Ինչ է նշանակում հոմեոստազ: Հոմեոստազ, հոմեոստատիկ մեխանիզմներ, հոմեոստատիկ կարգավորում

Բարձրակարգ կենդանիների օրգանիզմում մշակվել են ադապտացիաներ, որոնք հակազդում են արտաքին միջավայրի բազմաթիվ ազդեցություններին՝ ապահովելով համեմատաբար մշտական ​​պայմաններ բջիջների գոյության համար։ Սա էական նշանակություն ունի ողջ օրգանիզմի կյանքի համար։ Մենք դա ցույց ենք տալիս օրինակներով: Տաք արյուն ունեցող կենդանիների մարմնի բջիջները, այսինքն՝ մարմնի մշտական ​​ջերմաստիճան ունեցող կենդանիները, նորմալ գործում են միայն նեղ ջերմաստիճանի սահմաններում (մարդկանց մոտ՝ 36-38 ° սահմաններում): Այս սահմաններից դուրս ջերմաստիճանի փոփոխությունը հանգեցնում է բջիջների գործունեության խաթարմանը: Միևնույն ժամանակ, տաքարյուն կենդանիների մարմինը սովորաբար կարող է գոյություն ունենալ արտաքին միջավայրի ջերմաստիճանի շատ ավելի լայն տատանումներով։ Օրինակ՝ սպիտակ արջը կարող է ապրել -70° և +20-30° ջերմաստիճանում։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ ամբողջ օրգանիզմում կարգավորվում է նրա ջերմափոխանակությունը շրջակա միջավայրի հետ, այսինքն՝ ջերմության առաջացումը (ջերմության արտազատման ժամանակ տեղի ունեցող քիմիական պրոցեսների ինտենսիվությունը) և ջերմության փոխանցումը։ Այսպիսով, շրջակա միջավայրի ցածր ջերմաստիճանում ջերմության առաջացումը մեծանում է, և ջերմության փոխանցումը նվազում է: Հետևաբար, արտաքին ջերմաստիճանի տատանումներով (որոշակի սահմաններում) պահպանվում է մարմնի ջերմաստիճանի կայունությունը:

Մարմնի բջիջների գործառույթները նորմալ են միայն օսմոտիկ ճնշման հարաբերական կայունությամբ՝ բջիջներում էլեկտրոլիտների և ջրի պարունակության կայունության պատճառով։ Օսմոտիկ ճնշման փոփոխությունները՝ դրա նվազումը կամ բարձրացումը, հանգեցնում են բջիջների ֆունկցիաների և կառուցվածքի կտրուկ խախտումների։ Օրգանիզմը որպես ամբողջություն կարող է որոշ ժամանակ գոյություն ունենալ և՛ չափից ավելի ընդունմամբ, և՛ ջրազրկմամբ, և՛ սննդի մեջ մեծ ու փոքր քանակությամբ աղերի առկայությամբ։ Դա պայմանավորված է օրգանիզմում հարմարվողականությունների առկայությամբ, որոնք նպաստում են պահպանմանը
մարմնի ջրի և էլեկտրոլիտների քանակի կայունությունը. Ջրի ավելցուկ ընդունման դեպքում դրա զգալի քանակությունը արտազատող օրգաններով (երիկամներ, քրտինքի խցուկներ, մաշկ) արագ արտազատվում է օրգանիզմից, իսկ ջրի պակասի դեպքում այն ​​պահպանվում է օրգանիզմում։ Նույն կերպ արտազատող օրգանները կարգավորում են էլեկտրոլիտների պարունակությունն օրգանիզմում՝ արագորեն հեռացնում են դրանց ավելորդ քանակությունը կամ աղերի անբավարար ընդունմամբ պահում են օրգանիզմի հեղուկներում։

Արյան և հյուսվածքային հեղուկի մեջ առանձին էլեկտրոլիտների կոնցենտրացիան, մի կողմից, և բջիջների պրոտոպլազմում, մյուս կողմից, տարբեր է։ Արյունը և հյուսվածքային հեղուկը պարունակում են ավելի շատ նատրիումի իոններ, իսկ բջիջների պրոտոպլազմը՝ ավելի շատ կալիումի իոններ։ Բջջի ներսում և դրանից դուրս իոնների կոնցենտրացիայի տարբերությունը ձեռք է բերվում հատուկ մեխանիզմով, որը կալիումի իոնները պահում է բջջի ներսում և թույլ չի տալիս նատրիումի իոնները կուտակվել բջջում։ Այս մեխանիզմը, որի բնույթը դեռ պարզ չէ, կոչվում է նատրիում-կալիումի պոմպ և կապված է բջջային նյութափոխանակության գործընթացի հետ։

Մարմնի բջիջները շատ զգայուն են ջրածնի իոնների կոնցենտրացիայի փոփոխություններին: Այս իոնների կոնցենտրացիայի փոփոխությունն այս կամ այն ​​ուղղությամբ կտրուկ խախտում է բջիջների կենսագործունեությունը։ Մարմնի ներքին միջավայրին բնորոշ է ջրածնի իոնների մշտական ​​կոնցենտրացիան, որը կախված է արյան և հյուսվածքային հեղուկում, այսպես կոչված, բուֆերային համակարգերի առկայությունից (էջ 48) և արտազատող օրգանների ակտիվությունից։ Արյան մեջ թթուների կամ ալկալիների պարունակության ավելացմամբ դրանք արագ արտազատվում են օրգանիզմից և այդպիսով պահպանվում է ջրածնի իոնների կոնցենտրացիայի կայունությունը ներքին միջավայրում։

Բջիջները, հատկապես նյարդային բջիջները, շատ զգայուն են արյան շաքարի փոփոխությունների նկատմամբ, որը կարևոր սննդանյութ է: Հետևաբար, արյան մեջ շաքարի պարունակության կայունությունը մեծ նշանակություն ունի կյանքի գործընթացի համար։ Դա ձեռք է բերվում նրանով, որ լյարդում և մկաններում արյան շաքարի մակարդակի բարձրացմամբ դրանից սինթեզվում է բջիջներում կուտակված պոլիսախարիդ՝ գլիկոգեն, իսկ արյան շաքարի մակարդակի նվազմամբ՝ գլիկոգենը քայքայվում է։ լյարդում և մկաններում, իսկ խաղողի շաքարն ազատվում է արյան մեջ:

Ներքին միջավայրի քիմիական կազմի և ֆիզիկաքիմիական հատկությունների կայունությունը բարձրագույն կենդանական օրգանիզմների կարևոր հատկանիշն է: Այս հաստատունությունը նշանակելու համար Վ. Քենոնն առաջարկեց լայն տարածում գտած տերմին՝ հոմեոստազ: Հոմեոստազի արտահայտությունը մի շարք կենսաբանական հաստատունների առկայությունն է, այսինքն՝ կայուն քանակական ցուցանիշները, որոնք բնութագրում են օրգանիզմի բնականոն վիճակը։ Նման հաստատուն արժեքներն են՝ մարմնի ջերմաստիճանը, արյան և հյուսվածքային հեղուկի օսմոտիկ ճնշումը, նատրիումի, կալիումի, կալցիումի, քլորի և ֆոսֆորի իոնների, ինչպես նաև սպիտակուցների և շաքարի պարունակությունը, ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան և մի շարք այլ արժեքներ։

Նշելով ներքին միջավայրի բաղադրության, ֆիզիկաքիմիական և կենսաբանական հատկությունների կայունությունը, պետք է ընդգծել, որ այն բացարձակ չէ, այլ հարաբերական և դինամիկ: Այս կայունությունը ձեռք է բերվում մի շարք օրգանների և հյուսվածքների շարունակական աշխատանքով, որի արդյունքում ներքին միջավայրի բաղադրության և ֆիզիկաքիմիական հատկությունների տեղաշարժերը, որոնք տեղի են ունենում արտաքին միջավայրի փոփոխությունների ազդեցության տակ և արդյունքում օրգանիզմի կենսագործունեությունը հարթվում է.

Տարբեր օրգանների և դրանց համակարգերի դերը հոմեոստազի պահպանման գործում տարբեր է: Այսպիսով, մարսողական համակարգը ապահովում է սնուցիչների հոսքը արյան մեջ այն տեսքով, որով դրանք կարող են օգտագործվել մարմնի բջիջների կողմից: Արյան շրջանառության համակարգն իրականացնում է արյան շարունակական շարժում և մարմնում տարբեր նյութերի տեղափոխում, ինչի արդյունքում սնուցիչները, թթվածինը և մարմնում ձևավորված տարբեր քիմիական միացությունները մտնում են բջիջներ, և քայքայվող արտադրանքները, ներառյալ ածխաթթու գազը, թողարկվում են մարմնի կողմից: բջիջները փոխանցվում են այն օրգաններին, որոնք հեռացնում են դրանք մարմնից: Շնչառական օրգանները թթվածնով ապահովում են արյունը և հեռացնում ածխաթթու գազը մարմնից: Լյարդը և մի շարք այլ օրգաններ իրականացնում են զգալի քանակությամբ քիմիական փոխակերպումներ՝ բջիջների կյանքում կարևոր նշանակություն ունեցող բազմաթիվ քիմիական միացությունների սինթեզ և քայքայում։ Արտազատման օրգանները՝ երիկամները, թոքերը, քրտինքի խցուկները, մաշկը, հեռացնում են օրգանական նյութերի քայքայման վերջնական արգասիքները և պահպանում են արյան և էլեկտրոլիտների մշտական ​​պարունակությունը արյան մեջ և, հետևաբար, հյուսվածքային հեղուկում և հյուսվածքներում։ մարմնի բջիջները.

Նյարդային համակարգը կարևոր դեր է խաղում հոմեոստազի պահպանման գործում: Զգայուն կերպով արձագանքելով արտաքին կամ ներքին միջավայրի տարբեր փոփոխություններին՝ այն կարգավորում է օրգանների և համակարգերի գործունեությունը այնպես, որ կանխարգելվում և հարթվում են մարմնում տեղի ունեցող կամ կարող են առաջանալ տեղաշարժերն ու խանգարումները:

Մարմնի ներքին միջավայրի հարաբերական կայունությունն ապահովող հարմարվողականությունների զարգացման շնորհիվ նրա բջիջները ավելի քիչ ենթակա են արտաքին միջավայրի փոփոխվող ազդեցություններին։ Ըստ Կլ. Բեռնար, «ներքին միջավայրի կայունությունը պայման է ազատ և անկախ կյանքի համար»:

Հոմեոստազը որոշակի սահմաններ ունի. Երբ մարմինը մնում է, հատկապես երկար ժամանակ, այն պայմաններում, որոնք զգալիորեն տարբերվում են այն պայմաններից, որոնց հարմարվել է, հոմեոստազը խախտվում է և կարող են առաջանալ նորմալ կյանքի հետ անհամատեղելի տեղաշարժեր: Այսպիսով, արտաքին ջերմաստիճանի զգալի փոփոխությամբ ինչպես դրա բարձրացման, այնպես էլ նվազման ուղղությամբ, մարմնի ջերմաստիճանը կարող է բարձրանալ կամ նվազել, և մարմնի գերտաքացում կամ սառեցում կարող է առաջանալ, ինչը հանգեցնում է մահվան: Նմանապես, մարմնի մեջ ջրի և աղերի ընդունման զգալի սահմանափակմամբ կամ այդ նյութերից լիակատար զրկմամբ, որոշ ժամանակ անց խախտվում է ներքին միջավայրի կազմի և ֆիզիկաքիմիական հատկությունների հարաբերական կայունությունը և կյանքը դադարում է:

Հոմեոստազի բարձր մակարդակը տեղի է ունենում միայն տեսակների և անհատական ​​զարգացման որոշակի փուլերում: Ստորին կենդանիները չունեն բավականաչափ զարգացած հարմարվողականություններ՝ մեղմելու կամ վերացնելու արտաքին միջավայրի փոփոխությունների ազդեցությունը: Այսպիսով, օրինակ, մարմնի ջերմաստիճանի հարաբերական կայունությունը (հոմեոթերմիա) պահպանվում է միայն տաքարյուն կենդանիների մոտ։ Այսպես կոչված սառնասրտ կենդանիների մոտ մարմնի ջերմաստիճանը մոտ է արտաքին միջավայրի ջերմաստիճանին և ներկայացնում է փոփոխական արժեք (պոիկիլոթերմիա)։ Նորածին կենդանին չունի մարմնի ջերմաստիճանի, կազմի և ներքին միջավայրի հատկությունների այնպիսի կայունություն, ինչպիսին չափահաս օրգանիզմում է:

Հոմեոստազի նույնիսկ փոքր խախտումները հանգեցնում են պաթոլոգիայի, և, հետևաբար, համեմատաբար հաստատուն ֆիզիոլոգիական պարամետրերի որոշումը, ինչպիսիք են մարմնի ջերմաստիճանը, արյան ճնշումը, կազմը, արյան ֆիզիկաքիմիական և կենսաբանական հատկությունները և այլն, մեծ ախտորոշիչ նշանակություն ունեն:

Հոմեոստազը բառի դասական իմաստով ֆիզիոլոգիական հասկացություն է, որը ցույց է տալիս ներքին միջավայրի կազմի կայունությունը, դրա կազմի բաղադրիչների կայունությունը, ինչպես նաև ցանկացած կենդանի օրգանիզմի կենսաֆիզիոլոգիական ֆունկցիաների հավասարակշռությունը:

Նման կենսաբանական ֆունկցիայի հիմքը, ինչպիսին հոմեոստազն է, կենդանի օրգանիզմների և կենսաբանական համակարգերի կարողությունն է՝ դիմակայելու շրջակա միջավայրի փոփոխություններին. մինչդեռ օրգանիզմներն օգտագործում են ինքնավար պաշտպանական մեխանիզմներ։

Առաջին անգամ այս տերմինն օգտագործել է ֆիզիոլոգ, ամերիկացի Վ. Քենոնը քսաներորդ դարի սկզբին։
Ցանկացած կենսաբանական օբյեկտ ունի հոմեոստազի ունիվերսալ պարամետրեր:

Համակարգի և մարմնի հոմեոստազ

Նման երևույթի գիտական ​​հիմքը, ինչպիսին հոմեոստազն է, ձևավորել է ֆրանսիացի Կ. Բեռնարը. դա տեսություն էր կենդանի էակների օրգանիզմներում ներքին միջավայրի մշտական ​​կազմի մասին: Այս գիտական ​​տեսությունը ձևակերպվել է տասնութերորդ դարի ութսունական թվականներին և լայն զարգացում է ստացել։

Այսպիսով, հոմեոստազը կարգավորման և համակարգման ոլորտում փոխազդեցության բարդ մեխանիզմի արդյունք է, որը տեղի է ունենում ինչպես ամբողջ մարմնում, այնպես էլ նրա օրգաններում, բջիջներում և նույնիսկ մոլեկուլային մակարդակում:

Հոմեոստազի հայեցակարգը խթան է ստացել հետագա զարգացման համար կիբեռնետիկայի մեթոդների կիրառման արդյունքում բարդ կենսաբանական համակարգերի ուսումնասիրության մեջ, ինչպիսիք են բիոցենոզը կամ պոպուլյացիան):

Հոմեոստազի գործառույթները

Հետադարձ գործառույթ ունեցող օբյեկտների ուսումնասիրությունը գիտնականներին օգնել է իմանալ դրանց կայունության համար պատասխանատու բազմաթիվ մեխանիզմների մասին:

Նույնիսկ լուրջ փոփոխությունների պայմաններում հարմարվողականության (ադապտացիայի) մեխանիզմները թույլ չեն տալիս, որ օրգանիզմի քիմիական և ֆիզիոլոգիական հատկությունները մեծապես փոխվեն։ Չի կարելի ասել, որ դրանք մնում են բացարձակ կայուն, բայց լուրջ շեղումներ սովորաբար չեն լինում։

Հոմեոստազի մեխանիզմներ

Օրգանիզմների հոմեոստազի մեխանիզմը առավել լավ զարգացած է բարձրակարգ կենդանիների մոտ: Թռչունների և կաթնասունների (ներառյալ մարդկանց) օրգանիզմներում հոմեոստազի ֆունկցիան թույլ է տալիս պահպանել ջրածնի իոնների քանակի կայունությունը, կարգավորում է արյան քիմիական կազմի կայունությունը, պահպանում է ճնշումը շրջանառության համակարգում և մարմնի ջերմաստիճանը։ մոտավորապես նույն մակարդակի վրա:

Կան մի քանի եղանակներ, որոնցով հոմեոստազը ազդում է օրգանների համակարգերի և ամբողջ մարմնի վրա: Սա կարող է լինել ազդեցություն հորմոնների, նյարդային համակարգի, մարմնի արտազատման կամ նյարդահումորային համակարգերի օգնությամբ:

Մարդու հոմեոստազ

Օրինակ՝ զարկերակներում ճնշման կայունությունը պահպանվում է կարգավորող մեխանիզմով, որն աշխատում է արյան օրգանների մեջ մտնող շղթայական ռեակցիաների ձևով։

Դա տեղի է ունենում այնպես, որ անոթային ընկալիչները զգում են ճնշման ուժի փոփոխությունը և դրա մասին ազդանշան են փոխանցում մարդու ուղեղին, որն արձագանքման ազդակներ է ուղարկում անոթային կենտրոններ: Դրա հետևանքը արյան շրջանառության համակարգի (սրտի և արյան անոթների) տոնուսի բարձրացումն է կամ նվազումը։

Բացի այդ, գործում են նյարդահումորալ կարգավորման օրգանները։ Այս ռեակցիայի արդյունքում ճնշումը վերադառնում է նորմալ:

Էկոհամակարգի հոմեոստազ

Բուսական աշխարհում հոմեոստազի օրինակ է տերևի մշտական ​​խոնավության պահպանումը` բացելով և փակելով ստոմատները:

Հոմեոստազը բնորոշ է նաև ցանկացած աստիճանի բարդության կենդանի օրգանիզմների համայնքներին. օրինակ, այն փաստը, որ բիոցենոզում պահպանվում է տեսակների և անհատների համեմատաբար կայուն կազմը, հոմեոստազի գործողության անմիջական հետևանքն է։

Բնակչության հոմեոստազը

Հոմեոստազի այնպիսի տեսակ, ինչպիսին պոպուլյացիան է (նրա մյուս անունը գենետիկական է), կատարում է փոփոխվող միջավայրում բնակչության գենոտիպային կազմի ամբողջականության և կայունության կարգավորողի դերը։

Այն գործում է հետերոզիգոտության պահպանման, ինչպես նաև մուտացիոն փոփոխությունների ռիթմի և ուղղության վերահսկման միջոցով։

Հոմեոստազի այս տեսակը թույլ է տալիս բնակչությանը պահպանել օպտիմալ գենետիկական կազմը, ինչը թույլ է տալիս կենդանի օրգանիզմների համայնքին պահպանել առավելագույն կենսունակությունը:

Հոմեոստազի դերը հասարակության և էկոլոգիայի մեջ

Սոցիալական, տնտեսական և մշակութային բնույթի բարդ համակարգերի կառավարման անհրաժեշտությունը հանգեցրել է հոմեոստազ տերմինի ընդլայնմանը և դրա կիրառմանը ոչ միայն կենսաբանական, այլև սոցիալական օբյեկտների նկատմամբ:

Հոմեոստատիկ սոցիալական մեխանիզմների աշխատանքի օրինակ կարող է ծառայել հետևյալ իրավիճակը. եթե հասարակության մեջ առկա է գիտելիքների կամ հմտությունների պակաս կամ մասնագիտական ​​պակաս, ապա հետադարձ կապի մեխանիզմի միջոցով այս փաստը ստիպում է համայնքին զարգանալ և կատարելագործվել:

Իսկ հասարակության կողմից իրականում ոչ պահանջարկ ունեցող մասնագետների ավելցուկի դեպքում բացասական արձագանքներ կլինեն և ավելորդ մասնագիտությունների ներկայացուցիչները կքչանան։

Վերջերս հոմեոստազ հասկացությունը լայն կիրառություն է գտել էկոլոգիայում՝ պայմանավորված էկոլոգիական բարդ համակարգերի և ամբողջությամբ կենսոլորտի վիճակն ուսումնասիրելու անհրաժեշտությամբ։

Կիբեռնետիկայի մեջ հոմեոստազ տերմինն օգտագործվում է ցանկացած մեխանիզմի առնչությամբ, որն ունի ավտոմատ ինքնակարգավորման ունակություն։

Հոմեոստազի հետ կապված հղումներ

Հոմեոստազը Վիքիպեդիայում.

