μείωσης, η θερμοκρασία του σώματος μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί και να συμβεί υπερθέρμανση ή ψύξη του σώματος, οδηγώντας σε θάνατο. Ομοίως, με σημαντικό περιορισμό της πρόσληψης νερού και αλάτων στο σώμα ή με πλήρη στέρηση αυτών των ουσιών, η σχετική σταθερότητα της σύνθεσης και των φυσικοχημικών ιδιοτήτων του εσωτερικού περιβάλλοντος διαταράσσεται μετά από κάποιο χρονικό διάστημα και η ζωή σταματά.

Ένα υψηλό επίπεδο ομοιόστασης εμφανίζεται μόνο σε ορισμένα στάδια της ανάπτυξης των ειδών και του ατόμου. Τα κατώτερα ζώα δεν έχουν επαρκώς ανεπτυγμένες προσαρμογές για να μετριάσουν ή να εξαλείψουν τις επιπτώσεις των αλλαγών στο εξωτερικό περιβάλλον. Για παράδειγμα, η σχετική σταθερότητα της θερμοκρασίας του σώματος (ομοιοθερμία) διατηρείται μόνο σε θερμόαιμα ζώα. Στα λεγόμενα ψυχρόαιμα ζώα, η θερμοκρασία του σώματος είναι κοντά στη θερμοκρασία του εξωτερικού περιβάλλοντος και είναι μεταβλητή (ποικιλοθερμία). Ένα νεογέννητο ζώο δεν έχει την ίδια σταθερότητα της θερμοκρασίας του σώματος, της σύνθεσης και των ιδιοτήτων του εσωτερικού περιβάλλοντος με έναν ενήλικο οργανισμό.

Ακόμη και μικρές διαταραχές της ομοιόστασης οδηγούν σε παθολογία και επομένως ο προσδιορισμός σχετικά σταθερών φυσιολογικών δεικτών, όπως η θερμοκρασία του σώματος, η αρτηριακή πίεση, η σύνθεση, οι φυσικοχημικές και βιολογικές ιδιότητες του αίματος κ.λπ., έχει μεγάλη διαγνωστική σημασία.

Η ομοιόσταση με την κλασική έννοια της λέξης είναι μια φυσιολογική έννοια που υποδηλώνει τη σταθερότητα της σύνθεσης του εσωτερικού περιβάλλοντος, τη σταθερότητα των συστατικών της σύνθεσής του, καθώς και την ισορροπία των βιοφυσιολογικών λειτουργιών οποιουδήποτε ζωντανού οργανισμού.

Η βάση μιας τέτοιας βιολογικής λειτουργίας όπως η ομοιόσταση είναι η ικανότητα των ζωντανών οργανισμών και των βιολογικών συστημάτων να αντέχουν τις περιβαλλοντικές αλλαγές. Σε αυτή την περίπτωση, οι οργανισμοί χρησιμοποιούν αυτόνομους αμυντικούς μηχανισμούς.

Αυτός ο όρος χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Αμερικανό φυσιολόγο W. Cannon στις αρχές του εικοστού αιώνα.
Οποιοδήποτε βιολογικό αντικείμενο έχει καθολικές παραμέτρους ομοιόστασης.

Ομοιόσταση του συστήματος και του σώματος

Η επιστημονική βάση για ένα τέτοιο φαινόμενο όπως η ομοιόσταση σχηματίστηκε από τον Γάλλο C. Bernard - ήταν μια θεωρία για τη σταθερή σύνθεση του εσωτερικού περιβάλλοντος στους οργανισμούς των ζωντανών όντων. Αυτή η επιστημονική θεωρία διατυπώθηκε τη δεκαετία του ογδόντα του δέκατου όγδοου αιώνα και αναπτύχθηκε ευρέως.

Άρα, η ομοιόσταση είναι το αποτέλεσμα ενός πολύπλοκου μηχανισμού αλληλεπίδρασης στον τομέα της ρύθμισης και του συντονισμού, ο οποίος συμβαίνει τόσο στο σώμα συνολικά όσο και στα όργανα, τα κύτταρα και ακόμη και σε μοριακό επίπεδο.

Η έννοια της ομοιόστασης έλαβε μια ώθηση για πρόσθετη ανάπτυξη ως αποτέλεσμα της χρήσης μεθόδων κυβερνητικής στη μελέτη πολύπλοκων βιολογικών συστημάτων, όπως η βιοκένωση ή ο πληθυσμός).

Λειτουργίες ομοιόστασης

Η μελέτη αντικειμένων με λειτουργία ανάδρασης έχει βοηθήσει τους επιστήμονες να μάθουν για τους πολυάριθμους μηχανισμούς που ευθύνονται για τη σταθερότητά τους.

Ακόμη και σε συνθήκες σοβαρών αλλαγών, οι μηχανισμοί προσαρμογής δεν επιτρέπουν στις χημικές και φυσιολογικές ιδιότητες του σώματος να αλλάξουν σημαντικά. Αυτό δεν σημαίνει ότι παραμένουν απολύτως σταθερά, αλλά συνήθως δεν συμβαίνουν σοβαρές αποκλίσεις.

Μηχανισμοί ομοιόστασης

Ο μηχανισμός της ομοιόστασης στα ανώτερα ζώα είναι ο πιο καλά ανεπτυγμένος. Στους οργανισμούς των πτηνών και των θηλαστικών (συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων), η λειτουργία της ομοιόστασης επιτρέπει σε κάποιον να διατηρεί τη σταθερότητα του αριθμού των ιόντων υδρογόνου, ρυθμίζει τη σταθερότητα της χημικής σύνθεσης του αίματος και διατηρεί την πίεση στο κυκλοφορικό σύστημα και στο σώμα θερμοκρασία περίπου στο ίδιο επίπεδο.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι με τους οποίους η ομοιόσταση επηρεάζει τα συστήματα οργάνων και το σώμα ως σύνολο. Αυτό μπορεί να επηρεαστεί από τις ορμόνες, το νευρικό σύστημα, τα απεκκριτικά ή νευρο-χυμικά συστήματα του σώματος.

Ανθρώπινη ομοιόσταση

Για παράδειγμα, η σταθερότητα της πίεσης στις αρτηρίες διατηρείται από έναν ρυθμιστικό μηχανισμό που λειτουργεί με τον τρόπο των αλυσιδωτών αντιδράσεων στις οποίες εισέρχονται τα όργανα του αίματος.

Αυτό συμβαίνει επειδή οι αγγειακοί υποδοχείς αισθάνονται μια αλλαγή στην πίεση και μεταδίδουν ένα σήμα σχετικά με αυτό στον ανθρώπινο εγκέφαλο, ο οποίος στέλνει ερεθίσματα απόκρισης στα αγγειακά κέντρα. Συνέπεια αυτού είναι η αύξηση ή μείωση του τόνου του κυκλοφορικού συστήματος (καρδιά και αιμοφόρα αγγεία).

Επιπλέον, τα όργανα νευροχυμικής ρύθμισης μπαίνουν στο παιχνίδι. Ως αποτέλεσμα αυτής της αντίδρασης, η πίεση επανέρχεται στο φυσιολογικό.

Ομοιόσταση οικοσυστήματος

Ένα παράδειγμα ομοιόστασης στον φυτικό κόσμο είναι η διατήρηση της σταθερής υγρασίας των φύλλων με το άνοιγμα και το κλείσιμο των στομάτων.

Η ομοιόσταση είναι επίσης χαρακτηριστική των κοινοτήτων ζωντανών οργανισμών οποιουδήποτε βαθμού πολυπλοκότητας. για παράδειγμα, το γεγονός ότι μια σχετικά σταθερή σύνθεση ειδών και ατόμων διατηρείται σε μια βιοκένωση είναι άμεση συνέπεια της δράσης της ομοιόστασης.

Ομοιόσταση πληθυσμού

Αυτός ο τύπος ομοιόστασης ως πληθυσμός (το άλλο του όνομα είναι γενετικό) παίζει το ρόλο του ρυθμιστή της ακεραιότητας και της σταθερότητας της γονοτυπικής σύνθεσης του πληθυσμού σε ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον.

Δρα μέσω της διατήρησης της ετεροζυγωτίας, καθώς και μέσω του ελέγχου του ρυθμού και της κατεύθυνσης των αλλαγών μετάλλαξης.

Αυτός ο τύπος ομοιόστασης επιτρέπει στον πληθυσμό να διατηρεί τη βέλτιστη γενετική σύνθεση, η οποία επιτρέπει στην κοινότητα των ζωντανών οργανισμών να διατηρεί τη μέγιστη βιωσιμότητα.

Ο ρόλος της ομοιόστασης στην κοινωνία και την οικολογία

Η ανάγκη διαχείρισης πολύπλοκων συστημάτων κοινωνικής, οικονομικής και πολιτιστικής φύσης οδήγησε στη διεύρυνση του όρου ομοιόσταση και στην εφαρμογή του όχι μόνο σε βιολογικά, αλλά και σε κοινωνικά αντικείμενα.

Ένα παράδειγμα της εργασίας των ομοιοστατικών κοινωνικών μηχανισμών είναι η ακόλουθη κατάσταση: εάν υπάρχει έλλειψη γνώσεων ή δεξιοτήτων ή επαγγελματική ανεπάρκεια σε μια κοινωνία, τότε μέσω ενός μηχανισμού ανάδρασης αυτό το γεγονός αναγκάζει την κοινότητα να αναπτυχθεί και να βελτιωθεί.

Και αν υπάρχει υπερβολικός αριθμός επαγγελματιών που δεν είναι πραγματικά περιζήτητοι από την κοινωνία, θα υπάρξει αρνητική ανατροφοδότηση και θα υπάρξουν λιγότεροι εκπρόσωποι περιττών επαγγελμάτων.

Πρόσφατα, η έννοια της ομοιόστασης έχει βρει ευρεία εφαρμογή στην οικολογία, λόγω της ανάγκης να μελετηθεί η κατάσταση των πολύπλοκων οικολογικών συστημάτων και της βιόσφαιρας στο σύνολό της.

Στην κυβερνητική, ο όρος ομοιόσταση χρησιμοποιείται για να αναφέρεται σε οποιονδήποτε μηχανισμό που έχει την ικανότητα να αυτορυθμίζεται αυτόματα.

Σύνδεσμοι για το θέμα της ομοιόστασης

Ομοιόσταση στη Wikipedia

Ομοιοσταση(αρχαία ελληνική ὁμοιοστάσις από το ὅμοιος - πανομοιότυπο, παρόμοιο και στάσις - ορθοστασία, ακινησία) - αυτορρύθμιση, η ικανότητα ενός ανοιχτού συστήματος να διατηρεί τη σταθερότητα της εσωτερικής του κατάστασης μέσω συντονισμένων αντιδράσεων που στοχεύουν στη διατήρηση της δυναμικής ισορροπίας. Η επιθυμία του συστήματος να αναπαραχθεί, να αποκαταστήσει τη χαμένη ισορροπία και να ξεπεράσει την αντίσταση του εξωτερικού περιβάλλοντος. Η ομοιόσταση του πληθυσμού είναι η ικανότητα ενός πληθυσμού να διατηρεί έναν ορισμένο αριθμό ατόμων του για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Γενικές πληροφορίες

Ιδιότητες της ομοιόστασης

• Αστάθεια
• Προσπάθεια για ισορροπία
• Απρόβλεπτο

• Ρύθμιση του επιπέδου του βασικού μεταβολισμού ανάλογα με τη διατροφή.

Κύριο άρθρο: Ανατροφοδότηση

Οικολογική ομοιόσταση

Βιολογική ομοιόσταση

Κυτταρική ομοιόσταση

Η ρύθμιση της χημικής δραστηριότητας του κυττάρου επιτυγχάνεται μέσω μιας σειράς διεργασιών, μεταξύ των οποίων οι αλλαγές στη δομή του ίδιου του κυτταροπλάσματος, καθώς και στη δομή και τη δραστηριότητα των ενζύμων, έχουν ιδιαίτερη σημασία. Η αυτορρύθμιση εξαρτάται από τη θερμοκρασία, τον βαθμό οξύτητας, τη συγκέντρωση του υποστρώματος και την παρουσία ορισμένων μακρο- και μικροστοιχείων. Οι κυτταρικοί μηχανισμοί ομοιόστασης στοχεύουν στην αποκατάσταση φυσικά νεκρών κυττάρων ιστών ή οργάνων σε περίπτωση παραβίασης της ακεραιότητάς τους.

Αναγέννηση-η διαδικασία ενημέρωσης των δομικών στοιχείων του σώματος και αποκατάστασης της ποσότητας τους μετά από βλάβη, με στόχο τη διασφάλιση της απαραίτητης λειτουργικής δραστηριότητας

Ανάλογα με την αναγεννητική αντίδραση, οι ιστοί και τα όργανα των θηλαστικών μπορούν να χωριστούν σε 3 ομάδες:

1) ιστοί και όργανα που χαρακτηρίζονται από κυτταρική αναγέννηση (οστά, χαλαρός συνδετικός ιστός, αιμοποιητικό σύστημα, ενδοθήλιο, μεσοθήλιο, βλεννογόνοι της γαστρεντερικής οδού, αναπνευστική οδός και ουρογεννητικό σύστημα)

2) ιστοί και όργανα που χαρακτηρίζονται από κυτταρική και ενδοκυτταρική αναγέννηση (ήπαρ, νεφροί, πνεύμονες, λείοι και σκελετικοί μύες, αυτόνομο νευρικό σύστημα, πάγκρεας, ενδοκρινικό σύστημα)

3) ιστοί που χαρακτηρίζονται κυρίως ή αποκλειστικά από ενδοκυτταρική αναγέννηση (μυοκάρδιο και γαγγλιακά κύτταρα του κεντρικού νευρικού συστήματος)

Στη διαδικασία της εξέλιξης, σχηματίστηκαν 2 τύποι αναγέννησης: φυσιολογική και επανορθωτική.

Αλλα μέρη

Ένας αναλογιστής μπορεί να μιλήσει για κίνδυνος ομοιόστασης, στην οποία, για παράδειγμα, οι άνθρωποι που έχουν συστήματα αντιμπλοκαρίσματος στα αυτοκίνητά τους δεν είναι πιο ασφαλείς από εκείνους που δεν έχουν, επειδή αυτοί οι άνθρωποι ασυνείδητα αντισταθμίζουν το ασφαλέστερο αυτοκίνητο με πιο επικίνδυνη οδήγηση. Αυτό συμβαίνει επειδή ορισμένοι μηχανισμοί συγκράτησης - για παράδειγμα, ο φόβος - παύουν να λειτουργούν.

ομοιόσταση στρες

Παραδείγματα

• Θερμορύθμιση
  • Ο τρόμος των σκελετικών μυών μπορεί να ξεκινήσει εάν η θερμοκρασία του σώματος είναι πολύ χαμηλή.
• Χημική ρύθμιση

Πηγές

1. O.-Ya.L. Bekish.Ιατρική βιολογία. - Μινσκ: Urajai, 2000. - 520 σελ. - ISBN 985-04-0336-5.

Θέμα Νο 13. Ομοιόσταση, μηχανισμοί ρύθμισής της.

Το σώμα ως ανοιχτό αυτορυθμιζόμενο σύστημα.

Ένας ζωντανός οργανισμός είναι ένα ανοιχτό σύστημα που συνδέεται με το περιβάλλον μέσω του νευρικού, του πεπτικού, του αναπνευστικού, του απεκκριτικού συστήματος κ.λπ.

Στη διαδικασία του μεταβολισμού με την ανταλλαγή τροφής, νερού και αερίων, εισέρχονται στο σώμα διάφορες χημικές ενώσεις, οι οποίες υφίστανται αλλαγές στο σώμα, εισέρχονται στη δομή του σώματος, αλλά δεν παραμένουν μόνιμα. Οι αφομοιωμένες ουσίες αποσυντίθενται, απελευθερώνουν ενέργεια και τα προϊόντα αποσύνθεσης απομακρύνονται στο εξωτερικό περιβάλλον. Το κατεστραμμένο μόριο αντικαθίσταται από ένα νέο κ.λπ.

Το σώμα είναι ένα ανοιχτό, δυναμικό σύστημα. Σε ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο περιβάλλον, το σώμα διατηρεί μια σταθερή κατάσταση για ορισμένο χρονικό διάστημα.

Η έννοια της ομοιόστασης. Γενικά πρότυπα ομοιόστασης σε ζωντανά συστήματα.

Ομοιοσταση – την ιδιότητα ενός ζωντανού οργανισμού να διατηρεί τη σχετική δυναμική σταθερότητα του εσωτερικού του περιβάλλοντος. Η ομοιόσταση εκφράζεται στη σχετική σταθερότητα της χημικής σύνθεσης, την οσμωτική πίεση και τη σταθερότητα των βασικών φυσιολογικών λειτουργιών. Η ομοιόσταση είναι συγκεκριμένη και καθορίζεται από τον γονότυπο.

Η διατήρηση της ακεραιότητας των επιμέρους ιδιοτήτων του οργανισμού είναι ένας από τους πιο γενικούς βιολογικούς νόμους. Αυτός ο νόμος διασφαλίζεται στην κάθετη σειρά των γενεών από τους μηχανισμούς αναπαραγωγής και σε όλη τη διάρκεια της ζωής ενός ατόμου από τους μηχανισμούς ομοιόστασης.

Το φαινόμενο της ομοιόστασης είναι μια εξελικτικά ανεπτυγμένη, κληρονομικά σταθερή προσαρμοστική ιδιότητα του σώματος σε κανονικές περιβαλλοντικές συνθήκες. Ωστόσο, αυτές οι συνθήκες μπορεί να είναι εκτός του φυσιολογικού εύρους για σύντομο ή μεγάλο χρονικό διάστημα. Σε τέτοιες περιπτώσεις, τα φαινόμενα προσαρμογής χαρακτηρίζονται όχι μόνο από την αποκατάσταση των συνηθισμένων ιδιοτήτων του εσωτερικού περιβάλλοντος, αλλά και από βραχυπρόθεσμες αλλαγές στη λειτουργία (για παράδειγμα, αύξηση του ρυθμού της καρδιακής δραστηριότητας και αύξηση της συχνότητας αναπνευστικές κινήσεις με αυξημένη μυϊκή εργασία). Οι αντιδράσεις ομοιόστασης μπορούν να στοχεύουν:

διατήρηση γνωστών επιπέδων σταθερής κατάστασης.

εξάλειψη ή περιορισμός επιβλαβών παραγόντων·

ανάπτυξη ή διατήρηση βέλτιστων μορφών αλληλεπίδρασης μεταξύ του οργανισμού και του περιβάλλοντος στις μεταβαλλόμενες συνθήκες της ύπαρξής του. Όλες αυτές οι διαδικασίες καθορίζουν την προσαρμογή.

Επομένως, η έννοια της ομοιόστασης σημαίνει όχι μόνο μια ορισμένη σταθερότητα διαφόρων φυσιολογικών σταθερών του σώματος, αλλά περιλαμβάνει επίσης διαδικασίες προσαρμογής και συντονισμού των φυσιολογικών διεργασιών που διασφαλίζουν την ενότητα του σώματος όχι μόνο κανονικά, αλλά και υπό μεταβαλλόμενες συνθήκες ύπαρξής του .

Τα κύρια συστατικά της ομοιόστασης αναγνωρίστηκαν από τον C. Bernard και μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες:

Α. Ουσίες που παρέχουν κυτταρικές ανάγκες:

Ουσίες απαραίτητες για την παραγωγή ενέργειας, την ανάπτυξη και την ανάκτηση - γλυκόζη, πρωτεΐνες, λίπη.

NaCl, Ca και άλλες ανόργανες ουσίες.

Οξυγόνο.

Εσωτερική έκκριση.

Β. Περιβαλλοντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την κυτταρική δραστηριότητα:

Οσμωτική πίεση.

Θερμοκρασία.

Συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (pH).

Β. Μηχανισμοί που διασφαλίζουν τη δομική και λειτουργική ενότητα:

Κληρονομικότητα.

Αναγέννηση.

Ανοσοβιολογική αντιδραστικότητα.