հոմեոստազ(հին հունարեն ὁμοιοστάσις ὅμοιος-ից - նույնը, նմանը և στάσις - կանգնած, անշարժություն) - ինքնակարգավորումը, բաց համակարգի ունակությունը պահպանել իր ներքին վիճակի կայունությունը համակարգված ռեակցիաների միջոցով, որոնք ուղղված են դինամիկ հավասարակշռության պահպանմանը: Ինքն իրեն վերարտադրելու, կորցրած հավասարակշռությունը վերականգնելու, արտաքին միջավայրի դիմադրությունը հաղթահարելու համակարգի ցանկությունը։ Բնակչության հոմեոստազը պոպուլյացիայի կարողությունն է՝ երկար ժամանակ պահպանել իր առանձին անհատների որոշակի քանակություն։

Ընդհանուր տեղեկություն

հոմեոստազի հատկությունները

• անկայունություն
• Հավասարակշռության ձգտում
• անկանխատեսելիություն

• Հիմնական նյութափոխանակության մակարդակի կարգավորում՝ կախված սննդակարգից.

Հիմնական հոդված. Հետադարձ կապ

Էկոլոգիական հոմեոստազ

Կենսաբանական հոմեոստազ

Բջջային հոմեոստազ

Բջջի քիմիական ակտիվության կարգավորումը կատարվում է մի շարք գործընթացների միջոցով, որոնց թվում առանձնահատուկ նշանակություն ունի բուն ցիտոպլազմայի կառուցվածքի, ինչպես նաև ֆերմենտների կառուցվածքի և ակտիվության փոփոխությունը։ Ավտոկարգավորումը կախված է ջերմաստիճանից, թթվայնության աստիճանից, սուբստրատի կոնցենտրացիայից, որոշակի մակրո և միկրոտարրերի առկայությունից։ Հոմեոստազի բջջային մեխանիզմներն ուղղված են հյուսվածքների կամ օրգանների բնական մահացած բջիջների վերականգնմանը՝ դրանց ամբողջականության խախտման դեպքում։

Վերածնում-մարմնի կառուցվածքային տարրերի թարմացման և վնասից հետո դրանց քանակի վերականգնման գործընթացը, որն ուղղված է անհրաժեշտ ֆունկցիոնալ գործունեության ապահովմանը.

Կախված վերականգնողական արձագանքից՝ կաթնասունների հյուսվածքներն ու օրգանները կարելի է բաժանել 3 խմբի.

1) հյուսվածքներ և օրգաններ, որոնք բնութագրվում են բջջային ռեգեներացիայով (ոսկորներ, չամրացված շարակցական հյուսվածք, արյունաստեղծ համակարգ, էնդոթելիում, մեզոթելիում, աղեստամոքսային տրակտի լորձաթաղանթներ, շնչառական ուղիներ և միզասեռական համակարգ)

2) հյուսվածքներ և օրգաններ, որոնք բնութագրվում են բջջային և ներբջջային վերականգնմամբ (լյարդ, երիկամներ, թոքեր, հարթ և կմախքային մկաններ, ինքնավար նյարդային համակարգ, ենթաստամոքսային գեղձ, էնդոկրին համակարգ).

3) հյուսվածքներ, որոնք բնութագրվում են հիմնականում կամ բացառապես ներբջջային ռեգեներացիայով (կենտրոնական նյարդային համակարգի սրտամկանի և գանգլիոնային բջիջներ).

Էվոլյուցիայի գործընթացում ձևավորվել է վերածննդի 2 տեսակ՝ ֆիզիոլոգիական և վերականգնողական։

Այլ ոլորտներ

Ակտուարը կարող է խոսել վտանգված հոմեոստազը, որի դեպքում, օրինակ, մարդիկ, ովքեր ունեն հակակողպման արգելակման համակարգ իրենց մեքենայում, ավելի ապահով վիճակում չեն այն չունեցողների համեմատ, քանի որ այդ մարդիկ անգիտակցաբար փոխհատուցում են ավելի անվտանգ մեքենայի համար ռիսկային վարելով։ Դա տեղի է ունենում այն ​​պատճառով, որ պահելու որոշ մեխանիզմներ, օրինակ՝ վախը, դադարում են գործել:

սթրես հոմեոստազ

Օրինակներ

• ջերմակարգավորում
  • Կմախքի մկանների դող կարող է սկսվել, եթե մարմնի ջերմաստիճանը շատ ցածր է:
• Քիմիական կարգավորում

Աղբյուրներ

1. Օ.-Յա.Լ.Բեքիշ.Բժշկական կենսաբանություն. - Մինսկ: Urajay, 2000. - 520 p. - ISBN 985-04-0336-5։

Թեմա № 13. Հոմեոստազ, դրա կարգավորման մեխանիզմները.

Մարմինը որպես բաց ինքնակարգավորվող համակարգ։

Կենդանի օրգանիզմը բաց համակարգ է, որը կապ ունի շրջակա միջավայրի հետ նյարդային, մարսողական, շնչառական, արտազատման համակարգերի միջոցով և այլն։

Սննդի, ջրի հետ նյութափոխանակության գործընթացում, գազափոխանակության ժամանակ օրգանիզմ են ներթափանցում տարբեր քիմիական միացություններ, որոնք մարմնում փոփոխություններ են կրում, մտնում մարմնի կառուցվածք, բայց մշտապես չեն մնում։ Ձուլված նյութերը քայքայվում են, էներգիա են թողնում, քայքայված արտադրանքները դուրս են բերվում արտաքին միջավայր: Ոչնչացված մոլեկուլը փոխարինվում է նորով և այլն։

Մարմինը բաց, դինամիկ համակարգ է։ Մշտապես փոփոխվող միջավայրում օրգանիզմը որոշակի ժամանակ պահպանում է կայուն վիճակը։

Հոմեոստազի հայեցակարգը. Կենդանի համակարգերի հոմեոստազի ընդհանուր օրինաչափություններ.

հոմեոստազ - կենդանի օրգանիզմի սեփականությունը ներքին միջավայրի հարաբերական դինամիկ կայունությունը պահպանելու համար: Հոմեոստազն արտահայտվում է քիմիական կազմի հարաբերական կայունությամբ, օսմոտիկ ճնշման, հիմնական ֆիզիոլոգիական ֆունկցիաների կայունությամբ։ Հոմեոստազը հատուկ է և որոշվում է գենոտիպով:

Օրգանիզմի անհատական ​​հատկությունների ամբողջականության պահպանումը կենսաբանական ամենաընդհանուր օրենքներից է։ Այս օրենքը սերունդների ուղղահայաց շարքում ապահովվում է վերարտադրության մեխանիզմներով, իսկ անհատի ողջ կյանքի ընթացքում՝ հոմեոստազի մեխանիզմներով։

Հոմեոստազի ֆենոմենը օրգանիզմի էվոլյուցիոն զարգացած, ժառանգաբար ամրագրված հարմարվողական հատկություն է շրջակա միջավայրի նորմալ պայմաններին: Այնուամենայնիվ, այս պայմանները կարող են լինել կարճաժամկետ կամ երկարաժամկետ, նորմալ սահմաններից դուրս: Նման դեպքերում հարմարվողականության երևույթները բնութագրվում են ոչ միայն ներքին միջավայրի սովորական հատկությունների վերականգնմամբ, այլև ֆունկցիայի կարճաժամկետ փոփոխություններով (օրինակ՝ սրտի գործունեության ռիթմի բարձրացում և ինտենսիվության բարձրացում։ մկանային աշխատանքի ավելացման ժամանակ շնչառական շարժումների հաճախականությունը): Հոմեոստազի ռեակցիաները կարող են ուղղված լինել.

հայտնի կայուն վիճակի մակարդակների պահպանում.

վնասակար գործոնների վերացում կամ սահմանափակում.

օրգանիզմի և շրջակա միջավայրի փոխազդեցության օպտիմալ ձևերի մշակում կամ պահպանում նրա գոյության փոփոխված պայմաններում. Այս բոլոր գործընթացները որոշում են հարմարվողականությունը:

Հետևաբար, հոմեոստազ հասկացությունը նշանակում է ոչ միայն մարմնի տարբեր ֆիզիոլոգիական հաստատունների որոշակի կայունություն, այլև ներառում է ֆիզիոլոգիական գործընթացների հարմարեցման և համակարգման գործընթացներ, որոնք ապահովում են մարմնի միասնությունը ոչ միայն նորմայում, այլև փոփոխվող պայմաններում: իր գոյության մասին։

Հոմեոստազի հիմնական բաղադրիչները սահմանվել են Ք.Բերնարդի կողմից և դրանք կարելի է բաժանել երեք խմբի.

Ա. Նյութեր, որոնք ապահովում են բջջային կարիքները.

Էներգիայի ձևավորման, աճի և վերականգնման համար անհրաժեշտ նյութեր՝ գլյուկոզա, սպիտակուցներ, ճարպեր։

NaCl, Ca և այլ անօրգանական նյութեր:

Թթվածին.

ներքին սեկրեցիա.

Բ. Բջջային գործունեության վրա ազդող բնապահպանական գործոններ.

օսմոտիկ ճնշում.

Ջերմաստիճանը.

Ջրածնի իոնի կոնցենտրացիան (pH):

Բ. Կառուցվածքային և գործառական միասնություն ապահովող մեխանիզմներ.

Ժառանգականություն.

Վերածնում.

իմունոկենսաբանական ռեակտիվություն.

Կենսաբանական կարգավորման սկզբունքն ապահովում է օրգանիզմի ներքին վիճակը (նրա բովանդակությունը), ինչպես նաև օնտոգենեզի և ֆիլոգենեզի փուլերի փոխհարաբերությունը։ Այս սկզբունքը լայն տարածում է գտել։ Այն ուսումնասիրելիս առաջացավ կիբեռնետիկան՝ վայրի բնության, մարդկային հասարակության, արդյունաբերության մեջ բարդ գործընթացների նպատակային և օպտիմալ վերահսկման գիտություն (Berg I.A., 1962):

Կենդանի օրգանիզմը բարդ կառավարվող համակարգ է, որտեղ փոխազդում են արտաքին և ներքին միջավայրի բազմաթիվ փոփոխականներ: Բոլոր համակարգերի համար ընդհանուր է ներկայությունը մուտքագրումփոփոխականներ, որոնք, կախված համակարգի վարքագծի հատկություններից և օրենքներից, վերածվում են շաբաթ, կիրակիփոփոխականներ (նկ. 10):

Բրինձ. 10 - Կենդանի համակարգերի հոմեոստազի ընդհանուր սխեմա

Ելքային փոփոխականները կախված են մուտքային փոփոխականներից և համակարգի վարքագծի օրենքներից:

Ելքային ազդանշանի ազդեցությունը համակարգի կառավարման մասի վրա կոչվում է հետադարձ կապ , որը մեծ նշանակություն ունի ինքնակարգավորման մեջ (հոմեոստատիկ ռեակցիա): Տարբերել բացասական Եվդրական հետադարձ կապ.

բացասական հետադարձ կապը նվազեցնում է մուտքային ազդանշանի ազդեցությունը ելքի արժեքի վրա՝ «որքան շատ (ելքի վրա), այնքան քիչ (մուտքում)» սկզբունքով։ Այն օգնում է վերականգնել համակարգի հոմեոստազը։

ժամը դրական հետադարձ կապը, մուտքային ազդանշանի արժեքը մեծանում է սկզբունքով՝ «որքան շատ (ելքում), այնքան շատ (մուտքում)»։ Այն ուժեղացնում է սկզբնական վիճակից առաջացող շեղումը, ինչը հանգեցնում է հոմեոստազի խախտման։

Սակայն ինքնակարգավորման բոլոր տեսակները գործում են նույն սկզբունքով՝ ինքնաշեղում սկզբնական վիճակից, որը խթան է ծառայում ուղղիչ մեխանիզմների միացման համար։ Այսպիսով, արյան նորմալ pH-ը 7,32 - 7,45 է: 0.1-ով pH-ի փոփոխությունը հանգեցնում է սրտի գործունեության խախտման: Այս սկզբունքը նկարագրել է Անոխին Պ.Կ. 1935 թվականին և անվանեց հետադարձ կապի սկզբունք, որը ծառայում է հարմարվողական ռեակցիաների իրականացմանը։

Հոմեոստատիկ արձագանքի ընդհանուր սկզբունքը(Անոխին. «Ֆունկցիոնալ համակարգերի տեսություն»):

սկզբնական մակարդակից շեղում → ազդանշան → հետադարձ կապի սկզբունքի հիման վրա կարգավորող մեխանիզմների ակտիվացում → փոփոխությունների ուղղում (նորմալացում):

Այսպիսով, ֆիզիկական աշխատանքի ընթացքում արյան մեջ CO 2-ի կոնցենտրացիան մեծանում է → pH-ը տեղափոխվում է թթվային կողմ → ազդանշանը մտնում է մեդուլլա երկարատև շնչառական կենտրոն → կենտրոնախույս նյարդերը իմպուլս են փոխանցում միջքաղաքային մկաններին և շնչառությունը խորանում է → նվազում Արյան մեջ CO 2, pH-ը վերականգնվում է:

Հոմեոստազի կարգավորման մեխանիզմները մոլեկուլային-գենետիկական, բջջային, օրգանիզմային, պոպուլյացիա-տեսակի և կենսոլորտային մակարդակներում:

Կարգավորող հոմեոստատիկ մեխանիզմները գործում են գենային, բջջային և համակարգային (օրգանիզմների, պոպուլյացիայի տեսակների և կենսոլորտային) մակարդակներում:

Գենային մեխանիզմներ հոմեոստազ. Մարմնի հոմեոստազի բոլոր երևույթները գենետիկորեն պայմանավորված են: Արդեն առաջնային գենային պրոդուկտների մակարդակում ուղղակի կապ կա՝ «մեկ կառուցվածքային գեն՝ մեկ պոլիպեպտիդ շղթա»։ Ավելին, կա կոլայն համապատասխանություն ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդային հաջորդականության և պոլիպեպտիդային շղթայի ամինաթթուների հաջորդականության միջև։ Օրգանիզմի անհատական ​​զարգացման ժառանգական ծրագիրը նախատեսում է տեսակներին բնորոշ հատկանիշների ձևավորում ոչ թե մշտական, այլ փոփոխվող միջավայրի պայմաններում՝ ժառանգաբար որոշված ​​ռեակցիայի նորմայի սահմաններում։ ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույրը էական նշանակություն ունի դրա վերարտադրության և վերականգնման գործընթացներում: Երկուսն էլ ուղղակիորեն կապված են գենետիկական նյութի գործունեության կայունության ապահովման հետ։

Գենետիկական տեսանկյունից կարելի է տարբերակել հոմեոստազի տարրական և համակարգային դրսևորումները։ Հոմեոստազի տարրական դրսևորումների օրինակներ են՝ արյան մակարդման տասներեք գործոնների գենային հսկողություն, հյուսվածքների և օրգանների հիստոհամատեղելիության գենային հսկողություն, ինչը թույլ է տալիս փոխպատվաստել:

Փոխպատվաստված տարածքը կոչվում է փոխպատվաստում. Այն օրգանիզմը, որից հյուսվածքը վերցվում է փոխպատվաստման համար դոնոր , և ում են փոխպատվաստում - ստացող . Փոխպատվաստման հաջողությունը կախված է օրգանիզմի իմունոլոգիական ռեակցիաներից։ Տարբերում են ավտոտրանսպլանտացիա, սինգենետիկ փոխպատվաստում, ալոտրանսպլանտացիա և քսենոտրանսպլանտացիա։

Ավտոտրանսպլանտացիա - հյուսվածքների փոխպատվաստում նույն օրգանիզմում. Այս դեպքում փոխպատվաստման սպիտակուցները (հակիգենները) չեն տարբերվում ստացողի սպիտակուցներից։ Իմունաբանական ռեակցիա չկա։

Սինգենետիկ փոխպատվաստում իրականացվում է նույն գենոտիպով միանման երկվորյակների մոտ:

ալոտրանսպլանտացիա – հյուսվածքների փոխպատվաստում մեկ անհատից մյուսին, որը պատկանում է նույն տեսակին. Դոնորն ու ստացողը տարբերվում են անտիգեններով, հետևաբար, բարձրակարգ կենդանիների մոտ նկատվում է հյուսվածքների և օրգանների երկարատև փոխպատվաստում։

Քսենոտրանսպլանտացիա Դոնորը և ստացողը պատկանում են տարբեր տեսակի օրգանիզմների: Այս տեսակի փոխպատվաստումը հաջողվում է որոշ անողնաշարավորների մոտ, սակայն նման փոխպատվաստումները չեն արմատավորվում բարձրակարգ կենդանիների մոտ։

Փոխպատվաստման մեջ ֆենոմենը մեծ նշանակություն ունի իմունաբանական հանդուրժողականություն (հյուսվածքների համատեղելիություն): Հյուսվածքների փոխպատվաստման դեպքում իմունիտետի ճնշումը (իմունոպրեսիա) իրականացվում է իմունային համակարգի գործունեության ճնշմամբ, ճառագայթահարմամբ, հակալիմֆոտիկ շիճուկի, մակերիկամի կեղևի հորմոնների, քիմիական պատրաստուկների՝ հակադեպրեսանտների (իմուրան) կիրառմամբ: Հիմնական խնդիրն է ճնշել ոչ միայն իմունիտետը, այլ փոխպատվաստել անձեռնմխելիությունը:

փոխպատվաստման իմունիտետ որոշվում է դոնորի և ստացողի գենետիկական կառուցվածքով: Փոխպատվաստված հյուսվածքի նկատմամբ ռեակցիա առաջացնող անտիգենների սինթեզի համար պատասխանատու գեները կոչվում են հյուսվածքների անհամատեղելիության գեներ։

Մարդկանց մոտ հիստոմատատելիության հիմնական գենետիկական համակարգը HLA (մարդու լեյկոցիտային հակագեն) համակարգն է: Հակագենները բավականաչափ լավ ներկայացված են լեյկոցիտների մակերեսին և որոշվում են հակաշիճուկների միջոցով: Մարդկանց և կենդանիների համակարգի կառուցվածքի պլանը նույնն է. Ընդունվել է միասնական տերմինաբանություն HLA համակարգի գենետիկ տեղանքների և ալելների նկարագրության համար: Հակագենները նշանակված են՝ HLA-A 1; HLA-A 2 և այլն: Նոր անտիգենները, որոնք վերջնականապես չեն հայտնաբերվել, նշանակված են՝ W (Աշխատանք): HLA համակարգի անտիգենները բաժանվում են 2 խմբի՝ SD և LD (նկ. 11):

SD խմբի անտիգենները որոշվում են սերոլոգիական մեթոդներով և որոշվում են HLA համակարգի 3 ենթաբլոկների գեներով՝ HLA-A; HLA-B; HLA-C.

Բրինձ. 11 - HLA-ի հիմնական մարդկային հիստոմատատելիության գենետիկ համակարգ

LD - անտիգենները վերահսկվում են վեցերորդ քրոմոսոմի HLA-D ենթալոկուսով և որոշվում են լեյկոցիտների խառը մշակույթների մեթոդով:

Յուրաքանչյուր գեն, որը վերահսկում է HLA-ն՝ մարդկային անտիգենները, ունի մեծ թվով ալելներ: Այսպիսով, HLA-A ենթալոկուսը վերահսկում է 19 անտիգեն; HLA-B - 20; HLA-C - 5 «աշխատանքային» անտիգեն; HLA-D - 6. Այսպիսով, մարդկանց մոտ արդեն հայտնաբերվել է մոտ 50 անտիգեն:

HLA համակարգի հակագենային պոլիմորֆիզմը մեկը մյուսից ծագման և նրանց միջև սերտ գենետիկական կապի արդյունք է: Փոխպատվաստման համար անհրաժեշտ է դոնորի և ստացողի ինքնությունը՝ ըստ HLA համակարգի անտիգենների: Համակարգի 4 անտիգենների մեջ նույնական երիկամի փոխպատվաստումն ապահովում է գոյատևումը 70%-ով; 3 - 60%; 2 - 45%; 1-25%:

Կան հատուկ կենտրոններ, որոնք իրականացնում են փոխպատվաստման համար դոնորի և ստացողի ընտրությունը, օրինակ՝ Նիդեռլանդներում՝ «Եվրոտրանսպլանտը»։ Բելառուսի Հանրապետությունում իրականացվում է նաև HLA համակարգի անտիգենների տիպավորում։

Բջջային մեխանիզմներ հոմեոստազներն ուղղված են հյուսվածքների, օրգանների բջիջների վերականգնմանը՝ դրանց ամբողջականության խախտման դեպքում։ Քայքայվող կենսաբանական կառույցների վերականգնմանն ուղղված գործընթացների ամբողջությունը կոչվում է վերածնում. Նման պրոցեսը բնորոշ է բոլոր մակարդակներին՝ սպիտակուցների, բջջի օրգանելների բաղադրիչների, ամբողջական օրգանելների և հենց բջիջների նորացում։ Նյարդի վնասվածքից կամ պատռվելուց հետո օրգանների ֆունկցիաների վերականգնումը, վերքերի ապաքինումը բժշկության համար կարևոր է այդ գործընթացների յուրացման առումով։

Հյուսվածքները, ըստ իրենց վերականգնողական կարողության, բաժանվում են 3 խմբի.

Հյուսվածքներ և օրգաններ, որոնք բնութագրվում են բջջային ռեգեներացիա (ոսկորներ, չամրացված շարակցական հյուսվածք, արյունաստեղծ համակարգ, էնդոթելիում, մեզոթելիում, աղիքային տրակտի լորձաթաղանթներ, շնչառական ուղիներ և միզասեռական համակարգեր):

Հյուսվածքներ և օրգաններ, որոնք բնութագրվում են բջջային և ներբջջային վերականգնում (լյարդ, երիկամներ, թոքեր, հարթ և կմախքային մկաններ, ինքնավար նյարդային համակարգ, էնդոկրին, ենթաստամոքսային գեղձ):

Գործվածքներ, որոնք գերակշռում են ներբջջային վերածնում (սրտամկանի) կամ բացառապես ներբջջային վերածնում (կենտրոնական նյարդային համակարգի գանգլիոնային բջիջներ): Այն ընդգրկում է մակրոմոլեկուլների և բջջային օրգանելների վերականգնման գործընթացները տարրական կառուցվածքների հավաքման կամ դրանց բաժանման (միտոքոնդրիաների) միջոցով։

Էվոլյուցիայի գործընթացում ձևավորվել է վերածննդի 2 տեսակ ֆիզիոլոգիական և վերականգնողական .

Ֆիզիոլոգիական վերածնում - Սա մարմնի տարրերի վերականգնման բնական գործընթաց է ողջ կյանքի ընթացքում։ Օրինակ՝ էրիթրոցիտների և լեյկոցիտների վերականգնում, մաշկի, մազերի էպիթելի փոփոխություն, կաթնատամների փոխարինում մշտականներով։ Այս գործընթացների վրա ազդում են արտաքին և ներքին գործոնները:

Վերականգնողական վերականգնում վնասվածքի կամ վնասվածքի պատճառով կորցրած օրգանների և հյուսվածքների վերականգնումն է: Գործընթացը տեղի է ունենում մեխանիկական վնասվածքներից, այրվածքներից, քիմիական կամ ճառագայթային վնասվածքներից հետո, ինչպես նաև հիվանդությունների և վիրաբուժական վիրահատությունների հետևանքով։

Վերականգնողական ռեգեներացիան բաժանվում է բնորոշ (հոմոմորֆոզ) և անտիպիկ (հետերոմորֆոզ): Առաջին դեպքում այն ​​վերածնում է հեռացված կամ քայքայված օրգան, երկրորդում՝ հեռացված օրգանի փոխարեն մեկ այլ օրգան է զարգանում։

Ատիպիկ վերածնում ավելի տարածված է անողնաշարավորների մոտ:

Հորմոնները խթանում են վերականգնումը հիպոֆիզի գեղձ Եվ վահանաձև գեղձ . Վերականգնման մի քանի եղանակ կա.

Էպիմորֆոզ կամ ամբողջական ռեգեներացիա՝ վերքի մակերեսի վերականգնում, մասի ամբողջականացում (օրինակ՝ պոչի աճ մողեսի մեջ, վերջույթները տրիտոնում)։

Մորֆոլաքսիս - օրգանի մնացած մասի վերակազմավորումն ամբողջությամբ, միայն ավելի փոքր: Այս մեթոդը բնութագրվում է հնի մնացորդներից նորի վերակառուցմամբ (օրինակ՝ ուտիճում վերջույթի վերականգնում)։

Էնդոմորֆոզ - վերականգնում հյուսվածքների և օրգանների ներբջջային վերակազմավորման արդյունքում: Բջիջների քանակի և դրանց չափերի ավելացման շնորհիվ օրգանի զանգվածը մոտենում է սկզբնականին։

Ողնաշարավորների մոտ վերականգնողական վերականգնումը տեղի է ունենում հետևյալ ձևով.

Ամբողջական վերածնում - սկզբնական հյուսվածքի վերականգնում դրա վնասումից հետո.

Վերականգնողական հիպերտրոֆիա ներքին օրգաններին բնորոշ. Այս դեպքում վերքի մակերեսը լավանում է սպիով, հեռացված հատվածը հետ չի աճում, և օրգանի ձևը չի վերականգնվում։ Օրգանի մնացած մասի զանգվածը մեծանում է բջիջների քանակի և դրանց չափերի ավելացման պատճառով և մոտենում սկզբնական արժեքին։ Այսպիսով, կաթնասունների մոտ վերականգնվում են լյարդը, թոքերը, երիկամները, մակերիկամները, ենթաստամոքսային գեղձերը, թքագեղձերը, վահանաձև գեղձերը:

Ներբջջային փոխհատուցվող հիպերպլազիա բջջային ուլտրակառույցներ. Այս դեպքում վնասվածքի վայրում ձևավորվում է սպի, և սկզբնական զանգվածի վերականգնումը տեղի է ունենում բջիջների ծավալի ավելացման, այլ ոչ թե դրանց քանակի պատճառով՝ ելնելով ներբջջային կառուցվածքների (նյարդային հյուսվածքի) աճից (հիպերպլազիաից): )

Համակարգային մեխանիզմներն ապահովվում են կարգավորող համակարգերի փոխազդեցությամբ. նյարդային, էնդոկրին և իմունային .

Նյարդային կարգավորում իրականացվում և համակարգվում է կենտրոնական նյարդային համակարգի կողմից: Նյարդային ազդակները, ներթափանցելով բջիջներ և հյուսվածքներ, առաջացնում են ոչ միայն գրգռում, այլև կարգավորում են քիմիական գործընթացները, կենսաբանորեն ակտիվ նյութերի փոխանակումը։ Ներկայումս հայտնի է ավելի քան 50 նյարդահորմոն։ Այսպիսով, հիպոթալամուսում արտադրվում են վազոպրեսին, օքսիտոցին, լիբերիններ և ստատիններ, որոնք կարգավորում են հիպոֆիզային գեղձի աշխատանքը։ Հոմեոստազի համակարգային դրսևորումների օրինակներ են մշտական ​​ջերմաստիճանի պահպանումը, արյան ճնշումը։

Հոմեոստազի և ադապտացիայի տեսանկյունից նյարդային համակարգը մարմնի բոլոր գործընթացների հիմնական կազմակերպիչն է: Հարմարվելու հիմքում օրգանիզմների հավասարակշռումը շրջակա միջավայրի պայմանների հետ, ըստ Ն.Պ. Պավլովը, ռեֆլեքսային պրոցեսներ են։ Հոմեոստատիկ կարգավորման տարբեր մակարդակների միջև օրգանիզմի ներքին պրոցեսների կարգավորման համակարգում առկա է մասնավոր հիերարխիկ ենթակայություն (նկ. 12):

կիսագնդի կեղևը և ուղեղի մասերը

հետադարձ ինքնակարգավորում

ծայրամասային նյարդակարգավորիչ գործընթացներ, տեղային ռեֆլեքսներ

Հոմեոստազի բջջային և հյուսվածքային մակարդակները

Բրինձ. 12. - Հիերարխիկ ենթակայություն մարմնի ներքին գործընթացների կարգավորման համակարգում.

Առավել առաջնային մակարդակը բջջային և հյուսվածքային մակարդակների հոմեոստատիկ համակարգերն են: Դրանցից վեր են ծայրամասային նյարդային կարգավորող գործընթացները, ինչպիսիք են տեղային ռեֆլեքսները: Հետագայում այս հիերարխիայում են որոշակի ֆիզիոլոգիական գործառույթների ինքնակարգավորման համակարգերը «հետադարձ կապի» տարբեր ուղիներով: Այս բուրգի գագաթը զբաղեցնում են ուղեղի կեղևը և ուղեղը:

Բարդ բազմաբջիջ օրգանիզմում ինչպես ուղղակի, այնպես էլ հետադարձ կապերն իրականացվում են ոչ միայն նյարդային, այլև հորմոնալ (էնդոկրին) մեխանիզմներով։ Էնդոկրին համակարգը կազմող գեղձերից յուրաքանչյուրն ազդում է այս համակարգի մյուս օրգանների վրա և, իր հերթին, ենթարկվում վերջիններիս ազդեցությանը։

Էնդոկրին մեխանիզմներ հոմեոստազը ըստ Բ.Մ. Զավադսկի, սա գումարած կամ մինուս փոխազդեցության մեխանիզմ է, այսինքն. հավասարակշռելով գեղձի ֆունկցիոնալ գործունեությունը հորմոնի կոնցենտրացիայի հետ: Հորմոնի բարձր կոնցենտրացիայի դեպքում (նորմայից բարձր) գեղձի ակտիվությունը թուլանում է և հակառակը։ Այս ազդեցությունն իրականացվում է հորմոնի ազդեցությամբ այն արտադրող գեղձի վրա։ Մի շարք գեղձերում կարգավորումը հաստատվում է հիպոթալամուսի և հիպոֆիզի առաջի գեղձի միջոցով, հատկապես սթրեսային արձագանքի ժամանակ։

Էնդոկրին խցուկներ կարելի է բաժանել երկու խմբի՝ կապված առաջի հիպոֆիզի գեղձի հետ իրենց առնչության հետ։ Վերջինս համարվում է կենտրոնական, իսկ մյուս էնդոկրին գեղձերը՝ ծայրամասային։ Այս բաժանումը հիմնված է այն փաստի վրա, որ առաջի հիպոֆիզը արտադրում է այսպես կոչված արևադարձային հորմոններ, որոնք ակտիվացնում են ծայրամասային որոշ էնդոկրին գեղձեր։ Իր հերթին ծայրամասային էնդոկրին գեղձերի հորմոնները գործում են առաջի հիպոֆիզային գեղձի վրա՝ արգելակելով արևադարձային հորմոնների սեկրեցումը։

Հոմեոստազ ապահովող ռեակցիաները չեն կարող սահմանափակվել որևէ էնդոկրին գեղձով, այլ այս կամ այն ​​չափով գրավում են բոլոր գեղձերը: Ստացված ռեակցիան ձեռք է բերում շղթայական հոսք և տարածվում այլ էֆեկտորների վրա։ Հորմոնների ֆիզիոլոգիական նշանակությունը մարմնի այլ գործառույթների կարգավորման մեջ է, ուստի շղթայական բնույթը պետք է հնարավորինս արտահայտվի։

Օրգանիզմի շրջակա միջավայրի մշտական ​​խախտումները նպաստում են երկար կյանքի ընթացքում նրա հոմեոստազի պահպանմանը։ Եթե ​​դուք ստեղծեք կյանքի այնպիսի պայմաններ, որոնց դեպքում ներքին միջավայրում ոչ մի բան էական փոփոխություններ չի առաջացնում, ապա օրգանիզմը շրջակա միջավայրին հանդիպելիս լիովին անզեն կմնա և շուտով կմահանա։

Հիպոթալամուսում կարգավորման նյարդային և էնդոկրին մեխանիզմների համակցումը թույլ է տալիս բարդ հոմեոստատիկ ռեակցիաներ՝ կապված մարմնի ներքին օրգանների ֆունկցիայի կարգավորման հետ։ Նյարդային և էնդոկրին համակարգերը հոմեոստազի միավորող մեխանիզմն են։

Նյարդային և հումորային մեխանիզմների ընդհանուր արձագանքի օրինակ է սթրեսային վիճակը, որը զարգանում է անբարենպաստ կենսապայմաններում և առկա է հոմեոստազի խախտման վտանգ: Սթրեսի պայմաններում տեղի է ունենում համակարգերի մեծ մասի` մկանային, շնչառական, սրտանոթային, մարսողական, զգայական օրգանների, արյան ճնշման, արյան կազմի վիճակի փոփոխություն: Այս բոլոր փոփոխությունները անհատական ​​հոմեոստատիկ ռեակցիաների դրսեւորում են՝ ուղղված անբարենպաստ գործոնների նկատմամբ օրգանիզմի դիմադրողականության բարձրացմանը։ Մարմնի ուժերի արագ մոբիլիզացիան գործում է որպես պաշտպանիչ ռեակցիա սթրեսային վիճակի նկատմամբ:

«Սոմատիկ սթրեսով» օրգանիզմի ընդհանուր դիմադրողականության բարձրացման խնդիրը լուծվում է Նկար 13-ում ներկայացված սխեմայի համաձայն։

Բրինձ. 13 - մարմնի ընդհանուր դիմադրության բարձրացման սխեմա, երբ

Հոմեոստազ - ինչ է դա: Հոմեոստազի հայեցակարգը

Հոմեոստազը ինքնակարգավորվող գործընթաց է, որի ընթացքում բոլոր կենսաբանական համակարգերը ձգտում են պահպանել կայունությունը որոշակի պայմաններին հարմարվելու ժամանակահատվածում, որոնք օպտիմալ են գոյատևման համար: Ցանկացած համակարգ, գտնվելով դինամիկ հավասարակշռության մեջ, ձգտում է հասնել կայուն վիճակի, որը դիմակայում է արտաքին գործոններին և խթանիչներին։

Հոմեոստազի հայեցակարգը

Մարմնի բոլոր համակարգերը պետք է միասին աշխատեն՝ մարմնի ներսում պատշաճ հոմեոստազը պահպանելու համար: Հոմեոստազը մարմնի ջերմաստիճանի, ջրի պարունակության և ածխածնի երկօքսիդի մակարդակի կարգավորումն է: Օրինակ, շաքարային դիաբետը մի պայման է, երբ մարմինը չի կարող կարգավորել արյան գլյուկոզի մակարդակը:

Հոմեոստազը տերմին է, որն օգտագործվում է ինչպես էկոհամակարգում օրգանիզմների գոյությունը նկարագրելու, այնպես էլ օրգանիզմի ներսում բջիջների հաջող գործունեությունը նկարագրելու համար: Օրգանիզմները և պոպուլյացիաները կարող են պահպանել հոմեոստազը՝ միաժամանակ պահպանելով ծնելիության և մահացության կայուն մակարդակը:

Հետադարձ կապ

Հետադարձ կապը գործընթաց է, որը տեղի է ունենում, երբ մարմնի համակարգերը պետք է դանդաղեցվեն կամ ամբողջովին դադարեցվեն: Երբ մարդն ուտում է, սնունդը մտնում է ստամոքս և սկսվում է մարսողությունը։ Ուտելիքների միջև ընկած ժամանակահատվածում ստամոքսը չպետք է աշխատի: Մարսողական համակարգը աշխատում է մի շարք հորմոնների և նյարդային ազդակների հետ, որպեսզի դադարեցնի և սկսի ստամոքսում թթվի արտադրությունը:

Բացասական արձագանքի մեկ այլ օրինակ կարելի է նկատել մարմնի ջերմաստիճանի բարձրացման դեպքում։ Հոմեոստազի կարգավորումը դրսևորվում է քրտնարտադրության, գերտաքացման նկատմամբ մարմնի պաշտպանիչ ռեակցիայի միջոցով։ Այդպիսով ջերմաստիճանի բարձրացումը կասեցվում է եւ չեզոքացվում է գերտաքացման խնդիրը։ Հիպոթերմիայի դեպքում օրգանիզմը նախատեսում է նաև մի շարք միջոցառումներ՝ տաքանալու համար։

Ներքին հավասարակշռության պահպանում

Հոմեոստազը կարող է սահմանվել որպես օրգանիզմի կամ համակարգի հատկություն, որն օգնում է նրան պահպանել տվյալ պարամետրերը արժեքների նորմալ միջակայքում: Սա կյանքի բանալին է, և հոմեոստազի պահպանման սխալ հավասարակշռությունը կարող է հանգեցնել այնպիսի հիվանդությունների, ինչպիսիք են հիպերտոնիան և շաքարախտը:

Հոմեոստազը առանցքային տարր է հասկանալու, թե ինչպես է աշխատում մարդու մարմինը: Նման պաշտոնական սահմանումը բնութագրում է մի համակարգ, որը կարգավորում է իր ներքին միջավայրը և ձգտում է պահպանել մարմնում տեղի ունեցող բոլոր գործընթացների կայունությունն ու կանոնավորությունը:

Հոմեոստատիկ կարգավորում՝ մարմնի ջերմաստիճան

Մարդու մարմնի ջերմաստիճանի վերահսկումը կենսաբանական համակարգում հոմեոստազի լավ օրինակ է: Երբ մարդ առողջ է, նրա մարմնի ջերմաստիճանը տատանվում է + 37°C-ի սահմաններում, սակայն տարբեր գործոններ կարող են ազդել այս արժեքի վրա, ներառյալ հորմոնները, նյութափոխանակության արագությունը և տարբեր հիվանդություններ, որոնք առաջացնում են ջերմություն:

Մարմնի մեջ ջերմաստիճանի կարգավորումը վերահսկվում է ուղեղի մի հատվածում, որը կոչվում է հիպոթալամուս: Ուղեղի արյան միջոցով ստացվում են ջերմաստիճանի ազդանշաններ, ինչպես նաև շնչառության հաճախականության, արյան շաքարի և նյութափոխանակության վերաբերյալ տվյալների արդյունքների վերլուծություն։ Մարդու օրգանիզմում ջերմության կորուստը նույնպես նպաստում է ակտիվության նվազմանը։

Ջուր-աղ հավասարակշռություն

Մարդը որքան էլ ջուր խմի, մարմինը փուչիկի պես չի ուռչում, իսկ մարդու մարմինը չամիչի պես չի փոքրանում, եթե շատ քիչ ես խմում։ Հավանաբար, ինչ-որ մեկը մեկ անգամ գոնե մեկ անգամ մտածել է այդ մասին: Այսպես թե այնպես, մարմինը գիտի, թե որքան հեղուկ է պետք կուտակել ցանկալի մակարդակը պահպանելու համար:

Օրգանիզմում աղի և գլյուկոզայի (շաքարի) կոնցենտրացիան պահպանվում է մշտական ​​մակարդակում (բացասական գործոնների բացակայության դեպքում), օրգանիզմում արյան քանակը մոտ 5 լիտր է։

Արյան շաքարի կարգավորում

Գլյուկոզան արյան մեջ հայտնաբերված շաքարի տեսակ է: Մարդու մարմինը պետք է պահպանի գլյուկոզայի պատշաճ մակարդակը, որպեսզի մարդը առողջ մնա: Երբ գլյուկոզայի մակարդակը չափազանց բարձրանում է, ենթաստամոքսային գեղձն արտազատում է ինսուլին հորմոնը:

Եթե ​​արյան գլյուկոզայի մակարդակը շատ ցածր է իջնում, լյարդը փոխակերպում է արյան մեջ գլիկոգենը՝ դրանով իսկ բարձրացնելով շաքարի մակարդակը։ Երբ պաթոգեն բակտերիաները կամ վիրուսները մտնում են մարմին, այն սկսում է պայքարել վարակի դեմ, նախքան պաթոգեն տարրերը կարող են հանգեցնել որևէ առողջական խնդիրների:

Ճնշումը վերահսկողության տակ

Առողջ արյան ճնշման պահպանումը նույնպես հոմեոստազի օրինակ է: Սիրտը կարող է զգալ արյան ճնշման փոփոխությունները և ազդանշաններ ուղարկել ուղեղ՝ մշակման համար: Այնուհետև ուղեղը ազդանշան է ուղարկում սրտին՝ ճիշտ արձագանքելու հրահանգներով: Եթե ​​արյան ճնշումը չափազանց բարձր է, ապա այն պետք է իջեցվի։

Ինչպե՞ս է ձեռք բերվում հոմեոստազը:

Ինչպե՞ս է մարդու մարմինը կարգավորում բոլոր համակարգերն ու օրգանները և փոխհատուցում շրջակա միջավայրի շարունակական փոփոխությունները: Դա պայմանավորված է բազմաթիվ բնական սենսորների առկայությամբ, որոնք վերահսկում են ջերմաստիճանը, արյան աղի բաղադրությունը, արյան ճնշումը և շատ այլ պարամետրեր: Այս դետեկտորները ազդանշաններ են ուղարկում ուղեղին, գլխավոր կառավարման կենտրոնին, եթե որոշ արժեքներ շեղվեն նորմայից։ Դրանից հետո սկսվում են փոխհատուցման միջոցառումները՝ բնականոն վիճակը վերականգնելու համար։