Η αρχή της βιολογικής ρύθμισης διασφαλίζει την εσωτερική κατάσταση του οργανισμού (το περιεχόμενό του), καθώς και τη σχέση μεταξύ των σταδίων οντογένεσης και φυλογένεσης. Αυτή η αρχή έχει αποδειχθεί ευρέως διαδεδομένη. Κατά τη διάρκεια της μελέτης της, προέκυψε η κυβερνητική - η επιστήμη του σκόπιμου και βέλτιστου ελέγχου σύνθετων διαδικασιών στη ζωντανή φύση, στην ανθρώπινη κοινωνία και στη βιομηχανία (Berg I.A., 1962).

Ένας ζωντανός οργανισμός είναι ένα πολύπλοκο ελεγχόμενο σύστημα όπου αλληλεπιδρούν πολλές μεταβλητές του εξωτερικού και του εσωτερικού περιβάλλοντος. Κοινό σε όλα τα συστήματα είναι η παρουσία εισαγωγήμεταβλητές, οι οποίες, ανάλογα με τις ιδιότητες και τους νόμους συμπεριφοράς του συστήματος, μετατρέπονται σε σαββατοκύριακομεταβλητές (Εικ. 10).

Ρύζι. 10 - Γενικό σχήμα ομοιόστασης ζωντανών συστημάτων

Οι μεταβλητές εξόδου εξαρτώνται από την είσοδο και τους νόμους της συμπεριφοράς του συστήματος.

Η επίδραση του σήματος εξόδου στο τμήμα ελέγχου του συστήματος ονομάζεται ανατροφοδότηση , που έχει μεγάλη σημασία στην αυτορρύθμιση (ομοιοστατική αντίδραση). Διακρίνω αρνητικός Καιθετικός ανατροφοδότηση.

Αρνητικός Η ανάδραση μειώνει την επίδραση του σήματος εισόδου στην τιμή εξόδου σύμφωνα με την αρχή: "όσο περισσότερο (στην έξοδο), τόσο λιγότερο (στην είσοδο)." Βοηθά στην αποκατάσταση της ομοιόστασης του συστήματος.

Στο θετικός ανάδραση, το μέγεθος του σήματος εισόδου αυξάνεται σύμφωνα με την αρχή: "όσο περισσότερα (στην έξοδο), τόσο περισσότερα (στην είσοδο)." Ενισχύει την προκύπτουσα απόκλιση από την αρχική κατάσταση, η οποία οδηγεί σε διαταραχή της ομοιόστασης.

Ωστόσο, όλοι οι τύποι αυτορρύθμισης λειτουργούν σύμφωνα με την ίδια αρχή: αυτο-απόκλιση από την αρχική κατάσταση, η οποία χρησιμεύει ως κίνητρο για την ενεργοποίηση των μηχανισμών διόρθωσης. Έτσι, το φυσιολογικό pH του αίματος είναι 7,32 – 7,45. Μια μετατόπιση του pH κατά 0,1 οδηγεί σε καρδιακή δυσλειτουργία. Αυτή η αρχή περιγράφηκε από τον Anokhin P.K. το 1935 και κάλεσε την αρχή της ανάδρασης, η οποία χρησιμεύει για τη διεξαγωγή προσαρμοστικών αντιδράσεων.

Γενική αρχή της ομοιοστατικής απόκρισης(Anokhin: «Θεωρία των λειτουργικών συστημάτων»):

απόκλιση από το αρχικό επίπεδο → σήμα → ενεργοποίηση ρυθμιστικών μηχανισμών με βάση την αρχή της ανάδρασης → διόρθωση της αλλαγής (κανονικοποίηση).

Έτσι, κατά τη διάρκεια της σωματικής εργασίας, η συγκέντρωση του CO 2 στο αίμα αυξάνεται → το pH μετατοπίζεται στην όξινη πλευρά → το σήμα εισέρχεται στο αναπνευστικό κέντρο του προμήκη μυελού → τα φυγόκεντρα νεύρα μεταφέρουν μια ώθηση στους μεσοπλεύριους μύες και η αναπνοή βαθαίνει → CO 2 σε το αίμα μειώνεται, το pH αποκαθίσταται.

Μηχανισμοί ρύθμισης της ομοιόστασης σε μοριακά γενετικά, κυτταρικά, οργανικά, πληθυσμιακά είδη και επίπεδα βιόσφαιρας.

Οι ρυθμιστικοί ομοιοστατικοί μηχανισμοί λειτουργούν σε επίπεδο γονιδίου, κυτταρικού και συστήματος (οργανισμός, πληθυσμός-είδη και βιόσφαιρα).

Μηχανισμοί γονιδίων ομοιοσταση. Όλα τα φαινόμενα ομοιόστασης στο σώμα είναι γενετικά καθορισμένα. Ήδη στο επίπεδο των πρωτογενών γονιδιακών προϊόντων υπάρχει μια άμεση σύνδεση - "ένα δομικό γονίδιο - μία πολυπεπτιδική αλυσίδα". Επιπλέον, υπάρχει μια συγγραμμική αντιστοιχία μεταξύ της νουκλεοτιδικής αλληλουχίας του DNA και της αλληλουχίας αμινοξέων της πολυπεπτιδικής αλυσίδας. Το κληρονομικό πρόγραμμα για την ατομική ανάπτυξη ενός οργανισμού προβλέπει το σχηματισμό χαρακτηριστικών για τα είδη όχι σε σταθερές, αλλά σε μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες, εντός των ορίων ενός κληρονομικά καθορισμένου κανόνα αντίδρασης. Η διπλή ελικότητα του DNA είναι απαραίτητη στις διαδικασίες αντιγραφής και επιδιόρθωσης του. Και τα δύο σχετίζονται άμεσα με τη διασφάλιση της σταθερότητας της λειτουργίας του γενετικού υλικού.

Από γενετικής άποψης, μπορεί κανείς να διακρίνει μεταξύ στοιχειωδών και συστημικών εκδηλώσεων ομοιόστασης. Παραδείγματα στοιχειωδών εκδηλώσεων ομοιόστασης περιλαμβάνουν: γονιδιακό έλεγχο δεκατριών παραγόντων πήξης του αίματος, γονιδιακός έλεγχος της ιστοσυμβατότητας ιστών και οργάνων, που επιτρέπει τη μεταμόσχευση.

Η μεταμοσχευμένη περιοχή ονομάζεται μεταμόσχευση. Ο οργανισμός από τον οποίο λαμβάνεται ο ιστός για μεταμόσχευση είναι δότης , και ποιος μεταμοσχεύεται - παραλήπτης . Η επιτυχία της μεταμόσχευσης εξαρτάται από τις ανοσολογικές αντιδράσεις του οργανισμού. Υπάρχουν η αυτομεταμόσχευση, η συγγενής μεταμόσχευση, η αλλομεταμόσχευση και η ξενομεταμόσχευση.

Αυτομεταμόσχευση – μεταμόσχευση ιστού από τον ίδιο οργανισμό. Σε αυτή την περίπτωση, οι πρωτεΐνες (αντιγόνα) του μοσχεύματος δεν διαφέρουν από αυτές του λήπτη. Δεν υπάρχει ανοσολογική αντίδραση.

Συγγενής μεταμόσχευση πραγματοποιείται σε πανομοιότυπα δίδυμα που έχουν τον ίδιο γονότυπο.

Αλλομεταμόσχευση – μεταμόσχευση ιστών από ένα άτομο σε άλλο που ανήκει στο ίδιο είδος. Ο δότης και ο λήπτης διαφέρουν ως προς τα αντιγόνα, γι' αυτό και τα ανώτερα ζώα βιώνουν μακροχρόνια εμφύτευση ιστών και οργάνων.

Ξενομεταμόσχευση -Ο δότης και ο λήπτης ανήκουν σε διαφορετικούς τύπους οργανισμών. Αυτός ο τύπος μεταμόσχευσης είναι επιτυχής σε ορισμένα ασπόνδυλα, αλλά σε ανώτερα ζώα τέτοιες μεταμοσχεύσεις δεν ριζώνουν.

Κατά τη μεταμόσχευση, το φαινόμενο έχει μεγάλη σημασία ανοσολογική ανοχή (ιστοσυμβατότητα). Η καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος στην περίπτωση μεταμόσχευσης ιστού (ανοσοκαταστολή) επιτυγχάνεται με: καταστολή της δραστηριότητας του ανοσοποιητικού συστήματος, ακτινοβόληση, χορήγηση αντιλεμφικού ορού, ορμονών επινεφριδίων, χημικών - αντικαταθλιπτικών (imuran). Το κύριο καθήκον είναι να καταστείλει όχι μόνο την ανοσία, αλλά και την ανοσία της μεταμόσχευσης.

Μεταμοσχευτική ανοσία καθορίζεται από τη γενετική σύσταση του δότη και του λήπτη. Τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για τη σύνθεση αντιγόνων που προκαλούν αντίδραση σε μεταμοσχευμένο ιστό ονομάζονται γονίδια ασυμβατότητας ιστού.

Στους ανθρώπους, το κύριο σύστημα γενετικής ιστοσυμβατότητας είναι το σύστημα HLA (Human Leukocyte Antigen). Τα αντιγόνα αντιπροσωπεύονται πλήρως στην επιφάνεια των λευκοκυττάρων και ανιχνεύονται χρησιμοποιώντας αντιορούς. Η δομή του συστήματος σε ανθρώπους και ζώα είναι η ίδια. Έχει υιοθετηθεί μια κοινή ορολογία για την περιγραφή γενετικών τόπων και αλληλόμορφων του συστήματος HLA. Τα αντιγόνα ονομάζονται: HLA-A 1; HLA-A 2, κ.λπ. Τα νέα αντιγόνα που δεν έχουν ταυτοποιηθεί οριστικά ονομάζονται W (Work). Τα αντιγόνα του συστήματος HLA χωρίζονται σε 2 ομάδες: SD και LD (Εικ. 11).

Τα αντιγόνα της ομάδας SD προσδιορίζονται με ορολογικές μεθόδους και προσδιορίζονται από τα γονίδια 3 υποτόπων του συστήματος HLA: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

Ρύζι. 11 - Το HLA είναι το κύριο γενετικό σύστημα της ανθρώπινης ιστοσυμβατότητας

Τα αντιγόνα LD ελέγχονται από τον υποτόπο HLA-D του έκτου χρωμοσώματος και προσδιορίζονται με τη μέθοδο των μικτών καλλιεργειών λευκοκυττάρων.

Κάθε ένα από τα γονίδια που ελέγχουν τα ανθρώπινα αντιγόνα HLA έχει μεγάλο αριθμό αλληλόμορφων. Έτσι, ο υποτόπος HLA-A ελέγχει 19 αντιγόνα. HLA-B – 20; HLA-C – 5 «εργαζόμενα» αντιγόνα. HLA-D – 6. Έτσι, περίπου 50 αντιγόνα έχουν ήδη ανακαλυφθεί στον άνθρωπο.

Ο αντιγονικός πολυμορφισμός του συστήματος HLA είναι το αποτέλεσμα της προέλευσης ορισμένων από άλλα και της στενής γενετικής σύνδεσης μεταξύ τους. Η ταυτότητα του δότη και του δέκτη από τα αντιγόνα HLA είναι απαραίτητη για τη μεταμόσχευση. Η μεταμόσχευση νεφρού πανομοιότυπου σε 4 αντιγόνα του συστήματος εξασφαλίζει ποσοστό επιβίωσης 70%. 3 – 60%; 2 – 45%; 1 – 25% το καθένα.

Υπάρχουν ειδικά κέντρα που πραγματοποιούν την επιλογή του δότη και του λήπτη για μεταμόσχευση, για παράδειγμα, στην Ολλανδία - "Eurotransplant". Η τυποποίηση με βάση τα αντιγόνα του συστήματος HLA πραγματοποιείται επίσης στη Δημοκρατία της Λευκορωσίας.

Κυτταρικοί μηχανισμοί Η ομοιόσταση στοχεύει στην αποκατάσταση των κυττάρων και των οργάνων των ιστών σε περίπτωση παραβίασης της ακεραιότητάς τους. Το σύνολο των διεργασιών που στοχεύουν στην αποκατάσταση κατεστραμμένων βιολογικών δομών ονομάζεται αναγέννηση. Αυτή η διαδικασία είναι χαρακτηριστική για όλα τα επίπεδα: ανανέωση πρωτεϊνών, συστατικών των κυτταρικών οργανιδίων, ολόκληρων οργανιδίων και των ίδιων των κυττάρων. Η αποκατάσταση των λειτουργιών των οργάνων μετά από τραυματισμό ή ρήξη νεύρου και η επούλωση τραυμάτων είναι σημαντικές για την ιατρική από την άποψη της κατάκτησης αυτών των διαδικασιών.

Οι ιστοί, ανάλογα με την αναγεννητική τους ικανότητα, χωρίζονται σε 3 ομάδες:

Ιστοί και όργανα που χαρακτηρίζονται από κυτταρικός αναγέννηση (οστά, χαλαρός συνδετικός ιστός, αιμοποιητικό σύστημα, ενδοθήλιο, μεσοθήλιο, βλεννογόνοι της εντερικής οδού, της αναπνευστικής οδού και του ουρογεννητικού συστήματος.

Ιστοί και όργανα που χαρακτηρίζονται από κυτταρική και ενδοκυτταρική αναγέννηση (ήπαρ, νεφρά, πνεύμονες, λείοι και σκελετικοί μύες, αυτόνομο νευρικό σύστημα, ενδοκρινικό, πάγκρεας).

Υφάσματα που χαρακτηρίζονται κατεξοχήν ενδοκυτταρική αναγέννηση (μυοκάρδιο) ή αποκλειστικά ενδοκυτταρική αναγέννηση (γαγγλιακά κύτταρα κεντρικού νευρικού συστήματος). Καλύπτει τις διαδικασίες αποκατάστασης μακρομορίων και κυτταρικών οργανιδίων με τη συναρμολόγηση στοιχειωδών δομών ή με τη διαίρεση τους (μιτοχόνδρια).

Στη διαδικασία της εξέλιξης, σχηματίστηκαν 2 τύποι αναγέννησης φυσιολογική και επανορθωτική .

Φυσιολογική αναγέννηση - Αυτή είναι μια φυσική διαδικασία αποκατάστασης των στοιχείων του σώματος σε όλη τη διάρκεια της ζωής. Για παράδειγμα, αποκατάσταση ερυθροκυττάρων και λευκοκυττάρων, αντικατάσταση επιθηλίου δέρματος, τρίχας, αντικατάσταση γαλακτοδοντιών με μόνιμα. Αυτές οι διαδικασίες επηρεάζονται από εξωτερικούς και εσωτερικούς παράγοντες.

Επανορθωτική αναγέννηση – είναι η αποκατάσταση οργάνων και ιστών που χάθηκαν λόγω βλάβης ή τραυματισμού. Η διαδικασία εμφανίζεται μετά από μηχανικούς τραυματισμούς, εγκαύματα, τραυματισμούς από χημικά ή ακτινοβολία, καθώς και ως αποτέλεσμα ασθενειών και χειρουργικών επεμβάσεων.

Η επανορθωτική αναγέννηση χωρίζεται σε τυπικός (ομόρφωση) και άτυπος (ετερόμορφη). Στην πρώτη περίπτωση, ένα όργανο που αφαιρέθηκε ή καταστράφηκε αναγεννά, στη δεύτερη, αναπτύσσεται ένα άλλο στη θέση του οργάνου που αφαιρέθηκε.

Άτυπη αναγέννηση πιο συχνή στα ασπόνδυλα.

Οι ορμόνες διεγείρουν την αναγέννηση βλεννογόνος Και θυρεοειδής αδένας . Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι αναγέννησης:

Epimorphosis ή πλήρης αναγέννηση - αποκατάσταση της επιφάνειας του τραύματος, ολοκλήρωση του τμήματος στο σύνολο (για παράδειγμα, η εκ νέου ανάπτυξη ουράς σε σαύρα, άκρων σε τρίτωνα).

Μορφολλαξία – ανακατασκευή του υπόλοιπου μέρους του οργάνου σε ένα σύνολο, μόνο μικρότερο σε μέγεθος. Αυτή η μέθοδος χαρακτηρίζεται από την ανακατασκευή ενός νέου από τα υπολείμματα ενός παλιού (για παράδειγμα, αποκατάσταση ενός μέλους σε κατσαρίδα).

Ενδομόρφωση – αποκατάσταση λόγω ενδοκυτταρικής αναδόμησης ιστού και οργάνου. Λόγω της αύξησης του αριθμού των κυττάρων και του μεγέθους τους, η μάζα του οργάνου πλησιάζει την αρχική.

Στα σπονδυλωτά, η επανορθωτική αναγέννηση εμφανίζεται με την ακόλουθη μορφή:

Πλήρης αναγέννηση – αποκατάσταση του αρχικού ιστού μετά από βλάβη του.

Αναγεννητική υπερτροφία , χαρακτηριστικό των εσωτερικών οργάνων. Σε αυτή την περίπτωση, η επιφάνεια του τραύματος επουλώνεται με μια ουλή, η αφαιρεθείσα περιοχή δεν μεγαλώνει ξανά και το σχήμα του οργάνου δεν αποκαθίσταται. Η μάζα του υπόλοιπου τμήματος του οργάνου αυξάνεται λόγω αύξησης του αριθμού των κυττάρων και των μεγεθών τους και προσεγγίζει την αρχική τιμή. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο το ήπαρ, οι πνεύμονες, τα νεφρά, τα επινεφρίδια, το πάγκρεας, ο σιελογόνος και ο θυρεοειδής αδένες αναγεννώνται στα θηλαστικά.

Ενδοκυτταρική αντισταθμιστική υπερπλασία υπερδομές κυττάρων. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζεται μια ουλή στο σημείο της βλάβης και η αποκατάσταση της αρχικής μάζας συμβαίνει λόγω αύξησης του όγκου των κυττάρων και όχι του αριθμού τους με βάση τον πολλαπλασιασμό (υπερπλασία) των ενδοκυτταρικών δομών (νευρικός ιστός).

Οι συστημικοί μηχανισμοί παρέχονται από την αλληλεπίδραση των ρυθμιστικών συστημάτων: νευρικό, ενδοκρινικό και ανοσοποιητικό .

Νευρική ρύθμιση πραγματοποιείται και συντονίζεται από το κεντρικό νευρικό σύστημα. Τα νευρικά ερεθίσματα που εισέρχονται στα κύτταρα και στους ιστούς όχι μόνο προκαλούν διέγερση, αλλά και ρυθμίζουν τις χημικές διεργασίες και την ανταλλαγή βιολογικά δραστικών ουσιών. Επί του παρόντος, είναι γνωστές περισσότερες από 50 νευροορμόνες. Έτσι, ο υποθάλαμος παράγει βαζοπρεσίνη, ωκυτοκίνη, λιμπερίνες και στατίνες, οι οποίες ρυθμίζουν τη λειτουργία της υπόφυσης. Παραδείγματα συστηματικών εκδηλώσεων ομοιόστασης είναι η διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας και αρτηριακής πίεσης.

Από την άποψη της ομοιόστασης και της προσαρμογής, το νευρικό σύστημα είναι ο κύριος οργανωτής όλων των σωματικών διεργασιών. Η βάση της προσαρμογής είναι η εξισορρόπηση των οργανισμών με τις περιβαλλοντικές συνθήκες, σύμφωνα με τον Ν.Π. Pavlov, οι αντανακλαστικές διεργασίες ψεύδονται. Μεταξύ διαφορετικών επιπέδων ομοιοστατικής ρύθμισης υπάρχει μια ιδιωτική ιεραρχική υποταγή στο σύστημα ρύθμισης των εσωτερικών διεργασιών του σώματος (Εικ. 12).

εγκεφαλικό φλοιό και μέρη του εγκεφάλου

αυτορρύθμιση με βάση την αρχή της ανατροφοδότησης

περιφερικές νευρορυθμιστικές διεργασίες, τοπικά αντανακλαστικά

Επίπεδα κυτταρικής και ιστικής ομοιόστασης

Ρύζι. 12. - Ιεραρχική υποταγή στο σύστημα ρύθμισης των εσωτερικών διεργασιών του σώματος.