Հոմեոստազի պահպանումը աներևակայելի կարևոր է մարմնի համար: Մարդու մարմինը պարունակում է որոշակի քանակությամբ քիմիական նյութեր, որոնք հայտնի են որպես թթուներ և հիմքեր, և դրանց պատշաճ հավասարակշռությունը կարևոր է բոլոր օրգանների և մարմնի համակարգերի օպտիմալ աշխատանքի համար: Արյան մեջ կալցիումի մակարդակը պետք է պահպանվի պատշաճ մակարդակի վրա։ Քանի որ շնչառությունն ակամա է, նյարդային համակարգը օրգանիզմին ապահովում է անհրաժեշտ թթվածնով: Երբ տոքսինները մտնում են ձեր արյան շրջանառությունը, դրանք խախտում են մարմնի հոմեոստազը: Մարդու մարմինը արձագանքում է այս խանգարմանը միզուղիների համակարգի օգնությամբ։

Կարևոր է ընդգծել, որ մարմնի հոմեոստազը ավտոմատ կերպով աշխատում է, եթե համակարգը նորմալ գործի: Օրինակ՝ ջերմության նկատմամբ ռեակցիա՝ մաշկը կարմրում է, քանի որ նրա փոքրիկ արյունատար անոթները ինքնաբերաբար լայնանում են։ Դողալը սառը լինելու պատասխանն է: Այսպիսով, հոմեոստազը ոչ թե օրգանների ամբողջություն է, այլ մարմնի գործառույթների սինթեզ և հավասարակշռություն: Միասին սա թույլ է տալիս պահպանել ամբողջ մարմինը կայուն վիճակում:

9.4. Հոմեոստազի հայեցակարգը. Կենդանի համակարգերի հոմեոստազի ընդհանուր օրինաչափություններ

Չնայած այն հանգամանքին, որ կենդանի օրգանիզմը բաց համակարգ է, որը փոխանակում է նյութը և էներգիան շրջակա միջավայրի հետ և գոյություն ունի նրա հետ միասնաբար, այն պահպանում է իրեն ժամանակի և տարածության մեջ որպես առանձին կենսաբանական միավոր, պահպանում է իր կառուցվածքը (ձևաբանությունը), վարքային ռեակցիաները, հատուկ. ֆիզիկաքիմիական պայմանները բջիջներում, հյուսվածքային հեղուկ. Կենդանի համակարգերի՝ փոփոխություններին դիմակայելու և կազմի և հատկությունների դինամիկ կայունությունը պահպանելու ունակությունը կոչվում է հոմեոստազ:«Հոմեոստազ» տերմինն առաջարկել է Վ.Քենոնը 1929 թվականին։ Այնուամենայնիվ, ֆիզիոլոգիական մեխանիզմների գոյության գաղափարը, որոնք ապահովում են օրգանիզմների ներքին միջավայրի կայունության պահպանումը, արտահայտվել է 19-րդ դարի երկրորդ կեսին Կ. Բեռնարդի կողմից:

Էվոլյուցիայի ընթացքում հոմեոստազը բարելավվել է: Բազմաբջիջ օրգանիզմներն ունեն ներքին միջավայր, որտեղ տեղակայված են տարբեր օրգանների և հյուսվածքների բջիջները: Այնուհետև ձևավորվեցին մասնագիտացված օրգան համակարգեր (շրջանառություն, սնուցում, շնչառություն, արտազատում և այլն), որոնք մասնակցում են հոմեոստազի ապահովմանը կազմակերպության բոլոր մակարդակներում (մոլեկուլային, ենթաբջջային, բջջային, հյուսվածքային, օրգան և օրգանիզմ): Կաթնասունների մոտ ձևավորվել են հոմեոստազի ամենակատարյալ մեխանիզմները, որոնք նպաստել են շրջակա միջավայրին նրանց հարմարվելու հնարավորությունների զգալի ընդլայնմանը։ Հոմեոստազի մեխանիզմներն ու տեսակները զարգացել են երկարաժամկետ էվոլյուցիայի ընթացքում՝ ֆիքսվելով գենետիկորեն։Օտար գենետիկ տեղեկատվության մարմնում հայտնվելը, որը հաճախ ներմուծվում է բակտերիաների, վիրուսների, այլ օրգանիզմների բջիջների, ինչպես նաև սեփական մուտացված բջիջների կողմից, կարող է զգալիորեն խաթարել մարմնի հոմեոստազը: Որպես պաշտպանություն այլմոլորակային գենետիկական տեղեկատվության դեմ, որի ներթափանցումն օրգանիզմ և դրա հետագա իրականացումը կհանգեցներ թունավորման տոքսիններով (օտար սպիտակուցներ), առաջացավ հոմեոստազի այնպիսի տեսակ. գենետիկ հոմեոստազ, որն ապահովում է մարմնի ներքին միջավայրի գենետիկական կայունությունը. Այն հիմնված է իմունոլոգիական մեխանիզմներ, ներառյալ մարմնի սեփական ամբողջականության և անհատականության ոչ սպեցիֆիկ և հատուկ պաշտպանությունը: Ոչ հատուկ մեխանիզմներ հիմքում ընկած են բնածին, սահմանադրական, տեսակների իմունիտետը, ինչպես նաև անհատական ​​ոչ սպեցիֆիկ դիմադրությունը: Դրանք ներառում են մաշկի և լորձաթաղանթների պատնեշային գործառույթը, քրտինքի և ճարպագեղձերի սեկրեցիայի մանրէասպան գործողությունը, ստամոքսի և աղիքների պարունակության մանրէասպան հատկությունները, թքագեղձերի լիզոզիմի սեկրեցումը: Եթե ​​օրգանիզմները ներթափանցում են ներքին միջավայր, դրանք վերանում են բորբոքային ռեակցիայի ժամանակ, որն ուղեկցվում է ուժեղացված ֆագոցիտոզով, ինչպես նաև ինտերֆերոնի (25000-110000 մոլեկուլային քաշով սպիտակուց) վիրուսոստատիկ ազդեցությամբ։

Հատուկ իմունոլոգիական մեխանիզմներ կազմում են իմունային համակարգի կողմից իրականացվող ձեռք բերված իմունիտետի հիմքը, որը ճանաչում, մշակում և վերացնում է օտար անտիգենները: Հումորային իմունիտետն իրականացվում է արյան մեջ շրջանառվող հակամարմինների ձևավորման միջոցով։ Բջջային իմունիտետի հիմքը T-լիմֆոցիտների առաջացումն է, «իմունաբանական հիշողության» երկարակյաց T- և B-լիմֆոցիտների առաջացումը, ալերգիայի առաջացումը (գերզգայունություն կոնկրետ անտիգենի նկատմամբ): Մարդկանց մոտ պաշտպանիչ ռեակցիաներն ուժի մեջ են մտնում միայն կյանքի 2-րդ շաբաթից, հասնում են իրենց ամենաբարձր ակտիվությանը 10 տարեկանում, որոշ չափով նվազում են 10-ից 20 տարեկանում, մնում են մոտավորապես նույն մակարդակի վրա՝ 20-ից 40 տարի, այնուհետև աստիճանաբար անհետանում են: .

Իմունաբանական պաշտպանական մեխանիզմները լուրջ խոչընդոտ են օրգանների փոխպատվաստման գործում՝ առաջացնելով պատվաստման ռեզորբցիա։ Ամենահաջողը ներկայումս ավտոտրանսպլանտացիայի (մարմնի ներսում հյուսվածքների փոխպատվաստում) և միանման երկվորյակների միջև ալոտրանսպլանտացիայի արդյունքներն են: Նրանք շատ ավելի քիչ հաջողակ են միջտեսակային փոխպատվաստման մեջ (հետերոտրանսպլանտացիա կամ քսենոտրանսպլանտացիա):

Հոմեոստազի մեկ այլ տեսակ է կենսաքիմիական հոմեոստազ օգնում է պահպանել մարմնի հեղուկ արտաբջջային (ներքին) միջավայրի (արյուն, ավիշ, հյուսվածքային հեղուկ) քիմիական կազմի կայունությունը, ինչպես նաև բջիջների ցիտոպլազմայի և պլազմոլեմայի քիմիական կազմի կայունությունը: Ֆիզիոլոգիական հոմեոստազ ապահովում է մարմնի կենսագործունեության գործընթացների կայունությունը.Նրա շնորհիվ առաջացել և բարելավվում են իզոոսմիան (օսմոտիկ ակտիվ նյութերի պարունակության կայունությունը), իզոթերմիան (թռչունների և կաթնասունների մարմնի ջերմաստիճանի պահպանումը որոշակի սահմաններում) և այլն։ Կառուցվածքային հոմեոստազ ապահովում է կառուցվածքի (ձևաբանական կազմակերպման) կայունությունը կենդանիների կազմակերպման բոլոր մակարդակներում (մոլեկուլային, ենթաբջջային, բջջային և այլն):

Բնակչության հոմեոստազը ապահովում է բնակչության թվաքանակի կայունությունը. Բիոցենոտիկ հոմեոստազ նպաստում է կենսացենոզներում տեսակների կազմի և անհատների թվի կայունությանը:

Շնորհիվ այն բանի, որ մարմինը գործում և փոխազդում է շրջակա միջավայրի հետ որպես միասնական համակարգ, տարբեր տեսակի հոմեոստատիկ ռեակցիաների հիմքում ընկած գործընթացները սերտորեն փոխկապակցված են միմյանց հետ: Առանձին հոմեոստատիկ մեխանիզմներ համակցվում և իրականացվում են մարմնի ամբողջական հարմարվողական ռեակցիայի մեջ որպես ամբողջություն: Նման ասոցիացիան իրականացվում է կարգավորող ինտեգրացիոն համակարգերի (նյարդային, էնդոկրին, իմունային) գործունեության (գործառույթի) շնորհիվ։ Կարգավորվող օբյեկտի վիճակի ամենաարագ փոփոխություններն ապահովում է նյարդային համակարգը, որը կապված է նյարդային ազդակի առաջացման և անցկացման գործընթացների արագության հետ (0,2-ից մինչև 180 մ/վ): Էնդոկրին համակարգի կարգավորիչ գործառույթն իրականացվում է ավելի դանդաղ, քանի որ այն սահմանափակվում է գեղձերի կողմից հորմոնների արտազատման արագությամբ և արյան մեջ դրանց տեղափոխմամբ։ Սակայն դրանում կուտակվող հորմոնների ազդեցությունը կարգավորվող առարկայի (օրգանի) վրա շատ ավելի երկար է, քան նյարդային կարգավորման դեպքում։

Մարմինը ինքնակարգավորվող կենդանի համակարգ է։ Հոմեոստատիկ մեխանիզմների առկայության շնորհիվ մարմինը բարդ ինքնակարգավորվող համակարգ է։ Նման համակարգերի գոյության և զարգացման սկզբունքներն ուսումնասիրվում են կիբեռնետիկայի կողմից, իսկ կենդանի համակարգերինը՝ կենսաբանական կիբեռնետիկան։

Կենսաբանական համակարգերի ինքնակարգավորումը հիմնված է ուղղակի և հետադարձ կապի սկզբունքի վրա։

Կարգավորվող արժեքի սահմանված մակարդակից շեղման մասին տեղեկատվությունը հետադարձ կապուղիներով փոխանցվում է հսկիչին և փոխում է նրա ակտիվությունն այնպես, որ կարգավորվող արժեքը վերադառնում է սկզբնական (օպտիմալ) մակարդակ (նկ. 122): Հետադարձ կապը կարող է բացասական լինել(երբ վերահսկվող արժեքը շեղվել է դրական ուղղությամբ (նյութի սինթեզը, օրինակ, չափազանց մեծացել է)) և դնել-

Բրինձ. 122. Անմիջական և հետադարձ կապի սխեման կենդանի օրգանիզմում.

P - կարգավորիչ (նյարդային կենտրոն, էնդոկրին գեղձ); RO - կարգավորվող օբյեկտ (բջիջ, հյուսվածք, օրգան); 1 – RO-ի օպտիմալ ֆունկցիոնալ գործունեություն; 2 - նվազեցված RO-ի ֆունկցիոնալ ակտիվությունը դրական արձագանքներով; 3 - ավելացել է RO-ի ֆունկցիոնալ ակտիվությունը բացասական արձագանքներով

մարմինը(երբ վերահսկվող արժեքը շեղվել է բացասական ուղղությամբ (նյութը սինթեզվում է անբավարար քանակությամբ)): Այս մեխանիզմը, ինչպես նաև մի քանի մեխանիզմների ավելի բարդ համակցությունները, տեղի են ունենում կենսաբանական համակարգերի կազմակերպման տարբեր մակարդակներում։ Որպես մոլեկուլային մակարդակում դրանց գործունեության օրինակ, կարելի է մատնանշել հիմնական ֆերմենտի արգելակումը վերջնական արտադրանքի չափից ավելի ձևավորմամբ կամ ֆերմենտների սինթեզի ճնշմամբ: Բջջային մակարդակում անմիջական և հետադարձ կապի մեխանիզմները ապահովում են հորմոնալ կարգավորում և բջջային պոպուլյացիայի օպտիմալ խտություն (թիվ): Օրգանիզմի մակարդակում անմիջական և հետադարձ կապի դրսեւորում է արյան գլյուկոզի կարգավորումը։ Կենդանի օրգանիզմում հատկապես բարդ են ավտոմատ կարգավորման և կառավարման մեխանիզմները (ուսումնասիրված կենսակիբերնետիկայի կողմից)։ Նրանց բարդության աստիճանը նպաստում է կենդանի համակարգերի «հուսալիության» և կայունության մակարդակի բարձրացմանը՝ կապված շրջակա միջավայրի փոփոխությունների հետ։

Հոմեոստազի մեխանիզմները կրկնօրինակվում են տարբեր մակարդակներում: Սա իր բնույթով իրականացնում է համակարգերի բազմակի օղակային կարգավորման սկզբունքը։ Հիմնական սխեմաները ներկայացված են բջջային և հյուսվածքային հոմեոստատիկ մեխանիզմներով:Նրանք ունեն ավտոմատիզմի բարձր աստիճան։ Բջջային և հյուսվածքային հոմեոստատիկ մեխանիզմների վերահսկման գործում հիմնական դերը պատկանում է գենետիկական գործոններին, տեղային ռեֆլեքսային ազդեցություններին, բջիջների միջև քիմիական և կոնտակտային փոխազդեցություններին:

Հոմեոստազի մեխանիզմները ենթարկվում են զգալի փոփոխությունների մարդկային օնտոգենեզի ընթացքում:Ծնվելուց ընդամենը 2 շաբաթ անց

Բրինձ. 123. Օրգանիզմում կորստի և վերականգնման տարբերակներ

Գործում են կենսաբանական պաշտպանական ռեակցիաները (ձևավորվում են բջիջներ, որոնք ապահովում են բջջային և հումորալ իմունիտետ), և դրանց արդյունավետությունը շարունակում է աճել մինչև 10 տարեկանը։ Այս ընթացքում կատարելագործվում են այլմոլորակայինների գենետիկական տեղեկատվության դեմ պաշտպանության մեխանիզմները, բարձրանում է նաև նյարդային և էնդոկրին կարգավորող համակարգերի հասունությունը։ Հոմեոստազի մեխանիզմներն առավելագույն հուսալիության են հասնում հասուն տարիքում՝ օրգանիզմի զարգացման և աճի շրջանի ավարտին (19-24 տարեկան)։ Օրգանիզմի ծերացումը ուղեկցվում է գենետիկական, կառուցվածքային, ֆիզիոլոգիական հոմեոստազի մեխանիզմների արդյունավետության նվազմամբ, նյարդային և էնդոկրին համակարգերի կարգավորիչ ազդեցությունների թուլացմամբ։

5. Հոմեոստազ.

Օրգանիզմը կարող է սահմանվել որպես ֆիզիկաքիմիական համակարգ, որը գոյություն ունի շրջակա միջավայրում անշարժ վիճակում: Կենդանի համակարգերի այս կարողությունն է՝ անընդհատ փոփոխվող միջավայրում անշարժ վիճակ պահպանելու, որը որոշում է նրանց գոյատևումը: Կայուն վիճակ ապահովելու համար բոլոր օրգանիզմները՝ մորֆոլոգիապես ամենապարզից մինչև ամենաբարդը, մշակել են մի շարք անատոմիական, ֆիզիոլոգիական և վարքային ադապտացիաներ, որոնք ծառայում են նույն նպատակին՝ պահպանել ներքին միջավայրի կայունությունը:

Առաջին անգամ այն ​​միտքը, որ ներքին միջավայրի կայունությունն ապահովում է օրգանիզմների կյանքի և վերարտադրության օպտիմալ պայմանները, արտահայտվել է 1857 թվականին ֆրանսիացի ֆիզիոլոգ Կլոդ Բեռնարի կողմից։ Իր ողջ գիտական ​​գործունեության ընթացքում Կլոդ Բեռնարը զարմացած էր օրգանիզմների ունակությամբ՝ կարգավորելու և բավականին նեղ սահմաններում պահպանելու այնպիսի ֆիզիոլոգիական պարամետրեր, ինչպիսիք են մարմնի ջերմաստիճանը կամ դրա մեջ ջրի պարունակությունը: Նա ամփոփեց ինքնակարգավորման այս գաղափարը որպես ֆիզիոլոգիական կայունության հիմք դասական հայտարարության տեսքով. «Ներքին միջավայրի կայունությունը ազատ կյանքի նախապայմանն է»:

Կլոդ Բերնարդն ընդգծեց արտաքին միջավայրի տարբերությունը, որտեղ ապրում են օրգանիզմները և ներքին միջավայրը, որտեղ գտնվում են նրանց առանձին բջիջները, և հասկացավ, թե որքան կարևոր է, որ ներքին միջավայրը մնա անփոփոխ: Օրինակ, կաթնասունները կարողանում են պահպանել մարմնի ջերմաստիճանը՝ չնայած շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի տատանումներին։ Եթե ​​շատ ցուրտ է լինում, կենդանին կարող է տեղափոխվել ավելի տաք կամ ավելի պաշտպանված տեղ, իսկ եթե դա հնարավոր չէ, գործի են դրվում ինքնակարգավորվող մեխանիզմներ, որոնք բարձրացնում են մարմնի ջերմաստիճանը և կանխում ջերմության կորուստը: Սրա հարմարվողական նշանակությունը կայանում է նրանում, որ օրգանիզմը որպես ամբողջություն ավելի արդյունավետ է գործում, քանի որ այն բջիջները, որոնցից այն կազմված է, գտնվում են օպտիմալ պայմաններում։ Ինքնակարգավորման համակարգերը գործում են ոչ միայն օրգանիզմի, այլեւ բջիջների մակարդակով։ Օրգանիզմը իր բաղկացուցիչ բջիջների գումարն է, և օրգանիզմի ամբողջության օպտիմալ գործունեությունը կախված է նրա բաղկացուցիչ մասերի օպտիմալ գործելուց։ Ցանկացած ինքնակազմակերպվող համակարգ պահպանում է իր կազմի կայունությունը՝ որակական և քանակական: Այս երեւույթը կոչվում է հոմեոստազ, և այն բնորոշ է կենսաբանական և սոցիալական համակարգերի մեծամասնությանը: Հոմեոստազ տերմինը ներդրվել է 1932 թվականին ամերիկացի ֆիզիոլոգ Ուոլթեր Քենոնի կողմից։

հոմեոստազ(հունարեն homoios - նման, նույն; լճացում-վիճակ, անշարժություն) - ներքին միջավայրի հարաբերական դինամիկ կայունություն (արյուն, ավիշ, հյուսվածքային հեղուկ) և հիմնական ֆիզիոլոգիական գործառույթների կայունությունը (արյան շրջանառություն, շնչառություն, ջերմակարգավորում, նյութափոխանակություն և այլն): .) մարդկանց և կենդանիների: Կարգավորող մեխանիզմները, որոնք պահպանում են ամբողջ օրգանիզմի բջիջների, օրգանների և համակարգերի ֆիզիոլոգիական վիճակը կամ հատկությունները օպտիմալ մակարդակում, կոչվում են հոմեոստատիկ: Պատմականորեն և գենետիկորեն հոմեոստազ հասկացությունն ունի կենսաբանական և կենսաբժշկական նախադրյալներ: Այնտեղ այն փոխկապակցվում է որպես վերջնական գործընթաց, կյանքի շրջան առանձին մեկուսացված օրգանիզմի կամ մարդու անհատի հետ՝ որպես զուտ կենսաբանական երևույթ։ Գոյության վերջավորությունը և սեփական ճակատագիրը կատարելու անհրաժեշտությունը՝ սեփական տեսակի վերարտադրությունը, թույլ են տալիս որոշել առանձին օրգանիզմի գոյատևման ռազմավարությունը «պահպանման» հասկացության միջոցով։ «Կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ կայունության պահպանումը» ցանկացած հոմեոստազի էությունն է՝ վերահսկվող հոմեոստատի միջոցով կամ ինքնակարգավորվող:

Ինչպես գիտեք, կենդանի բջիջը շարժական, ինքնակարգավորվող համակարգ է: Նրա ներքին կազմակերպումն ապահովվում է ակտիվ գործընթացներով, որոնք ուղղված են շրջակա միջավայրի և ներքին միջավայրի տարբեր ազդեցությունների հետևանքով առաջացած տեղաշարժերի սահմանափակմանը, կանխմանը կամ վերացմանը: Այս կամ այն ​​«անհանգստացնող» գործոնով պայմանավորված որոշակի միջին մակարդակից շեղումից հետո նախնական վիճակին վերադառնալու ունակությունը բջջի հիմնական հատկությունն է։ Բազմաբջիջ օրգանիզմը ամբողջական կազմակերպություն է, որի բջջային տարրերը մասնագիտացված են տարբեր գործառույթներ կատարելու համար։ Մարմնի ներսում փոխազդեցությունն իրականացվում է բարդ կարգավորող, համակարգող և փոխկապակցված մեխանիզմներով՝ նյարդային, հումորային, նյութափոխանակության և այլ գործոնների մասնակցությամբ։ Բազմաթիվ անհատական ​​մեխանիզմներ, որոնք կարգավորում են ներբջջային և միջբջջային հարաբերությունները, որոշ դեպքերում ունեն փոխադարձ հակառակ ազդեցություններ, որոնք հավասարակշռում են միմյանց: Սա հանգեցնում է մարմնում շարժական ֆիզիոլոգիական ֆոնի (ֆիզիոլոգիական հավասարակշռության) հաստատմանը և թույլ է տալիս կենդանի համակարգին պահպանել հարաբերական դինամիկ կայունություն՝ չնայած շրջակա միջավայրի փոփոխություններին և տեղաշարժերին, որոնք տեղի են ունենում օրգանիզմի կյանքի ընթացքում:

Ինչպես ցույց են տալիս ուսումնասիրությունները, կենդանի օրգանիզմներում գոյություն ունեցող կարգավորման մեթոդները շատ ընդհանրություններ ունեն ոչ կենդանի համակարգերի կարգավորիչ սարքերի հետ, ինչպիսիք են մեքենաները: Երկու դեպքում էլ կայունությունը ձեռք է բերվում կառավարման որոշակի ձևի միջոցով:

Հոմեոստազի գաղափարը չի համապատասխանում մարմնում կայուն (ոչ տատանվող) հավասարակշռության հայեցակարգին. հավասարակշռության սկզբունքը կիրառելի չէ կենդանի համակարգերում տեղի ունեցող բարդ ֆիզիոլոգիական և կենսաքիմիական գործընթացների համար: Սխալ է նաև հակադրել հոմեոստազը ներքին միջավայրի ռիթմիկ տատանումներին: Հոմեոստազը լայն իմաստով ընդգրկում է ռեակցիաների ցիկլային և փուլային հոսքի, ֆիզիոլոգիական ֆունկցիաների փոխհատուցման, կարգավորման և ինքնակարգավորման, նյարդային, հումորալ և կարգավորիչ գործընթացի այլ բաղադրիչների փոխկախվածության դինամիկան: Հոմեոստազի սահմանները կարող են լինել կոշտ և պլաստիկ, տարբեր՝ կախված անհատական ​​տարիքից, սեռից, սոցիալական, մասնագիտական ​​և այլ պայմաններից:

Օրգանիզմի կյանքի համար առանձնահատուկ նշանակություն ունի արյան բաղադրության կայունությունը՝ մարմնի հեղուկ հիմքը (հեղուկ մատրիցա), ըստ Վ.Քենոնի։ Հայտնի է նրա ակտիվ ռեակցիայի (pH), օսմոտիկ ճնշման, էլեկտրոլիտների (նատրիում, կալցիում, քլոր, մագնեզիում, ֆոսֆոր) հարաբերակցությունը, գլյուկոզայի պարունակությունը, ձևավորված տարրերի քանակը և այլն։ 7,35-7,47-ից այն կողմ։ Նույնիսկ թթու-բազային նյութափոխանակության ծանր խանգարումները՝ հյուսվածքային հեղուկում թթուների պաթոլոգիական կուտակմամբ, օրինակ՝ դիաբետիկ ացիդոզի դեպքում, շատ քիչ ազդեցություն ունեն արյան ակտիվ ռեակցիայի վրա։ Չնայած այն հանգամանքին, որ արյան և հյուսվածքային հեղուկի օսմոտիկ ճնշումը ենթակա է շարունակական տատանումների՝ ինտերստիցիալ նյութափոխանակության օսմոտիկ ակտիվ արտադրանքի մշտական ​​մատակարարման պատճառով, այն մնում է որոշակի մակարդակի վրա և փոխվում է միայն որոշ ծանր պաթոլոգիական պայմաններում: Մշտական ​​օսմոտիկ ճնշման պահպանումը առաջնային նշանակություն ունի ջրի նյութափոխանակության և օրգանիզմում իոնային հավասարակշռության պահպանման համար: Ամենամեծ կայունությունը ներքին միջավայրում նատրիումի իոնների կոնցենտրացիան է: Մյուս էլեկտրոլիտների պարունակությունը նույնպես տատանվում է նեղ սահմաններում։ Հյուսվածքներում և օրգաններում, այդ թվում՝ կենտրոնական նյարդային կազմավորումներում (հիպոթալամուս, հիպոկամպ) մեծ քանակությամբ օսմոընկալիչների առկայությունը, ինչպես նաև ջրի նյութափոխանակության և իոնային կազմի կարգավորիչների համակարգված համակարգը թույլ է տալիս մարմնին արագորեն վերացնել արյան օսմոտիկ ճնշման փոփոխությունները: առաջանում են, օրինակ, երբ ջուրը մտնում է օրգանիզմ:

Չնայած այն հանգամանքին, որ արյունը ներկայացնում է մարմնի ընդհանուր ներքին միջավայրը, օրգանների և հյուսվածքների բջիջները ուղղակիորեն չեն շփվում դրա հետ: Բազմաբջջային օրգանիզմներում յուրաքանչյուր օրգան ունի իր կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ հատկանիշներին համապատասխան իր ներքին միջավայրը (միկրոմիջավայր), և օրգանների նորմալ վիճակը կախված է այս միկրոմիջավայրի քիմիական կազմից, ֆիզիկաքիմիական, կենսաբանական և այլ հատկություններից: Նրա հոմեոստազը որոշվում է հիստոհեմատիկ արգելքների ֆունկցիոնալ վիճակով և դրանց թափանցելիությամբ արյան հյուսվածքային հեղուկի ուղղություններով. հյուսվածքային հեղուկ - արյուն:

Հատկապես կարևոր է ներքին միջավայրի կայունությունը կենտրոնական նյարդային համակարգի գործունեության համար. նույնիսկ աննշան քիմիական և ֆիզիկաքիմիական տեղաշարժերը, որոնք տեղի են ունենում ողնուղեղային հեղուկում, գլիայում և պերիբջջային տարածություններում, կարող են առաջացնել անհատի կյանքի գործընթացի կտրուկ խախտում: նեյրոններ կամ դրանց անսամբլներում։ Բարդ հոմեոստատիկ համակարգը, ներառյալ տարբեր նյարդահումորալ, կենսաքիմիական, հեմոդինամիկ և այլ կարգավորող մեխանիզմներ, արյան ճնշման օպտիմալ մակարդակի ապահովման համակարգ է։ Միևնույն ժամանակ, զարկերակային ճնշման մակարդակի վերին սահմանը որոշվում է մարմնի անոթային համակարգի բարոռեցեպտորների ֆունկցիոնալությամբ, իսկ ստորին սահմանը որոշվում է մարմնի արյան մատակարարման կարիքներով:

Բարձրակարգ կենդանիների և մարդկանց մարմնում առավել կատարյալ հոմեոստատիկ մեխանիզմները ներառում են ջերմակարգավորման գործընթացները. Հոմիոթերմային կենդանիների մոտ մարմնի ներքին մասերում ջերմաստիճանի տատանումները շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի առավել կտրուկ փոփոխությունների ժամանակ չեն գերազանցում աստիճանի տասներորդական մասը:

Նյարդային ապարատի կազմակերպչական դերը (նյարդիզմի սկզբունքը) ընկած է հոմեոստազի սկզբունքների էության մասին հայտնի պատկերացումների հիմքում։ Այնուամենայնիվ, ոչ գերիշխող սկզբունքը, ոչ արգելքների գործառույթների տեսությունը, ոչ ընդհանուր հարմարվողական համախտանիշը, ոչ ֆունկցիոնալ համակարգերի տեսությունը, ոչ հոմեոստազի հիպոթալամիկ կարգավորումը և շատ այլ տեսություններ չեն կարող ամբողջությամբ լուծել հոմեոստազի խնդիրը:

Որոշ դեպքերում հոմեոստազ հասկացությունը այնքան էլ ճիշտ չի օգտագործվում մեկուսացված ֆիզիոլոգիական վիճակները, գործընթացները և նույնիսկ սոցիալական երևույթները բացատրելու համար: Գրականության մեջ այսպես են հայտնվում «իմունաբանական», «էլեկտրոլիտ», «համակարգային», «մոլեկուլային», «ֆիզիկաքիմիական», «գենետիկ հոմեոստազ» և այլն տերմինները։ Փորձեր են արվել հոմեոստազի խնդիրը հասցնել ինքնակարգավորման սկզբունքի։ Կիբեռնետիկայի տեսանկյունից հոմեոստազի խնդրի լուծման օրինակ է Էշբիի փորձը (W.R. Ashby, 1948) նախագծել ինքնակարգավորվող սարք, որը մոդելավորում է կենդանի օրգանիզմների կարողությունը որոշակի քանակությունների մակարդակը ֆիզիոլոգիապես ընդունելի սահմաններում պահպանելու ունակությունը:

Գործնականում հետազոտողները և բժիշկները բախվում են մարմնի հարմարվողական (հարմարվողական) կամ փոխհատուցման կարողությունների գնահատման, դրանց կարգավորման, ամրապնդման և մոբիլիզացման հարցերին, կանխատեսելով մարմնի արձագանքը անհանգստացնող ազդեցություններին: Վեգետատիվ անկայունության որոշ վիճակներ, որոնք պայմանավորված են կարգավորող մեխանիզմների անբավարարությամբ, ավելցուկով կամ անբավարարությամբ, համարվում են «հոմեոստազի հիվանդություններ»: Որոշակի պայմանականության դեպքում դրանք կարող են ներառել մարմնի բնականոն գործունեության ֆունկցիոնալ խանգարումներ՝ կապված նրա ծերացման հետ, կենսաբանական ռիթմերի հարկադիր վերակազմավորում, վեգետատիվ դիստոնիայի որոշ երևույթներ, սթրեսային և ծայրահեղ ազդեցությունների ժամանակ հիպեր- և հիպոմպենսատոր ռեակտիվություն և այլն:

Ֆիզիոլոգիական փորձարկումներում և կլինիկական պրակտիկայում հոմեոստատիկ մեխանիզմների վիճակը գնահատելու համար օգտագործվում են տարբեր դոզավորված ֆունկցիոնալ թեստեր (սառը, ջերմային, ադրենալին, ինսուլին, մեզատոն և այլն)՝ կենսաբանորեն ակտիվ նյութերի (հորմոններ, միջնորդներ) հարաբերակցության որոշմամբ։ , մետաբոլիտներ) արյան և մեզի մեջ և այլն։ դ.

Հոմեոստազի կենսաֆիզիկական մեխանիզմները.

Քիմիական կենսաֆիզիկայի տեսակետից հոմեոստազը մի վիճակ է, երբ օրգանիզմում էներգիայի փոխակերպումների համար պատասխանատու բոլոր գործընթացները դինամիկ հավասարակշռության մեջ են։ Այս վիճակը ամենակայունն է և համապատասխանում է ֆիզիոլոգիական օպտիմալին։ Թերմոդինամիկայի հասկացություններին համապատասխան՝ օրգանիզմը և բջիջը կարող են գոյություն ունենալ և հարմարվել այնպիսի միջավայրի պայմաններին, որոնց դեպքում կենսաբանական համակարգում կարող է հաստատվել ֆիզիկաքիմիական գործընթացների անշարժ հոսք, այսինքն. հոմեոստազ. Հոմեոստազի հաստատման գործում հիմնական դերը պատկանում է հիմնականում բջջային թաղանթային համակարգերին, որոնք պատասխանատու են կենսաէներգետիկ գործընթացների համար և կարգավորում են բջիջների կողմից նյութերի մուտքի և արտազատման արագությունը:

Այս դիրքերից ելնելով, խանգարման հիմնական պատճառները ոչ ֆերմենտային ռեակցիաներն են, որոնք սովորական կյանքի համար անսովոր են, որոնք տեղի են ունենում թաղանթներում. Շատ դեպքերում դրանք օքսիդացման շղթայական ռեակցիաներ են, որոնք ներառում են ազատ ռադիկալներ, որոնք առաջանում են բջջային ֆոսֆոլիպիդներում: Այս ռեակցիաները հանգեցնում են բջիջների կառուցվածքային տարրերի վնասմանը և կարգավորող ֆունկցիայի խաթարմանը։ Հոմեոստազի խանգարումներ առաջացնող գործոնները ներառում են նաև ռադիկալների ձևավորում առաջացնող գործակալները՝ իոնացնող ճառագայթում, վարակիչ տոքսիններ, որոշ մթերքներ, նիկոտին, ինչպես նաև վիտամինների պակաս և այլն։

Մեմբրանների հոմեոստատիկ վիճակն ու ֆունկցիաները կայունացնող հիմնական գործոններից մեկը բիոհակաօքսիդանտներն են, որոնք արգելակում են օքսիդատիվ ռադիկալ ռեակցիաների զարգացումը։

Երեխաների հոմեոստազի տարիքային առանձնահատկությունները.

Մարմնի ներքին միջավայրի կայունությունը և մանկության ֆիզիկաքիմիական պարամետրերի հարաբերական կայունությունը ապահովված են անաբոլիկ նյութափոխանակության գործընթացների ընդգծված գերակշռությամբ կատաբոլիկների նկատմամբ: Սա անփոխարինելի պայման է աճի համար և առանձնացնում է երեխայի մարմինը մեծահասակների մարմնից, որի դեպքում նյութափոխանակության գործընթացների ինտենսիվությունը դինամիկ հավասարակշռության վիճակում է: Այս առումով երեխայի օրգանիզմի հոմեոստազի նեյրոէնդոկրին կարգավորումն ավելի ինտենսիվ է, քան մեծահասակների մոտ։ Յուրաքանչյուր տարիքային շրջան բնութագրվում է հոմեոստազի մեխանիզմների և դրանց կարգավորման առանձնահատկություններով: Հետեւաբար, երեխաների մոտ շատ ավելի հաճախ, քան մեծահասակների մոտ, նկատվում են հոմեոստազի խիստ խախտումներ, հաճախ կյանքին սպառնացող: Այս խանգարումները առավել հաճախ կապված են երիկամների հոմեոստատիկ ֆունկցիաների անհասության հետ, աղեստամոքսային տրակտի կամ թոքերի շնչառական ֆունկցիայի խանգարումների հետ։

Երեխայի աճը, որն արտահայտվում է նրա բջիջների զանգվածի ավելացմամբ, ուղեկցվում է մարմնում հեղուկի բաշխման հստակ փոփոխություններով։ Արտաբջջային հեղուկի ծավալի բացարձակ աճը հետ է մնում ընդհանուր քաշի ավելացման տեմպերից, ուստի ներքին միջավայրի հարաբերական ծավալը, արտահայտված որպես մարմնի քաշի տոկոս, նվազում է տարիքի հետ: Այս կախվածությունը հատկապես արտահայտված է ծնվելուց հետո առաջին տարում։ Ավելի մեծ երեխաների մոտ արտաբջջային հեղուկի հարաբերական ծավալի փոփոխության արագությունը նվազում է։ Հեղուկի ծավալի կայունությունը կարգավորող համակարգը (ծավալի կարգավորում) ապահովում է ջրային հաշվեկշռի շեղումների փոխհատուցում բավականին նեղ սահմաններում: Հյուսվածքների խոնավացման բարձր աստիճանը նորածինների և փոքր երեխաների մոտ որոշում է ջրի զգալիորեն ավելի մեծ կարիք, քան մեծահասակների մոտ (մարմնի քաշի մեկ միավորի համար): Ջրի կորուստները կամ դրա սահմանափակումը արագ հանգեցնում են ջրազրկման՝ կապված արտաբջջային հատվածի, այսինքն՝ ներքին միջավայրի հետ: Միաժամանակ երիկամները՝ ծավալի կարգավորման համակարգում հիմնական գործադիր մարմինները, չեն ապահովում ջրի խնայողություն։ Կարգավորման սահմանափակող գործոնը երիկամների գլանային համակարգի անհասությունն է։ Նորածինների և փոքր երեխաների մոտ հոմեոստազի նեյրոէնդոկրին հսկողության ամենակարևոր հատկանիշը ալդոստերոնի համեմատաբար բարձր սեկրեցիա և երիկամային արտազատումն է, որն ուղղակիորեն ազդում է հյուսվածքների խոնավացման վիճակի և երիկամային խողովակների ֆունկցիայի վրա:

Երեխաների արյան պլազմայի և արտաբջջային հեղուկի օսմոտիկ ճնշման կարգավորումը նույնպես սահմանափակ է։ Ներքին միջավայրի օսմոլարությունը տատանվում է ավելի լայն տիրույթում ( 50 մոսմ/լ) , քան մեծահասակները

( 6 մոսմ/լ) . Դա պայմանավորված է 1 կգ-ի դիմաց մարմնի ավելի մեծ մակերեսով: քաշը և, հետևաբար, շնչառության ընթացքում ջրի ավելի զգալի կորուստները, ինչպես նաև երեխաների մոտ մեզի կոնցենտրացիայի երիկամային մեխանիզմների անբավարարությունը: Հոմեոստազի խանգարումները, որոնք դրսևորվում են հիպերոսմոզով, հատկապես տարածված են երեխաների մոտ նորածնային շրջանում և կյանքի առաջին ամիսներին; Ավելի մեծ տարիքում սկսում է գերակշռել հիպոոսմոզը, որը կապված է հիմնականում ստամոքս-աղիքային կամ երիկամների հիվանդության հետ: Ավելի քիչ ուսումնասիրված է հոմեոստազի իոնային կարգավորումը, որը սերտորեն կապված է երիկամների գործունեության և սնուցման բնույթի հետ։

Նախկինում ենթադրվում էր, որ արտաբջջային հեղուկի օսմոտիկ ճնշման արժեքը որոշող հիմնական գործոնը նատրիումի կոնցենտրացիան է, սակայն վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ արյան պլազմայում նատրիումի պարունակության և արժեքի միջև սերտ կապ չկա: ընդհանուր օսմոտիկ ճնշումը պաթոլոգիայում. Բացառություն է պլազմատիկ հիպերտոնիան։ Հետևաբար, հոմեոստատիկ թերապիան՝ գլյուկոզա-աղի լուծույթների կիրառմամբ, պահանջում է ոչ միայն շիճուկում կամ պլազմայում նատրիումի պարունակության մոնիտորինգ, այլև արտաբջջային հեղուկի ընդհանուր օսմոլարության փոփոխությունները: Ներքին միջավայրում ընդհանուր օսմոտիկ ճնշման պահպանման համար մեծ նշանակություն ունի շաքարի և միզանյութի կոնցենտրացիան: Այս osmotically ակտիվ նյութերի պարունակությունը և դրանց ազդեցությունը ջրային աղի նյութափոխանակության վրա կարող են կտրուկ աճել բազմաթիվ պաթոլոգիական պայմաններում: Հետևաբար, հոմեոստազի ցանկացած խախտման դեպքում անհրաժեշտ է որոշել շաքարի և միզանյութի կոնցենտրացիան: Հաշվի առնելով վերը նշվածը, վաղ տարիքի երեխաների մոտ, ջրային աղի և սպիտակուցի ռեժիմի խախտմամբ, կարող է զարգանալ լատենտ հիպեր- կամ հիպոոսմոզի վիճակ, հիպերազոտեմիա:

Երեխաների հոմեոստազը բնութագրող կարևոր ցուցանիշ է արյան և արտաբջջային հեղուկի մեջ ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան: Նախածննդյան և վաղ հետծննդյան շրջանում թթու-բազային հավասարակշռության կարգավորումը սերտորեն կապված է արյան թթվածնով հագեցվածության աստիճանի հետ, ինչը բացատրվում է բիոէներգետիկ գործընթացներում անաէրոբ գլիկոլիզի հարաբերական գերակշռությամբ։ Ավելին, պտղի նույնիսկ չափավոր հիպոքսիան ուղեկցվում է նրա հյուսվածքներում կաթնաթթվի կուտակմամբ։ Բացի այդ, երիկամների ացիդոգենետիկ ֆունկցիայի անհասությունը նախադրյալներ է ստեղծում «ֆիզիոլոգիական» ացիդոզի զարգացման համար (օրգանիզմում թթու-բազային հավասարակշռության փոփոխություն դեպի թթվային անիոնների քանակի հարաբերական աճ): Նորածինների մոտ հոմեոստազի առանձնահատկությունների հետ կապված՝ հաճախ առաջանում են խանգարումներ, որոնք կանգնած են ֆիզիոլոգիական և պաթոլոգիական սահմանագծին։

Սեռական հասունացման ժամանակ նեյրոէնդոկրին համակարգի վերակազմավորումը նույնպես կապված է հոմեոստազի փոփոխությունների հետ: Այնուամենայնիվ, գործադիր մարմինների գործառույթները (երիկամներ, թոքեր) հասնում են իրենց հասունության առավելագույն աստիճանին այս տարիքում, ուստի ծանր սինդրոմները կամ հոմեոստազի հիվանդությունները հազվադեպ են, բայց ավելի հաճախ մենք խոսում ենք նյութափոխանակության փոխհատուցվող փոփոխությունների մասին, որոնք կարող են հայտնաբերվել միայն կենսաքիմիական արյան ստուգում. Կլինիկայում երեխաների մոտ հոմեոստազը բնութագրելու համար անհրաժեշտ է ուսումնասիրել հետևյալ ցուցանիշները՝ հեմատոկրիտ, ընդհանուր օսմոտիկ ճնշում, արյան մեջ նատրիում, կալիում, շաքար, բիկարբոնատներ և միզանյութ, ինչպես նաև արյան pH, p0 2 և pCO 2:

Հոմեոստազի առանձնահատկությունները տարեցների և ծերության տարիքում.

Տարբեր տարիքային ժամանակահատվածներում հոմեոստատիկ արժեքների նույն մակարդակը պահպանվում է դրանց կարգավորման համակարգերի տարբեր տեղաշարժերի պատճառով: Օրինակ, երիտասարդ տարիքում արյան ճնշման կայունությունը պահպանվում է ավելի բարձր սրտի արտադրանքի և ծայրամասային անոթների ընդհանուր ցածր դիմադրության, իսկ տարեցների և ծերերի մոտ՝ ընդհանուր ծայրամասային ավելի բարձր դիմադրության և սրտի արտադրանքի նվազման պատճառով: Մարմնի ծերացման ընթացքում կարևորագույն ֆիզիոլոգիական ֆունկցիաների կայունությունը պահպանվում է հուսալիության նվազման և հոմեոստազի ֆիզիոլոգիական փոփոխությունների հնարավոր տիրույթի կրճատման պայմաններում։ Հարաբերական հոմեոստազի պահպանումը զգալի կառուցվածքային, նյութափոխանակության և ֆունկցիոնալ փոփոխություններով ձեռք է բերվում նրանով, որ միևնույն ժամանակ տեղի է ունենում ոչ միայն ոչնչացում, խանգարում և դեգրադացիա, այլև հատուկ հարմարվողական մեխանիզմների զարգացում: Դրա շնորհիվ պահպանվում է արյան մեջ շաքարի մշտական ​​մակարդակ, արյան pH, օսմոտիկ ճնշում, բջջաթաղանթի պոտենցիալ եւ այլն։

Նեյրոհումորալ կարգավորման մեխանիզմների փոփոխությունները, հյուսվածքների զգայունության բարձրացումը հորմոնների և միջնորդների գործողության նկատմամբ նյարդային ազդեցությունների թուլացման ֆոնի վրա էական նշանակություն ունեն ծերացման գործընթացում հոմեոստազի պահպանման համար:

Մարմնի ծերացման հետ էապես փոխվում է սրտի աշխատանքը, թոքային օդափոխությունը, գազափոխանակությունը, երիկամային ֆունկցիաները, մարսողական գեղձերի արտազատումը, էնդոկրին գեղձերի ֆունկցիան, նյութափոխանակությունը և այլն։Այս փոփոխությունները կարելի է բնութագրել որպես հոմեորեզ։ - նյութափոխանակության ինտենսիվության և ֆիզիոլոգիական գործառույթների փոփոխությունների կանոնավոր հետագիծ (դինամիկա) ժամանակի ընթացքում տարիքի հետ: Տարիքային փոփոխությունների ընթացքի արժեքը շատ կարևոր է մարդու ծերացման գործընթացը բնութագրելու, նրա կենսաբանական տարիքը որոշելու համար։

Տարեցների և ծերության տարիքում նվազում է հարմարվողական մեխանիզմների ընդհանուր ներուժը։ Հետևաբար, ծերության ժամանակ, ծանրաբեռնվածության, սթրեսի և այլ իրավիճակների ավելացման դեպքում, մեծանում է հարմարվողական մեխանիզմների խախտման և հոմեոստազի խանգարումների հավանականությունը: Հոմեոստազի մեխանիզմների հուսալիության նման նվազումը մեծ տարիքում պաթոլոգիական խանգարումների զարգացման կարևորագույն նախադրյալներից է։

Այսպիսով, հոմեոստազը անբաժանելի հասկացություն է, որը միավորում է ֆունկցիոնալ և ձևաբանական առումով սրտանոթային համակարգ, շնչառական համակարգ, երիկամային համակարգ, ջրային-էլեկտրոլիտային նյութափոխանակություն, թթու-բազային հավասարակշռություն.

Գլխավոր նպատակ սրտանոթային համակարգի - արյան մատակարարում և բաշխում միկրո շրջանառության բոլոր ավազաններում: 1 րոպեում սրտի արտանետվող արյան քանակը րոպեների ծավալն է: Այնուամենայնիվ, սրտանոթային համակարգի գործառույթը ոչ միայն տվյալ րոպեի ծավալը և լողավազանների միջև դրա բաշխումը պահպանելն է, այլ տարբեր իրավիճակներում հյուսվածքների կարիքների դինամիկային համապատասխան րոպեական ծավալը փոխելը:

Արյան հիմնական խնդիրը թթվածնի տեղափոխումն է։ Շատ վիրաբուժական հիվանդներ ունենում են րոպեական ծավալի կտրուկ անկում, ինչը խաթարում է թթվածնի մատակարարումը հյուսվածքներ և կարող է հանգեցնել բջիջների, օրգանների և նույնիսկ ամբողջ մարմնի մահվան: Ուստի սրտանոթային համակարգի ֆունկցիայի գնահատման ժամանակ պետք է հաշվի առնել ոչ միայն րոպեական ծավալը, այլև հյուսվածքներին թթվածնի մատակարարումը և դրա կարիքը:

Գլխավոր նպատակ Շնչառական համակարգ - ապահովել մարմնի և շրջակա միջավայրի միջև համապատասխան գազի փոխանակում նյութափոխանակության գործընթացների անընդհատ փոփոխվող արագությամբ: Շնչառական համակարգի բնականոն գործառույթը զարկերակային արյան մեջ թթվածնի և ածխածնի երկօքսիդի մշտական ​​մակարդակի պահպանումն է թոքային շրջանառության մեջ նորմալ անոթային դիմադրությամբ և շնչառական աշխատանքի համար էներգիայի սովորական ծախսով:

Այս համակարգը սերտորեն կապված է այլ համակարգերի և առաջին հերթին սրտանոթային համակարգի հետ։ Շնչառական համակարգի գործառույթը ներառում է օդափոխություն, թոքային շրջանառություն, գազերի տարածում ալվեոլային-մազանոթային թաղանթով, գազերի տեղափոխում արյան միջոցով և հյուսվածքային շնչառություն:

Գործառույթներ երիկամային համակարգ : Երիկամները հիմնական օրգանն են, որը նախատեսված է մարմնի ֆիզիկաքիմիական պայմանների կայունությունը պահպանելու համար: Նրանց գործառույթների հիմնական մասը արտազատումն է։ Այն ներառում է՝ ջրային և էլեկտրոլիտային հավասարակշռության կարգավորում, թթու-բազային հավասարակշռության պահպանում և օրգանիզմից սպիտակուցների և ճարպերի նյութափոխանակության արտադրանքի հեռացում։

Գործառույթներ ջրի և էլեկտրոլիտների նյութափոխանակությունը : Ջուրն օրգանիզմում տրանսպորտային դեր է խաղում՝ լրացնելով բջիջները, միջանկյալ (միջանկյալ) և անոթային տարածությունները, աղերի, կոլոիդների և բյուրեղաոիդների լուծիչ է և մասնակցում է կենսաքիմիական ռեակցիաներին։ Բոլոր կենսաքիմիական հեղուկները էլեկտրոլիտներ են, քանի որ ջրում լուծված աղերն ու կոլոիդները դիսոցացված վիճակում են։ Անհնար է թվարկել էլեկտրոլիտների բոլոր գործառույթները, սակայն հիմնականներն են՝ օսմոտիկ ճնշման պահպանումը, ներքին միջավայրի ռեակցիայի պահպանումը, կենսաքիմիական ռեակցիաների մասնակցությունը։

Գլխավոր նպատակ թթու-բազային հավասարակշռություն Այն բաղկացած է մարմնի հեղուկ միջավայրի pH-ի կայունության պահպանումից՝ որպես նորմալ կենսաքիմիական ռեակցիաների և, հետևաբար, կյանքի հիմքի: Նյութափոխանակությունը տեղի է ունենում ֆերմենտային համակարգերի անփոխարինելի մասնակցությամբ, որոնց ակտիվությունը սերտորեն կախված է էլեկտրոլիտի քիմիական ռեակցիայից։ Ջուր-էլեկտրոլիտ նյութափոխանակության հետ մեկտեղ թթու-բազային հավասարակշռությունը որոշիչ դեր է խաղում կենսաքիմիական ռեակցիաների դասավորության մեջ: Թթու-բազային հավասարակշռության կարգավորմանը մասնակցում են բուֆերային համակարգեր և մարմնի բազմաթիվ ֆիզիոլոգիական համակարգեր։

հոմեոստազ

Հոմեոստազ, հոմեորեզ, հոմեոմորֆոզ - մարմնի վիճակի բնութագրերը:Օրգանիզմի համակարգային էությունը դրսևորվում է առաջին հերթին շրջակա միջավայրի անընդհատ փոփոխվող պայմաններում ինքնակարգավորվելու ունակությամբ: Քանի որ մարմնի բոլոր օրգաններն ու հյուսվածքները բաղկացած են բջիջներից, որոնցից յուրաքանչյուրը համեմատաբար անկախ օրգանիզմ է, մարդու մարմնի ներքին միջավայրի վիճակը մեծ նշանակություն ունի նրա բնականոն գործունեության համար: Մարդու մարմնի համար՝ ցամաքային արարած, միջավայրը մթնոլորտն է և կենսոլորտը, մինչդեռ այն որոշակիորեն փոխազդում է լիտոսֆերայի, հիդրոսֆերայի և նոոսֆերայի հետ: Միևնույն ժամանակ, մարդու մարմնի բջիջների մեծ մասը ընկղմված է հեղուկ միջավայրի մեջ, որը ներկայացված է արյունով, ավիշով և միջբջջային հեղուկով։ Միայն ամբողջական հյուսվածքները անմիջականորեն փոխազդում են մարդու միջավայրի հետ, մնացած բոլոր բջիջները մեկուսացված են արտաքին աշխարհից, ինչը թույլ է տալիս մարմնին մեծապես ստանդարտացնել իրենց գոյության պայմանները: Մասնավորապես, մոտ 37 ° C մարմնի մշտական ​​ջերմաստիճանը պահպանելու ունակությունը ապահովում է նյութափոխանակության գործընթացների կայունությունը, քանի որ բոլոր կենսաքիմիական ռեակցիաները, որոնք կազմում են նյութափոխանակության էությունը, շատ ջերմաստիճանից կախված են: Հավասարապես կարևոր է մարմնի հեղուկ միջավայրում թթվածնի, ածխաթթու գազի, տարբեր իոնների կոնցենտրացիայի և այլնի մշտական ​​լարվածության պահպանումը։ Գոյության նորմալ պայմաններում, ներառյալ հարմարվողականության և գործունեության ընթացքում, նման պարամետրերի փոքր շեղումներ են տեղի ունենում, բայց դրանք արագ վերացվում են, մարմնի ներքին միջավայրը վերադառնում է կայուն նորմայի: 19-րդ դարի ֆրանսիացի մեծ ֆիզիոլոգ. Կլոդ Բեռնարն ասել է. «Ներքին միջավայրի կայունությունը նախապայման է ազատ կյանքի համար»: Ֆիզիոլոգիական մեխանիզմները, որոնք ապահովում են ներքին միջավայրի կայունության պահպանումը, կոչվում են հոմեոստատիկ, իսկ ինքնին երևույթը, որն արտացոլում է մարմնի ներքին միջավայրը ինքնակարգավորելու ունակությունը, կոչվում է հոմեոստազ: Այս տերմինը ներմուծվել է 1932 թվականին 20-րդ դարի այն ֆիզիոլոգներից մեկի՝ Վ. Քենոնի կողմից, ով Ն.Ա. Բերնշտայնի, Պ.Կ. Անոխինի և Ն. Վիների հետ միասին կանգնած է եղել վերահսկողության գիտության՝ կիբեռնետիկայի ակունքներում: «Հոմեոստազ» տերմինը օգտագործվում է ոչ միայն ֆիզիոլոգիական, այլև կիբեռնետիկ հետազոտություններում, քանի որ հենց բարդ համակարգի ցանկացած բնութագրի կայունության պահպանումն է, որը ցանկացած հսկողության հիմնական նպատակն է:

Մեկ այլ ուշագրավ հետազոտող՝ Կ. Վադինգթոնը, ուշադրություն հրավիրեց այն փաստի վրա, որ մարմինը կարողանում է պահպանել ոչ միայն իր ներքին վիճակի կայունությունը, այլև դինամիկ բնութագրերի հարաբերական կայունությունը, այսինքն՝ ժամանակի ընթացքում գործընթացների հոսքը։ Այս երեւույթը, հոմեոստազի անալոգիայով, կոչվում էր հոմեորեզ. Այն առանձնահատուկ նշանակություն ունի աճող և զարգացող օրգանիզմի համար և կայանում է նրանում, որ օրգանիզմը կարողանում է պահպանել (իհարկե որոշակի սահմաններում) «զարգացման ալիքը» իր դինամիկ փոխակերպումների ընթացքում։ Մասնավորապես, եթե երեխան սոցիալական պատճառներով (պատերազմ, երկրաշարժ և այլն) առաջացած հիվանդության կամ կենսապայմանների կտրուկ վատթարացման պատճառով զգալիորեն զիջում է իր նորմալ զարգացող հասակակիցներին, դա չի նշանակում, որ նման ուշացումը մահացու է և մահացու: անշրջելի. Եթե ​​անբարենպաստ իրադարձությունների շրջանն ավարտվում է, և երեխան ստանում է զարգացման համար համապատասխան պայմաններ, ապա և՛ աճի, և՛ ֆունկցիոնալ զարգացման մակարդակով նա շուտով հասնում է հասակակիցների հետ և ապագայում էապես չի տարբերվում նրանցից: Սա բացատրում է այն փաստը, որ երեխաները, ովքեր վաղ տարիքում լուրջ հիվանդություն են ունեցել, հաճախ մեծանում են առողջ և համաչափ կազմվածքով չափահասների մեջ: Հոմեորեզը կարևոր դեր է խաղում ինչպես օնտոգենետիկ զարգացման, այնպես էլ ադապտացիայի գործընթացներում։ Մինչդեռ հոմեորեզի ֆիզիոլոգիական մեխանիզմները դեռևս անբավարար են ուսումնասիրված։

Մարմնի կայունության ինքնակարգավորման երրորդ ձևն է հոմեոմորֆոզ - ձևի անփոփոխությունը պահպանելու ունակություն. Այս հատկանիշն ավելի բնորոշ է չափահաս օրգանիզմին, քանի որ աճն ու զարգացումը անհամատեղելի են ձևի անփոփոխության հետ։ Այնուամենայնիվ, եթե դիտարկենք կարճ ժամանակահատվածներ, հատկապես աճի արգելակման ժամանակաշրջաններում, ապա երեխաների մոտ հնարավոր է հայտնաբերել հոմեոմորֆոզի կարողությունը։ Խոսքն այն մասին է, որ օրգանիզմում տեղի է ունենում նրա բաղկացուցիչ բջիջների սերունդների շարունակական փոփոխություն։ Բջիջները երկար չեն ապրում (միակ բացառությունը նյարդային բջիջներն են). մարմնի բջիջների նորմալ կյանքի տևողությունը շաբաթներ կամ ամիսներ է: Այնուամենայնիվ, բջիջների յուրաքանչյուր նոր սերունդ գրեթե ճշգրտորեն կրկնում է նախորդ սերնդի ձևը, չափը, դասավորությունը և, համապատասխանաբար, ֆունկցիոնալ հատկությունները: Հատուկ ֆիզիոլոգիական մեխանիզմները կանխում են մարմնի քաշի զգալի փոփոխությունները սովի կամ շատ ուտելու պայմաններում։ Մասնավորապես, սովի ժամանակ սննդանյութերի մարսողականությունը կտրուկ ավելանում է, իսկ շատակերության ժամանակ, ընդհակառակը, սննդի հետ եկող սպիտակուցների, ճարպերի ու ածխաջրերի մեծ մասը «այրվում» են՝ առանց օրգանիզմի օգուտ տալու։ Ապացուցված է (Ն.Ա. Սմիրնովա), որ չափահաս մարդու մոտ մարմնի քաշի կտրուկ և զգալի փոփոխությունները (հիմնականում ճարպի քանակի պատճառով) ցանկացած ուղղությամբ հարմարվողականության խաթարման, գերլարվածության հաստատ նշաններ են և ցույց են տալիս մարմնի ֆունկցիոնալ դիսֆունկցիան: . Երեխայի օրգանիզմը հատկապես զգայուն է դառնում արտաքին ազդեցությունների նկատմամբ ամենաարագ աճի ժամանակաշրջաններում։ Հոմեոմորֆոզի խախտումը նույն անբարենպաստ նշանն է, ինչ հոմեոստազի և հոմեորեզի խախտումները։

Կենսաբանական հաստատունների հայեցակարգը.Մարմինը հսկայական քանակությամբ նյութերի լայն տեսականի է: Մարմնի բջիջների կենսագործունեության գործընթացում այդ նյութերի կոնցենտրացիան կարող է զգալիորեն փոխվել, ինչը նշանակում է ներքին միջավայրի փոփոխություն։ Անհավանական կլիներ, եթե մարմնի կառավարման համակարգերը ստիպված լինեին վերահսկել այս բոլոր նյութերի կոնցենտրացիան, այսինքն. ունենալ շատ սենսորներ (ընկալիչներ), շարունակաբար վերլուծել ներկա վիճակը, կայացնել կառավարման որոշումներ և վերահսկել դրանց արդյունավետությունը: Մարմնի ոչ տեղեկատվությունը, ոչ էլ էներգետիկ ռեսուրսները բավարար չեն լինի բոլոր պարամետրերի վերահսկման նման ռեժիմի համար։ Հետևաբար, մարմինը սահմանափակվում է համեմատաբար փոքր թվով առավել նշանակալի ցուցանիշների մոնիտորինգով, որոնք պետք է պահպանվեն համեմատաբար հաստատուն մակարդակում՝ մարմնի բջիջների ճնշող մեծամասնության բարեկեցության համար: Այս առավել կոշտ հոմեոստատիկ պարամետրերն այսպիսով վերածվում են «կենսաբանական հաստատունների», և դրանց անփոփոխությունն ապահովվում է այլ պարամետրերի երբեմն բավականին զգալի տատանումներով, որոնք չեն պատկանում հոմեոստատիկների կատեգորիային։ Այսպիսով, հոմեոստազի կարգավորման մեջ ներգրավված հորմոնների մակարդակը կարող է տաս անգամ փոխվել արյան մեջ՝ կախված ներքին միջավայրի վիճակից և արտաքին գործոնների ազդեցությունից։ Միեւնույն ժամանակ, հոմեոստատիկ պարամետրերը փոխվում են միայն 10-20% -ով:

Ամենակարևոր կենսաբանական հաստատունները.Ամենակարևոր կենսաբանական հաստատուններից, որոնց պահպանման համար համեմատաբար անփոփոխ մակարդակով պատասխանատու են մարմնի տարբեր ֆիզիոլոգիական համակարգեր, նշենք. մարմնի ջերմաստիճանը, արյան գլյուկոզայի մակարդակը, մարմնի հեղուկներում H+ իոնների պարունակությունը, հյուսվածքներում թթվածնի և ածխաթթու գազի մասնակի լարվածությունը:

Հիվանդությունը որպես հոմեոստազի խանգարումների ախտանիշ կամ հետևանք:Մարդու գրեթե բոլոր հիվանդությունները կապված են հոմեոստազի խախտման հետ։ Այսպես, օրինակ, բազմաթիվ վարակիչ հիվանդությունների, ինչպես նաև բորբոքային պրոցեսների դեպքում օրգանիզմում կտրուկ խախտվում է ջերմաստիճանային հոմեոստազը՝ առաջանում է ջերմություն (ջերմություն), երբեմն՝ կյանքին վտանգ սպառնացող։ Հոմեոստազի նման խախտման պատճառը կարող է լինել ինչպես նյարդաէնդոկրին ռեակցիայի առանձնահատկությունների, այնպես էլ ծայրամասային հյուսվածքների գործունեության խախտումների մեջ: Այս դեպքում հիվանդության դրսեւորումը՝ ջերմություն, հոմեոստազի խախտման հետեւանք է։

Սովորաբար, տենդային պայմանները ուղեկցվում են acidosis- ով - թթու-բազային հավասարակշռության խախտում և մարմնի հեղուկների ռեակցիայի փոփոխություն դեպի թթվային կողմ: Ացիդոզը բնորոշ է նաև բոլոր հիվանդություններին, որոնք կապված են սրտանոթային և շնչառական համակարգերի վատթարացման հետ (սրտի և արյան անոթների հիվանդություններ, բրոնխոթոքային համակարգի բորբոքային և ալերգիկ վնասվածքներ և այլն): Հաճախ թթվային հիվանդությունը ուղեկցվում է նորածնի կյանքի առաջին ժամերին, հատկապես, եթե նորմալ շնչառությունը չի սկսվել ծնվելուց անմիջապես հետո: Այս վիճակը վերացնելու համար նորածնին տեղադրում են թթվածնի բարձր պարունակությամբ հատուկ խցիկում։ Մետաբոլիկ acidosis-ը ծանր մկանային ճիգով կարող է առաջանալ ցանկացած տարիքի մարդկանց մոտ և դրսևորվում է շնչառության և քրտնարտադրության ավելացմամբ, ինչպես նաև մկաններում ցավոտ սենսացիաներով: Աշխատանքի ավարտից հետո ացիդոզի վիճակը կարող է պահպանվել մի քանի րոպեից մինչև 2-3 օր՝ կախված հոգնածության աստիճանից, ֆիթնեսից և հոմեոստատիկ մեխանիզմների արդյունավետությունից:

Շատ վտանգավոր հիվանդություններ, որոնք հանգեցնում են ջրային աղի հոմեոստազի խախտման, ինչպես, օրինակ, խոլերան, որի ժամանակ հսկայական քանակությամբ ջուր է հեռացվում մարմնից և հյուսվածքները կորցնում են իրենց ֆունկցիոնալ հատկությունները: Երիկամների բազմաթիվ հիվանդություններ նույնպես հանգեցնում են ջրային աղի հոմեոստազի խախտման։ Այս հիվանդություններից մի քանիսի արդյունքում կարող է զարգանալ ալկալոզ՝ արյան մեջ ալկալային նյութերի կոնցենտրացիայի չափազանց մեծ աճ և pH-ի բարձրացում (անցում դեպի ալկալային կողմ)։

Որոշ դեպքերում հոմեոստազի աննշան, բայց երկարատև խանգարումները կարող են առաջացնել որոշակի հիվանդությունների զարգացում: Այսպիսով, ապացույցներ կան, որ շաքարի և ածխաջրերի այլ աղբյուրների չափից ավելի օգտագործումը, որոնք խախտում են գլյուկոզայի հոմեոստազը, հանգեցնում են ենթաստամոքսային գեղձի վնասմանը, ինչի հետևանքով մարդու մոտ առաջանում է շաքարախտ: Վտանգավոր է նաև սեղանի և այլ հանքային աղերի, կծու համեմունքների և այլնի չափից ավելի օգտագործումը, որոնք մեծացնում են արտազատման համակարգի բեռը։ Երիկամները չեն կարող հաղթահարել այն նյութերի առատությունը, որոնք պետք է հեռացվեն մարմնից, ինչը հանգեցնում է ջրի աղի հոմեոստազի խախտմանը: Դրա դրսեւորումներից է այտուցը` մարմնի փափուկ հյուսվածքներում հեղուկի կուտակումը: Ուռուցքի պատճառը սովորաբար կա՛մ սրտանոթային համակարգի անբավարարության մեջ է, կա՛մ երիկամների և, որպես հետևանք, հանքային նյութափոխանակության խանգարումների:

Հոմեոստազը հետևյալն է.

հոմեոստազ

հոմեոստազ(հին հունարեն ὁμοιοστάσις ὁμοιος-ից - նույնը, նմանը և στάσις - կանգնած, անշարժություն) - ինքնակարգավորումը, բաց համակարգի ունակությունը պահպանել իր ներքին վիճակի կայունությունը համակարգված ռեակցիաների միջոցով, որոնք ուղղված են դինամիկ հավասարակշռության պահպանմանը: Ինքն իրեն վերարտադրելու, կորցրած հավասարակշռությունը վերականգնելու, արտաքին միջավայրի դիմադրությունը հաղթահարելու համակարգի ցանկությունը։

Բնակչության հոմեոստազը պոպուլյացիայի կարողությունն է՝ երկար ժամանակ պահպանել իր առանձին անհատների որոշակի քանակություն։

Ամերիկացի ֆիզիոլոգ Ուոլթեր Բ. Քեննոնը 1932 թվականին իր «The Wisdom of the Body» («Մարմնի իմաստություն») գրքում առաջարկեց այս տերմինը որպես «համակարգված ֆիզիոլոգիական գործընթացների անուն, որոնք պահպանում են մարմնի կայուն վիճակների մեծ մասը»: Հետագայում այս տերմինը տարածվեց ցանկացած բաց համակարգի ներքին վիճակի կայունությունը դինամիկորեն պահպանելու ունակության վրա: Այնուամենայնիվ, ներքին միջավայրի կայունության հայեցակարգը ձևակերպվել է դեռևս 1878 թվականին ֆրանսիացի գիտնական Կլոդ Բեռնարի կողմից:

Ընդհանուր տեղեկություն

Կենսաբանության մեջ առավել հաճախ օգտագործվում է «հոմեոստազ» տերմինը։ Բազմաբջջային օրգանիզմների գոյության համար անհրաժեշտ է պահպանել ներքին միջավայրի կայունությունը: Շատ բնապահպաններ համոզված են, որ այս սկզբունքը վերաբերում է նաև արտաքին միջավայրին։ Եթե ​​համակարգը չի կարողանում վերականգնել իր հավասարակշռությունը, այն կարող է ի վերջո դադարել գործել:

Բարդ համակարգերը, օրինակ՝ մարդու մարմինը, պետք է ունենա հոմեոստազ՝ կայունությունը պահպանելու և գոյություն ունենալու համար: Այս համակարգերը ոչ միայն պետք է ձգտեն գոյատևել, այլև պետք է հարմարվեն շրջակա միջավայրի փոփոխություններին և զարգանան:

հոմեոստազի հատկությունները

Հոմեոստատիկ համակարգերն ունեն հետևյալ հատկությունները.

• անկայունությունհամակարգ. փորձարկում է, թե ինչպես է այն լավագույնս հարմարվում:
• Հավասարակշռության ձգտումՀամակարգերի ամբողջ ներքին, կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ կազմակերպումը նպաստում է հավասարակշռության պահպանմանը:
• անկանխատեսելիությունՈրոշակի գործողության արդյունքը հաճախ կարող է տարբերվել սպասվածից:

Կաթնասունների հոմեոստազի օրինակներ.

• Մարմնի միկրոէլեմենտների և ջրի քանակի կարգավորում՝ օսմոկարգավորում։ Իրականացվում է երիկամներում:
• Նյութափոխանակության գործընթացի թափոնների հեռացում - մեկուսացում: Այն իրականացվում է էկզոկրին օրգանների կողմից՝ երիկամների, թոքերի, քրտինքի գեղձերի և աղեստամոքսային տրակտի միջոցով։
• Մարմնի ջերմաստիճանի կարգավորում. Ջերմաստիճանի իջեցում քրտինքի միջոցով, ջերմակարգավորման տարբեր ռեակցիաներ:
• Արյան գլյուկոզի մակարդակի կարգավորում. Այն հիմնականում իրականացվում է ենթաստամոքսային գեղձի կողմից արտազատվող լյարդի, ինսուլինի և գլյուկագոնի կողմից։

Կարևոր է նշել, որ չնայած մարմինը գտնվում է հավասարակշռության մեջ, նրա ֆիզիոլոգիական վիճակը կարող է դինամիկ լինել: Շատ օրգանիզմներ ցուցադրում են էնդոգեն փոփոխություններ ցիրկադային, ուլտրադային և ինֆրադիական ռիթմերի տեսքով։ Այսպիսով, նույնիսկ հոմեոստազի ժամանակ մարմնի ջերմաստիճանը, արյան ճնշումը, սրտի բաբախյունը և նյութափոխանակության ցուցանիշների մեծ մասը միշտ չէ, որ հաստատուն մակարդակի վրա են, բայց ժամանակի ընթացքում փոխվում են:

Հոմեոստազի մեխանիզմները՝ հետադարձ կապ

Հիմնական հոդված. Հետադարձ կապ

Երբ փոփոխականների փոփոխություն կա, կան երկու հիմնական տեսակի հետադարձ կապ, որոնց համակարգը արձագանքում է.

1. Բացասական արձագանք, որն արտահայտվում է որպես ռեակցիա, որի դեպքում համակարգը արձագանքում է այնպես, որ փոխի փոփոխության ուղղությունը: Քանի որ հետադարձ կապը ծառայում է համակարգի կայունության պահպանմանը, այն թույլ է տալիս պահպանել հոմեոստազը:
   • Օրինակ, երբ մարդու մարմնում ածխաթթու գազի կոնցենտրացիան մեծանում է, թոքերին ազդանշան է տրվում մեծացնել իրենց ակտիվությունը և արտաշնչել ավելի շատ ածխաթթու գազ:
   • Ջերմակարգավորումը բացասական արձագանքի ևս մեկ օրինակ է: Երբ մարմնի ջերմաստիճանը բարձրանում է (կամ իջնում), մաշկի և հիպոթալամուսի ջերմընկալիչները գրանցում են փոփոխությունը՝ ազդանշան առաջացնելով ուղեղից: Այս ազդանշանն իր հերթին առաջացնում է արձագանք՝ ջերմաստիճանի նվազում (կամ բարձրացում):
2. Դրական հետադարձ կապ, որն արտահայտվում է որպես փոփոխականի փոփոխության աճ: Այն ունի ապակայունացնող ազդեցություն, ուստի այն չի հանգեցնում հոմեոստազի: Դրական հետադարձ կապը քիչ տարածված է բնական համակարգերում, բայց ունի նաև իր կիրառությունները:
   • Օրինակ, նյարդերի մեջ շեմային էլեկտրական ներուժը առաջացնում է շատ ավելի մեծ գործողության ներուժ: Արյան մակարդումը և ծննդյան դեպքերը դրական արձագանքի այլ օրինակներ են:

Կայուն համակարգերին անհրաժեշտ են երկու տեսակի հետադարձ կապի համակցություններ: Թեև բացասական արձագանքը թույլ է տալիս վերադառնալ հոմեոստատիկ վիճակին, դրական արձագանքն օգտագործվում է հոմեոստազի բոլորովին նոր (և միանգամայն ավելի քիչ ցանկալի) վիճակի անցնելու համար, մի իրավիճակ, որը կոչվում է «մետկայունություն»: Նման աղետալի փոփոխություններ կարող են տեղի ունենալ, օրինակ, մաքուր ջրով գետերում սնուցիչների ավելացման դեպքում, ինչը հանգեցնում է բարձր էվտրոֆիկացիայի (ջրիմուռների ջրիմուռների գերաճ) և պղտորության հոմեոստատիկ վիճակի:

Էկոլոգիական հոմեոստազ

Էկոլոգիական հոմեոստազը նկատվում է գագաթնակետային համայնքներում, որտեղ հնարավոր է ամենաբարձր կենսաբազմազանությունը բարենպաստ բնապահպանական պայմաններում:

Խանգարված էկոհամակարգերում կամ ենթագագաթնակետային կենսաբանական համայնքներում, ինչպիսիք են, օրինակ, Կրակատաու կղզին, 1883 թվականին ուժեղ հրաբխային ժայթքումից հետո, նախորդ անտառային գագաթնակետի էկոհամակարգի հոմեոստազի վիճակը ոչնչացվեց, ինչպես այս կղզու ողջ կյանքը: Կրակատոան անցել է էկոլոգիական փոփոխությունների շղթայի միջով ժայթքումից հետո, երբ նոր բույսերի և կենդանիների տեսակները փոխարինել են միմյանց, ինչը հանգեցրել է կենսաբազմազանության և, որպես հետևանք, գագաթնակետային համայնքի: Կրակատոայում բնապահպանական իրավահաջորդությունը տեղի ունեցավ մի քանի փուլով. Հաջորդությունների ամբողջական շղթան, որը տանում է դեպի գագաթնակետ, կոչվում է նախադրյալ: Կրակատոայի օրինակում այս կղզում ստեղծվել է գագաթնակետային համայնք՝ 8000 տարբեր տեսակներով, որոնք գրանցվել են 1983 թվականին՝ ժայթքումից հարյուր տարի անց, որը վերացրել է կյանքը նրա վրա: Տվյալները հաստատում են, որ դիրքը հոմեոստազում որոշ ժամանակ պահպանվում է, մինչդեռ նոր տեսակների առաջացումը շատ արագ հանգեցնում է հների արագ անհետացման։

Կրակատոայի և այլ խախտված կամ անձեռնմխելի էկոհամակարգերի դեպքը ցույց է տալիս, որ պիոներ տեսակների սկզբնական գաղութացումը տեղի է ունենում դրական արձագանքների վերարտադրության ռազմավարությունների միջոցով, որոնցում տեսակները ցրվում են՝ տալով հնարավորինս շատ սերունդ, բայց յուրաքանչյուր անհատի հաջողության համար քիչ կամ առանց ներդրումների: . Նման տեսակների մոտ տեղի է ունենում արագ զարգացում և նույնքան արագ փլուզում (օրինակ՝ համաճարակի միջոցով)։ Քանի որ էկոհամակարգը մոտենում է գագաթնակետին, այդպիսի տեսակները փոխարինվում են ավելի բարդ գագաթնակետային տեսակներով, որոնք բացասական արձագանքների միջոցով հարմարվում են իրենց միջավայրի հատուկ պայմաններին: Այս տեսակները մանրակրկիտ վերահսկվում են էկոհամակարգի պոտենցիալ հզորությամբ և հետևում են այլ ռազմավարության՝ ավելի փոքր սերունդների արտադրմանը, որի վերարտադրողական հաջողության համար իր հատուկ էկոլոգիական նիշի միկրոմիջավայրի պայմաններում ավելի շատ էներգիա է ներդրվում:

Զարգացումը սկսվում է պիոներ համայնքից և ավարտվում է գագաթնակետային համայնքով: Այս գագաթնակետային համայնքը ձևավորվում է այն ժամանակ, երբ բուսական և կենդանական աշխարհը հավասարակշռված է տեղական միջավայրի հետ:

Նման էկոհամակարգերը ձևավորում են հետերարխիաներ, որոնցում հոմեոստազը մի մակարդակի վրա նպաստում է մեկ այլ բարդ մակարդակի հոմեոստատիկ գործընթացներին: Օրինակ՝ հասուն արևադարձային ծառի տերևների կորուստը նոր աճի համար տեղ է բացում և հարստացնում հողը։ Նույնպես, արևադարձային ծառը նվազեցնում է լույսի հասանելիությունը ավելի ցածր մակարդակների վրա և օգնում է կանխել այլ տեսակների ներխուժումը: Բայց ծառերը նույնպես ընկնում են գետնին, և անտառի զարգացումը կախված է ծառերի մշտական ​​փոփոխությունից, բակտերիաների, միջատների, սնկերի կողմից իրականացվող սննդանյութերի ցիկլից։ Նմանապես, նման անտառները նպաստում են էկոլոգիական գործընթացներին, ինչպիսիք են միկրոկլիմայի կամ էկոհամակարգի հիդրոլոգիական ցիկլերի կարգավորումը, և մի քանի տարբեր էկոհամակարգեր կարող են փոխազդել՝ պահպանելով գետերի դրենաժային հոմեոստազը կենսաբանական տարածաշրջանում: Բիոռեգիոնների փոփոխականությունը նույնպես դեր է խաղում կենսաբանական շրջանի կամ բիոմի հոմեոստատիկ կայունության մեջ:

Կենսաբանական հոմեոստազ

Լրացուցիչ տեղեկություններ. Թթու-բազային հավասարակշռություն

Հոմեոստազը գործում է որպես կենդանի օրգանիզմների հիմնարար հատկանիշ և հասկացվում է որպես ընդունելի սահմաններում ներքին միջավայրի պահպանում:

Մարմնի ներքին միջավայրը ներառում է մարմնի հեղուկներ՝ արյան պլազմա, ավիշ, միջբջջային նյութ և ողնուղեղային հեղուկ։ Այս հեղուկների կայունության պահպանումը կենսական նշանակություն ունի օրգանիզմների համար, մինչդեռ դրա բացակայությունը հանգեցնում է գենետիկական նյութի վնասմանը։

Ինչ վերաբերում է ցանկացած պարամետրին, օրգանիզմները բաժանվում են կոնֆորմացիոն և կարգավորիչի: Կարգավորող օրգանիզմները պարամետրը պահում են մշտական ​​մակարդակում՝ անկախ նրանից, թե ինչ է տեղի ունենում շրջակա միջավայրում։ Կոնֆորմացիոն օրգանիզմները թույլ են տալիս շրջակա միջավայրին որոշել պարամետրը: Օրինակ, տաքարյուն կենդանիները պահպանում են մարմնի մշտական ​​ջերմաստիճանը, իսկ սառնասրտները՝ ջերմաստիճանի լայն տիրույթ։

Խոսքը այն մասին չէ, որ կոնֆորմացիոն օրգանիզմները չունեն վարքային ադապտացիաներ, որոնք թույլ են տալիս որոշակիորեն կարգավորել տվյալ պարամետրը։ Սողունները, օրինակ, հաճախ առավոտյան նստում են տաքացած ժայռերի վրա, որպեսզի բարձրացնեն իրենց մարմնի ջերմաստիճանը:

Հոմեոստատիկ կարգավորման առավելությունն այն է, որ այն թույլ է տալիս մարմնին ավելի արդյունավետ գործել: Օրինակ՝ սառնարյուն կենդանիները ցուրտ ջերմաստիճանում հակված են լեթարգիային, մինչդեռ տաքարյուն կենդանիները գրեթե նույնքան ակտիվ են, որքան երբևէ։ Մյուս կողմից՝ կարգավորումը էներգիա է պահանջում։ Պատճառն այն է, որ որոշ օձեր կարող են ուտել միայն շաբաթը մեկ անգամ, այն է, որ նրանք շատ ավելի քիչ էներգիա են ծախսում հոմեոստազը պահպանելու համար, քան կաթնասունները:

Բջջային հոմեոստազ

Բջջի քիմիական ակտիվության կարգավորումը կատարվում է մի շարք գործընթացների միջոցով, որոնց թվում առանձնահատուկ նշանակություն ունի բուն ցիտոպլազմայի կառուցվածքի, ինչպես նաև ֆերմենտների կառուցվածքի և ակտիվության փոփոխությունը։ Ավտոկարգավորումը կախված է ջերմաստիճանից, թթվայնության աստիճանից, սուբստրատի կոնցենտրացիայից, որոշակի մակրո և միկրոտարրերի առկայությունից։