Το πιο πρωταρχικό επίπεδο αποτελείται από ομοιοστατικά συστήματα σε επίπεδο κυττάρων και ιστών. Πάνω από αυτά υπάρχουν περιφερικές νευρικές ρυθμιστικές διεργασίες όπως τα τοπικά αντανακλαστικά. Περαιτέρω σε αυτήν την ιεραρχία βρίσκονται συστήματα αυτορρύθμισης ορισμένων φυσιολογικών λειτουργιών με διάφορα κανάλια «ανάδρασης». Η κορυφή αυτής της πυραμίδας καταλαμβάνεται από τον εγκεφαλικό φλοιό και τον εγκέφαλο.

Σε έναν πολύπλοκο πολυκύτταρο οργανισμό, τόσο οι άμεσες όσο και οι ανατροφοδοτούμενες συνδέσεις πραγματοποιούνται όχι μόνο από νευρικούς, αλλά και από ορμονικούς (ενδοκρινικούς) μηχανισμούς. Καθένας από τους αδένες που περιλαμβάνονται στο ενδοκρινικό σύστημα επηρεάζει άλλα όργανα αυτού του συστήματος και, με τη σειρά του, επηρεάζεται από τα τελευταία.

Ενδοκρινικοί μηχανισμοί ομοιόσταση κατά Β.Μ. Zavadsky, αυτός είναι ένας μηχανισμός αλληλεπίδρασης συν-πλην, δηλ. εξισορροπώντας τη λειτουργική δραστηριότητα του αδένα με τη συγκέντρωση της ορμόνης. Με υψηλή συγκέντρωση της ορμόνης (πάνω από το φυσιολογικό), η δραστηριότητα του αδένα εξασθενεί και το αντίστροφο. Αυτή η επίδραση πραγματοποιείται μέσω της δράσης της ορμόνης στον αδένα που την παράγει. Σε έναν αριθμό αδένων, η ρύθμιση εδραιώνεται μέσω του υποθαλάμου και της πρόσθιας υπόφυσης, ειδικά κατά τη διάρκεια μιας αντίδρασης στρες.

Ενδοκρινείς αδένες μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες ανάλογα με τη σχέση τους με τον πρόσθιο λοβό της υπόφυσης. Ο τελευταίος θεωρείται κεντρικός και οι άλλοι ενδοκρινείς αδένες θεωρούνται περιφερικοί. Η διαίρεση αυτή βασίζεται στο γεγονός ότι ο πρόσθιος λοβός της υπόφυσης παράγει τις λεγόμενες τροπικές ορμόνες, οι οποίες ενεργοποιούν ορισμένους περιφερειακούς ενδοκρινείς αδένες. Με τη σειρά τους, οι ορμόνες των περιφερικών ενδοκρινών αδένων δρουν στον πρόσθιο λοβό της υπόφυσης, αναστέλλοντας την έκκριση των τροπικών ορμονών.

Οι αντιδράσεις που διασφαλίζουν την ομοιόσταση δεν μπορούν να περιοριστούν σε κανέναν ενδοκρινικό αδένα, αλλά αφορούν όλους τους αδένες στον ένα ή τον άλλο βαθμό. Η προκύπτουσα αντίδραση παίρνει μια αλυσιδωτή πορεία και εξαπλώνεται σε άλλους τελεστές. Η φυσιολογική σημασία των ορμονών έγκειται στη ρύθμιση άλλων λειτουργιών του σώματος και επομένως η αλυσιδωτή φύση πρέπει να εκφράζεται όσο το δυνατόν περισσότερο.

Οι συνεχείς διαταραχές στο περιβάλλον του σώματος συμβάλλουν στη διατήρηση της ομοιόστασής του για μεγάλη διάρκεια ζωής. Εάν δημιουργήσετε συνθήκες ζωής στις οποίες τίποτα δεν προκαλεί σημαντικές αλλαγές στο εσωτερικό περιβάλλον, τότε ο οργανισμός θα είναι εντελώς άοπλος όταν συναντήσει το περιβάλλον και σύντομα θα πεθάνει.

Ο συνδυασμός νευρικών και ενδοκρινικών ρυθμιστικών μηχανισμών στον υποθάλαμο επιτρέπει σύνθετες ομοιοστατικές αντιδράσεις που σχετίζονται με τη ρύθμιση της σπλαχνικής λειτουργίας του σώματος. Το νευρικό και το ενδοκρινικό σύστημα είναι ο ενοποιητικός μηχανισμός της ομοιόστασης.

Ένα παράδειγμα γενικής απόκρισης των νευρικών και χυμικών μηχανισμών είναι μια κατάσταση στρες που αναπτύσσεται κάτω από δυσμενείς συνθήκες διαβίωσης και υπάρχει κίνδυνος διακοπής της ομοιόστασης. Υπό το στρες, παρατηρείται αλλαγή στην κατάσταση των περισσότερων συστημάτων: μυϊκά, αναπνευστικά, καρδιαγγειακά, πεπτικά, αισθητήρια όργανα, αρτηριακή πίεση, σύνθεση αίματος. Όλες αυτές οι αλλαγές αποτελούν εκδήλωση μεμονωμένων ομοιοστατικών αντιδράσεων που στοχεύουν στην αύξηση της αντίστασης του οργανισμού σε δυσμενείς παράγοντες. Η γρήγορη κινητοποίηση των δυνάμεων του σώματος λειτουργεί ως προστατευτική αντίδραση στο στρες.

Με το «σωματικό στρες», το πρόβλημα της αύξησης της συνολικής αντίστασης του σώματος επιλύεται σύμφωνα με το σχήμα που φαίνεται στο Σχήμα 13.

Ρύζι. 13 - Σχέδιο για την αύξηση της συνολικής αντίστασης του σώματος κατά τη διάρκεια

Ομοιόσταση - τι είναι; Έννοια της ομοιόστασης

Η ομοιόσταση είναι μια αυτορυθμιζόμενη διαδικασία στην οποία όλα τα βιολογικά συστήματα προσπαθούν να διατηρήσουν τη σταθερότητα κατά την περίοδο προσαρμογής σε ορισμένες συνθήκες που είναι βέλτιστες για επιβίωση. Κάθε σύστημα, όντας σε δυναμική ισορροπία, προσπαθεί να επιτύχει μια σταθερή κατάσταση που αντιστέκεται σε εξωτερικούς παράγοντες και ερεθίσματα.

Η έννοια της ομοιόστασης

Όλα τα συστήματα του σώματος πρέπει να συνεργάζονται για να διατηρήσουν τη σωστή ομοιόσταση μέσα στο σώμα. Η ομοιόσταση είναι η ρύθμιση δεικτών στο σώμα όπως η θερμοκρασία, η περιεκτικότητα σε νερό και τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα. Για παράδειγμα, ο διαβήτης είναι μια κατάσταση κατά την οποία το σώμα δεν μπορεί να ρυθμίσει τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα.

Η ομοιόσταση είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται τόσο για να περιγράψει την ύπαρξη οργανισμών σε ένα οικοσύστημα όσο και για να περιγράψει την επιτυχή λειτουργία των κυττάρων μέσα σε έναν οργανισμό. Οι οργανισμοί και οι πληθυσμοί μπορούν να διατηρήσουν την ομοιόσταση διατηρώντας σταθερά επίπεδα γονιμότητας και θνησιμότητας.

Ανατροφοδότηση

Η ανάδραση είναι μια διαδικασία που συμβαίνει όταν τα συστήματα του σώματος πρέπει να επιβραδυνθούν ή να σταματήσουν εντελώς. Όταν ένα άτομο τρώει, το φαγητό εισέρχεται στο στομάχι και αρχίζει η πέψη. Το στομάχι δεν πρέπει να λειτουργεί μεταξύ των γευμάτων. Το πεπτικό σύστημα λειτουργεί με μια σειρά ορμονών και νευρικών παρορμήσεων για να σταματήσει και να ξεκινήσει η παραγωγή οξέος στο στομάχι.

Ένα άλλο παράδειγμα αρνητικής ανάδρασης μπορεί να παρατηρηθεί στην περίπτωση της αυξημένης θερμοκρασίας του σώματος. Η ρύθμιση της ομοιόστασης εκδηλώνεται με την εφίδρωση, την προστατευτική αντίδραση του οργανισμού στην υπερθέρμανση. Έτσι, η άνοδος της θερμοκρασίας σταματά και το πρόβλημα της υπερθέρμανσης εξουδετερώνεται. Σε περίπτωση υποθερμίας, το σώμα παρέχει επίσης μια σειρά από μέτρα που λαμβάνονται προκειμένου να ζεσταθεί.

Διατήρηση εσωτερικής ισορροπίας

Η ομοιόσταση μπορεί να οριστεί ως μια ιδιότητα ενός οργανισμού ή συστήματος που τον βοηθά να διατηρεί δεδομένες παραμέτρους μέσα σε ένα φυσιολογικό εύρος τιμών. Είναι το κλειδί για τη ζωή και μια ακατάλληλη ισορροπία στη διατήρηση της ομοιόστασης μπορεί να οδηγήσει σε ασθένειες όπως η υπέρταση και ο διαβήτης.

Η ομοιόσταση είναι ένα βασικό στοιχείο για την κατανόηση του πώς λειτουργεί το ανθρώπινο σώμα. Αυτός ο επίσημος ορισμός χαρακτηρίζει ένα σύστημα που ρυθμίζει το εσωτερικό του περιβάλλον και προσπαθεί να διατηρήσει τη σταθερότητα και την κανονικότητα όλων των διεργασιών που συμβαίνουν στο σώμα.

Ομοιοστατική ρύθμιση: θερμοκρασία σώματος

Ο έλεγχος της θερμοκρασίας του σώματος στον άνθρωπο είναι ένα καλό παράδειγμα ομοιόστασης σε ένα βιολογικό σύστημα. Όταν ένα άτομο είναι υγιές, η θερμοκρασία του σώματός του κυμαίνεται γύρω στους +37°C, αλλά διάφοροι παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν αυτήν την τιμή, συμπεριλαμβανομένων των ορμονών, του μεταβολικού ρυθμού και διαφόρων ασθενειών που προκαλούν πυρετό.

Στο σώμα, η ρύθμιση της θερμοκρασίας ελέγχεται σε ένα μέρος του εγκεφάλου που ονομάζεται υποθάλαμος. Μέσω της κυκλοφορίας του αίματος λαμβάνονται στον εγκέφαλο σήματα σχετικά με τους δείκτες θερμοκρασίας, καθώς και τα αποτελέσματα των δεδομένων σχετικά με τον αναπνευστικό ρυθμό, τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα και τον μεταβολισμό. Η απώλεια θερμότητας στο ανθρώπινο σώμα συμβάλλει επίσης στη μείωση της δραστηριότητας.

Ισορροπία νερού-αλατιού

Όσο νερό κι αν πίνει κάποιος, το σώμα δεν φουσκώνει όπως το μπαλόνι, ούτε το ανθρώπινο σώμα συρρικνώνεται όπως η σταφίδα αν πίνει πολύ λίγο. Μάλλον κάποιος το έχει σκεφτεί τουλάχιστον μια φορά. Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, το σώμα γνωρίζει πόσα υγρά χρειάζεται να κατακρατήσει για να διατηρήσει το επιθυμητό επίπεδο.

Η συγκέντρωση του αλατιού και της γλυκόζης (ζάχαρης) στο σώμα διατηρείται σε σταθερό επίπεδο (ελλείψει αρνητικών παραγόντων), η ποσότητα αίματος στο σώμα είναι περίπου 5 λίτρα.

Ρύθμιση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα

Η γλυκόζη είναι ένας τύπος σακχάρου που βρίσκεται στο αίμα. Το ανθρώπινο σώμα πρέπει να διατηρεί τα σωστά επίπεδα γλυκόζης προκειμένου ένα άτομο να παραμείνει υγιές. Όταν τα επίπεδα γλυκόζης γίνονται πολύ υψηλά, το πάγκρεας παράγει την ορμόνη ινσουλίνη.

Εάν τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα πέσουν πολύ χαμηλά, το ήπαρ μετατρέπει το γλυκογόνο στο αίμα, αυξάνοντας έτσι τα επίπεδα σακχάρου. Όταν παθογόνα βακτήρια ή ιοί εισέρχονται στο σώμα, αρχίζει να καταπολεμά τη μόλυνση προτού τα παθογόνα στοιχεία οδηγήσουν σε προβλήματα υγείας.

Η αρτηριακή πίεση υπό έλεγχο

Η διατήρηση υγιούς αρτηριακής πίεσης είναι επίσης ένα παράδειγμα ομοιόστασης. Η καρδιά μπορεί να αντιληφθεί αλλαγές στην αρτηριακή πίεση και να στείλει σήματα στον εγκέφαλο για επεξεργασία. Στη συνέχεια, ο εγκέφαλος στέλνει ένα σήμα πίσω στην καρδιά με οδηγίες για το πώς να ανταποκριθεί σωστά. Εάν η αρτηριακή σας πίεση είναι πολύ υψηλή, πρέπει να μειωθεί.

Πώς επιτυγχάνεται η ομοιόσταση;

Πώς το ανθρώπινο σώμα ρυθμίζει όλα τα συστήματα και τα όργανα και αντισταθμίζει τις αλλαγές στο περιβάλλον; Αυτό συμβαίνει λόγω της παρουσίας πολλών φυσικών αισθητήρων που παρακολουθούν τη θερμοκρασία, τη σύνθεση άλατος του αίματος, την αρτηριακή πίεση και πολλές άλλες παραμέτρους. Αυτοί οι ανιχνευτές στέλνουν σήματα στον εγκέφαλο, το κύριο κέντρο ελέγχου, εάν ορισμένες τιμές αποκλίνουν από τον κανόνα. Μετά από αυτό, δρομολογούνται αντισταθμιστικά μέτρα για την αποκατάσταση της κανονικής κατάστασης.

Η διατήρηση της ομοιόστασης είναι απίστευτα σημαντική για τον οργανισμό. Το ανθρώπινο σώμα περιέχει μια ορισμένη ποσότητα χημικών ουσιών γνωστών ως οξέα και αλκάλια, η σωστή ισορροπία των οποίων είναι απαραίτητη για τη βέλτιστη λειτουργία όλων των οργάνων και συστημάτων του σώματος. Το επίπεδο του ασβεστίου στο αίμα πρέπει να διατηρείται στο σωστό επίπεδο. Δεδομένου ότι η αναπνοή είναι ακούσια, το νευρικό σύστημα διασφαλίζει ότι το σώμα λαμβάνει το τόσο απαραίτητο οξυγόνο. Όταν οι τοξίνες εισέρχονται στο αίμα σας, διαταράσσουν την ομοιόσταση του σώματος. Το ανθρώπινο σώμα ανταποκρίνεται σε αυτή τη διαταραχή μέσω του ουροποιητικού συστήματος.

Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι η ομοιόσταση του οργανισμού λειτουργεί αυτόματα εάν το σύστημα λειτουργεί κανονικά. Για παράδειγμα, μια αντίδραση στη θερμότητα - το δέρμα γίνεται κόκκινο επειδή τα μικρά αιμοφόρα αγγεία του διαστέλλονται αυτόματα. Το ρίγος είναι μια απάντηση στην ψύξη. Έτσι, η ομοιόσταση δεν είναι μια συλλογή οργάνων, αλλά μια σύνθεση και ισορροπία των σωματικών λειτουργιών. Μαζί, αυτό σας επιτρέπει να διατηρείτε ολόκληρο το σώμα σε σταθερή κατάσταση.

9.4. Η έννοια της ομοιόστασης. Γενικά πρότυπα ομοιόστασης ζωντανών συστημάτων

Παρά το γεγονός ότι ένας ζωντανός οργανισμός είναι ένα ανοιχτό σύστημα που ανταλλάσσει ύλη και ενέργεια με το περιβάλλον και υπάρχει σε ενότητα με αυτό, διατηρείται στο χρόνο και στο χώρο ως ξεχωριστή βιολογική μονάδα, διατηρεί τη δομή του (μορφολογία), αντιδράσεις συμπεριφοράς, συγκεκριμένες φυσικοχημικές συνθήκες σε κύτταρα και υγρό ιστών. Η ικανότητα των ζωντανών συστημάτων να αντιστέκονται στις αλλαγές και να διατηρούν δυναμική σταθερότητα σύνθεσης και ιδιοτήτων ονομάζεται ομοιόσταση.Ο όρος «ομοιόσταση» προτάθηκε από τον W. Cannon το 1929. Ωστόσο, η ιδέα της ύπαρξης φυσιολογικών μηχανισμών που διασφαλίζουν τη διατήρηση της σταθερότητας του εσωτερικού περιβάλλοντος των οργανισμών εκφράστηκε στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα από τον C. Bernard.

Η ομοιόσταση έχει βελτιωθεί κατά τη διάρκεια της εξέλιξης. Οι πολυκύτταροι οργανισμοί έχουν αναπτύξει ένα εσωτερικό περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται κύτταρα διαφόρων οργάνων και ιστών. Στη συνέχεια διαμορφώθηκαν εξειδικευμένα συστήματα οργάνων (κυκλοφορία, διατροφή, αναπνοή, απέκκριση κ.λπ.) που συμμετείχαν στη διασφάλιση της ομοιόστασης σε όλα τα επίπεδα οργάνωσης (μοριακό, υποκυτταρικό, κυτταρικό, ιστό, όργανο και οργανισμό). Στα θηλαστικά διαμορφώθηκαν οι πιο εξελιγμένοι μηχανισμοί ομοιόστασης, οι οποίοι συνέβαλαν σε σημαντική διεύρυνση των δυνατοτήτων προσαρμογής τους στο περιβάλλον. Οι μηχανισμοί και οι τύποι της ομοιόστασης αναπτύχθηκαν στη διαδικασία της μακράς εξέλιξης, καθοριζόμενοι γενετικά.Η εμφάνιση στο σώμα ξένων γενετικών πληροφοριών, που συχνά εισάγονται από βακτήρια, ιούς, κύτταρα άλλων οργανισμών, καθώς και από δικά του μεταλλαγμένα κύτταρα, μπορεί να διαταράξει σημαντικά την ομοιόσταση του σώματος. Ως προστασία από ξένες γενετικές πληροφορίες, η διείσδυση της οποίας στο σώμα και η επακόλουθη εφαρμογή της θα οδηγούσε σε δηλητηρίαση από τοξίνες (ξένες πρωτεΐνες), προέκυψε ένας τύπος ομοιόστασης, όπως π.χ. γενετική ομοιόσταση, διασφαλίζοντας τη γενετική σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος του σώματος. Βασίζεται σε ανοσολογικούς μηχανισμούς, συμπεριλαμβανομένης της μη ειδικής και ειδικής προστασίας της ακεραιότητας και της ατομικότητας του ίδιου του σώματος. Μη ειδικοί μηχανισμοί αποτελούν τη βάση της έμφυτης, συνταγματικής ανοσίας των ειδών, καθώς και ατομικής μη ειδικής αντίστασης. Αυτές περιλαμβάνουν τη λειτουργία φραγμού του δέρματος και των βλεννογόνων, τη βακτηριοκτόνο δράση των εκκρίσεων του ιδρώτα και των σμηγματογόνων αδένων, τις βακτηριοκτόνες ιδιότητες του περιεχομένου του στομάχου και των εντέρων, τη λυσοζύμη των εκκρίσεων των σιελογόνων και των δακρυϊκών αδένων. Εάν οι οργανισμοί διεισδύσουν στο εσωτερικό περιβάλλον, αποβάλλονται κατά τη διάρκεια μιας φλεγμονώδους αντίδρασης, η οποία συνοδεύεται από ενισχυμένη φαγοκυττάρωση, καθώς και από την ιοστατική δράση της ιντερφερόνης (μια πρωτεΐνη με μοριακό βάρος 25.000 - 110.000).

Ειδικοί ανοσολογικοί μηχανισμοί αποτελούν τη βάση της επίκτητης ανοσίας, που πραγματοποιείται από το ανοσοποιητικό σύστημα, το οποίο αναγνωρίζει, επεξεργάζεται και εξαλείφει τα ξένα αντιγόνα. Η χυμική ανοσία εμφανίζεται μέσω του σχηματισμού αντισωμάτων που κυκλοφορούν στο αίμα. Η κυτταρική ανοσία βασίζεται στον σχηματισμό Τ-λεμφοκυττάρων, στην εμφάνιση μακρόβιων Τ- και Β-λεμφοκυττάρων «ανοσολογικής μνήμης» και στην εμφάνιση αλλεργιών (υπερευαισθησία σε ένα συγκεκριμένο αντιγόνο). Στον άνθρωπο, οι προστατευτικές αντιδράσεις τίθενται σε ισχύ μόνο τη 2η εβδομάδα ζωής, φτάνουν στην υψηλότερη δραστηριότητά τους στα 10 χρόνια, από 10 έως 20 χρόνια μειώνονται ελαφρώς, από 20 έως 40 χρόνια παραμένουν περίπου στο ίδιο επίπεδο και στη συνέχεια εξαφανίζονται σταδιακά. .

Οι ανοσολογικοί αμυντικοί μηχανισμοί αποτελούν σοβαρό εμπόδιο στη μεταμόσχευση οργάνων, προκαλώντας απορρόφηση του μοσχεύματος. Τα πιο επιτυχημένα αποτελέσματα επί του παρόντος είναι η αυτομεταμόσχευση (μεταμόσχευση ιστού εντός του σώματος) και η αλλομεταμόσχευση μεταξύ πανομοιότυπων διδύμων. Είναι πολύ λιγότερο επιτυχημένες με τη μεταμόσχευση μεταξύ των ειδών (ετερομεταμόσχευση ή ξενομεταμόσχευση).

Ένας άλλος τύπος ομοιόστασης είναι βιοχημική ομοιόσταση βοηθά στη διατήρηση της σταθερότητας της χημικής σύνθεσης του υγρού εξωκυττάριου (εσωτερικού) περιβάλλοντος του σώματος (αίμα, λέμφος, υγρό ιστών), καθώς και στη σταθερότητα της χημικής σύνθεσης του κυτταροπλάσματος και του πλάσματος των κυττάρων. Φυσιολογική ομοιόσταση εξασφαλίζει τη σταθερότητα των ζωτικών διεργασιών του σώματος.Χάρη σε αυτόν, προέκυψε και βελτιώνεται η ισοσωμία (σταθερότητα της περιεκτικότητας σε οσμωτικά δραστικές ουσίες), η ισοθερμία (διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος των πτηνών και των θηλαστικών εντός ορισμένων ορίων) και άλλα. Δομική ομοιόσταση εξασφαλίζει τη σταθερότητα της δομής (μορφολογική οργάνωση) σε όλα τα επίπεδα (μοριακό, υποκυτταρικό, κυτταρικό κ.λπ.) της οργάνωσης των έμβιων όντων.

Ομοιόσταση πληθυσμού εξασφαλίζει τη σταθερότητα του αριθμού των ατόμων στον πληθυσμό. Βιοκαινοτική ομοιόσταση συμβάλλει στη σταθερότητα της σύστασης των ειδών και του αριθμού των ατόμων στις βιοκαινώσεις.

Λόγω του γεγονότος ότι το σώμα λειτουργεί και αλληλεπιδρά με το περιβάλλον ως ένα ενιαίο σύστημα, οι διεργασίες που διέπουν διάφορους τύπους ομοιοστατικών αντιδράσεων είναι στενά αλληλένδετες μεταξύ τους. Μεμονωμένοι ομοιοστατικοί μηχανισμοί συνδυάζονται και υλοποιούνται σε μια ολιστική προσαρμοστική αντίδραση του οργανισμού συνολικά. Αυτή η ενοποίηση πραγματοποιείται χάρη στη δραστηριότητα (λειτουργία) ρυθμιστικών συστημάτων ολοκλήρωσης (νευρικό, ενδοκρινικό, ανοσοποιητικό). Οι πιο γρήγορες αλλαγές στην κατάσταση του ρυθμιζόμενου αντικειμένου παρέχονται από το νευρικό σύστημα, το οποίο σχετίζεται με την ταχύτητα των διεργασιών εμφάνισης και αγωγής του νευρικού παλμού (από 0,2 έως 180 m/sec). Η ρυθμιστική λειτουργία του ενδοκρινικού συστήματος συμβαίνει πιο αργά, καθώς περιορίζεται από τον ρυθμό έκκρισης ορμονών από τους αδένες και τη μεταφορά τους στην κυκλοφορία του αίματος. Ωστόσο, το αποτέλεσμα της επιρροής στο ρυθμιζόμενο αντικείμενο (όργανο) των ορμονών που συσσωρεύονται σε αυτό είναι πολύ μεγαλύτερο από ό,τι με τη νευρική ρύθμιση.

Το σώμα είναι ένα αυτορυθμιζόμενο ζωντανό σύστημα. Λόγω της παρουσίας ομοιοστατικών μηχανισμών, το σώμα είναι ένα πολύπλοκο αυτορυθμιζόμενο σύστημα. Οι αρχές της ύπαρξης και ανάπτυξης τέτοιων συστημάτων μελετώνται από την κυβερνητική, και τα ζωντανά συστήματα - από τη βιολογική κυβερνητική.

Η αυτορρύθμιση των βιολογικών συστημάτων βασίζεται στην αρχή της άμεσης και ανάδρασης.

Οι πληροφορίες σχετικά με την απόκλιση της ελεγχόμενης μεταβλητής από ένα δεδομένο επίπεδο μεταδίδονται μέσω καναλιών ανάδρασης στον ελεγκτή και αλλάζουν τη δραστηριότητά του με τέτοιο τρόπο ώστε η ελεγχόμενη μεταβλητή να επιστρέφει στο αρχικό (βέλτιστο) επίπεδο (Εικ. 122). Τα σχόλια μπορεί να είναι αρνητικά(όταν η ελεγχόμενη μεταβλητή έχει αποκλίνει προς θετική κατεύθυνση (η σύνθεση μιας ουσίας, για παράδειγμα, έχει αυξηθεί υπερβολικά)) και βάλε

Ρύζι. 122. Σχέδιο άμεσης και ανάδρασης σε έναν ζωντανό οργανισμό:

P – ρυθμιστής (νευρικό κέντρο, ενδοκρινής αδένας). RO - ρυθμιζόμενο αντικείμενο (κύτταρο, ιστός, όργανο). 1 – βέλτιστη λειτουργική δραστηριότητα του PO. 2 – μειωμένη λειτουργική δραστηριότητα του PO με θετική ανάδραση. 3 – αυξημένη λειτουργική δραστηριότητα του PO με αρνητική ανάδραση

σώμα(όταν η ελεγχόμενη τιμή αποκλίνει προς την αρνητική κατεύθυνση (η ουσία συντίθεται σε ανεπαρκείς ποσότητες)). Αυτός ο μηχανισμός, καθώς και πιο περίπλοκοι συνδυασμοί πολλών μηχανισμών, εμφανίζονται σε διαφορετικά επίπεδα οργάνωσης των βιολογικών συστημάτων. Ένα παράδειγμα της λειτουργίας τους σε μοριακό επίπεδο είναι η αναστολή ενός βασικού ενζύμου κατά τον υπερβολικό σχηματισμό του τελικού προϊόντος ή την καταστολή της ενζυμικής σύνθεσης. Σε κυτταρικό επίπεδο, μηχανισμοί άμεσης και ανάδρασης εξασφαλίζουν ορμονική ρύθμιση και βέλτιστη πυκνότητα (αριθμός) του κυτταρικού πληθυσμού. Μια εκδήλωση άμεσης και ανατροφοδότησης σε επίπεδο σώματος είναι η ρύθμιση των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα. Σε έναν ζωντανό οργανισμό, οι μηχανισμοί αυτόματης ρύθμισης και ελέγχου (που μελετήθηκαν από τη βιοκυβερνητική) είναι ιδιαίτερα περίπλοκοι. Ο βαθμός πολυπλοκότητάς τους συμβάλλει στην αύξηση του επιπέδου «αξιοπιστίας» και σταθερότητας των ζωντανών συστημάτων σε σχέση με τις περιβαλλοντικές αλλαγές.

Οι μηχανισμοί ομοιόστασης επαναλαμβάνονται σε διαφορετικά επίπεδα. Αυτό εφαρμόζει στη φύση την αρχή της ρύθμισης πολλαπλών κυκλωμάτων συστημάτων. Τα κύρια κυκλώματα αντιπροσωπεύονται από κυτταρικούς και ιστικούς ομοιοστατικούς μηχανισμούς.Χαρακτηρίζονται από υψηλό βαθμό αυτοματισμού. Ο κύριος ρόλος στον έλεγχο των ομοιοστατικών μηχανισμών των κυττάρων και των ιστών ανήκει σε γενετικούς παράγοντες, τοπικές αντανακλαστικές επιδράσεις, χημικές αλληλεπιδράσεις και αλληλεπιδράσεις επαφής μεταξύ των κυττάρων.

Οι μηχανισμοί ομοιόστασης υφίστανται σημαντικές αλλαγές σε όλη την ανθρώπινη οντογένεση.Μόνο τη 2η εβδομάδα μετά τη γέννηση

Ρύζι. 123. Επιλογές για απώλειες και αποκαταστάσεις στο σώμα

Οι βιολογικές προστατευτικές αντιδράσεις μπαίνουν στο παιχνίδι (δημιουργούνται κύτταρα που παρέχουν κυτταρική και χυμική ανοσία) και η αποτελεσματικότητά τους συνεχίζει να αυξάνεται μέχρι την ηλικία των 10 ετών. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, βελτιώνονται οι μηχανισμοί προστασίας από ξένες γενετικές πληροφορίες, ενώ αυξάνεται και η ωριμότητα του νευρικού και ενδοκρινικού ρυθμιστικού συστήματος. Οι μηχανισμοί ομοιόστασης φτάνουν τη μεγαλύτερη αξιοπιστία τους στην ενήλικη ζωή, προς το τέλος της περιόδου ανάπτυξης και ανάπτυξης του οργανισμού (19-24 ετών). Η γήρανση του σώματος συνοδεύεται από μείωση της αποτελεσματικότητας των μηχανισμών της γενετικής, δομικής, φυσιολογικής ομοιόστασης και εξασθένηση των ρυθμιστικών επιδράσεων του νευρικού και ενδοκρινικού συστήματος.

5. Ομοιόσταση.

Ένας οργανισμός μπορεί να οριστεί ως ένα φυσικοχημικό σύστημα που υπάρχει στο περιβάλλον σε ακίνητη κατάσταση. Αυτή η ικανότητα των ζωντανών συστημάτων να διατηρούν μια στατική κατάσταση σε ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο περιβάλλον είναι που καθορίζει την επιβίωσή τους. Για να εξασφαλιστεί μια ακίνητη κατάσταση, όλοι οι οργανισμοί - από τον μορφολογικά απλούστερο έως τον πιο περίπλοκο - έχουν αναπτύξει μια ποικιλία ανατομικών, φυσιολογικών και συμπεριφορικών προσαρμογών που εξυπηρετούν έναν σκοπό - τη διατήρηση της σταθερότητας του εσωτερικού περιβάλλοντος.

Η ιδέα ότι η σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος παρέχει τις βέλτιστες συνθήκες για τη ζωή και την αναπαραγωγή των οργανισμών εκφράστηκε για πρώτη φορά το 1857 από τον Γάλλο φυσιολόγο Claude Bernard. Σε όλη την επιστημονική του σταδιοδρομία, ο Claude Bernard έμεινε έκπληκτος από την ικανότητα των οργανισμών να ρυθμίζουν και να διατηρούν μέσα σε αρκετά στενά όρια φυσιολογικές παραμέτρους όπως η θερμοκρασία του σώματος ή η περιεκτικότητα σε νερό. Συνόψισε αυτή την ιδέα της αυτορρύθμισης ως τη βάση της φυσιολογικής σταθερότητας με τη μορφή μιας κλασικής πλέον δήλωσης: «Η σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος είναι προϋπόθεση για μια ελεύθερη ζωή».

Ο Claude Bernard τόνισε τη διαφορά μεταξύ του εξωτερικού περιβάλλοντος στο οποίο ζουν οι οργανισμοί και του εσωτερικού περιβάλλοντος στο οποίο βρίσκονται τα μεμονωμένα κύτταρά τους, και κατάλαβε τη σημασία της διατήρησης του εσωτερικού περιβάλλοντος σταθερού. Για παράδειγμα, τα θηλαστικά είναι σε θέση να διατηρήσουν τη θερμοκρασία του σώματος παρά τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος. Εάν κάνει πολύ κρύο, το ζώο μπορεί να μετακινηθεί σε ένα πιο ζεστό ή πιο προστατευμένο μέρος και αν αυτό δεν είναι δυνατό, μπαίνουν στο παιχνίδι μηχανισμοί αυτορρύθμισης, αυξάνοντας τη θερμοκρασία του σώματος και αποτρέποντας την απώλεια θερμότητας. Η προσαρμοστική έννοια αυτού είναι ότι το σώμα ως σύνολο λειτουργεί πιο αποτελεσματικά, αφού τα κύτταρα από τα οποία αποτελείται βρίσκονται σε βέλτιστες συνθήκες. Τα συστήματα αυτορρύθμισης λειτουργούν όχι μόνο σε επίπεδο σώματος, αλλά και σε κυτταρικό επίπεδο. Ένας οργανισμός είναι το άθροισμα των κυττάρων που τον αποτελούν και η βέλτιστη λειτουργία του οργανισμού στο σύνολό του εξαρτάται από τη βέλτιστη λειτουργία των συστατικών του μερών. Οποιοδήποτε σύστημα αυτοοργάνωσης διατηρεί τη σταθερότητα της σύνθεσής του - ποιοτική και ποσοτική. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ομοιόσταση και είναι χαρακτηριστικό των περισσότερων βιολογικών και κοινωνικών συστημάτων. Ο όρος ομοιόσταση εισήχθη το 1932 από τον Αμερικανό φυσιολόγο Walter Cannon.

Ομοιοσταση(Ελληνικά homoios - παρόμοια, ίδια, στάση-κατάσταση, ακινησία) - η σχετική δυναμική σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος (αίμα, λέμφος, υγρό ιστού) και η σταθερότητα βασικών φυσιολογικών λειτουργιών (κυκλοφορία αίματος, αναπνοή, θερμορύθμιση, μεταβολισμός κ.λπ. .). ) σώματα ανθρώπων και ζώων. Οι ρυθμιστικοί μηχανισμοί που διατηρούν τη φυσιολογική κατάσταση ή τις ιδιότητες των κυττάρων, των οργάνων και των συστημάτων ολόκληρου του οργανισμού σε βέλτιστο επίπεδο ονομάζονται ομοιοστατικοί. Ιστορικά και γενετικά, η έννοια της ομοιόστασης έχει βιολογικές και ιατροβιολογικές προϋποθέσεις. Εκεί συσχετίζεται ως μια τελική διαδικασία, μια περίοδος ζωής με έναν ξεχωριστό απομονωμένο οργανισμό ή ανθρώπινο άτομο ως ένα καθαρά βιολογικό φαινόμενο. Το πεπερασμένο της ύπαρξης και η ανάγκη εκπλήρωσης του σκοπού της - η αναπαραγωγή του δικού της είδους - καθιστούν δυνατό τον προσδιορισμό της στρατηγικής επιβίωσης ενός μεμονωμένου οργανισμού μέσω της έννοιας της «συντήρησης». Η «διατήρηση δομικής και λειτουργικής σταθερότητας» είναι η ουσία κάθε ομοιόστασης, που ελέγχεται από έναν ομοιοστάτη ή αυτορυθμίζεται.

Όπως είναι γνωστό, ένα ζωντανό κύτταρο είναι ένα κινητό, αυτορυθμιζόμενο σύστημα. Η εσωτερική του οργάνωση υποστηρίζεται από ενεργές διαδικασίες που στοχεύουν στον περιορισμό, την πρόληψη ή την εξάλειψη των αλλαγών που προκαλούνται από διάφορες επιρροές από το εξωτερικό και το εσωτερικό περιβάλλον. Η δυνατότητα επιστροφής στην αρχική κατάσταση μετά από απόκλιση από ένα ορισμένο μέσο επίπεδο που προκαλείται από έναν ή άλλο «ενοχλητικό» παράγοντα είναι η κύρια ιδιότητα του κυττάρου. Ένας πολυκύτταρος οργανισμός είναι ένας αναπόσπαστος οργανισμός, τα κυτταρικά στοιχεία του οποίου είναι εξειδικευμένα για να εκτελούν διάφορες λειτουργίες. Η αλληλεπίδραση εντός του σώματος πραγματοποιείται με πολύπλοκους ρυθμιστικούς, συντονιστικούς και συσχετιστικούς μηχανισμούς με τη συμμετοχή νευρικών, χυμικών, μεταβολικών και άλλων παραγόντων. Πολλοί μεμονωμένοι μηχανισμοί που ρυθμίζουν τις ενδοκυτταρικές και μεσοκυτταρικές σχέσεις έχουν, σε ορισμένες περιπτώσεις, αμοιβαία αντίθετα αποτελέσματα που εξισορροπούν το ένα το άλλο. Αυτό οδηγεί στην εγκαθίδρυση ενός κινητού φυσιολογικού υποβάθρου (φυσιολογική ισορροπία) στο σώμα και επιτρέπει στο ζωντανό σύστημα να διατηρεί σχετική δυναμική σταθερότητα, παρά τις αλλαγές στο περιβάλλον και τις αλλαγές που προκύπτουν κατά τη διάρκεια της ζωής του οργανισμού.

Όπως δείχνει η έρευνα, οι ρυθμιστικές μέθοδοι που υπάρχουν σε ζωντανούς οργανισμούς έχουν πολλές ομοιότητες με τις ρυθμιστικές συσκευές σε μη ζωντανά συστήματα, όπως οι μηχανές. Και στις δύο περιπτώσεις, η σταθερότητα επιτυγχάνεται μέσω μιας συγκεκριμένης μορφής διαχείρισης.

Η ίδια η ιδέα της ομοιόστασης δεν αντιστοιχεί στην έννοια της σταθερής (μη κυμαινόμενης) ισορροπίας στο σώμα - η αρχή της ισορροπίας δεν ισχύει για πολύπλοκες φυσιολογικές και βιοχημικές διεργασίες που συμβαίνουν στα ζωντανά συστήματα. Επίσης, είναι λάθος να αντιπαραβάλλουμε την ομοιόσταση με τις ρυθμικές διακυμάνσεις στο εσωτερικό περιβάλλον. Η ομοιόσταση με ευρεία έννοια καλύπτει ζητήματα της κυκλικής και φάσης πορείας των αντιδράσεων, της αντιστάθμισης, της ρύθμισης και της αυτορρύθμισης των φυσιολογικών λειτουργιών, της δυναμικής της αλληλεξάρτησης των νευρικών, χυμικών και άλλων συστατικών της ρυθμιστικής διαδικασίας. Τα όρια της ομοιόστασης μπορεί να είναι άκαμπτα και ευέλικτα, αλλάζουν ανάλογα με την ατομική ηλικία, το φύλο, τις κοινωνικές, επαγγελματικές και άλλες συνθήκες.

Ιδιαίτερη σημασία για τη ζωή του σώματος έχει η σταθερότητα της σύστασης του αίματος - η ρευστή βάση του σώματος (fluidmatrix), όπως το θέτει ο W. Cannon. Είναι γνωστή η σταθερότητα της ενεργού αντίδρασης (pH), η ωσμωτική πίεση, η αναλογία ηλεκτρολυτών (νάτριο, ασβέστιο, χλώριο, μαγνήσιο, φώσφορος), η περιεκτικότητα σε γλυκόζη, ο αριθμός των σχηματιζόμενων στοιχείων κ.λπ.. Για παράδειγμα, το pH του αίματος Το , κατά κανόνα, δεν αλλάζει πέρα ​​από το 7,35-7,47. Ακόμη και σοβαρές διαταραχές του μεταβολισμού οξέος-βάσης με παθολογική συσσώρευση οξέων στο υγρό των ιστών, για παράδειγμα στη διαβητική οξέωση, έχουν πολύ μικρή επίδραση στην ενεργό αντίδραση του αίματος. Παρά το γεγονός ότι η οσμωτική πίεση του αίματος και του υγρού των ιστών υπόκειται σε συνεχείς διακυμάνσεις λόγω της συνεχούς παροχής οσμωτικά ενεργών προϊόντων του διάμεσου μεταβολισμού, παραμένει σε ένα ορισμένο επίπεδο και αλλάζει μόνο υπό ορισμένες σοβαρές παθολογικές καταστάσεις. Η διατήρηση σταθερής οσμωτικής πίεσης είναι υψίστης σημασίας για το μεταβολισμό του νερού και τη διατήρηση της ιοντικής ισορροπίας στο σώμα. Η συγκέντρωση των ιόντων νατρίου στο εσωτερικό περιβάλλον είναι η πιο σταθερή. Η περιεκτικότητα σε άλλους ηλεκτρολύτες ποικίλλει επίσης εντός στενών ορίων. Η παρουσία μεγάλου αριθμού ωσμοϋποδοχέων σε ιστούς και όργανα, συμπεριλαμβανομένων των κεντρικών νευρικών σχηματισμών (υποθάλαμος, ιππόκαμπος), και ένα συντονισμένο σύστημα ρυθμιστών του μεταβολισμού του νερού και της σύνθεσης ιόντων επιτρέπει στο σώμα να εξαλείφει γρήγορα τις αλλαγές στην οσμωτική πίεση του αίμα που εμφανίζεται, για παράδειγμα, όταν το νερό εισάγεται στο σώμα.

Παρά το γεγονός ότι το αίμα αντιπροσωπεύει το γενικό εσωτερικό περιβάλλον του σώματος, τα κύτταρα των οργάνων και των ιστών δεν έρχονται σε άμεση επαφή με αυτό. Στους πολυκύτταρους οργανισμούς, κάθε όργανο έχει το δικό του εσωτερικό περιβάλλον (μικροπεριβάλλον), που αντιστοιχεί στα δομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά του και η κανονική κατάσταση των οργάνων εξαρτάται από τη χημική σύνθεση, τις φυσικοχημικές, βιολογικές και άλλες ιδιότητες αυτού του μικροπεριβάλλοντος. Η ομοιόστασή του καθορίζεται από τη λειτουργική κατάσταση των ιστοαιμικών φραγμών και τη διαπερατότητά τους στις κατευθύνσεις του υγρού του αίματος-ιστού. υγρό ιστού - αίμα.

Η σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος για τη δραστηριότητα του κεντρικού νευρικού συστήματος είναι ιδιαίτερης σημασίας: ακόμη και μικρές χημικές και φυσικοχημικές αλλαγές που συμβαίνουν στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό, τα γλοία και τους περικυτταρικούς χώρους μπορούν να προκαλέσουν απότομη διαταραχή στη ροή των ζωτικών διεργασιών σε μεμονωμένους νευρώνες ή στα σύνολα τους. Ένα πολύπλοκο ομοιοστατικό σύστημα, που περιλαμβάνει διάφορους νευροχυμικούς, βιοχημικούς, αιμοδυναμικούς και άλλους ρυθμιστικούς μηχανισμούς, είναι το σύστημα για την εξασφάλιση βέλτιστων επιπέδων αρτηριακής πίεσης. Σε αυτή την περίπτωση, το ανώτερο όριο του επιπέδου της αρτηριακής πίεσης καθορίζεται από τη λειτουργικότητα των βαροϋποδοχέων του αγγειακού συστήματος του σώματος και το κατώτερο όριο καθορίζεται από τις ανάγκες παροχής αίματος του σώματος.

Οι πιο προηγμένοι ομοιοστατικοί μηχανισμοί στο σώμα των ανώτερων ζώων και των ανθρώπων περιλαμβάνουν διαδικασίες θερμορύθμισης. Στα ομοιοθερμικά ζώα, οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στα εσωτερικά μέρη του σώματος δεν ξεπερνούν τα δέκατα του βαθμού κατά τις πιο δραματικές αλλαγές της θερμοκρασίας στο περιβάλλον.

Ο οργανωτικός ρόλος του νευρικού μηχανισμού (η αρχή του νευρισμού) βασίζεται σε ευρέως γνωστές ιδέες σχετικά με την ουσία των αρχών της ομοιόστασης. Ωστόσο, ούτε η κυρίαρχη αρχή, ούτε η θεωρία των λειτουργιών φραγμού, ούτε το γενικό σύνδρομο προσαρμογής, ούτε η θεωρία των λειτουργικών συστημάτων, ούτε η υποθαλαμική ρύθμιση της ομοιόστασης και πολλές άλλες θεωρίες μπορούν να λύσουν πλήρως το πρόβλημα της ομοιόστασης.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η ιδέα της ομοιόστασης δεν χρησιμοποιείται εντελώς θεμιτά για να εξηγήσει μεμονωμένες φυσιολογικές καταστάσεις, διαδικασίες, ακόμη και κοινωνικά φαινόμενα. Έτσι εμφανίστηκαν στη βιβλιογραφία οι όροι «ανοσολογική», «ηλεκτρολύτης», «συστημική», «μοριακή», «φυσικοχημική», «γενετική ομοιόσταση» κ.λπ. Έχουν γίνει προσπάθειες να περιοριστεί το πρόβλημα της ομοιόστασης στην αρχή της αυτορρύθμισης. Ένα παράδειγμα επίλυσης του προβλήματος της ομοιόστασης από την οπτική της κυβερνητικής είναι η προσπάθεια του Ashby (W.R. Ashby, 1948) να κατασκευάσει μια αυτορυθμιζόμενη συσκευή που μοντελοποιεί την ικανότητα των ζωντανών οργανισμών να διατηρούν το επίπεδο ορισμένων ποσοτήτων εντός φυσιολογικά αποδεκτών ορίων.

Στην πράξη, οι ερευνητές και οι κλινικοί γιατροί έρχονται αντιμέτωποι με ζητήματα αξιολόγησης των προσαρμοστικών (προσαρμοστικών) ή αντισταθμιστικών ικανοτήτων του σώματος, της ρύθμισης, της ενδυνάμωσης και της κινητοποίησής τους και της πρόβλεψης των αντιδράσεων του σώματος σε ενοχλητικές επιρροές. Ορισμένες καταστάσεις βλαστικής αστάθειας, που προκαλούνται από ανεπάρκεια, υπερβολική ή ανεπάρκεια ρυθμιστικών μηχανισμών, θεωρούνται «ασθένειες της ομοιόστασης». Σύμφωνα με μια συγκεκριμένη σύμβαση, αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν λειτουργικές διαταραχές στη φυσιολογική λειτουργία του σώματος που σχετίζονται με τη γήρανση του, αναγκαστική αναδιάρθρωση των βιολογικών ρυθμών, ορισμένα φαινόμενα βλαστικής δυστονίας, υπερ- και υποαντισταθμιστική αντιδραστικότητα υπό στρεσογόνες και ακραίες επιρροές κ.λπ.

Για την αξιολόγηση της κατάστασης των ομοιοστατικών μηχανισμών σε φυσιολογικά πειράματα και στην κλινική πρακτική, χρησιμοποιούνται διάφορες δοσολογικές λειτουργικές δοκιμασίες (κρύο, ζέστη, αδρεναλίνη, ινσουλίνη, μεσατόνη κ.λπ.) με προσδιορισμό της αναλογίας βιολογικά δραστικών ουσιών (ορμόνες, μεσολαβητές, μεταβολίτες ) στο αίμα και στα ούρα κ.λπ. .δ.

Βιοφυσικοί μηχανισμοί ομοιόστασης.

Από τη σκοπιά της χημικής βιοφυσικής, η ομοιόσταση είναι μια κατάσταση στην οποία όλες οι διεργασίες που είναι υπεύθυνες για τους μετασχηματισμούς ενέργειας στο σώμα βρίσκονται σε δυναμική ισορροπία. Αυτή η κατάσταση είναι η πιο σταθερή και αντιστοιχεί στο φυσιολογικό βέλτιστο. Σύμφωνα με τις έννοιες της θερμοδυναμικής, ένας οργανισμός και ένα κύτταρο μπορούν να υπάρχουν και να προσαρμοστούν στις περιβαλλοντικές συνθήκες κάτω από τις οποίες μπορεί να δημιουργηθεί μια σταθερή πορεία φυσικών και χημικών διεργασιών σε ένα βιολογικό σύστημα, δηλ. ομοιοσταση. Ο κύριος ρόλος στην καθιέρωση της ομοιόστασης ανήκει κυρίως στα συστήματα κυτταρικής μεμβράνης, τα οποία είναι υπεύθυνα για βιοενεργειακές διεργασίες και ρυθμίζουν τον ρυθμό εισόδου και απελευθέρωσης ουσιών από τα κύτταρα.

Από αυτή την άποψη, οι κύριες αιτίες της διαταραχής είναι μη ενζυματικές αντιδράσεις που συμβαίνουν σε μεμβράνες, ασυνήθιστες για την κανονική ζωή. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτές είναι αλυσιδωτές αντιδράσεις οξείδωσης που περιλαμβάνουν ελεύθερες ρίζες που εμφανίζονται στα φωσφολιπίδια των κυττάρων. Αυτές οι αντιδράσεις οδηγούν σε βλάβη στα δομικά στοιχεία των κυττάρων και διαταραχή της ρυθμιστικής λειτουργίας. Οι παράγοντες που προκαλούν διαταραχή της ομοιόστασης περιλαμβάνουν επίσης παράγοντες που προκαλούν σχηματισμό ριζών - ιονίζουσα ακτινοβολία, μολυσματικές τοξίνες, ορισμένα τρόφιμα, νικοτίνη, καθώς και έλλειψη βιταμινών κ.λπ.

Ένας από τους κύριους παράγοντες που σταθεροποιούν την ομοιοστατική κατάσταση και τις λειτουργίες των μεμβρανών είναι τα βιοαντιοξειδωτικά, τα οποία αναστέλλουν την ανάπτυξη οξειδωτικών ριζικών αντιδράσεων.

Ηλικιακά χαρακτηριστικά της ομοιόστασης στα παιδιά.

Η σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος του σώματος και η σχετική σταθερότητα των φυσικών και χημικών δεικτών στην παιδική ηλικία διασφαλίζονται από την έντονη υπεροχή των αναβολικών μεταβολικών διεργασιών έναντι των καταβολικών. Αυτή είναι μια απαραίτητη προϋπόθεση για την ανάπτυξη και διακρίνει το σώμα του παιδιού από το σώμα των ενηλίκων, στους οποίους η ένταση των μεταβολικών διεργασιών βρίσκεται σε κατάσταση δυναμικής ισορροπίας. Από αυτή την άποψη, η νευροενδοκρινική ρύθμιση της ομοιόστασης του σώματος του παιδιού αποδεικνύεται πιο έντονη από ότι στους ενήλικες. Κάθε ηλικιακή περίοδος χαρακτηρίζεται από συγκεκριμένα χαρακτηριστικά των μηχανισμών ομοιόστασης και τη ρύθμισή τους. Ως εκ τούτου, τα παιδιά είναι πολύ πιο πιθανό από τους ενήλικες να εμφανίσουν σοβαρές διαταραχές της ομοιόστασης, συχνά απειλητικές για τη ζωή. Οι διαταραχές αυτές συνδέονται συχνότερα με την ανωριμότητα των ομοιοστατικών λειτουργιών των νεφρών, με διαταραχές του γαστρεντερικού σωλήνα ή της αναπνευστικής λειτουργίας των πνευμόνων.

Η ανάπτυξη ενός παιδιού, που εκφράζεται σε αύξηση της μάζας των κυττάρων του, συνοδεύεται από ευδιάκριτες αλλαγές στην κατανομή του υγρού στο σώμα. Η απόλυτη αύξηση του όγκου του εξωκυττάριου υγρού υπολείπεται του ρυθμού αύξησης του συνολικού βάρους, επομένως ο σχετικός όγκος του εσωτερικού περιβάλλοντος, εκφρασμένος ως ποσοστό του σωματικού βάρους, μειώνεται με την ηλικία. Αυτή η εξάρτηση είναι ιδιαίτερα έντονη τον πρώτο χρόνο μετά τη γέννηση. Στα μεγαλύτερα παιδιά, ο ρυθμός μεταβολής του σχετικού όγκου του εξωκυττάριου υγρού μειώνεται. Το σύστημα για τη ρύθμιση της σταθερότητας του όγκου του υγρού (ρύθμιση όγκου) παρέχει αντιστάθμιση για αποκλίσεις στο ισοζύγιο νερού εντός αρκετά στενών ορίων. Ο υψηλός βαθμός ενυδάτωσης των ιστών στα νεογέννητα και τα μικρά παιδιά καθορίζει ότι η ανάγκη του παιδιού για νερό (ανά μονάδα βάρους σώματος) είναι σημαντικά υψηλότερη από ό,τι στους ενήλικες. Η απώλεια νερού ή ο περιορισμός του οδηγεί γρήγορα στην ανάπτυξη αφυδάτωσης λόγω του εξωκυτταρικού τομέα, δηλαδή του εσωτερικού περιβάλλοντος. Ταυτόχρονα, τα νεφρά - τα κύρια εκτελεστικά όργανα στο σύστημα ογκορρύθμισης - δεν παρέχουν εξοικονόμηση νερού. Ο περιοριστικός παράγοντας ρύθμισης είναι η ανωριμότητα του νεφρικού σωληναριακού συστήματος. Ένα κρίσιμο χαρακτηριστικό του νευροενδοκρινικού ελέγχου της ομοιόστασης σε νεογνά και μικρά παιδιά είναι η σχετικά υψηλή έκκριση και νεφρική απέκκριση αλδοστερόνης, η οποία έχει άμεσο αντίκτυπο στην κατάσταση ενυδάτωσης των ιστών και στη λειτουργία των νεφρικών σωληναρίων.

Η ρύθμιση της οσμωτικής πίεσης του πλάσματος του αίματος και του εξωκυττάριου υγρού στα παιδιά είναι επίσης περιορισμένη. Η ωσμωτικότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος κυμαίνεται σε ευρύτερο εύρος ( 50 mOsm/l) , από τους ενήλικες

( 6 mOsm/l) . Αυτό οφείλεται στη μεγαλύτερη επιφάνεια σώματος ανά 1 κιλό βάρους και, επομένως, με πιο σημαντικές απώλειες νερού κατά την αναπνοή, καθώς και με την ανωριμότητα των νεφρικών μηχανισμών συγκέντρωσης ούρων στα παιδιά. Οι διαταραχές της ομοιόστασης, που εκδηλώνονται με υπερόσμωση, είναι ιδιαίτερα συχνές στα παιδιά κατά τη νεογνική περίοδο και τους πρώτους μήνες της ζωής. σε μεγαλύτερες ηλικίες αρχίζει να κυριαρχεί η υποόσμωση που σχετίζεται κυρίως με γαστρεντερικές ή νεφρικές παθήσεις. Λιγότερο μελετημένη είναι η ιοντική ρύθμιση της ομοιόστασης, η οποία σχετίζεται στενά με τη δραστηριότητα των νεφρών και τη φύση της διατροφής.

Παλαιότερα, πιστευόταν ότι ο κύριος παράγοντας που καθόριζε την οσμωτική πίεση του εξωκυττάριου υγρού ήταν η συγκέντρωση νατρίου, αλλά πιο πρόσφατες μελέτες έδειξαν ότι δεν υπάρχει στενή συσχέτιση μεταξύ της περιεκτικότητας σε νάτριο στο πλάσμα του αίματος και της τιμής της συνολικής οσμωτικής πίεσης. στην παθολογία. Η εξαίρεση είναι η πλασματική υπέρταση. Επομένως, η διεξαγωγή ομοιοστατικής θεραπείας με τη χορήγηση διαλυμάτων γλυκόζης-άλατος απαιτεί παρακολούθηση όχι μόνο της περιεκτικότητας σε νάτριο στον ορό ή στο πλάσμα του αίματος, αλλά και αλλαγές στη συνολική οσμωτικότητα του εξωκυττάριου υγρού. Η συγκέντρωση σακχάρου και ουρίας έχει μεγάλη σημασία για τη διατήρηση της γενικής οσμωτικής πίεσης στο εσωτερικό περιβάλλον. Η περιεκτικότητα αυτών των οσμωτικά δραστικών ουσιών και η επίδρασή τους στον μεταβολισμό του νερού-αλατιού μπορεί να αυξηθεί απότομα σε πολλές παθολογικές καταστάσεις. Επομένως, σε περίπτωση τυχόν διαταραχών στην ομοιόσταση, είναι απαραίτητος ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης σακχάρου και ουρίας. Λόγω των παραπάνω, στα μικρά παιδιά, εάν παραβιαστεί το καθεστώς νερού-αλατιού και πρωτεΐνης, μπορεί να αναπτυχθεί κατάσταση λανθάνουσας υπερ- ή υποόσμωσης, υπεραζωταιμία.

Ένας σημαντικός δείκτης που χαρακτηρίζει την ομοιόσταση στα παιδιά είναι η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου στο αίμα και στο εξωκυττάριο υγρό. Στην προγεννητική και πρώιμη μεταγεννητική περίοδο, η ρύθμιση της οξεοβασικής ισορροπίας σχετίζεται στενά με τον βαθμό κορεσμού του αίματος με οξυγόνο, ο οποίος εξηγείται από τη σχετική υπεροχή της αναερόβιας γλυκόλυσης στις βιοενεργειακές διεργασίες. Επιπλέον, ακόμη και η μέτρια υποξία στο έμβρυο συνοδεύεται από τη συσσώρευση γαλακτικού οξέος στους ιστούς του. Επιπλέον, η ανωριμότητα της οξεογενετικής λειτουργίας των νεφρών δημιουργεί τις προϋποθέσεις για την ανάπτυξη «φυσιολογικής» οξέωσης (μετατόπιση της οξεοβασικής ισορροπίας στον οργανισμό προς σχετική αύξηση του αριθμού των ανιόντων οξέος). Λόγω των ιδιαιτεροτήτων της ομοιόστασης, τα νεογνά συχνά εμφανίζουν διαταραχές που συνορεύουν μεταξύ φυσιολογικής και παθολογικής.

Η αναδιάρθρωση του νευροενδοκρινικού συστήματος κατά την εφηβεία (εφηβεία) σχετίζεται επίσης με αλλαγές στην ομοιόσταση. Ωστόσο, οι λειτουργίες των εκτελεστικών οργάνων (νεφρά, πνεύμονες) φτάνουν στο μέγιστο βαθμό ωριμότητάς τους σε αυτήν την ηλικία, επομένως τα σοβαρά σύνδρομα ή οι ασθένειες της ομοιόστασης είναι σπάνια και πιο συχνά μιλάμε για αντισταθμισμένες αλλαγές στο μεταβολισμό, οι οποίες μπορούν να ανιχνευθούν μόνο με βιοχημική εξέταση αίματος. Στην κλινική, για τον χαρακτηρισμό της ομοιόστασης στα παιδιά, είναι απαραίτητο να εξεταστούν οι ακόλουθοι δείκτες: αιματοκρίτης, ολική οσμωτική πίεση, περιεκτικότητα σε νάτριο, κάλιο, σάκχαρα, διττανθρακικά και ουρία στο αίμα, καθώς και pH αίματος, p0 2 και pCO 2.

Χαρακτηριστικά της ομοιόστασης σε μεγάλη και γεροντική ηλικία.

Το ίδιο επίπεδο ομοιοστατικών τιμών σε διαφορετικές ηλικιακές περιόδους διατηρείται λόγω διαφόρων μετατοπίσεων στα συστήματα ρύθμισής τους. Για παράδειγμα, η σταθερότητα του επιπέδου της αρτηριακής πίεσης στους νέους διατηρείται λόγω υψηλότερης καρδιακής παροχής και χαμηλής συνολικής περιφερικής αγγειακής αντίστασης και στους ηλικιωμένους και γεροντικούς - λόγω υψηλότερης συνολικής περιφερικής αντίστασης και μείωσης της καρδιακής παροχής. Κατά τη διάρκεια της γήρανσης του σώματος, η σταθερότητα των πιο σημαντικών φυσιολογικών λειτουργιών διατηρείται σε συνθήκες φθίνουσας αξιοπιστίας και μείωσης του πιθανού εύρους φυσιολογικών αλλαγών στην ομοιόσταση. Η διατήρηση της σχετικής ομοιόστασης κατά τη διάρκεια σημαντικών δομικών, μεταβολικών και λειτουργικών αλλαγών επιτυγχάνεται από το γεγονός ότι όχι μόνο η εξαφάνιση, η διάσπαση και η υποβάθμιση συμβαίνουν ταυτόχρονα, αλλά και η ανάπτυξη ειδικών προσαρμοστικών μηχανισμών. Λόγω αυτού, διατηρείται ένα σταθερό επίπεδο σακχάρου στο αίμα, pH αίματος, οσμωτική πίεση, δυναμικό κυτταρικής μεμβράνης κ.λπ.

Σημαντική σημασία για τη διατήρηση της ομοιόστασης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας γήρανσης είναι οι αλλαγές στους μηχανισμούς νευροχυμικής ρύθμισης, η αύξηση της ευαισθησίας των ιστών στη δράση των ορμονών και των μεσολαβητών στο πλαίσιο της εξασθένησης των νευρικών επιδράσεων.

Με τη γήρανση του σώματος, το έργο της καρδιάς, ο πνευμονικός αερισμός, η ανταλλαγή αερίων, οι νεφρικές λειτουργίες, η έκκριση των πεπτικών αδένων, η λειτουργία των ενδοκρινών αδένων, ο μεταβολισμός κ.λπ. αλλάζουν σημαντικά. μια φυσική τροχιά (δυναμική) αλλαγών στην ένταση του μεταβολισμού και των φυσιολογικών λειτουργιών με την πάροδο του χρόνου. Η σημασία της πορείας των αλλαγών που σχετίζονται με την ηλικία είναι πολύ σημαντική για τον χαρακτηρισμό της διαδικασίας γήρανσης ενός ατόμου και τον προσδιορισμό της βιολογικής του ηλικίας.

Σε μεγάλη ηλικία και μεγάλη ηλικία, μειώνεται το γενικό δυναμικό των προσαρμοστικών μηχανισμών. Επομένως, σε μεγάλη ηλικία, κάτω από αυξημένα φορτία, στρες και άλλες καταστάσεις, αυξάνεται η πιθανότητα αποτυχίας των μηχανισμών προσαρμογής και διαταραχής της ομοιόστασης. Αυτή η μείωση της αξιοπιστίας των μηχανισμών ομοιόστασης είναι μια από τις σημαντικότερες προϋποθέσεις για την ανάπτυξη παθολογικών διαταραχών στην τρίτη ηλικία.

Έτσι, η ομοιόσταση είναι μια αναπόσπαστη έννοια που ενώνει λειτουργικά και μορφολογικά καρδιαγγειακό σύστημα, αναπνευστικό σύστημα, νεφρικό σύστημα, μεταβολισμός νερού-ηλεκτρολυτών, οξεοβασική ισορροπία.

Κύριος σκοπός του καρδιαγγειακού συστήματος – παροχή και διανομή αίματος σε όλες τις λεκάνες μικροκυκλοφορίας. Η ποσότητα αίματος που εκτοξεύεται από την καρδιά σε 1 λεπτό είναι ο λεπτός όγκος. Ωστόσο, η λειτουργία του καρδιαγγειακού συστήματος δεν είναι απλώς να διατηρεί ένα δεδομένο λεπτό όγκο και να τον κατανέμει μεταξύ των πισινών, αλλά να αλλάζει τον λεπτό όγκο σύμφωνα με τη δυναμική των αναγκών των ιστών σε διαφορετικές καταστάσεις.

Το κύριο καθήκον του αίματος είναι η μεταφορά οξυγόνου. Πολλοί χειρουργικοί ασθενείς εμφανίζουν οξεία πτώση της καρδιακής παροχής, η οποία μειώνει την παροχή οξυγόνου στους ιστούς και μπορεί να προκαλέσει το θάνατο κυττάρων, οργάνου, ακόμη και ολόκληρου του σώματος. Επομένως, η αξιολόγηση της λειτουργίας του καρδιαγγειακού συστήματος θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη όχι μόνο τον μικρό όγκο, αλλά και την παροχή οξυγόνου στους ιστούς και την ανάγκη τους για αυτό.

Κύριος σκοπός αναπνευστικά συστήματα – εξασφάλιση επαρκούς ανταλλαγής αερίων μεταξύ του σώματος και του περιβάλλοντος με έναν συνεχώς μεταβαλλόμενο ρυθμό μεταβολικών διεργασιών. Η φυσιολογική λειτουργία του αναπνευστικού συστήματος είναι να διατηρεί ένα σταθερό επίπεδο οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα στο αρτηριακό αίμα με φυσιολογική αγγειακή αντίσταση στην πνευμονική κυκλοφορία και με φυσιολογική δαπάνη ενέργειας για αναπνευστική εργασία.

Αυτό το σύστημα είναι στενά συνδεδεμένο με άλλα συστήματα, και κυρίως με το καρδιαγγειακό σύστημα. Η λειτουργία του αναπνευστικού συστήματος περιλαμβάνει αερισμό, πνευμονική κυκλοφορία, διάχυση αερίων στην κυψελιδική-τριχοειδική μεμβράνη, μεταφορά αερίων από το αίμα και την αναπνοή των ιστών.

Λειτουργίες νεφρικό σύστημα : Οι νεφροί είναι το κύριο όργανο που έχει σχεδιαστεί για να διατηρεί τη σταθερότητα των φυσικών και χημικών συνθηκών στο σώμα. Η κύρια λειτουργία τους είναι η απέκκριση. Περιλαμβάνει: ρύθμιση της ισορροπίας νερού και ηλεκτρολυτών, διατήρηση της οξεοβασικής ισορροπίας και απομάκρυνση μεταβολικών προϊόντων πρωτεϊνών και λιπών από το σώμα.

Λειτουργίες μεταβολισμός νερού-ηλεκτρολύτη : Το νερό στο σώμα παίζει ρόλο μεταφοράς, γεμίζοντας κύτταρα, ενδιάμεσους (ενδιάμεσους) και αγγειακούς χώρους, είναι διαλύτης αλάτων, κολλοειδών και κρυσταλλοειδών και συμμετέχει σε βιοχημικές αντιδράσεις. Όλα τα βιοχημικά υγρά είναι ηλεκτρολύτες, αφού τα άλατα και τα κολλοειδή που είναι διαλυμένα στο νερό βρίσκονται σε διάσπαση κατάσταση. Είναι αδύνατο να απαριθμήσουμε όλες τις λειτουργίες των ηλεκτρολυτών, αλλά οι κυριότερες είναι: διατήρηση της οσμωτικής πίεσης, διατήρηση της αντίδρασης του εσωτερικού περιβάλλοντος, συμμετοχή σε βιοχημικές αντιδράσεις.

Κύριος σκοπός ισορροπία οξέος-βάσης είναι η διατήρηση σταθερού pH των σωματικών υγρών ως βάση για φυσιολογικές βιοχημικές αντιδράσεις και, κατά συνέπεια, δραστηριότητα της ζωής. Ο μεταβολισμός συμβαίνει με την απαραίτητη συμμετοχή ενζυματικών συστημάτων, η δραστηριότητα των οποίων εξαρτάται στενά από τη χημική αντίδραση του ηλεκτρολύτη. Μαζί με το μεταβολισμό νερού-ηλεκτρολύτη, η οξεοβασική ισορροπία παίζει καθοριστικό ρόλο στη σειρά των βιοχημικών αντιδράσεων. Τα ρυθμιστικά συστήματα και πολλά φυσιολογικά συστήματα του σώματος συμμετέχουν στη ρύθμιση της οξεοβασικής ισορροπίας.

Ομοιοσταση

Ομοιόσταση, homeorez, ομοιομορφία - χαρακτηριστικά της κατάστασης του σώματος.Η συστημική ουσία του οργανισμού εκδηλώνεται κυρίως στην ικανότητά του να αυτορυθμίζεται σε συνεχώς μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Δεδομένου ότι όλα τα όργανα και οι ιστοί του σώματος αποτελούνται από κύτταρα, καθένα από τα οποία είναι ένας σχετικά ανεξάρτητος οργανισμός, η κατάσταση του εσωτερικού περιβάλλοντος του ανθρώπινου σώματος έχει μεγάλη σημασία για την κανονική του λειτουργία. Για το ανθρώπινο σώμα - ένα πλάσμα της ξηράς - το περιβάλλον αποτελείται από την ατμόσφαιρα και τη βιόσφαιρα, ενώ αλληλεπιδρά σε ένα βαθμό με τη λιθόσφαιρα, την υδρόσφαιρα και τη νοόσφαιρα. Ταυτόχρονα, τα περισσότερα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος είναι βυθισμένα σε ένα υγρό μέσο, ​​το οποίο αντιπροσωπεύεται από αίμα, λέμφο και μεσοκυττάριο υγρό. Μόνο οι ιστοί του δέρματος αλληλεπιδρούν άμεσα με το ανθρώπινο περιβάλλον· όλα τα άλλα κύτταρα είναι απομονωμένα από τον έξω κόσμο, γεγονός που επιτρέπει στο σώμα να τυποποιεί σε μεγάλο βαθμό τις συνθήκες ύπαρξής τους. Ειδικότερα, η ικανότητα διατήρησης σταθερής θερμοκρασίας σώματος περίπου 37 ° C εξασφαλίζει τη σταθερότητα των μεταβολικών διεργασιών, καθώς όλες οι βιοχημικές αντιδράσεις που αποτελούν την ουσία του μεταβολισμού εξαρτώνται πολύ από τη θερμοκρασία. Είναι εξίσου σημαντικό να διατηρείται σταθερή τάση οξυγόνου, διοξειδίου του άνθρακα, συγκέντρωσης διαφόρων ιόντων κ.λπ. στα υγρά μέσα του σώματος. Υπό κανονικές συνθήκες ύπαρξης, συμπεριλαμβανομένης της προσαρμογής και της δραστηριότητας, προκύπτουν μικρές αποκλίσεις αυτών των ειδών παραμέτρων, αλλά εξαλείφονται γρήγορα και το εσωτερικό περιβάλλον του σώματος επιστρέφει σε σταθερό κανόνα. Ο μεγάλος Γάλλος φυσιολόγος του 19ου αιώνα. Ο Claude Bernard υποστήριξε: «Η σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος είναι απαραίτητη προϋπόθεση για μια ελεύθερη ζωή». Οι φυσιολογικοί μηχανισμοί που διασφαλίζουν τη διατήρηση ενός σταθερού εσωτερικού περιβάλλοντος ονομάζονται ομοιοστατικοί και το ίδιο το φαινόμενο, το οποίο αντανακλά την ικανότητα του σώματος να αυτορυθμίζει το εσωτερικό περιβάλλον, ονομάζεται ομοιόσταση. Αυτός ο όρος εισήχθη το 1932 από τον W. Cannon, έναν από εκείνους τους φυσιολόγους του 20ου αιώνα που, μαζί με τους N.A. Bernstein, P.K. Anokhin και N. Wiener, στάθηκαν στις απαρχές της επιστήμης του ελέγχου - της κυβερνητικής. Ο όρος «ομοιόσταση» χρησιμοποιείται όχι μόνο στη φυσιολογική, αλλά και στην κυβερνητική έρευνα, αφού η διατήρηση της σταθερότητας οποιωνδήποτε χαρακτηριστικών ενός σύνθετου συστήματος είναι ο κύριος στόχος κάθε διαχείρισης.

Ένας άλλος αξιόλογος ερευνητής, ο K. Waddington, επέστησε την προσοχή στο γεγονός ότι το σώμα είναι ικανό να διατηρήσει όχι μόνο τη σταθερότητα της εσωτερικής του κατάστασης, αλλά και τη σχετική σταθερότητα των δυναμικών χαρακτηριστικών, δηλαδή την πορεία των διαδικασιών στο χρόνο. Το φαινόμενο αυτό, κατ' αναλογία με την ομοιόσταση, ονομάστηκε homeorez. Έχει ιδιαίτερη σημασία για έναν αναπτυσσόμενο και αναπτυσσόμενο οργανισμό και συνίσταται στο γεγονός ότι ο οργανισμός είναι σε θέση να διατηρήσει (εντός ορισμένων ορίων, φυσικά) ένα «κανάλι ανάπτυξης» κατά τη διάρκεια των δυναμικών του μετασχηματισμών. Ειδικότερα, εάν ένα παιδί, λόγω ασθένειας ή απότομης επιδείνωσης των συνθηκών διαβίωσης που οφείλεται σε κοινωνικούς λόγους (πόλεμος, σεισμός κ.λπ.), υστερεί σημαντικά σε σχέση με τους κανονικά αναπτυσσόμενους συνομηλίκους του, αυτό δεν σημαίνει ότι μια τέτοια καθυστέρηση είναι θανατηφόρα και μη αναστρέψιμη. . Εάν η περίοδος των δυσμενών γεγονότων τελειώσει και το παιδί λάβει συνθήκες κατάλληλες για ανάπτυξη, τότε τόσο στην ανάπτυξη όσο και στο επίπεδο λειτουργικής ανάπτυξης θα φτάσει σύντομα με τους συνομηλίκους του και στο μέλλον δεν διαφέρει σημαντικά από αυτούς. Αυτό εξηγεί το γεγονός ότι τα παιδιά που έχουν υποστεί μια σοβαρή ασθένεια σε νεαρή ηλικία συχνά εξελίσσονται σε υγιείς ενήλικες με καλές αναλογίες. Το Homeorez διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο τόσο στον έλεγχο της οντογενετικής ανάπτυξης όσο και στις διαδικασίες προσαρμογής. Εν τω μεταξύ, οι φυσιολογικοί μηχανισμοί της ομοιόστασης δεν έχουν ακόμη μελετηθεί επαρκώς.

Η τρίτη μορφή αυτορρύθμισης της σταθερότητας του σώματος είναι ομοιομορφία - την ικανότητα διατήρησης σταθερής μορφής. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι πιο χαρακτηριστικό για έναν ενήλικο οργανισμό, αφού η ανάπτυξη και η ανάπτυξη είναι ασύμβατες με το αμετάβλητο της μορφής. Παρόλα αυτά, αν λάβουμε υπόψη μικρά χρονικά διαστήματα, ειδικά σε περιόδους αναστολής της ανάπτυξης, τότε η ικανότητα ομοιομορφίας μπορεί να βρεθεί στα παιδιά. Το θέμα είναι ότι στο σώμα υπάρχει μια συνεχής αλλαγή γενεών των κυττάρων που το αποτελούν. Τα κύτταρα δεν ζουν πολύ (η μόνη εξαίρεση είναι τα νευρικά κύτταρα): η κανονική διάρκεια ζωής των κυττάρων του σώματος είναι εβδομάδες ή μήνες. Ωστόσο, κάθε νέα γενιά κυττάρων επαναλαμβάνει σχεδόν ακριβώς το σχήμα, το μέγεθος, τη θέση και, κατά συνέπεια, τις λειτουργικές ιδιότητες της προηγούμενης γενιάς. Ειδικοί φυσιολογικοί μηχανισμοί αποτρέπουν σημαντικές αλλαγές στο σωματικό βάρος υπό συνθήκες νηστείας ή υπερφαγίας. Συγκεκριμένα, κατά τη διάρκεια της νηστείας, η πεπτικότητα των θρεπτικών συστατικών αυξάνεται απότομα και κατά την υπερκατανάλωση τροφής, αντίθετα, οι περισσότερες πρωτεΐνες, λίπη και υδατάνθρακες που παρέχονται με την τροφή «καίγονται» χωρίς κανένα όφελος για τον οργανισμό. Έχει αποδειχθεί (N.A. Smirnova) ότι σε έναν ενήλικα, απότομες και σημαντικές αλλαγές στο σωματικό βάρος (κυρίως λόγω της ποσότητας λίπους) προς οποιαδήποτε κατεύθυνση είναι σίγουρα σημάδια αποτυχίας προσαρμογής, υπερέντασης και υποδεικνύουν λειτουργική κακή κατάσταση του σώματος . Το σώμα του παιδιού γίνεται ιδιαίτερα ευαίσθητο στις εξωτερικές επιρροές κατά τις περιόδους της πιο γρήγορης ανάπτυξης. Η παραβίαση της ομοιόμορφης είναι το ίδιο δυσμενές σημάδι με τις παραβιάσεις της ομοιόστασης και της ομοιόστασης.

Η έννοια των βιολογικών σταθερών.Το σώμα είναι ένα σύμπλεγμα από έναν τεράστιο αριθμό διαφορετικών ουσιών. Κατά τη διάρκεια της ζωής των κυττάρων του σώματος, η συγκέντρωση αυτών των ουσιών μπορεί να αλλάξει σημαντικά, πράγμα που σημαίνει αλλαγή στο εσωτερικό περιβάλλον. Θα ήταν αδιανόητο εάν τα συστήματα ελέγχου του οργανισμού αναγκάζονταν να παρακολουθούν τη συγκέντρωση όλων αυτών των ουσιών, δηλ. έχουν πολλούς αισθητήρες (υποδοχείς), αναλύουν συνεχώς την τρέχουσα κατάσταση, λαμβάνουν αποφάσεις ελέγχου και παρακολουθούν την αποτελεσματικότητά τους. Ούτε οι πληροφορίες ούτε οι ενεργειακοί πόροι του σώματος θα ήταν επαρκείς για έναν τέτοιο τρόπο ελέγχου όλων των παραμέτρων. Επομένως, το σώμα περιορίζεται στην παρακολούθηση ενός σχετικά μικρού αριθμού από τους πιο σημαντικούς δείκτες, οι οποίοι πρέπει να διατηρούνται σε σχετικά σταθερό επίπεδο για την ευημερία της συντριπτικής πλειονότητας των κυττάρων του σώματος. Αυτές οι πιο αυστηρά παράμετροι ομοιόστασης μετατρέπονται έτσι σε «βιολογικές σταθερές» και η αμετάβλητη τους εξασφαλίζεται από μερικές φορές αρκετά σημαντικές διακυμάνσεις σε άλλες παραμέτρους που δεν ταξινομούνται ως ομοιόσταση. Έτσι, τα επίπεδα των ορμονών που εμπλέκονται στη ρύθμιση της ομοιόστασης μπορούν να αλλάξουν στο αίμα δεκάδες φορές ανάλογα με την κατάσταση του εσωτερικού περιβάλλοντος και την επίδραση εξωτερικών παραγόντων. Ταυτόχρονα, οι παράμετροι της ομοιόστασης αλλάζουν μόνο κατά 10-20%.

Οι σημαντικότερες βιολογικές σταθερές.Από τις σημαντικότερες βιολογικές σταθερές, για τη διατήρηση των οποίων σε σχετικά σταθερό επίπεδο είναι υπεύθυνα διάφορα φυσιολογικά συστήματα του σώματος, θα πρέπει να αναφέρουμε θερμοκρασία σώματος, επίπεδο γλυκόζης στο αίμα, περιεκτικότητα ιόντων Η+ στα σωματικά υγρά, μερική τάση οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα στους ιστούς.

Νόσος ως σημείο ή συνέπεια διαταραχών ομοιόστασης.Σχεδόν όλες οι ανθρώπινες ασθένειες σχετίζονται με διαταραχή της ομοιόστασης. Για παράδειγμα, σε πολλές μολυσματικές ασθένειες, καθώς και στην περίπτωση φλεγμονωδών διεργασιών, η ομοιόσταση της θερμοκρασίας στο σώμα διαταράσσεται έντονα: εμφανίζεται πυρετός (πυρετός), μερικές φορές απειλητικός για τη ζωή. Ο λόγος για αυτή τη διαταραχή της ομοιόστασης μπορεί να βρίσκεται τόσο στα χαρακτηριστικά της νευροενδοκρινικής αντίδρασης όσο και σε διαταραχές στη δραστηριότητα των περιφερειακών ιστών. Σε αυτή την περίπτωση, η εκδήλωση της νόσου - αυξημένη θερμοκρασία - είναι συνέπεια παραβίασης της ομοιόστασης.

Συνήθως, οι εμπύρετες καταστάσεις συνοδεύονται από οξέωση - παραβίαση της οξεοβασικής ισορροπίας και μετατόπιση της αντίδρασης των σωματικών υγρών στην όξινη πλευρά. Η οξέωση είναι επίσης χαρακτηριστική για όλες τις ασθένειες που σχετίζονται με επιδείνωση του καρδιαγγειακού και αναπνευστικού συστήματος (καρδιακές και αγγειακές παθήσεις, φλεγμονώδεις και αλλεργικές βλάβες του βρογχοπνευμονικού συστήματος κ.λπ.). Η οξέωση συχνά συνοδεύει τις πρώτες ώρες της ζωής ενός νεογέννητου, ειδικά εάν δεν άρχισε να αναπνέει κανονικά αμέσως μετά τη γέννηση. Για να εξαλειφθεί αυτή η κατάσταση, το νεογέννητο τοποθετείται σε ειδικό θάλαμο με υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο. Η μεταβολική οξέωση κατά τη διάρκεια της έντονης μυϊκής δραστηριότητας μπορεί να εμφανιστεί σε άτομα οποιασδήποτε ηλικίας και εκδηλώνεται με δύσπνοια και αυξημένη εφίδρωση, καθώς και μυϊκό πόνο. Μετά την ολοκλήρωση της εργασίας, η κατάσταση της οξέωσης μπορεί να επιμείνει από αρκετά λεπτά έως 2-3 ημέρες, ανάλογα με τον βαθμό κόπωσης, τη φυσική κατάσταση και την αποτελεσματικότητα των ομοιοστατικών μηχανισμών.

Οι ασθένειες που οδηγούν σε διαταραχή της ομοιόστασης νερού-αλατιού είναι πολύ επικίνδυνες, για παράδειγμα η χολέρα, κατά την οποία μια τεράστια ποσότητα νερού απομακρύνεται από το σώμα και οι ιστοί χάνουν τις λειτουργικές τους ιδιότητες. Πολλές ασθένειες των νεφρών οδηγούν επίσης σε διαταραχή της ομοιόστασης νερού-αλατιού. Ως αποτέλεσμα ορισμένων από αυτές τις ασθένειες, μπορεί να αναπτυχθεί αλκάλωση - υπερβολική αύξηση της συγκέντρωσης αλκαλικών ουσιών στο αίμα και αύξηση του pH (μετατόπιση προς την αλκαλική πλευρά).

Σε ορισμένες περιπτώσεις, μικρές αλλά μακροχρόνιες διαταραχές στην ομοιόσταση μπορεί να προκαλέσουν την ανάπτυξη ορισμένων ασθενειών. Έτσι, υπάρχουν ενδείξεις ότι η υπερβολική κατανάλωση ζάχαρης και άλλων πηγών υδατανθράκων που διαταράσσουν την ομοιόσταση της γλυκόζης οδηγεί σε βλάβη στο πάγκρεας, με αποτέλεσμα ένα άτομο να αναπτύξει διαβήτη. Η υπερβολική κατανάλωση επιτραπέζιων και άλλων ορυκτών αλάτων, καυτών καρυκευμάτων κ.λπ., που αυξάνουν το φορτίο στο απεκκριτικό σύστημα, είναι επίσης επικίνδυνη. Τα νεφρά μπορεί να μην είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν την αφθονία των ουσιών που πρέπει να αφαιρεθούν από το σώμα, με αποτέλεσμα τη διακοπή της ομοιόστασης νερού-αλατιού. Μία από τις εκδηλώσεις του είναι το οίδημα - η συσσώρευση υγρού στους μαλακούς ιστούς του σώματος. Η αιτία του οιδήματος συνήθως έγκειται είτε στην ανεπάρκεια του καρδιαγγειακού συστήματος, είτε στη διαταραχή της νεφρικής λειτουργίας και, κατά συνέπεια, στον μεταβολισμό των μετάλλων.

Η ομοιόσταση είναι:

Ομοιοσταση

Ομοιοσταση(αρχαία ελληνική ὁμοιοστάσις από το ὁμοιος - πανομοιότυπο, παρόμοιο και στάσις - ορθοστασία, ακινησία) - αυτορρύθμιση, η ικανότητα ενός ανοιχτού συστήματος να διατηρεί τη σταθερότητα της εσωτερικής του κατάστασης μέσω συντονισμένων αντιδράσεων που στοχεύουν στη διατήρηση της δυναμικής ισορροπίας. Η επιθυμία του συστήματος να αναπαραχθεί, να αποκαταστήσει τη χαμένη ισορροπία και να ξεπεράσει την αντίσταση του εξωτερικού περιβάλλοντος.

Η ομοιόσταση του πληθυσμού είναι η ικανότητα ενός πληθυσμού να διατηρεί έναν ορισμένο αριθμό ατόμων του για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Ο Αμερικανός φυσιολόγος Walter B. Cannon, στο βιβλίο του το 1932 The Wisdom of the Body, πρότεινε τον όρο ως όνομα για «τις συντονισμένες φυσιολογικές διεργασίες που διατηρούν τις περισσότερες από τις σταθερές καταστάσεις του σώματος». Στη συνέχεια, αυτός ο όρος επεκτάθηκε στην ικανότητα να διατηρεί δυναμικά τη σταθερότητα της εσωτερικής του κατάστασης οποιουδήποτε ανοιχτού συστήματος. Ωστόσο, η ιδέα της σταθερότητας του εσωτερικού περιβάλλοντος διατυπώθηκε το 1878 από τον Γάλλο επιστήμονα Claude Bernard.

Γενικές πληροφορίες

Ο όρος ομοιόσταση χρησιμοποιείται συχνότερα στη βιολογία. Οι πολυκύτταροι οργανισμοί πρέπει να διατηρούν ένα σταθερό εσωτερικό περιβάλλον για να υπάρχουν. Πολλοί οικολόγοι είναι πεπεισμένοι ότι αυτή η αρχή ισχύει και για το εξωτερικό περιβάλλον. Εάν το σύστημα δεν είναι σε θέση να αποκαταστήσει την ισορροπία του, μπορεί τελικά να σταματήσει να λειτουργεί.

Πολύπλοκα συστήματα - όπως το ανθρώπινο σώμα - πρέπει να έχουν ομοιόσταση για να παραμένουν σταθερά και να υπάρχουν. Αυτά τα συστήματα όχι μόνο πρέπει να προσπαθούν να επιβιώσουν, αλλά πρέπει επίσης να προσαρμοστούν στις περιβαλλοντικές αλλαγές και να εξελιχθούν.

Ιδιότητες της ομοιόστασης

Τα ομοιοστατικά συστήματα έχουν τις ακόλουθες ιδιότητες:

• Αστάθειασύστημα: δοκιμή του καλύτερου τρόπου προσαρμογής.
• Προσπάθεια για ισορροπία: Ολόκληρη η εσωτερική, δομική και λειτουργική οργάνωση των συστημάτων συμβάλλει στη διατήρηση της ισορροπίας.
• Απρόβλεπτο: Το αποτέλεσμα μιας συγκεκριμένης ενέργειας μπορεί συχνά να είναι διαφορετικό από αυτό που αναμενόταν.

Παραδείγματα ομοιόστασης σε θηλαστικά:

• Ρύθμιση της ποσότητας των μικροθρεπτικών συστατικών και του νερού στον οργανισμό - ωσμορύθμιση. Εκτελείται στα νεφρά.
• Απομάκρυνση άχρηστων προϊόντων από τη μεταβολική διαδικασία - απέκκριση. Διενεργείται από εξωκρινικά όργανα - νεφρά, πνεύμονες, ιδρωτοποιούς αδένες και το γαστρεντερικό σωλήνα.
• Ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος. Μείωση της θερμοκρασίας μέσω της εφίδρωσης, διάφορες θερμορρυθμιστικές αντιδράσεις.
• Ρύθμιση των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα. Εκτελείται κυρίως από το ήπαρ, την ινσουλίνη και τη γλυκαγόνη που εκκρίνεται από το πάγκρεας.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αν και το σώμα βρίσκεται σε ισορροπία, η φυσιολογική του κατάσταση μπορεί να είναι δυναμική. Πολλοί οργανισμοί εμφανίζουν ενδογενείς αλλαγές με τη μορφή κιρκάδιων, υπερδιαδικών και υπέρδικων ρυθμών. Έτσι, ακόμη και όταν βρίσκεται σε ομοιόσταση, η θερμοκρασία του σώματος, η αρτηριακή πίεση, ο καρδιακός ρυθμός και οι περισσότεροι μεταβολικοί δείκτες δεν βρίσκονται πάντα σε σταθερό επίπεδο, αλλά αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου.

Μηχανισμοί ομοιόστασης: ανατροφοδότηση

Κύριο άρθρο: Ανατροφοδότηση

Όταν συμβαίνει μια αλλαγή στις μεταβλητές, υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ανατροφοδότησης στους οποίους ανταποκρίνεται το σύστημα:

1. Αρνητική ανάδραση, που εκφράζεται ως αντίδραση στην οποία το σύστημα ανταποκρίνεται με τρόπο που αντιστρέφει την κατεύθυνση της αλλαγής. Δεδομένου ότι η ανατροφοδότηση χρησιμεύει για τη διατήρηση της σταθερότητας του συστήματος, επιτρέπει τη διατήρηση της ομοιόστασης.
   • Για παράδειγμα, όταν αυξάνεται η συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στο ανθρώπινο σώμα, έρχεται ένα σήμα στους πνεύμονες για να αυξήσουν τη δραστηριότητά τους και να εκπνεύσουν περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα.
   • Η θερμορύθμιση είναι ένα άλλο παράδειγμα αρνητικής ανάδρασης. Όταν η θερμοκρασία του σώματος αυξάνεται (ή πέφτει), οι θερμοϋποδοχείς στο δέρμα και στον υποθάλαμο καταγράφουν την αλλαγή, ενεργοποιώντας ένα σήμα από τον εγκέφαλο. Αυτό το σήμα, με τη σειρά του, προκαλεί μια απόκριση - μείωση της θερμοκρασίας (ή αύξηση).
2. Θετική ανατροφοδότηση, η οποία εκφράζεται σε αυξανόμενες αλλαγές σε μια μεταβλητή. Έχει αποσταθεροποιητική δράση και επομένως δεν οδηγεί σε ομοιόσταση. Η θετική ανάδραση είναι λιγότερο συχνή στα φυσικά συστήματα, αλλά έχει και τις χρήσεις της.
   • Για παράδειγμα, στα νεύρα, ένα ηλεκτρικό δυναμικό κατωφλίου προκαλεί τη δημιουργία ενός πολύ μεγαλύτερου δυναμικού δράσης. Η πήξη του αίματος και τα γεγονότα κατά τη γέννηση μπορούν να αναφερθούν ως άλλα παραδείγματα θετικής ανατροφοδότησης.

Τα σταθερά συστήματα απαιτούν συνδυασμούς και των δύο τύπων ανάδρασης. Ενώ η αρνητική ανάδραση επιτρέπει την επιστροφή σε μια ομοιοστατική κατάσταση, η θετική ανατροφοδότηση χρησιμοποιείται για τη μετάβαση σε μια εντελώς νέα (και ίσως λιγότερο επιθυμητή) κατάσταση ομοιόστασης, μια κατάσταση που ονομάζεται «μετασταθερότητα». Τέτοιες καταστροφικές αλλαγές μπορούν να συμβούν, για παράδειγμα, με αύξηση των θρεπτικών ουσιών σε ποτάμια με καθαρά νερά, οδηγώντας σε ομοιοστατική κατάσταση υψηλού ευτροφισμού (υπερανάπτυξη φυκιών της κοίτης του ποταμού) και θολότητας.

Οικολογική ομοιόσταση

Η οικολογική ομοιόσταση παρατηρείται σε κοινότητες κορύφωσης με την υψηλότερη δυνατή βιοποικιλότητα υπό ευνοϊκές περιβαλλοντικές συνθήκες.

Σε διαταραγμένα οικοσυστήματα ή υποκορύφωμα βιολογικές κοινότητες - όπως το νησί Κρακατόα, μετά από μια τεράστια ηφαιστειακή έκρηξη το 1883 - η κατάσταση της ομοιόστασης του προηγούμενου οικοσυστήματος κορύφωσης των δασών καταστράφηκε, όπως και όλη η ζωή σε αυτό το νησί. Το Κρακατόα, στα χρόνια που ακολούθησαν την έκρηξη, πέρασε από μια αλυσίδα οικολογικών αλλαγών στις οποίες νέα είδη φυτών και ζώων διαδέχονταν το ένα το άλλο, οδηγώντας στη βιοποικιλότητα και στην κοινότητα κορύφωσης που προέκυψε. Η οικολογική διαδοχή στο Κρακατόα πραγματοποιήθηκε σε διάφορα στάδια. Η πλήρης αλυσίδα διαδοχών που οδηγεί στην κορύφωση ονομάζεται πρεσέρια. Στο παράδειγμα της Κρακατόα, το νησί ανέπτυξε μια κοινότητα κορύφωσης με οκτώ χιλιάδες διαφορετικά είδη που καταγράφηκαν το 1983, εκατό χρόνια αφότου η έκρηξη εξαφάνισε τη ζωή σε αυτό. Τα δεδομένα επιβεβαιώνουν ότι η κατάσταση παραμένει σε ομοιόσταση για αρκετό καιρό, με την εμφάνιση νέων ειδών πολύ γρήγορα να οδηγεί στην ταχεία εξαφάνιση των παλαιών.

Η περίπτωση της Κρακατόα και άλλων διαταραγμένων ή άθικτων οικοσυστημάτων δείχνει ότι ο αρχικός αποικισμός από πρωτοπόρα είδη λαμβάνει χώρα μέσω αναπαραγωγικών στρατηγικών θετικής ανάδρασης στις οποίες τα είδη διασκορπίζονται, παράγοντας όσο το δυνατόν περισσότερους απογόνους, αλλά με μικρή επένδυση στην επιτυχία του κάθε ατόμου. Σε τέτοια είδη υπάρχει ταχεία ανάπτυξη και εξίσου γρήγορη κατάρρευση (για παράδειγμα, μέσω μιας επιδημίας). Καθώς ένα οικοσύστημα πλησιάζει στην κορύφωση, τέτοια είδη αντικαθίστανται από πιο πολύπλοκα είδη κορύφωσης που, μέσω αρνητικής ανατροφοδότησης, προσαρμόζονται στις συγκεκριμένες συνθήκες του περιβάλλοντός τους. Αυτά τα είδη ελέγχονται προσεκτικά από τη δυνητική φέρουσα ικανότητα του οικοσυστήματος και ακολουθούν διαφορετική στρατηγική - παράγοντας λιγότερους απογόνους, η αναπαραγωγική επιτυχία των οποίων επενδύει περισσότερη ενέργεια στο μικροπεριβάλλον της συγκεκριμένης οικολογικής θέσης του.

Η ανάπτυξη ξεκινά με την κοινότητα των πρωτοπόρων και τελειώνει με την κοινότητα της κορύφωσης. Αυτή η κοινότητα κορύφωσης σχηματίζεται όταν η χλωρίδα και η πανίδα έρχονται σε ισορροπία με το τοπικό περιβάλλον.

Τέτοια οικοσυστήματα σχηματίζουν ετεραρχίες στις οποίες η ομοιόσταση σε ένα επίπεδο συμβάλλει σε ομοιοστατικές διεργασίες σε ένα άλλο πολύπλοκο επίπεδο. Για παράδειγμα, η απώλεια φύλλων από ένα ώριμο τροπικό δέντρο παρέχει χώρο για νέα ανάπτυξη και εμπλουτίζει το έδαφος. Ομοίως, το τροπικό δέντρο μειώνει την πρόσβαση στο φως σε χαμηλότερα επίπεδα και βοηθά στην πρόληψη της εισβολής από άλλα είδη. Αλλά και τα δέντρα πέφτουν στο έδαφος και η ανάπτυξη του δάσους εξαρτάται από τη συνεχή αλλαγή των δέντρων και τον κύκλο των θρεπτικών ουσιών που πραγματοποιείται από βακτήρια, έντομα και μύκητες. Ομοίως, τέτοια δάση συμβάλλουν σε οικολογικές διεργασίες, όπως η ρύθμιση των μικροκλίματος ή των υδρολογικών κύκλων ενός οικοσυστήματος, και πολλά διαφορετικά οικοσυστήματα μπορούν να αλληλεπιδράσουν για να διατηρήσουν την ομοιόσταση της αποστράγγισης ποταμών σε μια βιολογική περιοχή. Η βιοπεριφερειακή μεταβλητότητα παίζει επίσης ρόλο στην ομοιοστατική σταθερότητα μιας βιολογικής περιοχής ή βιομάζας.

Βιολογική ομοιόσταση

Περισσότερες πληροφορίες: Οξινοβασική ισορροπία

Η ομοιόσταση δρα ως θεμελιώδες χαρακτηριστικό των ζωντανών οργανισμών και νοείται ως διατήρηση του εσωτερικού περιβάλλοντος εντός αποδεκτών ορίων.

Το εσωτερικό περιβάλλον του σώματος περιλαμβάνει σωματικά υγρά - πλάσμα αίματος, λέμφο, μεσοκυττάρια ουσία και εγκεφαλονωτιαίο υγρό. Η διατήρηση της σταθερότητας αυτών των υγρών είναι ζωτικής σημασίας για τους οργανισμούς, ενώ η απουσία τους οδηγεί σε βλάβη στο γενετικό υλικό.

Σε σχέση με οποιαδήποτε παράμετρο, οι οργανισμοί χωρίζονται σε διαμορφωτικούς και ρυθμιστικούς. Οι ρυθμιστικοί οργανισμοί διατηρούν την παράμετρο σε σταθερό επίπεδο, ανεξάρτητα από το τι συμβαίνει στο περιβάλλον. Οι διαμορφωτικοί οργανισμοί επιτρέπουν στο περιβάλλον να καθορίσει την παράμετρο. Για παράδειγμα, τα θερμόαιμα ζώα διατηρούν σταθερή θερμοκρασία σώματος, ενώ τα ψυχρόαιμα ζώα παρουσιάζουν μεγάλο εύρος θερμοκρασιών.

Αυτό δεν σημαίνει ότι οι διαμορφωτικοί οργανισμοί δεν έχουν προσαρμογές συμπεριφοράς που τους επιτρέπουν να ρυθμίζουν μια δεδομένη παράμετρο σε κάποιο βαθμό. Τα ερπετά, για παράδειγμα, συχνά κάθονται σε θερμαινόμενους βράχους το πρωί για να αυξήσουν τη θερμοκρασία του σώματός τους.

Το πλεονέκτημα της ομοιοστατικής ρύθμισης είναι ότι επιτρέπει στο σώμα να λειτουργεί πιο αποτελεσματικά. Για παράδειγμα, τα ψυχρόαιμα ζώα τείνουν να γίνονται ληθαργικά σε χαμηλές θερμοκρασίες, ενώ τα θερμόαιμα ζώα είναι σχεδόν τόσο δραστήρια όσο ποτέ. Από την άλλη πλευρά, η ρύθμιση απαιτεί ενέργεια. Ο λόγος για τον οποίο ορισμένα φίδια μπορούν να τρώνε μόνο μία φορά την εβδομάδα είναι ότι ξοδεύουν πολύ λιγότερη ενέργεια για τη διατήρηση της ομοιόστασης από τα θηλαστικά.

Κυτταρική ομοιόσταση

Η ρύθμιση της χημικής δραστηριότητας του κυττάρου επιτυγχάνεται μέσω μιας σειράς διεργασιών, μεταξύ των οποίων οι αλλαγές στη δομή του ίδιου του κυτταροπλάσματος, καθώς και στη δομή και τη δραστηριότητα των ενζύμων, έχουν ιδιαίτερη σημασία. Η αυτορρύθμιση εξαρτάται από τη θερμοκρασία, τον βαθμό οξύτητας, τη συγκέντρωση του υποστρώματος και την παρουσία ορισμένων μακρο- και μικροστοιχείων.

Ομοιόσταση στο ανθρώπινο σώμα

Πρόσθετες πληροφορίες: Οξινοβασική ισορροπία Δείτε επίσης: Ρυθμιστικά συστήματα αίματος

Διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν την ικανότητα των σωματικών υγρών να υποστηρίζουν τη ζωή. Αυτές περιλαμβάνουν παραμέτρους όπως η θερμοκρασία, η αλατότητα, η οξύτητα και η συγκέντρωση των θρεπτικών συστατικών - γλυκόζη, διάφορα ιόντα, οξυγόνο και απόβλητα - διοξείδιο του άνθρακα και ούρα. Δεδομένου ότι αυτές οι παράμετροι επηρεάζουν τις χημικές αντιδράσεις που κρατούν το σώμα ζωντανό, υπάρχουν ενσωματωμένοι φυσιολογικοί μηχανισμοί για τη διατήρησή τους στο απαιτούμενο επίπεδο.

Η ομοιόσταση δεν μπορεί να θεωρηθεί η αιτία αυτών των ασυνείδητων διαδικασιών προσαρμογής. Θα πρέπει να εκληφθεί ως γενικό χαρακτηριστικό πολλών φυσιολογικών διεργασιών που δρουν μαζί, και όχι ως βασική αιτία τους. Επιπλέον, υπάρχουν πολλά βιολογικά φαινόμενα που δεν ταιριάζουν σε αυτό το μοντέλο - για παράδειγμα, ο αναβολισμός.

Αλλα μέρη

Η έννοια της «ομοιόστασης» χρησιμοποιείται και σε άλλους τομείς.

Ένας αναλογιστής μπορεί να μιλήσει για κίνδυνος ομοιόστασης, στο οποίο, για παράδειγμα, οι άνθρωποι που έχουν αντικολλητικά φρένα στα αυτοκίνητά τους δεν είναι πιο ασφαλείς από εκείνους που δεν έχουν, επειδή αυτοί οι άνθρωποι ασυνείδητα αντισταθμίζουν το ασφαλέστερο αυτοκίνητο με πιο επικίνδυνη οδήγηση. Αυτό συμβαίνει επειδή ορισμένοι μηχανισμοί συγκράτησης - για παράδειγμα, ο φόβος - παύουν να λειτουργούν.

Μπορούν να μιλήσουν κοινωνιολόγοι και ψυχολόγοι ομοιόσταση στρες- την επιθυμία ενός πληθυσμού ή ενός ατόμου να παραμείνει σε ένα ορισμένο επίπεδο άγχους, προκαλώντας συχνά τεχνητά άγχος εάν το «φυσικό» επίπεδο άγχους δεν είναι αρκετό.

Παραδείγματα

• Θερμορύθμιση
  • Ο τρόμος των σκελετικών μυών μπορεί να ξεκινήσει εάν η θερμοκρασία του σώματος είναι πολύ χαμηλή.
  • Ένας άλλος τύπος θερμογένεσης περιλαμβάνει τη διάσπαση των λιπών για την παραγωγή θερμότητας.
  • Η εφίδρωση δροσίζει το σώμα μέσω της εξάτμισης.
• Χημική ρύθμιση
  • Το πάγκρεας εκκρίνει ινσουλίνη και γλυκαγόνη για τον έλεγχο των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα.
  • Οι πνεύμονες λαμβάνουν οξυγόνο και απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα.
  • Τα νεφρά παράγουν ούρα και ρυθμίζουν το επίπεδο του νερού και ενός αριθμού ιόντων στο σώμα.

Πολλά από αυτά τα όργανα ελέγχονται από ορμόνες από τον άξονα υποθαλάμου-υπόφυσης.

δείτε επίσης

Κατηγορίες:

• Ομοιοσταση
• Ανοιχτά συστήματα
• Φυσιολογικές διεργασίες

Ίδρυμα Wikimedia. 2010.

Ομοιοσταση Εγώ Ομοιόσταση (ελληνική ομοίου ομοίου, πανομοιότυπος + ελληνικής στάσης ορθοστασία, ακινησία)

την ικανότητα του σώματος να διατηρεί λειτουργικά σημαντικές μεταβλητές εντός ορίων που διασφαλίζουν τη βέλτιστη λειτουργία του. Οι ρυθμιστικοί μηχανισμοί που διατηρούν τη φυσιολογική κατάσταση ή τις ιδιότητες των κυττάρων, των οργάνων και των συστημάτων ολόκληρου του οργανισμού σε επίπεδο αντίστοιχο με τις τρέχουσες ανάγκες του ονομάζονται ομοιοστατικοί.

Αρχικά, ο όρος «ομοιόσταση» σήμαινε μόνο τη διατήρηση ενός σταθερού εσωτερικού περιβάλλοντος, δηλ. αίμα, λέμφος, μεσοκυττάριο υγρό (βλ. Μεταβολισμός νερού-άλατος , Οξινοβασική ισορροπία) . Στη συνέχεια, διάφορα βιοχημικά και δομικά υποστρώματα σε διαφορετικά επίπεδα της οργάνωσής τους (κύτταρα, όργανα και τα συστήματά τους) άρχισαν να ταξινομούνται ως λειτουργικά σημαντικοί δείκτες του G.

Με την ευρεία έννοια, ο Γ. καλύπτει ζητήματα της πορείας των αντιδράσεων αντιστάθμισης (βλ. Αντισταθμιστικές διαδικασίες) , ρύθμιση και αυτορρύθμιση φυσιολογικών λειτουργιών (βλ. Αυτορρύθμιση φυσιολογικών λειτουργιών) , τη φύση και τη δυναμική των σχέσεων μεταξύ των νευρικών, χυμικών και άλλων συστατικών της ρυθμιστικής διαδικασίας σε ολόκληρο τον οργανισμό. Τα όρια του G μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με την ατομική ηλικία, το φύλο, τις κοινωνικές, επαγγελματικές και άλλες συνθήκες.

Βιβλιογραφία: Anokhin P.K. Δοκίμια για τη φυσιολογία των λειτουργικών συστημάτων. Μ., 1975; Ομοιόσταση, εκδ. Π.Δ. Gorizontova, Μ., 1976; Ρύθμιση σπλαχνικών λειτουργιών. Μοτίβα και μηχανισμοί, εκδ. Ν.Π. Bekhtereva, σελ. 129, L., 1987; Sarkisov D.S. Δοκίμια για τα δομικά θεμέλια της ομοιόστασης, Μ., 1977; αυτόνομο νευρικό σύστημα, εκδ. Ο.Γ. Baklavajyan, σελ. 536, L., 1981.

II Ομοιόσταση (Ομοιόσταση + Ελληνική στάση όρθια, ακινησία, ομοιόσταση)

στη φυσιολογία - η σχετική δυναμική σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος (αίμα, λέμφος, υγρό ιστών) και η σταθερότητα των βασικών φυσιολογικών λειτουργιών (κυκλοφορία αίματος, αναπνοή, θερμορύθμιση, μεταβολισμός κ.λπ.) του σώματος.

1. Μικρή ιατρική εγκυκλοπαίδεια. - Μ.: Ιατρική εγκυκλοπαίδεια. 1991-96 2. Πρώτες βοήθειες. - Μ.: Μεγάλη Ρωσική Εγκυκλοπαίδεια. 1994 3. Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό Ιατρικών Όρων. - Μ.: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια. - 1982-1984.

Συνώνυμα:

Δείτε τι είναι η «Ομοιόσταση» σε άλλα λεξικά:

Ομοιοσταση... Ορθογραφικό λεξικό-βιβλίο αναφοράς

ομοιοσταση- Γενική αρχή της αυτορρύθμισης των ζωντανών οργανισμών. Ο Perls τονίζει έντονα τη σημασία αυτής της έννοιας στο έργο του The Gestalt Approach and Eye Witness to Therapy. Σύντομο επεξηγηματικό ψυχολογικό και ψυχιατρικό λεξικό. Εκδ. igisheva. 2008... Μεγάλη ψυχολογική εγκυκλοπαίδεια

Ομοιόσταση (από το ελληνικό παρόμοιο, πανομοιότυπο και κατάσταση), η ικανότητα του οργανισμού να διατηρεί τις παραμέτρους του και φυσιολογική. λειτουργίες στον ορισμό εύρος που βασίζεται στην εσωτερική σταθερότητα. περιβάλλον του σώματος σε σχέση με ενοχλητικές επιρροές... Φιλοσοφική Εγκυκλοπαίδεια

ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ- (από το ελληνικό ομοίος το ίδιο, όμοιο και το ελληνικό στάσις ακινησία, ορθοστασία), ομοιόσταση, η ικανότητα ενός οργανισμού ή συστήματος οργανισμών να διατηρεί σταθερή (δυναμική) ισορροπία στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Ομοιόσταση σε πληθυσμό... ... Οικολογικό λεξικό

Ομοιόσταση (από το homeo... και την ελληνική στάση ακινησία, κατάσταση), η ικανότητα του βιολ. συστήματα να αντιστέκονται στην αλλαγή και να παραμένουν δυναμικά. αναφέρεται στη σταθερότητα της σύνθεσης και των ιδιοτήτων. Ο όρος "G." που προτάθηκε από τον W. Kennon το 1929 για να χαρακτηρίσει τα κράτη... Βιολογικό εγκυκλοπαιδικό λεξικό

- (από το homeo... και την ελληνική στάση ακινησίας κατάσταση), η σχετική δυναμική σταθερότητα της σύνθεσης και των ιδιοτήτων του εσωτερικού περιβάλλοντος και η σταθερότητα των βασικών φυσιολογικών λειτουργιών του σώματος. Η έννοια της ομοιόστασης εφαρμόζεται και στις βιοκαινώσεις (διατήρηση... ... Μεγάλο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό

- (από το ελληνικό ομοίου και στάση ακινησία) διαδικασία μέσω της οποίας επιτυγχάνεται σχετική σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος του σώματος (σταθερότητα θερμοκρασίας σώματος, αρτηριακή πίεση, συγκέντρωση σακχάρου στο αίμα). Ως ξεχωριστό...... Ψυχολογικό Λεξικό

HOMEOSTASIS(IS) [Λεξικό ξένων λέξεων της ρωσικής γλώσσας

ομοιοσταση- Μια κατάσταση δυναμικά κινητής ισορροπίας ενός οικοσυστήματος ομοιόσταση ομοιόστασης Μια σταθερή κατάσταση ισορροπίας ενός ανοιχτού συστήματος στην αλληλεπίδρασή του με το περιβάλλον. Αυτή η ιδέα ήρθε στα οικονομικά... Οδηγός Τεχνικού Μεταφραστή

ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ, στη βιολογία, η διαδικασία διατήρησης σταθερών συνθηκών μέσα σε ένα κύτταρο ή οργανισμό ανεξάρτητα από εσωτερικές ή εξωτερικές αλλαγές... Επιστημονικό και τεχνικό εγκυκλοπαιδικό λεξικό

ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ, ομοιόσταση (ελληνικά homois όμοιο, πανομοιότυπο και στάση ακίνητο, κατάσταση) είναι η ιδιότητα των βιολογικών συστημάτων να διατηρούν τη σχετική δυναμική σταθερότητα των παραμέτρων της σύνθεσης και των λειτουργιών. Η βάση αυτής της ικανότητας είναι η ικανότητα... ... Το πιο πρόσφατο φιλοσοφικό λεξικό

Βιβλία

• Ομοιόσταση και διατροφή. Εγχειρίδιο, Mezenova Olga Yakovlevna. Οι ιστορικές πτυχές και τα εθνικά χαρακτηριστικά της επιστήμης της διατροφής, η δομή και οι λειτουργίες του πεπτικού συστήματος, η βιοχημική βάση της ομοιόστασης του σώματος, η σημασία διαφόρων...

Προσπαθούν να διατηρήσουν τη σταθερότητα κατά την περίοδο προσαρμογής σε ορισμένες συνθήκες που είναι βέλτιστες για επιβίωση. Κάθε σύστημα, όντας σε δυναμική ισορροπία, προσπαθεί να επιτύχει μια σταθερή κατάσταση που αντιστέκεται σε εξωτερικούς παράγοντες και ερεθίσματα.

Η έννοια της ομοιόστασης

Όλα τα συστήματα του σώματος πρέπει να συνεργάζονται για να διατηρήσουν τη σωστή ομοιόσταση μέσα στο σώμα. Η ομοιόσταση είναι η ρύθμιση δεικτών στο σώμα όπως η θερμοκρασία, η περιεκτικότητα σε νερό και τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα. Για παράδειγμα, ο διαβήτης είναι μια κατάσταση κατά την οποία το σώμα δεν μπορεί να ρυθμίσει τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα.

Η ομοιόσταση είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται τόσο για να περιγράψει την ύπαρξη οργανισμών σε ένα οικοσύστημα όσο και για να περιγράψει την επιτυχή λειτουργία των κυττάρων μέσα σε έναν οργανισμό. Οι οργανισμοί και οι πληθυσμοί μπορούν να διατηρήσουν την ομοιόσταση διατηρώντας σταθερά επίπεδα γονιμότητας και θνησιμότητας.

Ανατροφοδότηση

Η ανάδραση είναι μια διαδικασία που συμβαίνει όταν τα συστήματα του σώματος πρέπει να επιβραδυνθούν ή να σταματήσουν εντελώς. Όταν ένα άτομο τρώει, το φαγητό εισέρχεται στο στομάχι και αρχίζει η πέψη. Το στομάχι δεν πρέπει να λειτουργεί μεταξύ των γευμάτων. Το πεπτικό σύστημα λειτουργεί με μια σειρά ορμονών και νευρικών παρορμήσεων για να σταματήσει και να ξεκινήσει η παραγωγή οξέος στο στομάχι.

Ένα άλλο παράδειγμα αρνητικής ανάδρασης μπορεί να παρατηρηθεί στην περίπτωση της αυξημένης θερμοκρασίας του σώματος. Η ρύθμιση της ομοιόστασης εκδηλώνεται με την εφίδρωση, την προστατευτική αντίδραση του οργανισμού στην υπερθέρμανση. Έτσι, η άνοδος της θερμοκρασίας σταματά και το πρόβλημα της υπερθέρμανσης εξουδετερώνεται. Σε περίπτωση υποθερμίας, το σώμα παρέχει επίσης μια σειρά από μέτρα που λαμβάνονται προκειμένου να ζεσταθεί.

Διατήρηση εσωτερικής ισορροπίας

Η ομοιόσταση μπορεί να οριστεί ως μια ιδιότητα ενός οργανισμού ή συστήματος που τον βοηθά να διατηρεί δεδομένες παραμέτρους μέσα σε ένα φυσιολογικό εύρος τιμών. Είναι το κλειδί για τη ζωή και μια ακατάλληλη ισορροπία στη διατήρηση της ομοιόστασης μπορεί να οδηγήσει σε ασθένειες όπως η υπέρταση και ο διαβήτης.

Η ομοιόσταση είναι ένα βασικό στοιχείο για την κατανόηση του πώς λειτουργεί το ανθρώπινο σώμα. Αυτός ο επίσημος ορισμός χαρακτηρίζει ένα σύστημα που ρυθμίζει το εσωτερικό του περιβάλλον και προσπαθεί να διατηρήσει τη σταθερότητα και την κανονικότητα όλων των διεργασιών που συμβαίνουν στο σώμα.

Ομοιοστατική ρύθμιση: θερμοκρασία σώματος

Ο έλεγχος της θερμοκρασίας του σώματος στον άνθρωπο είναι ένα καλό παράδειγμα ομοιόστασης σε ένα βιολογικό σύστημα. Όταν ένα άτομο είναι υγιές, η θερμοκρασία του σώματός του κυμαίνεται γύρω στους +37°C, αλλά διάφοροι παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν αυτήν την τιμή, συμπεριλαμβανομένων των ορμονών, του μεταβολικού ρυθμού και διαφόρων ασθενειών που προκαλούν πυρετό.

Στο σώμα, η ρύθμιση της θερμοκρασίας ελέγχεται σε ένα μέρος του εγκεφάλου που ονομάζεται υποθάλαμος. Μέσω της κυκλοφορίας του αίματος λαμβάνονται στον εγκέφαλο σήματα σχετικά με τους δείκτες θερμοκρασίας, καθώς και τα αποτελέσματα των δεδομένων σχετικά με τον αναπνευστικό ρυθμό, τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα και τον μεταβολισμό. Η απώλεια θερμότητας στο ανθρώπινο σώμα συμβάλλει επίσης στη μείωση της δραστηριότητας.

Ισορροπία νερού-αλατιού

Όσο νερό κι αν πίνει κάποιος, το σώμα δεν φουσκώνει όπως το μπαλόνι, ούτε το ανθρώπινο σώμα συρρικνώνεται όπως η σταφίδα αν πίνει πολύ λίγο. Μάλλον κάποιος το έχει σκεφτεί τουλάχιστον μια φορά. Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, το σώμα γνωρίζει πόσα υγρά χρειάζεται να κατακρατήσει για να διατηρήσει το επιθυμητό επίπεδο.

Η συγκέντρωση του αλατιού και της γλυκόζης (ζάχαρης) στο σώμα διατηρείται σε σταθερό επίπεδο (ελλείψει αρνητικών παραγόντων), η ποσότητα αίματος στο σώμα είναι περίπου 5 λίτρα.

Ρύθμιση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα

Η γλυκόζη είναι ένας τύπος σακχάρου που βρίσκεται στο αίμα. Το ανθρώπινο σώμα πρέπει να διατηρεί τα σωστά επίπεδα γλυκόζης προκειμένου ένα άτομο να παραμείνει υγιές. Όταν τα επίπεδα γλυκόζης γίνονται πολύ υψηλά, το πάγκρεας παράγει την ορμόνη ινσουλίνη.

Εάν τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα πέσουν πολύ χαμηλά, το ήπαρ μετατρέπει το γλυκογόνο στο αίμα, αυξάνοντας έτσι τα επίπεδα σακχάρου. Όταν παθογόνα βακτήρια ή ιοί εισέρχονται στο σώμα, αρχίζει να καταπολεμά τη μόλυνση προτού τα παθογόνα στοιχεία οδηγήσουν σε προβλήματα υγείας.

Η αρτηριακή πίεση υπό έλεγχο

Η διατήρηση υγιούς αρτηριακής πίεσης είναι επίσης ένα παράδειγμα ομοιόστασης. Η καρδιά μπορεί να αντιληφθεί αλλαγές στην αρτηριακή πίεση και να στείλει σήματα στον εγκέφαλο για επεξεργασία. Στη συνέχεια, ο εγκέφαλος στέλνει ένα σήμα πίσω στην καρδιά με οδηγίες για το πώς να ανταποκριθεί σωστά. Εάν η αρτηριακή σας πίεση είναι πολύ υψηλή, πρέπει να μειωθεί.

Πώς επιτυγχάνεται η ομοιόσταση;

Πώς το ανθρώπινο σώμα ρυθμίζει όλα τα συστήματα και τα όργανα και αντισταθμίζει τις αλλαγές στο περιβάλλον; Αυτό συμβαίνει λόγω της παρουσίας πολλών φυσικών αισθητήρων που παρακολουθούν τη θερμοκρασία, τη σύνθεση άλατος του αίματος, την αρτηριακή πίεση και πολλές άλλες παραμέτρους. Αυτοί οι ανιχνευτές στέλνουν σήματα στον εγκέφαλο, το κύριο κέντρο ελέγχου, εάν ορισμένες τιμές αποκλίνουν από τον κανόνα. Μετά από αυτό, δρομολογούνται αντισταθμιστικά μέτρα για την αποκατάσταση της κανονικής κατάστασης.

Η διατήρηση της ομοιόστασης είναι απίστευτα σημαντική για τον οργανισμό. Το ανθρώπινο σώμα περιέχει μια ορισμένη ποσότητα χημικών ουσιών γνωστών ως οξέα και αλκάλια, η σωστή ισορροπία των οποίων είναι απαραίτητη για τη βέλτιστη λειτουργία όλων των οργάνων και συστημάτων του σώματος. Το επίπεδο του ασβεστίου στο αίμα πρέπει να διατηρείται στο σωστό επίπεδο. Δεδομένου ότι η αναπνοή είναι ακούσια, το νευρικό σύστημα διασφαλίζει ότι το σώμα λαμβάνει το τόσο απαραίτητο οξυγόνο. Όταν οι τοξίνες εισέρχονται στο αίμα σας, διαταράσσουν την ομοιόσταση του σώματος. Το ανθρώπινο σώμα ανταποκρίνεται σε αυτή τη διαταραχή μέσω του ουροποιητικού συστήματος.

Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι η ομοιόσταση του οργανισμού λειτουργεί αυτόματα εάν το σύστημα λειτουργεί κανονικά. Για παράδειγμα, μια αντίδραση στη θερμότητα - το δέρμα γίνεται κόκκινο επειδή τα μικρά αιμοφόρα αγγεία του διαστέλλονται αυτόματα. Το ρίγος είναι μια απάντηση στην ψύξη. Έτσι, η ομοιόσταση δεν είναι μια συλλογή οργάνων, αλλά μια σύνθεση και ισορροπία των σωματικών λειτουργιών. Μαζί, αυτό σας επιτρέπει να διατηρείτε ολόκληρο το σώμα σε σταθερή κατάσταση.