Հոմեոստազը մարդու մարմնում

Լրացուցիչ տեղեկություններ. Թթու-բազային հավասարակշռություն Տես նաև՝ Արյան բուֆերային համակարգեր

Տարբեր գործոններ ազդում են մարմնի հեղուկների կյանքին աջակցելու ունակության վրա: Դրանք ներառում են այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, աղիությունը, թթվայնությունը և սննդանյութերի կոնցենտրացիան՝ գլյուկոզա, տարբեր իոններ, թթվածին և թափոններ՝ ածխաթթու գազ և մեզ: Քանի որ այս պարամետրերը ազդում են օրգանիզմը կենդանի պահող քիմիական ռեակցիաների վրա, կան ներկառուցված ֆիզիոլոգիական մեխանիզմներ՝ դրանք անհրաժեշտ մակարդակի վրա պահելու համար։

Հոմեոստազը չի կարելի համարել այս անգիտակցական ադապտացիաների գործընթացների պատճառ։ Այն պետք է ընդունվի որպես շատ նորմալ գործընթացների ընդհանուր բնութագիր, որոնք գործում են միասին, և ոչ որպես դրանց հիմնական պատճառ: Ավելին, կան բազմաթիվ կենսաբանական երեւույթներ, որոնք չեն համապատասխանում այս մոդելին, օրինակ՝ անաբոլիզմը։

Այլ ոլորտներ

«Հոմեոստազ» հասկացությունը կիրառվում է նաև այլ ոլորտներում։

Ակտուարը կարող է խոսել վտանգված հոմեոստազը, որի դեպքում, օրինակ, մեքենաների վրա չկպչող արգելակներ ունեցող մարդիկ ավելի ապահով վիճակում չեն, քան նրանք, ովքեր չունեն, քանի որ այդ մարդիկ անգիտակցաբար փոխհատուցում են ավելի անվտանգ մեքենայի համար ռիսկային վարելով։ Դա տեղի է ունենում այն ​​պատճառով, որ պահելու որոշ մեխանիզմներ, օրինակ՝ վախը, դադարում են գործել:

Սոցիոլոգներն ու հոգեբանները կարող են խոսել սթրես հոմեոստազ- բնակչության կամ անհատի ցանկությունը մնալ որոշակի սթրեսի մակարդակի վրա, հաճախ արհեստականորեն սթրես առաջացնելով, եթե սթրեսի «բնական» մակարդակը բավարար չէ:

Օրինակներ

• ջերմակարգավորում
  • Կմախքի մկանների դող կարող է սկսվել, եթե մարմնի ջերմաստիճանը շատ ցածր է:
  • Թերմոգենեզի մեկ այլ տեսակ ներառում է ճարպերի քայքայումը՝ ջերմության ազատման համար:
  • Քրտինքը սառեցնում է մարմինը գոլորշիացման միջոցով:
• Քիմիական կարգավորում
  • Ենթաստամոքսային գեղձը արտազատում է ինսուլին և գլյուկագոն՝ արյան գլյուկոզի մակարդակը վերահսկելու համար։
  • Թոքերը ընդունում են թթվածին և արտազատում ածխաթթու գազ։
  • Երիկամներն արտազատում են մեզը և կարգավորում ջրի և մի շարք իոնների մակարդակը օրգանիզմում։

Այս օրգաններից շատերը վերահսկվում են հիպոթալամիկ-հիպոֆիզային համակարգի հորմոններով:

տես նաեւ

Կատեգորիաներ:

• հոմեոստազ
• բաց համակարգեր
• Ֆիզիոլոգիական գործընթացներ

Վիքիմեդիա հիմնադրամ. 2010 թ.

հոմեոստազ Ի Հոմեոստազ (հունարեն homoios նմանատիպ, նույնական + հունարեն լճացում, անշարժություն)

օրգանիզմի կարողությունը պահպանել ֆունկցիոնալ նշանակալի փոփոխականներ այն սահմաններում, որոնք ապահովում են նրա օպտիմալ կենսագործունեությունը։ Կարգավորող մեխանիզմները, որոնք պահպանում են ամբողջ օրգանիզմի բջիջների, օրգանների և համակարգերի ֆիզիոլոգիական վիճակը կամ հատկությունները նրա ներկայիս կարիքներին համապատասխան մակարդակով, կոչվում են հոմեոստատիկ:

Սկզբում «հոմեոստազ» տերմինը նշանակում էր միայն ներքին միջավայրի կայունության պահպանում, այսինքն. արյուն, ավիշ, միջբջջային հեղուկ (տես Ջուր-աղ նյութափոխանակություն , թթու-բազային հավասարակշռություն) . Հետագայում տարբեր կենսաքիմիական և կառուցվածքային սուբստրատներ իրենց կազմակերպության տարբեր մակարդակներում (բջիջներ, օրգաններ և դրանց համակարգեր) սկսեցին վերագրվել Գ.

Լայն իմաստով փոխհատուցման ռեակցիաների ընթացքի հարցերը (տես. Կոմպենսացիոն գործընթացներ) լուսաբանում է Գ. , ֆիզիոլոգիական ֆունկցիաների կարգավորում և ինքնակարգավորում (տես Ֆիզիոլոգիական ֆունկցիաների ինքնակարգավորում) , ամբողջ օրգանիզմում կարգավորող գործընթացի նյարդային, հումորային և այլ բաղադրիչների փոխհարաբերությունների բնույթն ու դինամիկան: G-ի սահմանները կարող են տարբեր լինել՝ կախված անհատական ​​տարիքից, սեռից, սոցիալական, մասնագիտական ​​և այլ պայմաններից:

Մատենագիտություն:Անոխին Պ.Կ. Էսսեներ ֆունկցիոնալ համակարգերի ֆիզիոլոգիայի վերաբերյալ: Մ., 1975; Հոմեոստազ, խմբ. Պ.Դ. Գորիզոնտովա, Մ., 1976; Վիսցերալ ֆունկցիաների կարգավորում. Patterns and Mechanisms, խմբ. Ն.Պ. Բեխտերևա, էջ. 129, Լ., 1987; Սարկիսով Դ.Ս. Էսսեներ հոմեոստազի կառուցվածքային հիմքերի մասին, Մ., 1977; ինքնավար նյարդային համակարգ, խմբ. Օ.Գ. Բակլավաձյան, էջ. 536, Լ., 1981։

II Հոմեոստազ (հոմեո- + հունարեն լճացում, անշարժություն; . հոմեոստազ)

ֆիզիոլոգիայում - ներքին միջավայրի (արյուն, ավիշ, հյուսվածքային հեղուկ) հարաբերական դինամիկ կայունություն և մարմնի հիմնական ֆիզիոլոգիական ֆունկցիաների (շրջանառություն, շնչառություն, ջերմակարգավորում, նյութափոխանակություն և այլն) կայունությունը:

1. Փոքր բժշկական հանրագիտարան. - Մ.: Բժշկական հանրագիտարան: 1991-96 թթ 2. Առաջին օգնություն. - Մ.: Ռուսական մեծ հանրագիտարան: 1994 3. Բժշկական տերմինների հանրագիտարանային բառարան. - Մ.: Խորհրդային հանրագիտարան: - 1982-1984 թթ.

Հոմանիշներ:

Տեսեք, թե ինչ է «Հոմեոստազը» այլ բառարաններում.

Հոմեոստազի... Ուղղագրական բառարան

հոմեոստազ- Կենդանի օրգանիզմների ինքնակարգավորման ընդհանուր սկզբունքը. Պերլսը խստորեն ընդգծում է այս հայեցակարգի կարևորությունը իր «Գեշտալտ մոտեցումը և թերապիայի ականատեսը» աշխատության մեջ: Համառոտ բացատրական հոգեբանական և հոգեբուժական բառարան. Էդ. իգիշևա. 2008... Հոգեբանական մեծ հանրագիտարան

Հոմեոստազ (հունարենից. համանման, նույնական և վիճակ), մարմնի՝ իր պարամետրերը պահպանելու և ֆիզիոլոգիական հատկությունը։ գործառույթները def. միջակայքը, որը հիմնված է ներքին կայունության վրա: մարմնի միջավայրը՝ կապված անհանգստացնող ազդեցությունների հետ... Փիլիսոփայական հանրագիտարան

ՀՈՄԵՈՍՏԱԶ- (հունարեն homoios նույնը, նույնանման և հունարեն լճացում անշարժություն, կանգնած), հոմեոստազ, օրգանիզմի կամ օրգանիզմների համակարգի կարողությունը կայուն (դինամիկ) հավասարակշռություն պահպանելու շրջակա միջավայրի փոփոխության պայմաններում։ Հոմեոստազը բնակչության մեջ Էկոլոգիական բառարան

Հոմեոստազ (homeo...-ից և հունարեն stasis անշարժություն, վիճակ), բիոլ. փոփոխություններին դիմակայելու և դինամիկ մնալու համակարգեր: վերաբերում է կազմի և հատկությունների կայունությանը: «Գ» տերմինը։ Քենոնի կողմից առաջարկված 1929 թվականին՝ պետությունները բնութագրելու համար ... Կենսաբանական հանրագիտարանային բառարան

- (հոմեո ...-ից և հունական ստասիս անշարժ վիճակից), ներքին միջավայրի կազմի և հատկությունների հարաբերական դինամիկ կայունությունը և մարմնի հիմնական ֆիզիոլոգիական գործառույթների կայունությունը: Հոմեոստազ հասկացությունը կիրառվում է նաև կենսացենոզների նկատմամբ (պահպանում ... ... Մեծ Հանրագիտարանային բառարան

- (հունարեն homoios նմանատիպ և stasis անշարժություն) գործընթաց, որի շնորհիվ ձեռք է բերվում մարմնի ներքին միջավայրի հարաբերական կայունություն (մարմնի ջերմաստիճանի կայունություն, արյան ճնշում, արյան շաքարի կոնցենտրացիան): Որպես առանձին... Հոգեբանական բառարան

ՀՈՄԵՈՍՏԱԶ (IS) [Ռուսաց լեզվի օտար բառերի բառարան

հոմեոստազ- Էկոհամակարգի հոմեոստազի դինամիկ շարժական հավասարակշռության վիճակը Բաց համակարգի կայուն հավասարակշռության վիճակ շրջակա միջավայրի հետ փոխազդեցության մեջ: Այս հայեցակարգը մտել է տնտեսություն ... Տեխնիկական թարգմանչի ձեռնարկ

ՀՈՄԵՈՍՏԱԶ, կենսաբանության մեջ՝ բջջի կամ օրգանիզմի ներսում մշտական ​​պայմանների պահպանման գործընթաց՝ անկախ ներքին կամ արտաքին փոփոխություններից... Գիտատեխնիկական հանրագիտարանային բառարան

ՀՈՄԵՈՍՏԱԶ, հոմեոստազ (հուն. homois նման, նույնական և լճացած անշարժ, վիճակ) կենսաբանական համակարգերի հատկությունն է՝ պահպանել բաղադրության և ֆունկցիաների պարամետրերի հարաբերական դինամիկ կայունությունը։ Այս ունակության հիմքը կարողությունն է ... ... Վերջին փիլիսոփայական բառարան

Գրքեր

• Հոմեոստազ և սնուցում. Դասագիրք, Մեզենովա Օլգա Յակովլևնա. Սնուցման գիտության պատմական կողմերն ու ազգային առանձնահատկությունները, մարսողական համակարգի կառուցվածքն ու գործառույթները, օրգանիզմի հոմեոստազի կենսաքիմիական հիմքերը, տարբեր…

Նրանք ձգտում են պահպանել կայունությունը որոշակի պայմաններին հարմարվելու ժամանակահատվածում, որոնք օպտիմալ են գոյատևման համար: Ցանկացած համակարգ, գտնվելով դինամիկ հավասարակշռության մեջ, ձգտում է հասնել կայուն վիճակի, որը դիմակայում է արտաքին գործոններին և խթանիչներին։

Հոմեոստազի հայեցակարգը

Մարմնի բոլոր համակարգերը պետք է միասին աշխատեն՝ մարմնի ներսում պատշաճ հոմեոստազը պահպանելու համար: Հոմեոստազը մարմնի ջերմաստիճանի, ջրի պարունակության և ածխածնի երկօքսիդի մակարդակի կարգավորումն է: Օրինակ, շաքարային դիաբետը մի պայման է, երբ մարմինը չի կարող կարգավորել արյան գլյուկոզի մակարդակը:

Հոմեոստազը տերմին է, որն օգտագործվում է ինչպես էկոհամակարգում օրգանիզմների գոյությունը նկարագրելու, այնպես էլ օրգանիզմի ներսում բջիջների հաջող գործունեությունը նկարագրելու համար: Օրգանիզմները և պոպուլյացիաները կարող են պահպանել հոմեոստազը՝ միաժամանակ պահպանելով ծնելիության և մահացության կայուն մակարդակը:

Հետադարձ կապ

Հետադարձ կապը գործընթաց է, որը տեղի է ունենում, երբ մարմնի համակարգերը պետք է դանդաղեցվեն կամ ամբողջովին դադարեցվեն: Երբ մարդն ուտում է, սնունդը մտնում է ստամոքս և սկսվում է մարսողությունը։ Ուտելիքների միջև ընկած ժամանակահատվածում ստամոքսը չպետք է աշխատի: Մարսողական համակարգը աշխատում է մի շարք հորմոնների և նյարդային ազդակների հետ, որպեսզի դադարեցնի և սկսի ստամոքսում թթվի արտադրությունը:

Բացասական արձագանքի մեկ այլ օրինակ կարելի է նկատել մարմնի ջերմաստիճանի բարձրացման դեպքում։ Հոմեոստազի կարգավորումը դրսևորվում է քրտնարտադրության, գերտաքացման նկատմամբ մարմնի պաշտպանիչ ռեակցիայի միջոցով։ Այդպիսով ջերմաստիճանի բարձրացումը կասեցվում է եւ չեզոքացվում է գերտաքացման խնդիրը։ Հիպոթերմիայի դեպքում օրգանիզմը նախատեսում է նաև մի շարք միջոցառումներ՝ տաքանալու համար։

Ներքին հավասարակշռության պահպանում

Հոմեոստազը կարող է սահմանվել որպես օրգանիզմի կամ համակարգի հատկություն, որն օգնում է նրան պահպանել տվյալ պարամետրերը արժեքների նորմալ միջակայքում: Սա կյանքի բանալին է, և հոմեոստազի պահպանման սխալ հավասարակշռությունը կարող է հանգեցնել այնպիսի հիվանդությունների, ինչպիսիք են հիպերտոնիան և շաքարախտը:

Հոմեոստազը առանցքային տարր է հասկանալու, թե ինչպես է աշխատում մարդու մարմինը: Նման պաշտոնական սահմանումը բնութագրում է մի համակարգ, որը կարգավորում է իր ներքին միջավայրը և ձգտում է պահպանել մարմնում տեղի ունեցող բոլոր գործընթացների կայունությունն ու կանոնավորությունը:

Հոմեոստատիկ կարգավորում՝ մարմնի ջերմաստիճան

Մարդու մարմնի ջերմաստիճանի վերահսկումը կենսաբանական համակարգում հոմեոստազի լավ օրինակ է: Երբ մարդ առողջ է, նրա մարմնի ջերմաստիճանը տատանվում է + 37°C-ի սահմաններում, սակայն տարբեր գործոններ կարող են ազդել այս արժեքի վրա, ներառյալ հորմոնները, նյութափոխանակության արագությունը և տարբեր հիվանդություններ, որոնք առաջացնում են ջերմություն:

Մարմնի մեջ ջերմաստիճանի կարգավորումը վերահսկվում է ուղեղի մի հատվածում, որը կոչվում է հիպոթալամուս: Ուղեղի արյան միջոցով ստացվում են ջերմաստիճանի ազդանշաններ, ինչպես նաև շնչառության հաճախականության, արյան շաքարի և նյութափոխանակության վերաբերյալ տվյալների արդյունքների վերլուծություն։ Մարդու օրգանիզմում ջերմության կորուստը նույնպես նպաստում է ակտիվության նվազմանը։

Ջուր-աղ հավասարակշռություն

Մարդը որքան էլ ջուր խմի, մարմինը փուչիկի պես չի ուռչում, իսկ մարդու մարմինը չամիչի պես չի փոքրանում, եթե շատ քիչ ես խմում։ Հավանաբար, ինչ-որ մեկը մեկ անգամ գոնե մեկ անգամ մտածել է այդ մասին: Այսպես թե այնպես, մարմինը գիտի, թե որքան հեղուկ է պետք կուտակել ցանկալի մակարդակը պահպանելու համար:

Օրգանիզմում աղի և գլյուկոզայի (շաքարի) կոնցենտրացիան պահպանվում է մշտական ​​մակարդակում (բացասական գործոնների բացակայության դեպքում), օրգանիզմում արյան քանակը մոտ 5 լիտր է։

Արյան շաքարի կարգավորում

Գլյուկոզան արյան մեջ հայտնաբերված շաքարի տեսակ է: Մարդու մարմինը պետք է պահպանի գլյուկոզայի պատշաճ մակարդակը, որպեսզի մարդը առողջ մնա: Երբ գլյուկոզայի մակարդակը չափազանց բարձրանում է, ենթաստամոքսային գեղձն արտազատում է ինսուլին հորմոնը:

Եթե ​​արյան գլյուկոզայի մակարդակը շատ ցածր է իջնում, լյարդը փոխակերպում է արյան մեջ գլիկոգենը՝ դրանով իսկ բարձրացնելով շաքարի մակարդակը։ Երբ պաթոգեն բակտերիաները կամ վիրուսները մտնում են մարմին, այն սկսում է պայքարել վարակի դեմ, նախքան պաթոգեն տարրերը կարող են հանգեցնել որևէ առողջական խնդիրների:

Ճնշումը վերահսկողության տակ

Առողջ արյան ճնշման պահպանումը նույնպես հոմեոստազի օրինակ է: Սիրտը կարող է զգալ արյան ճնշման փոփոխությունները և ազդանշաններ ուղարկել ուղեղ՝ մշակման համար: Այնուհետև ուղեղը ազդանշան է ուղարկում սրտին՝ ճիշտ արձագանքելու հրահանգներով: Եթե ​​արյան ճնշումը չափազանց բարձր է, ապա այն պետք է իջեցվի։

Ինչպե՞ս է ձեռք բերվում հոմեոստազը:

Ինչպե՞ս է մարդու մարմինը կարգավորում բոլոր համակարգերն ու օրգանները և փոխհատուցում շրջակա միջավայրի շարունակական փոփոխությունները: Դա պայմանավորված է բազմաթիվ բնական սենսորների առկայությամբ, որոնք վերահսկում են ջերմաստիճանը, արյան աղի բաղադրությունը, արյան ճնշումը և շատ այլ պարամետրեր: Այս դետեկտորները ազդանշաններ են ուղարկում ուղեղին, գլխավոր կառավարման կենտրոնին, եթե որոշ արժեքներ շեղվեն նորմայից։ Դրանից հետո սկսվում են փոխհատուցման միջոցառումները՝ բնականոն վիճակը վերականգնելու համար։

Հոմեոստազի պահպանումը աներևակայելի կարևոր է մարմնի համար: Մարդու մարմինը պարունակում է որոշակի քանակությամբ քիմիական նյութեր, որոնք հայտնի են որպես թթուներ և հիմքեր, և դրանց պատշաճ հավասարակշռությունը կարևոր է բոլոր օրգանների և մարմնի համակարգերի օպտիմալ աշխատանքի համար: Արյան մեջ կալցիումի մակարդակը պետք է պահպանվի պատշաճ մակարդակի վրա։ Քանի որ շնչառությունն ակամա է, նյարդային համակարգը օրգանիզմին ապահովում է անհրաժեշտ թթվածնով: Երբ տոքսինները մտնում են ձեր արյան շրջանառությունը, դրանք խախտում են մարմնի հոմեոստազը: Մարդու մարմինը արձագանքում է այս խանգարմանը միզուղիների համակարգի օգնությամբ։

Կարևոր է ընդգծել, որ մարմնի հոմեոստազը ավտոմատ կերպով աշխատում է, եթե համակարգը նորմալ գործի: Օրինակ՝ ջերմության նկատմամբ ռեակցիա՝ մաշկը կարմրում է, քանի որ նրա փոքրիկ արյունատար անոթները ինքնաբերաբար լայնանում են։ Դողալը սառը լինելու պատասխանն է: Այսպիսով, հոմեոստազը ոչ թե օրգանների ամբողջություն է, այլ մարմնի գործառույթների սինթեզ և հավասարակշռություն: Միասին սա թույլ է տալիս պահպանել ամբողջ մարմինը կայուն վիճակում: