Çfarë do të thotë koncepti i homeostazës? Homeostaza, mekanizmat homeostatik, rregullimi homeostatik

Trupi i kafshëve më të larta ka zhvilluar përshtatje që kundërshtojnë shumë ndikime të mjedisit të jashtëm, duke siguruar kushte relativisht konstante për ekzistencën e qelizave. Kjo është me rëndësi të madhe për funksionimin e të gjithë organizmit. Këtë e ilustrojmë me shembuj. Qelizat e trupit të kafshëve me gjak të ngrohtë, pra kafshëve me temperaturë trupore konstante, funksionojnë normalisht vetëm brenda kufijve të ngushtë të temperaturës (te njerëzit, brenda 36-38°). Një zhvendosje e temperaturës përtej këtyre kufijve çon në ndërprerje të aktivitetit të qelizave. Në të njëjtën kohë, trupi i kafshëve me gjak të ngrohtë mund të ekzistojë normalisht me luhatje shumë më të gjera në temperaturën e jashtme. Për shembull, një ari polar mund të jetojë në temperatura -70° dhe +20-30°. Kjo për faktin se në të gjithë organizmin është i rregulluar shkëmbimi i tij i nxehtësisë me mjedisin, domethënë gjenerimi i nxehtësisë (intensiteti i proceseve kimike që ndodhin me lëshimin e nxehtësisë) dhe transferimi i nxehtësisë. Kështu, në temperatura të ulëta të ambientit, gjenerimi i nxehtësisë rritet dhe transferimi i nxehtësisë zvogëlohet. Prandaj, kur temperatura e jashtme luhatet (brenda kufijve të caktuar), temperatura e trupit mbetet konstante.

Funksionet e qelizave të trupit janë normale vetëm kur presioni osmotik është relativisht konstant, për shkak të përmbajtjes konstante të elektroliteve dhe ujit në qeliza. Ndryshimet në presionin osmotik - ulja ose rritja e tij - çojnë në shqetësime të papritura në funksionet dhe strukturën e qelizave. Organizmi në tërësi mund të ekzistojë për ca kohë edhe me furnizim të tepërt dhe mungesë uji, dhe me sasi të mëdha dhe të vogla kripërash në ushqim. Kjo shpjegohet me praninë në trupin e pajisjeve që ndihmojnë në mirëmbajtjen
qëndrueshmëria e sasisë së ujit dhe elektroliteve në trup. Në rast të marrjes së tepërt të ujit, sasi të konsiderueshme të tij ekskretohen shpejt nga trupi nga organet sekretuese (veshkat, gjëndrat e djersës, lëkura) dhe nëse ka mungesë uji mbahet në organizëm. Po kështu, organet ekskretuese rregullojnë përmbajtjen e elektroliteve në trup: largojnë shpejt sasitë e tepërta ose i mbajnë ato në lëngjet e trupit kur nuk ka marrje të mjaftueshme të kripës.

Përqendrimi i elektroliteve individuale në gjakun dhe lëngun e indeve, nga njëra anë, dhe në protoplazmën e qelizave, nga ana tjetër, është i ndryshëm. Gjaku dhe lëngu i indeve përmbajnë më shumë jone natriumi, dhe protoplazma e qelizave përmban më shumë jone kaliumi. Diferenca në përqendrimin e joneve brenda dhe jashtë qelizës arrihet me një mekanizëm të veçantë që mban jonet e kaliumit brenda qelizës dhe nuk lejon që jonet e natriumit të grumbullohen në qelizë. Ky mekanizëm, natyra e të cilit nuk është ende e qartë, quhet pompë natriumi-kalium dhe lidhet me procesin e metabolizmit të qelizave.

Qelizat e trupit janë shumë të ndjeshme ndaj ndryshimeve në përqendrimin e joneve të hidrogjenit. Një ndryshim në përqendrimin e këtyre joneve në një drejtim ose në një tjetër ndërpret ndjeshëm aktivitetin jetësor të qelizave. Mjedisi i brendshëm i trupit karakterizohet nga një përqendrim konstant i joneve të hidrogjenit, në varësi të pranisë së të ashtuquajturave sisteme buferike në gjak dhe në lëngun e indeve (fq. 48) dhe nga aktiviteti i organeve ekskretuese. Kur rritet përmbajtja e acideve ose alkaleve në gjak, ato eliminohen shpejt nga trupi dhe në këtë mënyrë ruhet qëndrueshmëria e përqendrimit të joneve të hidrogjenit në mjedisin e brendshëm.

Qelizat, veçanërisht qelizat nervore, janë shumë të ndjeshme ndaj ndryshimeve në nivelet e sheqerit në gjak, të cilat shërbejnë si një lëndë ushqyese e rëndësishme. Prandaj, qëndrueshmëria e niveleve të sheqerit në gjak ka një rëndësi të madhe për procesin e jetës. Arritet me faktin se kur niveli i sheqerit në gjak rritet në mëlçi dhe muskuj, prej tij sintetizohet polisaharidi i depozituar në qeliza, glikogjeni, dhe kur niveli i sheqerit në gjak ulet, glikogjeni zbërthehet në mëlçi dhe muskuj. dhe sheqeri i rrushit lirohet në gjak.

Qëndrueshmëria e përbërjes kimike dhe vetive fiziko-kimike të mjedisit të brendshëm është një tipar i rëndësishëm i organizmave të kafshëve më të larta. Për të treguar këtë qëndrueshmëri, W. Cannon propozoi një term që është bërë i përhapur - homeostaza. Shprehja e homeostazës është prania e një numri konstantesh biologjike, d.m.th., tregues të qëndrueshëm sasior që karakterizojnë gjendjen normale të trupit. Tregues të tillë konstant janë: temperatura e trupit, presioni osmotik i gjakut dhe lëngjeve të indeve, përmbajtja e joneve të natriumit, kaliumit, kalciumit, klorit dhe fosforit, si dhe proteinat dhe sheqeri, përqendrimi i joneve të hidrogjenit dhe një sërë të tjerash.

Duke vënë në dukje qëndrueshmërinë e përbërjes, vetive fiziko-kimike dhe biologjike të mjedisit të brendshëm, duhet theksuar se ai nuk është absolut, por relativ dhe dinamik. Kjo qëndrueshmëri arrihet nga puna e kryer vazhdimisht e një numri organesh dhe indesh, si rezultat i të cilave ndryshimet në përbërjen dhe vetitë fiziko-kimike të mjedisit të brendshëm ndodhin nën ndikimin e ndryshimeve në mjedisin e jashtëm dhe si rezultati i aktivitetit jetësor të trupit janë niveluar.

Roli i organeve të ndryshme dhe sistemeve të tyre në ruajtjen e homeostazës është i ndryshëm. Kështu, sistemi tretës siguron që lëndët ushqyese të hyjnë në qarkullimin e gjakut në formën në të cilën mund të përdoren nga qelizat e trupit. Sistemi i qarkullimit të gjakut kryen lëvizjen e vazhdueshme të gjakut dhe transportin e substancave të ndryshme në trup, si rezultat i të cilave lëndët ushqyese, oksigjeni dhe komponimet e ndryshme kimike të formuara në vetë trupin furnizohen në qeliza, dhe produktet e prishjes, përfshirë dioksidin e karbonit, të lëshuara nga qelizat transferohen në organe, të cilat i largojnë ato nga trupi. Organet e frymëmarrjes sigurojnë furnizimin e gjakut me oksigjen dhe largimin e dioksidit të karbonit nga trupi. Mëlçia dhe një numër organesh të tjera kryejnë një numër të konsiderueshëm transformimesh kimike - sintezën dhe zbërthimin e shumë përbërjeve kimike që janë të rëndësishme në jetën e qelizave. Organet ekskretuese - veshkat, mushkëritë, gjëndrat e djersës, lëkura - largojnë produktet përfundimtare të zbërthimit të substancave organike nga trupi dhe mbajnë një përmbajtje konstante të ujit dhe elektroliteve në gjak, dhe për rrjedhojë në lëngun e indeve dhe qelizat e trupit. .

Sistemi nervor luan një rol kritik në ruajtjen e homeostazës. Duke reaguar me ndjeshmëri ndaj ndryshimeve të ndryshme në mjedisin e jashtëm ose të brendshëm, ai rregullon aktivitetin e organeve dhe sistemeve në atë mënyrë që zhvendosjet dhe shqetësimet që ndodhin ose mund të ndodhin në trup parandalohen dhe rrafshohen.

Falë zhvillimit të pajisjeve që sigurojnë qëndrueshmërinë relative të mjedisit të brendshëm të trupit, qelizat e tij janë më pak të ndjeshme ndaj ndikimeve në ndryshim të mjedisit të jashtëm. Sipas Cl. Bernard, "qëndrueshmëria e mjedisit të brendshëm është një kusht për një jetë të lirë dhe të pavarur".

Homeostaza ka kufij të caktuar. Kur një organizëm qëndron, veçanërisht për një kohë të gjatë, në kushte që ndryshojnë dukshëm nga ato me të cilat është përshtatur, homeostaza prishet dhe mund të ndodhin ndryshime që janë të papajtueshme me jetën normale. Kështu, me një ndryshim të konsiderueshëm të temperaturës së jashtme në drejtim të rritjes ose uljes, temperatura e trupit mund të rritet ose ulet dhe mund të ndodhë mbinxehje ose ftohje e trupit, duke çuar në vdekje. Po kështu, me një kufizim të konsiderueshëm të marrjes së ujit dhe kripërave në trup ose me një privim të plotë të këtyre substancave, qëndrueshmëria relative e përbërjes dhe vetive fiziko-kimike të mjedisit të brendshëm prishet pas njëfarë kohe dhe jeta pushon.

Një nivel i lartë i homeostazës ndodh vetëm në faza të caktuara të specieve dhe zhvillimit individual. Kafshët e ulëta nuk kanë përshtatje të zhvilluara mjaftueshëm për të zbutur ose eliminuar efektet e ndryshimeve në mjedisin e jashtëm. Për shembull, qëndrueshmëria relative e temperaturës së trupit (homeotermia) ruhet vetëm te kafshët me gjak të ngrohtë. Në të ashtuquajturat kafshë gjakftohtë, temperatura e trupit është afër temperaturës së mjedisit të jashtëm dhe është e ndryshueshme (poikilothermia). Një kafshë e porsalindur nuk ka të njëjtën qëndrueshmëri të temperaturës së trupit, përbërjes dhe vetive të mjedisit të brendshëm si një organizëm i rritur.

Edhe çrregullimet e vogla të homeostazës çojnë në patologji dhe për këtë arsye përcaktimi i treguesve fiziologjikë relativisht konstant, si temperatura e trupit, presioni i gjakut, përbërja, vetitë fiziko-kimike dhe biologjike të gjakut etj., ka një rëndësi të madhe diagnostike.

Homeostaza në kuptimin klasik të fjalës është një koncept fiziologjik që tregon qëndrueshmërinë e përbërjes së mjedisit të brendshëm, qëndrueshmërinë e përbërësve të përbërjes së tij, si dhe ekuilibrin e funksioneve biofiziologjike të çdo organizmi të gjallë.

Baza e një funksioni të tillë biologjik si homeostaza është aftësia e organizmave të gjallë dhe sistemeve biologjike për t'i bërë ballë ndryshimeve mjedisore; Në këtë rast, organizmat përdorin mekanizma mbrojtës autonome.

Ky term u përdor për herë të parë nga fiziologu amerikan W. Cannon në fillim të shekullit të njëzetë.
Çdo objekt biologjik ka parametra universalë të homeostazës.

Homeostaza e sistemit dhe trupit

Baza shkencore për një fenomen të tillë si homeostaza u formua nga francezi C. Bernard - ishte një teori për përbërjen e vazhdueshme të mjedisit të brendshëm në organizmat e qenieve të gjalla. Kjo teori shkencore u formulua në vitet tetëdhjetë të shekullit të tetëmbëdhjetë dhe u zhvillua gjerësisht.

Pra, homeostaza është rezultat i një mekanizmi kompleks ndërveprimi në fushën e rregullimit dhe koordinimit, i cili ndodh si në trup në tërësi, ashtu edhe në organet e tij, qelizat dhe madje edhe në nivelin molekular.

Koncepti i homeostazës mori një shtysë për zhvillim shtesë si rezultat i përdorimit të metodave kibernetike në studimin e sistemeve komplekse biologjike, si biocenoza ose popullsia).

Funksionet e homeostazës

Studimi i objekteve me një funksion reagimi i ka ndihmuar shkencëtarët të mësojnë rreth mekanizmave të shumtë përgjegjës për stabilitetin e tyre.

Edhe në kushtet e ndryshimeve serioze, mekanizmat e përshtatjes nuk lejojnë që vetitë kimike dhe fiziologjike të trupit të ndryshojnë ndjeshëm. Kjo nuk do të thotë se ato mbeten absolutisht të qëndrueshme, por devijime serioze zakonisht nuk ndodhin.

Mekanizmat e homeostazës

Mekanizmi i homeostazës në kafshët më të larta është më i zhvilluari. Në organizmat e zogjve dhe gjitarëve (përfshirë njerëzit), funksioni i homeostazës lejon që dikush të ruajë stabilitetin e numrit të joneve të hidrogjenit, rregullon qëndrueshmërinë e përbërjes kimike të gjakut dhe mban presionin në sistemin e qarkullimit të gjakut dhe trupin. temperatura në afërsisht të njëjtin nivel.

Ka disa mënyra në të cilat homeostaza ndikon në sistemet e organeve dhe trupin në tërësi. Kjo mund të ndikohet nga hormonet, sistemi nervor, sistemet ekskretuese ose neuro-humorale të trupit.

Homeostaza e njeriut

Për shembull, qëndrueshmëria e presionit në arterie mbahet nga një mekanizëm rregullator që funksionon në mënyrën e reaksioneve zinxhir në të cilat hyjnë organet e gjakut.

Kjo ndodh sepse receptorët vaskularë ndjejnë një ndryshim në presion dhe transmetojnë një sinjal në lidhje me këtë në trurin e njeriut, i cili dërgon impulse reagimi në qendrat vaskulare. Pasoja e kësaj është një rritje ose ulje e tonit të sistemit të qarkullimit të gjakut (zemrës dhe enëve të gjakut).

Përveç kësaj, organet e rregullimit neurohumoral hyjnë në lojë. Si rezultat i këtij reagimi, presioni kthehet në normale.

Homeostaza e ekosistemit

Një shembull i homeostazës në botën e bimëve është ruajtja e lagështisë konstante të gjetheve duke hapur dhe mbyllur stomatat.

Homeostaza është gjithashtu karakteristike për bashkësitë e organizmave të gjallë të çdo shkalle kompleksiteti; për shembull, fakti që një përbërje relativisht e qëndrueshme e specieve dhe individëve ruhet brenda një biocenoze është pasojë e drejtpërdrejtë e veprimit të homeostazës.

Homeostaza e popullsisë

Ky lloj i homeostazës si popullatë (emri tjetër i tij është gjenetik) luan rolin e një rregulluesi të integritetit dhe stabilitetit të përbërjes gjenotipike të popullatës në një mjedis në ndryshim.

Ai vepron nëpërmjet ruajtjes së heterozigozitetit, si dhe duke kontrolluar ritmin dhe drejtimin e ndryshimeve mutacionale.

Ky lloj i homeostazës lejon një popullatë të mbajë një përbërje gjenetike optimale, e cila lejon bashkësinë e organizmave të gjallë të ruajë qëndrueshmërinë maksimale.

Roli i homeostazës në shoqëri dhe ekologji

Nevoja për të menaxhuar sisteme komplekse të natyrës sociale, ekonomike dhe kulturore ka çuar në zgjerimin e termit homeostazë dhe aplikimin e tij jo vetëm në objekte biologjike, por edhe në ato sociale.

Një shembull i punës së mekanizmave shoqërorë homeostatikë është situata e mëposhtme: nëse në një shoqëri ka mungesë njohurish ose aftësish ose mangësi profesionale, atëherë përmes një mekanizmi reagimi ky fakt e detyron komunitetin të zhvillohet dhe të përmirësohet.

Dhe nëse ka një numër të tepërt të profesionistëve që nuk janë në të vërtetë të kërkuar nga shoqëria, do të ketë reagime negative dhe do të ketë më pak përfaqësues të profesioneve të panevojshme.

Kohët e fundit, koncepti i homeostazës ka gjetur aplikim të gjerë në ekologji, për shkak të nevojës për të studiuar gjendjen e sistemeve komplekse ekologjike dhe biosferës në tërësi.

Në kibernetikë, termi homeostazë përdoret për t'iu referuar çdo mekanizmi që ka aftësinë të vetërregullohet automatikisht.

Lidhje mbi temën e homeostazës

Homeostaza në Wikipedia

Homeostaza(greqishtja e lashtë ὁμοιοστάσις nga ὅμοιος - identike, e ngjashme dhe στάσις - qëndrimi, palëvizshmëria) - vetërregullimi, aftësia e një sistemi të hapur për të ruajtur qëndrueshmërinë e gjendjes së tij të brendshme përmes reagimeve të koordinuara që synojnë ruajtjen e ekuilibrit dinamik. Dëshira e sistemit për të riprodhuar veten, për të rivendosur ekuilibrin e humbur dhe për të kapërcyer rezistencën e mjedisit të jashtëm. Homeostaza e popullsisë është aftësia e një popullate për të mbajtur një numër të caktuar të individëve të saj për një kohë të gjatë.

Informacion i pergjithshem

Vetitë e homeostazës

• Paqëndrueshmëria
• Përpjekja për ekuilibër
• Paparashikueshmëria

• Rregullimi i nivelit të metabolizmit bazal në varësi të dietës.

Artikulli kryesor: Feedback

Homeostaza ekologjike

Homeostaza biologjike

Homeostaza qelizore

Rregullimi i aktivitetit kimik të qelizës arrihet përmes një sërë procesesh, ndër të cilat ndryshimet në strukturën e vetë citoplazmës, si dhe në strukturën dhe aktivitetin e enzimave, kanë rëndësi të veçantë. Autorregullimi varet nga temperatura, shkalla e aciditetit, përqendrimi i substratit dhe prania e disa makro- dhe mikroelementeve. Mekanizmat qelizorë të homeostazës kanë për qëllim rivendosjen e qelizave të vdekura natyrale të indeve ose organeve në rast të shkeljes së integritetit të tyre.

Rigjenerimi-procesi i përditësimit të elementeve strukturorë të trupit dhe rikthimit të sasisë së tyre pas dëmtimit, me qëllim sigurimin e aktivitetit të nevojshëm funksional

Në varësi të reagimit rigjenerues, indet dhe organet e gjitarëve mund të ndahen në 3 grupe:

1) indet dhe organet e karakterizuara nga rigjenerimi qelizor (kockat, indi lidhor i lirshëm, sistemi hematopoietik, endoteli, mesoteli, mukozat e traktit gastrointestinal, trakti respirator dhe sistemi gjenitourinar)

2) indet dhe organet e karakterizuara nga rigjenerimi qelizor dhe ndërqelizor (mëlçia, veshkat, mushkëritë, muskujt e lëmuar dhe skeletor, sistemi nervor autonom, pankreasi, sistemi endokrin)

3) indet e karakterizuara kryesisht ose ekskluzivisht nga rigjenerimi ndërqelizor (qelizat e miokardit dhe ganglioneve të sistemit nervor qendror)

Në procesin e evolucionit, u formuan 2 lloje të rigjenerimit: fiziologjik dhe riparues.

Zona të tjera

Një aktuar mund të flasë për rrezikojnë homeostazën, në të cilën, për shembull, njerëzit që kanë sistem frenimi kundër bllokimit në makinat e tyre nuk janë më të sigurt se ata që nuk kanë, sepse këta njerëz në mënyrë të pandërgjegjshme kompensojnë makinën më të sigurt me ngarje më të rrezikshme. Kjo ndodh sepse disa mekanizma mbajtës - si frika - pushojnë së funksionuari.

homeostaza e stresit

Shembuj

• Termorregullimi
  • Dridhjet e muskujve skeletorë mund të fillojnë nëse temperatura e trupit është shumë e ulët.
• Rregullimi kimik

Burimet

1. O.-Ya.L. Bekish. Biologji mjekësore. - Minsk: Urajai, 2000. - 520 f. - ISBN 985-04-0336-5.

Tema nr 13. Homeostaza, mekanizmat e rregullimit të saj.

Trupi si një sistem i hapur vetërregullues.

Një organizëm i gjallë është një sistem i hapur që ka një lidhje me mjedisin përmes sistemit nervor, tretës, frymëmarrjes, sekretimit etj.

Në procesin e metabolizmit me shkëmbimin e ushqimit, ujit dhe gazit, në trup hyjnë komponime të ndryshme kimike, të cilat pësojnë ndryshime në trup, hyjnë në strukturën e trupit, por nuk mbeten përgjithmonë. Substancat e asimiluara dekompozohen, çlirojnë energji dhe produktet e dekompozimit largohen në mjedisin e jashtëm. Molekula e shkatërruar zëvendësohet me një të re, etj.

Trupi është një sistem i hapur, dinamik. Në një mjedis që ndryshon vazhdimisht, trupi ruan një gjendje të qëndrueshme për një kohë të caktuar.

Koncepti i homeostazës. Modelet e përgjithshme të homeostazës në sistemet e gjalla.

Homeostaza - vetia e një organizmi të gjallë për të ruajtur qëndrueshmërinë dinamike relative të mjedisit të tij të brendshëm. Homeostaza shprehet në qëndrueshmërinë relative të përbërjes kimike, presionin osmotik dhe qëndrueshmërinë e funksioneve bazë fiziologjike. Homeostaza është specifike dhe përcaktohet nga gjenotipi.

Ruajtja e integritetit të vetive individuale të organizmit është një nga ligjet më të përgjithshme biologjike. Ky ligj sigurohet në serinë vertikale të brezave nga mekanizmat e riprodhimit, dhe gjatë gjithë jetës së një individi nga mekanizmat e homeostazës.

Fenomeni i homeostazës është një veti adaptive e zhvilluar në mënyrë evolucionare, e fiksuar trashëgimore e trupit ndaj kushteve normale mjedisore. Megjithatë, këto kushte mund të jenë jashtë kufijve normalë për një periudhë të shkurtër ose të gjatë kohore. Në raste të tilla, fenomenet e përshtatjes karakterizohen jo vetëm nga rivendosja e vetive të zakonshme të mjedisit të brendshëm, por edhe nga ndryshimet afatshkurtra në funksion (për shembull, një rritje në ritmin e aktivitetit kardiak dhe një rritje në frekuencën e lëvizjet e frymëmarrjes me rritjen e punës së muskujve). Reaksionet e homeostazës mund të synojnë:

mbajtja e niveleve të njohura të gjendjes së qëndrueshme;

eliminimi ose kufizimi i faktorëve të dëmshëm;

zhvillimi ose ruajtja e formave optimale të ndërveprimit midis organizmit dhe mjedisit në kushtet e ndryshuara të ekzistencës së tij. Të gjitha këto procese përcaktojnë përshtatjen.

Prandaj, koncepti i homeostazës nënkupton jo vetëm një qëndrueshmëri të caktuar të konstanteve të ndryshme fiziologjike të trupit, por gjithashtu përfshin procese të përshtatjes dhe koordinimit të proceseve fiziologjike që sigurojnë unitetin e trupit jo vetëm normalisht, por edhe në kushtet e ndryshimit të ekzistencës së tij. .

Komponentët kryesorë të homeostazës u identifikuan nga C. Bernard, dhe ato mund të ndahen në tre grupe:

A. Substancat që sigurojnë nevojat qelizore:

Substancat e nevojshme për prodhimin e energjisë, rritjen dhe rikuperimin - glukoza, proteinat, yndyrat.

NaCl, Ca dhe substanca të tjera inorganike.

Oksigjen.

Sekreti i brendshëm.

B. Faktorët mjedisorë që ndikojnë në aktivitetin qelizor:

Presioni osmotik.

Temperatura.

Përqendrimi i joneve të hidrogjenit (pH).

B. Mekanizmat që sigurojnë unitetin strukturor dhe funksional:

Trashëgimia.

Rigjenerimi.

Reaktiviteti imunobiologjik.

Parimi i rregullimit biologjik siguron gjendjen e brendshme të organizmit (përmbajtjen e tij), si dhe marrëdhënien midis fazave të ontogjenezës dhe filogjenezës. Ky parim ka rezultuar të jetë i përhapur. Gjatë studimit të saj, u ngrit kibernetika - shkenca e kontrollit të qëllimshëm dhe optimal të proceseve komplekse në natyrën e gjallë, në shoqërinë njerëzore dhe industrinë (Berg I.A., 1962).

Një organizëm i gjallë është një sistem kompleks i kontrolluar ku ndërveprojnë shumë variabla të mjedisit të jashtëm dhe të brendshëm. E zakonshme për të gjitha sistemet është prania hyrje variabla, të cilat, në varësi të vetive dhe ligjeve të sjelljes së sistemit, shndërrohen në fundjavë variablat (Fig. 10).

Oriz. 10 - Skema e përgjithshme e homeostazës së sistemeve të gjalla

Variablat e daljes varen nga hyrja dhe ligjet e sjelljes së sistemit.

Ndikimi i sinjalit të daljes në pjesën e kontrollit të sistemit quhet reagimet , që ka rëndësi të madhe në vetërregullimin (reaksioni homeostatik). Të dallojë negativ Dhepozitive reagime.

Negativ reagimet zvogëlojnë ndikimin e sinjalit të hyrjes në vlerën e daljes sipas parimit: "sa më shumë (në dalje), aq më pak (në hyrje)." Ndihmon në rivendosjen e homeostazës së sistemit.

Në pozitive reagimet, madhësia e sinjalit të hyrjes rritet sipas parimit: "sa më shumë (në dalje), aq më shumë (në hyrje)." Ai rrit devijimin që rezulton nga gjendja fillestare, gjë që çon në një ndërprerje të homeostazës.

Sidoqoftë, të gjitha llojet e vetë-rregullimit funksionojnë sipas të njëjtit parim: vetë devijimi nga gjendja fillestare, e cila shërben si një nxitje për të ndezur mekanizmat e korrigjimit. Kështu, pH normal i gjakut është 7,32 – 7,45. Një zhvendosje e pH prej 0.1 çon në mosfunksionim kardiak. Ky parim u përshkrua nga Anokhin P.K. në vitin 1935 dhe e quajti parimin e reagimit, i cili shërben për të kryer reaksione adaptive.

Parimi i përgjithshëm i përgjigjes homeostatike(Anokhin: "Teoria e sistemeve funksionale"):

devijimi nga niveli fillestar → sinjali → aktivizimi i mekanizmave rregullues bazuar në parimin e reagimit → korrigjimi i ndryshimit (normalizimi).

Pra, gjatë punës fizike, përqendrimi i CO 2 në gjak rritet → pH zhvendoset në anën acidike → sinjali hyn në qendrën e frymëmarrjes së medulla oblongata → nervat centrifugale kryejnë një impuls në muskujt ndër brinjëve dhe frymëmarrja thellohet → CO 2 në gjaku ulet, pH rikthehet.

Mekanizmat e rregullimit të homeostazës në nivelet molekulare gjenetike, qelizore, organizmale, popullata-specie dhe biosferë.

Mekanizmat rregullator homeostatik funksionojnë në nivele gjenesh, qelizore dhe sistemore (organizmave, llojeve të popullsisë dhe biosferës).

Mekanizmat e gjeneve homeostaza. Të gjitha fenomenet e homeostazës në trup janë të përcaktuara gjenetikisht. Tashmë në nivelin e produkteve të gjeneve primare ekziston një lidhje e drejtpërdrejtë - "një gjen strukturor - një zinxhir polipeptid". Për më tepër, ekziston një korrespondencë kolineare midis sekuencës nukleotide të ADN-së dhe sekuencës së aminoacideve të zinxhirit polipeptid. Programi trashëgues për zhvillimin individual të një organizmi parashikon formimin e karakteristikave specifike të specieve jo në kushte konstante, por në ndryshim të kushteve mjedisore, brenda kufijve të një norme reagimi të përcaktuar trashëgimor. Heliciteti i dyfishtë i ADN-së është thelbësor në proceset e riprodhimit dhe riparimit të saj. Të dyja lidhen drejtpërdrejt me sigurimin e stabilitetit të funksionimit të materialit gjenetik.

Nga pikëpamja gjenetike, mund të dallohet midis manifestimeve elementare dhe sistemike të homeostazës. Shembuj të manifestimeve elementare të homeostazës përfshijnë: kontrollin e gjeneve të trembëdhjetë faktorëve të koagulimit të gjakut, kontrollin e gjeneve të histokompatibilitetit të indeve dhe organeve, duke lejuar transplantimin.

Zona e transplantuar quhet transplantim. Organizmi nga i cili merret indi për transplantim është donator , dhe kush është duke u transplantuar - marrësi . Suksesi i transplantimit varet nga reaksionet imunologjike të trupit. Ka autotransplantacion, transplant singjeneik, alotransplant dhe ksenotransplant.

Autotransplantimi – transplantimi i indeve nga i njëjti organizëm. Në këtë rast, proteinat (antigjenet) e transplantit nuk ndryshojnë nga ato të marrësit. Nuk ka asnjë reagim imunologjik.

Transplantimi singjenik kryhet në binjakë identikë që kanë të njëjtin gjenotip.

Allotransplantimi – transplantimi i indeve nga një individ në tjetrin që i përkasin të njëjtës specie. Dhuruesi dhe marrësi ndryshojnë në antigjene, kjo është arsyeja pse kafshët më të larta përjetojnë transplantim afatgjatë të indeve dhe organeve.

Xenotransplantimi -Dhuruesi dhe marrësi i përkasin llojeve të ndryshme të organizmave. Ky lloj transplantimi është i suksesshëm në disa jovertebrorë, por te kafshët më të larta transplantime të tilla nuk zënë rrënjë.

Gjatë transplantimit, fenomeni ka një rëndësi të madhe toleranca imunologjike (histokompatibiliteti). Shtypja e sistemit imunitar me rastin e transplantimit të indeve (imunosupresioni) arrihet me: shtypjen e aktivitetit të sistemit imunitar, rrezatimin, dhënien e serumit antilimfatik, hormoneve mbiveshkore, kimikateve - antidepresivëve (imuran). Detyra kryesore është të shtypni jo vetëm imunitetin, por imunitetin e transplantimit.

Imuniteti i transplantit të përcaktuara nga përbërja gjenetike e dhuruesit dhe marrësit. Gjenet përgjegjës për sintezën e antigjeneve që shkaktojnë një reagim ndaj indit të transplantuar quhen gjene të papajtueshmërisë së indeve.

Tek njerëzit, sistemi kryesor i histokompatibilitetit gjenetik është sistemi HLA (Human Leukocyte Antigen). Antigjenet përfaqësohen plotësisht në sipërfaqen e leukociteve dhe zbulohen duke përdorur antisera. Struktura e sistemit tek njerëzit dhe kafshët është e njëjtë. Një terminologji e zakonshme është miratuar për të përshkruar lokuset gjenetike dhe alelet e sistemit HLA. Antigjenet caktohen: HLA-A 1; HLA-A 2, etj. Antigjenet e rinj që nuk janë identifikuar përfundimisht emërtohen W (Work). Antigjenet e sistemit HLA ndahen ne 2 grupe: SD dhe LD (Fig. 11).

Antigjenet e grupit SD përcaktohen me metoda serologjike dhe përcaktohen nga gjenet e 3 nënlokuseve të sistemit HLA: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

Oriz. 11 - HLA është sistemi gjenetik kryesor i histokompatibilitetit njerëzor

Antigjenet LD- kontrollohen nga nënlokusi HLA-D i kromozomit të gjashtë dhe përcaktohen me metodën e kulturave të përziera të leukociteve.

Secili nga gjenet që kontrollojnë antigjenet HLA njerëzore ka një numër të madh alelash. Kështu, nënlokusi HLA-A kontrollon 19 antigjene; HLA-B – 20; HLA-C – 5 antigjene “punuese”; HLA-D – 6. Kështu, rreth 50 antigjene janë zbuluar tashmë tek njerëzit.

Polimorfizmi antigjenik i sistemit HLA është rezultat i origjinës së disave nga të tjerët dhe i lidhjes së ngushtë gjenetike midis tyre. Identiteti i dhuruesit dhe marrësit nga antigjenet HLA është i nevojshëm për transplantim. Transplantimi i një veshke identike në 4 antigjene të sistemit siguron një shkallë mbijetese prej 70%; 3 – 60%; 2 – 45%; 1 – 25% secila.

Ka qendra të veçanta që kryejnë përzgjedhjen e dhuruesit dhe marrësit për transplantim, për shembull, në Holandë - "Eurotransplant". Tipizimi i bazuar në antigjenet e sistemit HLA kryhet gjithashtu në Republikën e Bjellorusisë.

Mekanizmat qelizor homeostaza kanë për qëllim rivendosjen e qelizave dhe organeve të indeve në rast të shkeljes së integritetit të tyre. Grupi i proceseve që synojnë rivendosjen e strukturave biologjike të shkatërruara quhet rigjenerimi. Ky proces është karakteristik për të gjitha nivelet: rinovimin e proteinave, përbërësit e organeleve qelizore, organelet e tëra dhe vetë qelizat. Rivendosja e funksioneve të organeve pas lëndimit ose këputjes së nervit dhe shërimi i plagëve janë të rëndësishme për mjekësinë nga pikëpamja e zotërimit të këtyre proceseve.

Indet, sipas aftësisë së tyre rigjeneruese, ndahen në 3 grupe:

Indet dhe organet që karakterizohen nga celulare rigjenerimi (kockat, indi lidhor i lirshëm, sistemi hematopoietik, endoteli, mezoteli, mukozat e traktit intestinal, trakti respirator dhe sistemi gjenitourinar.

Indet dhe organet që karakterizohen nga qelizore dhe brendaqelizore rigjenerimi (mëlçia, veshkat, mushkëritë, muskujt e lëmuar dhe skeletor, sistemi nervor autonom, endokrin, pankreasi).

Pëlhura që karakterizohen kryesisht ndërqelizore rigjenerimi (miokardi) ose rigjenerimi ekskluzivisht brendaqelizor (qelizat ganglione të sistemit nervor qendror). Ai mbulon proceset e restaurimit të makromolekulave dhe organeleve qelizore duke bashkuar strukturat elementare ose duke i ndarë ato (mitokondri).

Në procesin e evolucionit, u formuan 2 lloje të rigjenerimit fiziologjike dhe riparuese .

Rigjenerimi fiziologjik - Ky është një proces natyror i restaurimit të elementeve të trupit gjatë gjithë jetës. Për shembull, restaurimi i eritrociteve dhe leukociteve, zëvendësimi i epitelit të lëkurës, flokëve, zëvendësimi i dhëmbëve të qumështit me të përhershëm. Këto procese ndikohen nga faktorë të jashtëm dhe të brendshëm.

Rigjenerimi riparues – është restaurimi i organeve dhe indeve të humbura për shkak të dëmtimit ose lëndimit. Procesi ndodh pas lëndimeve mekanike, djegieve, lëndimeve kimike ose rrezatimi, si dhe si pasojë e sëmundjeve dhe operacioneve kirurgjikale.

Rigjenerimi riparues ndahet në tipike (homomorfoza) dhe atipike (heteromorfoza). Në rastin e parë, një organ që është hequr ose shkatërruar rigjenerohet, në të dytin, një tjetër zhvillohet në vendin e organit të hequr.

Rigjenerimi atipik më e zakonshme tek jovertebrorët.

Hormonet stimulojnë rigjenerimin hipofizë gjëndër Dhe gjëndër tiroide . Ekzistojnë disa metoda të rigjenerimit:

Epimorfoza ose rigjenerim i plotë - restaurimi i sipërfaqes së plagës, përfundimi i pjesës në të gjithë (për shembull, rilindja e një bishti në një hardhucë, gjymtyrët në një triton).

Morfolaksi – rindërtimi i pjesës së mbetur të organit në një tërësi, vetëm në madhësi më të vogël. Kjo metodë karakterizohet nga rindërtimi i një të reje nga mbetjet e një të vjetër (për shembull, restaurimi i një gjymtyre në një kacabu).

Endomorfoza – restaurimi për shkak të ristrukturimit ndërqelizor të indeve dhe organeve. Për shkak të rritjes së numrit të qelizave dhe madhësisë së tyre, masa e organit i afrohet asaj origjinale.

Tek vertebrorët, rigjenerimi riparues ndodh në formën e mëposhtme:

Rigjenerim i plotë – restaurimi i indit origjinal pas dëmtimit të tij.

Hipertrofia rigjeneruese , karakteristikë e organeve të brendshme. Në këtë rast, sipërfaqja e plagës shërohet me një mbresë, zona e hequr nuk rritet përsëri dhe forma e organit nuk rikthehet. Masa e pjesës së mbetur të organit rritet për shkak të rritjes së numrit të qelizave dhe madhësive të tyre dhe i afrohet vlerës origjinale. Kështu rigjenerohen te gjitarët mëlçia, mushkëritë, veshkat, gjëndrat mbiveshkore, pankreasi, pështyma dhe gjëndrat tiroide.

Hiperplazia kompensuese brendaqelizore ultrastrukturat e qelizave. Në këtë rast, në vendin e dëmtimit formohet një mbresë, dhe restaurimi i masës origjinale ndodh për shkak të rritjes së vëllimit të qelizave, dhe jo numrit të tyre bazuar në përhapjen (hiperplazinë) e strukturave ndërqelizore (indet nervore).

Mekanizmat sistematikë sigurohen nga ndërveprimi i sistemeve rregullatore: nervore, endokrine dhe imune .

Rregullimi nervor kryhet dhe koordinohet nga sistemi nervor qendror. Impulset nervore që hyjnë në qeliza dhe inde jo vetëm që shkaktojnë eksitim, por gjithashtu rregullojnë proceset kimike dhe shkëmbimin e substancave biologjikisht aktive. Aktualisht njihen më shumë se 50 neurohormone. Kështu, hipotalamusi prodhon vazopresinë, oksitocinë, liberina dhe statina, të cilat rregullojnë funksionin e gjëndrrës së hipofizës. Shembuj të manifestimeve sistemike të homeostazës janë mbajtja konstante e temperaturës dhe presionit të gjakut.

Nga pikëpamja e homeostazës dhe përshtatjes, sistemi nervor është organizuesi kryesor i të gjitha proceseve të trupit. Baza e përshtatjes është balancimi i organizmave me kushtet mjedisore, sipas N.P. Pavlov, proceset refleks gënjejnë. Midis niveleve të ndryshme të rregullimit homeostatik ekziston një vartësi hierarkike private në sistemin e rregullimit të proceseve të brendshme të trupit (Fig. 12).

korteksi cerebral dhe pjesët e trurit

vetërregullimi i bazuar në parimin e reagimit

proceset neurorregulluese periferike, reflekset lokale

Nivelet qelizore dhe indore të homeostazës

Oriz. 12. - Vartësia hierarkike në sistemin e rregullimit të proceseve të brendshme të organizmit.

Niveli më parësor përbëhet nga sistemet homeostatike në nivelet qelizore dhe indore. Mbi to ndodhen procese rregullatore nervore periferike si reflekset lokale. Më tej në këtë hierarki janë sistemet e vetë-rregullimit të funksioneve të caktuara fiziologjike me kanale të ndryshme "feedback". Maja e kësaj piramide është e zënë nga korteksi cerebral dhe truri.

Në një organizëm kompleks shumëqelizor, si lidhjet direkte ashtu edhe ato kthyese kryhen jo vetëm nga mekanizmat nervorë, por edhe nga mekanizmat hormonalë (endokrin). Secila nga gjëndrat e përfshira në sistemin endokrin ndikon në organet e tjera të këtij sistemi dhe, nga ana tjetër, ndikohet nga ky i fundit.

Mekanizmat endokrine homeostaza sipas B.M. Zavadsky, ky është një mekanizëm i ndërveprimit plus-minus, d.m.th. duke balancuar aktivitetin funksional të gjëndrës me përqendrimin e hormonit. Me një përqendrim të lartë të hormonit (mbi normalen), aktiviteti i gjëndrës dobësohet dhe anasjelltas. Ky efekt realizohet nëpërmjet veprimit të hormonit në gjëndrën që e prodhon atë. Në një numër gjëndrash, rregullimi vendoset përmes hipotalamusit dhe gjëndrës së përparme të hipofizës, veçanërisht gjatë një reaksioni stresi.

Gjëndrat endokrine mund të ndahen në dy grupe sipas lidhjes së tyre me lobin e përparmë të gjëndrrës së hipofizës. Kjo e fundit konsiderohet qendrore, dhe gjëndrat e tjera endokrine konsiderohen periferike. Kjo ndarje bazohet në faktin se lobi i përparmë i gjëndrrës së hipofizës prodhon të ashtuquajturat hormone tropikale, të cilat aktivizojnë disa gjëndra endokrine periferike. Nga ana tjetër, hormonet e gjëndrave endokrine periferike veprojnë në lobin e përparmë të gjëndrrës së hipofizës, duke penguar sekretimin e hormoneve tropikale.

Reagimet që sigurojnë homeostazën nuk mund të kufizohen në asnjë gjëndër endokrine, por përfshijnë të gjitha gjëndrat në një shkallë ose në një tjetër. Reagimi që rezulton merr një rrjedhë zinxhir dhe përhapet në efektorë të tjerë. Rëndësia fiziologjike e hormoneve qëndron në rregullimin e funksioneve të tjera të trupit dhe për këtë arsye natyra zinxhir duhet të shprehet sa më shumë që të jetë e mundur.

Çrregullimet e vazhdueshme në mjedisin e trupit kontribuojnë në ruajtjen e homeostazës së tij për një jetë të gjatë. Nëse krijoni kushte jetese në të cilat asgjë nuk shkakton ndryshime të rëndësishme në mjedisin e brendshëm, atëherë organizmi do të jetë plotësisht i paarmatosur kur të ndeshet me mjedisin dhe së shpejti do të vdesë.

Kombinimi i mekanizmave rregullues nervor dhe endokrin në hipotalamus mundëson reaksione komplekse homeostatike që lidhen me rregullimin e funksionit visceral të trupit. Sistemet nervore dhe endokrine janë mekanizmi unifikues i homeostazës.

Një shembull i një reagimi të përgjithshëm të mekanizmave nervorë dhe humoralë është një gjendje stresi që zhvillohet në kushte të pafavorshme jetese dhe ekziston një kërcënim i ndërprerjes së homeostazës. Nën stres, vërehet një ndryshim në gjendjen e shumicës së sistemeve: muskulore, respiratore, kardiovaskulare, të tretjes, organeve shqisore, presionit të gjakut, përbërjes së gjakut. Të gjitha këto ndryshime janë një manifestim i reaksioneve individuale homeostatike që synojnë rritjen e rezistencës së trupit ndaj faktorëve të pafavorshëm. Mobilizimi i shpejtë i forcave të trupit vepron si një reagim mbrojtës ndaj stresit.

Me "stresin somatik", problemi i rritjes së rezistencës së përgjithshme të trupit zgjidhet sipas skemës së treguar në Figurën 13.

Oriz. 13 - Skema për rritjen e rezistencës së përgjithshme të trupit gjatë

Homeostaza - çfarë është ajo? Koncepti i homeostazës

Homeostaza është një proces vetërregullues në të cilin të gjitha sistemet biologjike përpiqen të ruajnë stabilitetin gjatë periudhës së përshtatjes ndaj kushteve të caktuara që janë optimale për mbijetesë. Çdo sistem, duke qenë në ekuilibër dinamik, përpiqet të arrijë një gjendje të qëndrueshme që i reziston faktorëve dhe stimujve të jashtëm.

Koncepti i homeostazës

Të gjitha sistemet e trupit duhet të punojnë së bashku për të ruajtur homeostazën e duhur brenda trupit. Homeostaza është rregullimi i treguesve në trup si temperatura, përmbajtja e ujit dhe nivelet e dioksidit të karbonit. Për shembull, diabeti është një gjendje në të cilën trupi nuk mund të rregullojë nivelet e glukozës në gjak.

Homeostaza është një term që përdoret për të përshkruar ekzistencën e organizmave në një ekosistem dhe për të përshkruar funksionimin e suksesshëm të qelizave brenda një organizmi. Organizmat dhe popullatat mund të ruajnë homeostazën duke mbajtur nivele të qëndrueshme të fertilitetit dhe vdekshmërisë.

Feedback

Feedback-u është një proces që ndodh kur sistemet e trupit duhet të ngadalësohen ose të ndalen plotësisht. Kur një person ha, ushqimi hyn në stomak dhe fillon tretja. Stomaku nuk duhet të punojë ndërmjet vakteve. Sistemi tretës punon me një sërë hormonesh dhe impulse nervore për të ndaluar dhe nisur prodhimin e sekretimit të acidit në stomak.

Një shembull tjetër i reagimeve negative mund të vërehet në rastin e rritjes së temperaturës së trupit. Rregullimi i homeostazës manifestohet nga djersitja, reagimi mbrojtës i trupit ndaj mbinxehjes. Kështu, rritja e temperaturës ndalet dhe problemi i mbinxehjes neutralizohet. Në rast hipotermie, trupi siguron gjithashtu një sërë masash të marra për t'u ngrohur.

Ruajtja e ekuilibrit të brendshëm

Homeostaza mund të përkufizohet si një veti e një organizmi ose sistemi që e ndihmon atë të mbajë parametrat e dhënë brenda një diapazoni normal vlerash. Është çelësi i jetës dhe një ekuilibër jo i duhur në ruajtjen e homeostazës mund të çojë në sëmundje të tilla si hipertensioni dhe diabeti.

Homeostaza është një element kyç për të kuptuar se si funksionon trupi i njeriut. Ky përkufizim formal karakterizon një sistem që rregullon mjedisin e tij të brendshëm dhe përpiqet të ruajë stabilitetin dhe rregullsinë e të gjitha proceseve që ndodhin në trup.

Rregullimi homeostatik: temperatura e trupit

Kontrolli i temperaturës së trupit tek njerëzit është një shembull i mirë i homeostazës në një sistem biologjik. Kur një person është i shëndetshëm, temperatura e trupit të tij sillet rreth +37°C, por faktorë të ndryshëm mund të ndikojnë në këtë vlerë, duke përfshirë hormonet, normën metabolike dhe sëmundje të ndryshme që shkaktojnë ethe.

Në trup, rregullimi i temperaturës kontrollohet në një pjesë të trurit të quajtur hipotalamus. Nëpërmjet qarkullimit të gjakut, sinjalet për treguesit e temperaturës merren në tru, si dhe analizohen rezultatet e të dhënave për ritmin e frymëmarrjes, nivelin e sheqerit në gjak dhe metabolizmin. Humbja e nxehtësisë në trupin e njeriut gjithashtu kontribuon në uljen e aktivitetit.

Bilanci ujë-kripë

Sado ujë të pijë njeriu, trupi nuk fryhet si tullumbace dhe as trupi i njeriut nuk tkurret si rrushi i thatë nëse pi shumë pak. Ndoshta dikush e ka menduar këtë të paktën një herë. Në një mënyrë apo tjetër, trupi e di se sa lëngje duhet të mbajë për të ruajtur nivelin e dëshiruar.

Përqendrimi i kripës dhe glukozës (sheqerit) në trup mbahet në një nivel konstant (në mungesë të faktorëve negativë), sasia e gjakut në trup është rreth 5 litra.

Rregullimi i niveleve të sheqerit në gjak

Glukoza është një lloj sheqeri që gjendet në gjak. Trupi i njeriut duhet të mbajë nivelet e duhura të glukozës në mënyrë që një person të mbetet i shëndetshëm. Kur nivelet e glukozës bëhen shumë të larta, pankreasi prodhon hormonin insulinë.

Nëse nivelet e glukozës në gjak bien shumë të ulëta, mëlçia konverton glikogjenin në gjak, duke rritur kështu nivelin e sheqerit. Kur bakteret ose viruset patogjene hyjnë në trup, ai fillon të luftojë infeksionin përpara se elementët patogjenë të çojnë në ndonjë problem shëndetësor.

Presioni i gjakut nën kontroll

Ruajtja e presionit të shëndetshëm të gjakut është gjithashtu një shembull i homeostazës. Zemra mund të ndjejë ndryshimet në presionin e gjakut dhe të dërgojë sinjale në tru për përpunim. Më pas truri dërgon një sinjal përsëri në zemër me udhëzime se si të përgjigjet saktë. Nëse presioni i gjakut është shumë i lartë, ai duhet të ulet.

Si arrihet homeostaza?

Si i rregullon trupi i njeriut të gjitha sistemet dhe organet dhe si i kompenson ndryshimet në mjedis? Kjo është për shkak të pranisë së shumë sensorëve natyrorë që monitorojnë temperaturën, përbërjen e kripës së gjakut, presionin e gjakut dhe shumë parametra të tjerë. Këta detektorë dërgojnë sinjale në tru, qendra kryesore e kontrollit, nëse disa vlera devijojnë nga norma. Pas kësaj, nisin masat kompensuese për të rikthyer gjendjen normale.

Ruajtja e homeostazës është tepër e rëndësishme për trupin. Trupi i njeriut përmban një sasi të caktuar të kimikateve të njohura si acide dhe alkale, ekuilibri i saktë i të cilave është i nevojshëm për funksionimin optimal të të gjitha organeve dhe sistemeve të trupit. Niveli i kalciumit në gjak duhet të mbahet në nivelin e duhur. Meqenëse frymëmarrja është e pavullnetshme, sistemi nervor siguron që trupi të marrë oksigjenin shumë të nevojshëm. Kur toksinat hyjnë në gjakun tuaj, ato prishin homeostazën e trupit. Trupi i njeriut i përgjigjet këtij çrregullimi përmes sistemit urinar.

Është e rëndësishme të theksohet se homeostaza e trupit funksionon automatikisht nëse sistemi funksionon normalisht. Për shembull, një reagim ndaj nxehtësisë - lëkura bëhet e kuqe sepse enët e saj të vogla të gjakut zgjerohen automatikisht. Dridhja është një përgjigje ndaj ftohjes. Kështu, homeostaza nuk është një koleksion organesh, por një sintezë dhe ekuilibër i funksioneve trupore. Së bashku, kjo ju lejon të mbani të gjithë trupin në një gjendje të qëndrueshme.

9.4. Koncepti i homeostazës. Modelet e përgjithshme të homeostazës së sistemeve të gjalla

Përkundër faktit se një organizëm i gjallë është një sistem i hapur që shkëmben lëndën dhe energjinë me mjedisin dhe ekziston në unitet me të, ai ruhet në kohë dhe hapësirë ​​si një njësi biologjike më vete, ruan strukturën e tij (morfologjinë), reagimet e sjelljes, specifike. kushtet fiziko-kimike në qeliza dhe lëngje indore. Aftësia e sistemeve të gjalla për t'i rezistuar ndryshimeve dhe për të ruajtur qëndrueshmërinë dinamike të përbërjes dhe vetive quhet homeostazë. Termi "homeostazë" u propozua nga W. Cannon në 1929. Sidoqoftë, ideja e ekzistencës së mekanizmave fiziologjikë që sigurojnë ruajtjen e qëndrueshmërisë së mjedisit të brendshëm të organizmave u shpreh në gjysmën e dytë të shekullit të 19-të nga C. Bernard.

Homeostaza është përmirësuar gjatë evolucionit. Organizmat shumëqelizorë kanë zhvilluar një mjedis të brendshëm në të cilin ndodhen qelizat e organeve dhe indeve të ndryshme. Më pas u formuan sisteme organike të specializuara (qarkullimi, ushqimi, frymëmarrja, sekretimi etj.), duke marrë pjesë në sigurimin e homeostazës në të gjitha nivelet e organizimit (molekular, nënqelizor, qelizor, ind, organ dhe organizëm). Tek gjitarët u formuan mekanizmat më të avancuar të homeostazës, të cilat kontribuan në një zgjerim të ndjeshëm të mundësive të përshtatjes së tyre me mjedisin. Mekanizmat dhe llojet e homeostazës u zhvilluan në procesin e evolucionit të gjatë, duke u fiksuar gjenetikisht. Shfaqja në trupin e informacionit gjenetik të huaj, i cili shpesh futet nga bakteret, viruset, qelizat e organizmave të tjerë, si dhe qelizat e tij të mutuara, mund të prishë ndjeshëm homeostazën e trupit. Si mbrojtje ndaj informacionit gjenetik të huaj, depërtimi i të cilit në organizëm dhe zbatimi i tij më pas do të çonte në helmim nga toksinat (proteinat e huaja), lindi një lloj homeostaze, si p.sh. homeostaza gjenetike, duke siguruar qëndrueshmërinë gjenetike të mjedisit të brendshëm të trupit. Ajo bazohet në mekanizmat imunologjikë, duke përfshirë mbrojtjen jospecifike dhe specifike të integritetit dhe individualitetit të trupit. Mekanizma jospecifik bazohen në imunitetin e lindur, kushtetues, të specieve, si dhe rezistencën individuale jospecifike. Këto përfshijnë funksionin pengues të lëkurës dhe mukozave, efektin baktericid të sekrecioneve të djersës dhe gjëndrave dhjamore, vetitë baktericide të përmbajtjes së stomakut dhe zorrëve, lizozimën e sekrecioneve të gjëndrave të pështymës dhe lotëve. Nëse organizmat depërtojnë në mjedisin e brendshëm, ato eliminohen gjatë një reaksioni inflamator, i cili shoqërohet me fagocitozë të shtuar, si dhe me efektin virusostatik të interferonit (një proteinë me peshë molekulare 25,000 - 110,000).

Mekanizmat specifikë imunologjikë janë baza e imunitetit të fituar, të kryer nga sistemi imunitar, i cili njeh, përpunon dhe eliminon antigjenet e huaja. Imuniteti humoral ndodh nëpërmjet formimit të antitrupave që qarkullojnë në gjak. Imuniteti qelizor bazohet në formimin e limfociteve T, shfaqjen e limfociteve T dhe B jetëgjata të "kujtesës imunologjike" dhe shfaqjen e alergjive (mbindjeshmëria ndaj një antigjeni specifik). Tek njerëzit, reaksionet mbrojtëse hyjnë në fuqi vetëm në javën e 2-të të jetës, arrijnë aktivitetin e tyre më të lartë në 10 vjet, nga 10 në 20 vjet zvogëlohen pak, nga 20 në 40 vjet mbeten afërsisht në të njëjtin nivel, pastaj gradualisht zbehen. .

Mekanizmat e mbrojtjes imunologjike janë një pengesë serioze për transplantimin e organeve, duke shkaktuar resorbimin e transplantit. Rezultatet më të suksesshme aktualisht janë autotransplantimi (transplantimi i indeve brenda trupit) dhe alotransplantimi midis binjakëve identikë. Ato janë shumë më pak të suksesshme me transplantimin e specieve (heterotransplantimi ose xenotransplantimi).

Një lloj tjetër i homeostazës është homeostaza biokimike ndihmon në ruajtjen e qëndrueshmërisë së përbërjes kimike të mjedisit të lëngshëm jashtëqelizor (të brendshëm) të trupit (gjaku, limfat, lëngu i indeve), si dhe qëndrueshmëria e përbërjes kimike të citoplazmës dhe plazmalemës së qelizave. Homeostaza fiziologjike siguron qëndrueshmërinë e proceseve jetësore të trupit. Falë tij, u ngrit dhe po përmirësohet isosomia (qëndrueshmëria e përmbajtjes së substancave osmotike aktive), izotermia (ruajtja e temperaturës së trupit të shpendëve dhe gjitarëve brenda kufijve të caktuar) dhe të tjera. Homeostaza strukturore siguron qëndrueshmërinë e strukturës (organizimit morfologjik) në të gjitha nivelet (molekulare, nënqelizore, qelizore etj.) të organizimit të gjallesave.

Homeostaza e popullsisë siguron qëndrueshmërinë e numrit të individëve në popullatë. Homeostaza biocenotike kontribuon në qëndrueshmërinë e përbërjes së specieve dhe numrit të individëve në biocenoza.

Për shkak të faktit se trupi funksionon dhe ndërvepron me mjedisin si një sistem i vetëm, proceset në bazë të llojeve të ndryshme të reaksioneve homeostatike janë të ndërlidhura ngushtë me njëra-tjetrën. Mekanizmat individualë homeostatikë kombinohen dhe zbatohen në një reagim holistik adaptiv të trupit në tërësi. Ky unifikim realizohet falë veprimtarisë (funksionit) të sistemeve integruese rregullatore (nervor, endokrin, imunitar). Ndryshimet më të shpejta në gjendjen e objektit të rregulluar sigurohen nga sistemi nervor, i cili shoqërohet me shpejtësinë e proceseve të shfaqjes dhe përcjelljes së impulsit nervor (nga 0,2 në 180 m/sek). Funksioni rregullues i sistemit endokrin kryhet më ngadalë, pasi kufizohet nga shpejtësia e çlirimit të hormoneve nga gjëndrat dhe transferimi i tyre në qarkullimin e gjakut. Sidoqoftë, rezultati i ndikimit në objektin (organin) e rregulluar të hormoneve që grumbullohen në të është shumë më i gjatë sesa me rregullimin nervor.

Trupi është një sistem jetese vetërregullues. Për shkak të pranisë së mekanizmave homeostatikë, trupi është një sistem kompleks vetë-rregullues. Parimet e ekzistencës dhe zhvillimit të sistemeve të tilla studiohen nga kibernetika, dhe sistemet e gjalla - nga kibernetika biologjike.

Vetërregullimi i sistemeve biologjike bazohet në parimin e drejtpërdrejtë dhe të reagimit.

Informacioni në lidhje me devijimin e variablit të kontrolluar nga një nivel i caktuar transmetohet përmes kanaleve të reagimit tek kontrolluesi dhe ndryshon aktivitetin e tij në atë mënyrë që ndryshorja e kontrolluar të kthehet në nivelin origjinal (optimal) (Fig. 122). Reagimet mund të jenë negative(kur ndryshorja e kontrolluar ka devijuar në një drejtim pozitiv (sinteza e një substance, për shembull, është rritur së tepërmi)) dhe vënë

Oriz. 122. Skema e drejtpërdrejtë dhe reagimi në një organizëm të gjallë:

P – rregullator (qendra nervore, gjëndra endokrine); RO – objekt i rregulluar (qelizë, ind, organ); 1 – aktiviteti funksional optimal i PO; 2 – ulje e aktivitetit funksional të PO me reagime pozitive; 3 – rritje e aktivitetit funksional të PO me reagime negative

trupi(kur vlera e kontrolluar devijon në drejtim negativ (substanca sintetizohet në sasi të pamjaftueshme)). Ky mekanizëm, si dhe kombinime më komplekse të disa mekanizmave, ndodhin në nivele të ndryshme të organizimit të sistemeve biologjike. Një shembull i funksionimit të tyre në nivel molekular është frenimi i një enzime kryesore gjatë formimit të tepërt të produktit përfundimtar ose shtypjes së sintezës së enzimës. Në nivel qelizor, mekanizmat e drejtpërdrejtë dhe të reagimit sigurojnë rregullimin hormonal dhe densitetin (numrin) optimal të popullatës qelizore. Një manifestim i drejtpërdrejtë dhe reagimi në nivel trupor është rregullimi i niveleve të glukozës në gjak. Në një organizëm të gjallë, mekanizmat e rregullimit dhe kontrollit automatik (të studiuar nga biocibernetika) janë veçanërisht komplekse. Shkalla e kompleksitetit të tyre ndihmon në rritjen e nivelit të "besueshmërisë" dhe stabilitetit të sistemeve të jetesës në lidhje me ndryshimet mjedisore.

Mekanizmat e homeostazës dyfishohen në nivele të ndryshme. Kjo zbaton në natyrë parimin e rregullimit me shumë qark të sistemeve. Qarqet kryesore përfaqësohen nga mekanizmat homeostatik qelizor dhe indor. Ato karakterizohen nga një shkallë e lartë automatizimi. Roli kryesor në kontrollin e mekanizmave homeostatikë qelizorë dhe indorë i takon faktorëve gjenetikë, ndikimeve refleksore lokale, ndërveprimeve kimike dhe kontaktit midis qelizave.

Mekanizmat e homeostazës pësojnë ndryshime të rëndësishme gjatë gjithë ontogjenezës njerëzore. Vetëm në javën e 2-të pas lindjes

Oriz. 123. Opsione për humbje dhe restaurime në trup

Reaksionet biologjike mbrojtëse hyjnë në lojë (formohen qeliza që sigurojnë imunitet qelizor dhe humoral), dhe efektiviteti i tyre vazhdon të rritet deri në moshën 10 vjeçare. Gjatë kësaj periudhe përmirësohen mekanizmat e mbrojtjes ndaj informacionit gjenetik të huaj, si dhe rritet pjekuria e sistemit rregullues nervor dhe endokrin. Mekanizmat e homeostazës arrijnë besueshmërinë e tyre më të madhe në moshën madhore, në fund të periudhës së zhvillimit dhe rritjes së trupit (19-24 vjeç). Plakja e trupit shoqërohet me një ulje të efektivitetit të mekanizmave të homeostazës gjenetike, strukturore, fiziologjike dhe një dobësim të ndikimeve rregullatore të sistemit nervor dhe endokrin.

5. Homeostaza.

Një organizëm mund të përkufizohet si një sistem fiziko-kimik që ekziston në mjedis në një gjendje të palëvizshme. Është kjo aftësia e sistemeve të gjalla për të mbajtur një gjendje të palëvizshme në një mjedis vazhdimisht në ndryshim që përcakton mbijetesën e tyre. Për të siguruar një gjendje stacionare, të gjithë organizmat - nga më të thjeshtat morfologjikisht tek më komplekset - kanë zhvilluar një sërë përshtatjesh anatomike, fiziologjike dhe të sjelljes që i shërbejnë një qëllimi - ruajtjen e qëndrueshmërisë së mjedisit të brendshëm.

Ideja se qëndrueshmëria e mjedisit të brendshëm siguron kushte optimale për jetën dhe riprodhimin e organizmave u shpreh për herë të parë në 1857 nga fiziologu francez Claude Bernard. Gjatë gjithë karrierës së tij shkencore, Claude Bernard u mahnit nga aftësia e organizmave për të rregulluar dhe mbajtur brenda kufijve mjaft të ngushtë parametra fiziologjikë si temperatura e trupit ose përmbajtja e ujit. Ai e përmblodhi këtë ide të vetërregullimit si bazën e stabilitetit fiziologjik në formën e një deklarate tashmë klasike: "Qëndrueshmëria e mjedisit të brendshëm është një parakusht për një jetë të lirë".

Claude Bernard theksoi ndryshimin midis mjedisit të jashtëm në të cilin jetojnë organizmat dhe mjedisit të brendshëm në të cilin gjenden qelizat e tyre individuale, dhe ai e kuptoi rëndësinë e mbajtjes konstante të mjedisit të brendshëm. Për shembull, gjitarët janë në gjendje të ruajnë temperaturën e trupit pavarësisht nga luhatjet në temperaturën e ambientit. Nëse bëhet shumë ftohtë, kafsha mund të zhvendoset në një vend më të ngrohtë ose më të mbrojtur, dhe nëse kjo nuk është e mundur, hyjnë në lojë mekanizmat vetërregullues, duke rritur temperaturën e trupit dhe duke parandaluar humbjen e nxehtësisë. Kuptimi adaptiv i kësaj është se trupi në tërësi funksionon në mënyrë më efikase, pasi qelizat nga të cilat ai përbëhet janë në kushte optimale. Sistemet e vetërregullimit funksionojnë jo vetëm në nivelin e trupit, por edhe në nivelin qelizor. Një organizëm është shuma e qelizave përbërëse të tij dhe funksionimi optimal i organizmit në tërësi varet nga funksionimi optimal i pjesëve përbërëse të tij. Çdo sistem vetë-organizues ruan qëndrueshmërinë e përbërjes së tij - cilësore dhe sasiore. Ky fenomen quhet homeostazë dhe është karakteristik për shumicën e sistemeve biologjike dhe sociale. Termi homeostazë u prezantua në vitin 1932 nga fiziologu amerikan Walter Cannon.

Homeostaza(greqisht homoios - i ngjashëm, i njëjtë; ngecje-gjendje, palëvizshmëri) - qëndrueshmëria dinamike relative e mjedisit të brendshëm (gjaku, limfat, lëngu i indeve) dhe stabiliteti i funksioneve bazë fiziologjike (qarkullimi i gjakut, frymëmarrja, termorregullimi, metabolizmi, etj. .). ) trupat e njeriut dhe të kafshëve. Mekanizmat rregullues që ruajnë gjendjen ose vetitë fiziologjike të qelizave, organeve dhe sistemeve të të gjithë organizmit në një nivel optimal quhen homeostatikë. Historikisht dhe gjenetikisht, koncepti i homeostazës ka parakushte biologjike dhe mjeko-biologjike. Aty ndërlidhet si një proces përfundimtar, një periudhë e jetës me një organizëm të veçantë të izoluar ose individ njerëzor si një fenomen thjesht biologjik. Përfundimi i ekzistencës dhe nevoja për të përmbushur qëllimin e tij - riprodhimin e llojit të vet - bëjnë të mundur përcaktimin e strategjisë së mbijetesës së një organizmi individual përmes konceptit të "ruajtjes". "Ruajtja e stabilitetit strukturor dhe funksional" është thelbi i çdo homeostaze, të kontrolluar nga një homeostat ose vetërregullues.

Siç dihet, një qelizë e gjallë është një sistem i lëvizshëm, vetërregullues. Organizimi i saj i brendshëm mbështetet nga procese aktive që synojnë kufizimin, parandalimin ose eliminimin e ndërrimeve të shkaktuara nga ndikime të ndryshme nga mjedisi i jashtëm dhe i brendshëm. Aftësia për t'u kthyer në gjendjen origjinale pas një devijimi nga një nivel i caktuar mesatar i shkaktuar nga një ose një faktor tjetër "shqetësues" është vetia kryesore e qelizës. Një organizëm shumëqelizor është një organizatë integrale, elementët qelizorë të së cilës janë të specializuar për të kryer funksione të ndryshme. Ndërveprimi brenda trupit kryhet nga mekanizma komplekse rregullatore, koordinuese dhe korreluese me pjesëmarrjen e faktorëve nervorë, humoralë, metabolikë dhe të tjerë. Shumë mekanizma individualë që rregullojnë marrëdhëniet brenda dhe ndërqelizore kanë, në disa raste, efekte reciproke të kundërta që balancojnë njëri-tjetrin. Kjo çon në krijimin e një sfondi fiziologjik të lëvizshëm (ekuilibër fiziologjik) në trup dhe lejon sistemin e gjallë të ruajë qëndrueshmërinë dinamike relative, pavarësisht ndryshimeve në mjedis dhe ndërrimeve që lindin gjatë jetës së organizmit.

Siç tregon hulumtimi, metodat rregullatore që ekzistojnë në organizmat e gjallë kanë shumë ngjashmëri me pajisjet rregullatore në sistemet jo të gjalla, siç janë makinat. Në të dyja rastet, stabiliteti arrihet përmes një forme të caktuar menaxhimi.

Vetë ideja e homeostazës nuk korrespondon me konceptin e ekuilibrit të qëndrueshëm (jo luhatës) në trup - parimi i ekuilibrit nuk është i zbatueshëm për proceset komplekse fiziologjike dhe biokimike që ndodhin në sistemet e gjalla. Është gjithashtu e pasaktë të krahasosh homeostazën me luhatjet ritmike në mjedisin e brendshëm. Homeostaza në një kuptim të gjerë mbulon çështjet e rrjedhës ciklike dhe fazore të reaksioneve, kompensimin, rregullimin dhe vetë-rregullimin e funksioneve fiziologjike, dinamikën e ndërvarësisë së përbërësve nervorë, humoralë dhe të tjerë të procesit rregullues. Kufijtë e homeostazës mund të jenë të ngurtë dhe fleksibël, duke ndryshuar në varësi të moshës individuale, gjinisë, sociale, profesionale dhe kushteve të tjera.

Rëndësi të veçantë për jetën e trupit ka qëndrueshmëria e përbërjes së gjakut - baza fluide e trupit (fluidmatrix), siç shprehet W. Cannon. Dihet mirë qëndrueshmëria e reaksionit të tij aktiv (pH), presioni osmotik, raporti i elektroliteve (natrium, kalcium, klor, magnez, fosfor), përmbajtja e glukozës, numri i elementeve të formuara etj. Për shembull, pH e gjakut. , si rregull, nuk ndryshon përtej 7.35-7.47. Edhe çrregullimet e rënda të metabolizmit acido-bazik me akumulim patologjik të acideve në lëngun e indeve, për shembull në acidozën diabetike, kanë shumë pak efekt në reaksionin aktiv të gjakut. Përkundër faktit se presioni osmotik i gjakut dhe lëngjeve të indeve është subjekt i luhatjeve të vazhdueshme për shkak të furnizimit të vazhdueshëm të produkteve osmotike aktive të metabolizmit intersticial, ai mbetet në një nivel të caktuar dhe ndryshon vetëm në kushte të caktuara patologjike të rënda. Ruajtja e presionit konstant osmotik është me rëndësi parësore për metabolizmin e ujit dhe ruajtjen e ekuilibrit jonik në trup. Përqendrimi i joneve të natriumit në mjedisin e brendshëm është më konstanti. Përmbajtja e elektroliteve të tjera gjithashtu ndryshon brenda kufijve të ngushtë. Prania e një numri të madh të osmoreceptorëve në inde dhe organe, duke përfshirë në formacionet nervore qendrore (hipotalamus, hipokampus), dhe një sistem të koordinuar të rregullatorëve të metabolizmit të ujit dhe përbërjes së joneve, lejon trupin të eliminojë shpejt ndryshimet në presionin osmotik të gjaku që ndodh, për shembull, kur uji futet në trup.

Pavarësisht se gjaku përfaqëson mjedisin e përgjithshëm të brendshëm të trupit, qelizat e organeve dhe indeve nuk bien drejtpërdrejt në kontakt me të. Në organizmat shumëqelizorë, çdo organ ka mjedisin e vet të brendshëm (mikromjedisin), që korrespondon me karakteristikat e tij strukturore dhe funksionale, dhe gjendja normale e organeve varet nga përbërja kimike, fiziko-kimike, biologjike dhe vetitë e tjera të këtij mikromjedisi. Homeostaza e saj përcaktohet nga gjendja funksionale e barrierave histohematike dhe përshkueshmëria e tyre në drejtimet e lëngut gjaku-ind; lëngu i indeve - gjaku.

Qëndrueshmëria e mjedisit të brendshëm për aktivitetin e sistemit nervor qendror është e një rëndësie të veçantë: edhe ndryshimet e vogla kimike dhe fiziko-kimike që ndodhin në lëngun cerebrospinal, glia dhe hapësirat pericelulare mund të shkaktojnë një ndërprerje të mprehtë në rrjedhën e proceseve jetësore në neuronet individuale. ose në ansamblet e tyre. Një sistem kompleks homeostatik, duke përfshirë mekanizma të ndryshëm neurohumoral, biokimik, hemodinamik dhe mekanizma të tjerë rregullues, është sistemi për të siguruar nivele optimale të presionit të gjakut. Në këtë rast, kufiri i sipërm i nivelit të presionit të gjakut përcaktohet nga funksionaliteti i baroreceptorëve të sistemit vaskular të trupit, dhe kufiri i poshtëm përcaktohet nga nevojat e trupit për furnizim me gjak.

Mekanizmat më të avancuar homeostatik në trupin e kafshëve më të larta dhe të njerëzve përfshijnë proceset e termorregullimit; Tek kafshët homeotermike, luhatjet e temperaturës në pjesët e brendshme të trupit nuk i kalojnë të dhjetat e shkallës gjatë ndryshimeve më dramatike të temperaturës në mjedis.

Roli organizues i aparatit nervor (parimi i nervizmit) qëndron në themel të ideve të njohura gjerësisht në lidhje me thelbin e parimeve të homeostazës. Sidoqoftë, as parimi mbizotërues, as teoria e funksioneve të barrierave, as sindroma e përgjithshme e adaptimit, as teoria e sistemeve funksionale, as rregullimi hipotalamik i homeostazës dhe shumë teori të tjera nuk mund ta zgjidhin plotësisht problemin e homeostazës.

Në disa raste, ideja e homeostazës nuk përdoret plotësisht në mënyrë legjitime për të shpjeguar gjendjet, proceset dhe madje edhe fenomenet sociale të izoluara fiziologjike. Kështu u shfaqën në literaturë termat “imunologjik”, “elektrolit”, “sistemik”, “molekular”, “fiziko-kimik”, “homeostazë gjenetike” etj. Janë bërë përpjekje për të reduktuar problemin e homeostazës në parimin e vetërregullimit. Një shembull i zgjidhjes së problemit të homeostazës nga këndvështrimi i kibernetikës është përpjekja e Ashby (W.R. Ashby, 1948) për të ndërtuar një pajisje vetërregulluese që modelon aftësinë e organizmave të gjallë për të ruajtur nivelin e sasive të caktuara brenda kufijve të pranueshëm fiziologjikisht.

Në praktikë, studiuesit dhe klinicistët përballen me pyetjet e vlerësimit të aftësive adaptive (përshtatëse) ose kompensuese të trupit, rregullimit, forcimit dhe mobilizimit të tyre dhe parashikimit të përgjigjeve të trupit ndaj ndikimeve shqetësuese. Disa gjendje të paqëndrueshmërisë vegjetative, të shkaktuara nga pamjaftueshmëria, teprica ose pamjaftueshmëria e mekanizmave rregullues, konsiderohen si "sëmundje të homeostazës". Me një konventë të caktuar, këto mund të përfshijnë çrregullime funksionale në funksionimin normal të trupit të shoqëruar me plakjen e tij, ristrukturim të detyruar të ritmeve biologjike, disa dukuri të distonisë vegjetative, reaktivitet hiper dhe hipokompensues nën ndikime stresuese dhe ekstreme, etj.

Për të vlerësuar gjendjen e mekanizmave homeostatikë në eksperimentet fiziologjike dhe në praktikën klinike, përdoren teste të ndryshme funksionale me dozë (ftohje, nxehtësi, adrenalinë, insulinë, mezaton, etj.) me përcaktimin e raportit të substancave biologjikisht aktive (hormonet, ndërmjetësuesit, metabolitët. ) në gjak dhe urinë etj. .d.

Mekanizmat biofizikë të homeostazës.

Nga pikëpamja e biofizikës kimike, homeostaza është një gjendje në të cilën të gjitha proceset përgjegjëse për transformimet e energjisë në trup janë në ekuilibër dinamik. Kjo gjendje është më e qëndrueshme dhe korrespondon me optimumin fiziologjik. Në përputhje me konceptet e termodinamikës, një organizëm dhe një qelizë mund të ekzistojnë dhe të përshtaten me kushtet mjedisore në të cilat mund të vendoset një kurs i palëvizshëm i proceseve fizike dhe kimike në një sistem biologjik, d.m.th. homeostaza. Roli kryesor në vendosjen e homeostazës i përket kryesisht sistemeve të membranës qelizore, të cilat janë përgjegjëse për proceset bioenergjetike dhe rregullojnë shkallën e hyrjes dhe çlirimit të substancave nga qelizat.

Nga ky këndvështrim, shkaqet kryesore të çrregullimit janë reaksionet jo enzimatike që ndodhin në membrana, të pazakonta për jetën normale; në shumicën e rasteve, këto janë reaksione zinxhir oksidimi që përfshijnë radikalet e lira që ndodhin në fosfolipidet qelizore. Këto reagime çojnë në dëmtimin e elementeve strukturore të qelizave dhe prishjen e funksionit rregullator. Faktorët që shkaktojnë ndërprerjen e homeostazës përfshijnë edhe agjentët që shkaktojnë formimin e radikalëve - rrezatimi jonizues, toksinat infektive, ushqimet e caktuara, nikotina, si dhe mungesa e vitaminave, etj.

Një nga faktorët kryesorë që stabilizojnë gjendjen homeostatike dhe funksionet e membranave janë bioantioksidantët, të cilët pengojnë zhvillimin e reaksioneve radikale oksidative.

Karakteristikat e lidhura me moshën e homeostazës tek fëmijët.

Qëndrueshmëria e mjedisit të brendshëm të trupit dhe stabiliteti relativ i treguesve fizikë dhe kimikë në fëmijëri sigurohen nga një mbizotërim i theksuar i proceseve metabolike anabolike mbi ato katabolike. Ky është një kusht i domosdoshëm për rritjen dhe dallon trupin e fëmijës nga trupi i të rriturve, tek të cilët intensiteti i proceseve metabolike është në një gjendje ekuilibri dinamik. Në këtë drejtim, rregullimi neuroendokrin i homeostazës së trupit të fëmijës rezulton të jetë më intensiv se tek të rriturit. Çdo periudhë moshe karakterizohet nga veçori specifike të mekanizmave të homeostazës dhe rregullimit të tyre. Prandaj, tek fëmijët, shumë më shpesh sesa tek të rriturit, ndodhin shqetësime të rënda të homeostazës, shpesh kërcënuese për jetën. Këto çrregullime më së shpeshti shoqërohen me papjekuri të funksioneve homeostatike të veshkave, me çrregullime të traktit gastrointestinal ose të funksionit respirator të mushkërive.

Rritja e një fëmije, e shprehur në një rritje të masës së qelizave të tij, shoqërohet me ndryshime të dukshme në shpërndarjen e lëngjeve në trup. Rritja absolute e vëllimit të lëngut jashtëqelizor mbetet pas shkallës së shtimit të përgjithshëm të peshës, kështu që vëllimi relativ i mjedisit të brendshëm, i shprehur si përqindje e peshës trupore, zvogëlohet me moshën. Kjo varësi është veçanërisht e theksuar në vitin e parë pas lindjes. Tek fëmijët më të rritur, shkalla e ndryshimit në vëllimin relativ të lëngut jashtëqelizor zvogëlohet. Sistemi për rregullimin e qëndrueshmërisë së vëllimit të lëngut (rregullimi i vëllimit) siguron kompensim për devijimet në bilancin e ujit brenda kufijve mjaft të ngushtë. Shkalla e lartë e hidratimit të indeve tek të porsalindurit dhe fëmijët e vegjël përcakton se nevoja e fëmijës për ujë (për njësi të peshës trupore) është dukshëm më e lartë se tek të rriturit. Humbja e ujit ose kufizimi i tij çon shpejt në zhvillimin e dehidrimit për shkak të sektorit jashtëqelizor, d.m.th., mjedisit të brendshëm. Në të njëjtën kohë, veshkat - organet kryesore ekzekutive në sistemin e volumoregulimit - nuk sigurojnë kursim të ujit. Faktori kufizues i rregullimit është papjekuria e sistemit tubular renal. Një tipar kritik i kontrollit neuroendokrin të homeostazës tek të porsalindurit dhe fëmijët e vegjël është sekretimi relativisht i lartë dhe sekretimi renal i aldosteronit, i cili ka një ndikim të drejtpërdrejtë në statusin e hidratimit të indeve dhe funksionin tubular të veshkave.

Rregullimi i presionit osmotik të plazmës së gjakut dhe lëngjeve jashtëqelizore tek fëmijët është gjithashtu i kufizuar. Osmolariteti i mjedisit të brendshëm luhatet në një gamë më të gjerë ( 50 mOsm/l) , se të rriturit

( 6 mOsm/l) . Kjo është për shkak të sipërfaqes më të madhe të trupit për 1 kg peshë dhe, për rrjedhojë, me humbje më të konsiderueshme të ujit gjatë frymëmarrjes, si dhe me papjekurinë e mekanizmave renale të përqendrimit të urinës tek fëmijët. Çrregullimet e homeostazës, të manifestuara me hiperosmozë, janë veçanërisht të shpeshta tek fëmijët gjatë periudhës neonatale dhe muajve të parë të jetës; në moshat më të mëdha fillon të mbizotërojë hipoosmoza, e shoqëruar kryesisht me sëmundje gastrointestinale ose të veshkave. Më pak i studiuar është rregullimi jonik i homeostazës, i cili lidhet ngushtë me aktivitetin e veshkave dhe natyrën e të ushqyerit.

Më parë, besohej se faktori kryesor që përcakton presionin osmotik të lëngut jashtëqelizor ishte përqendrimi i natriumit, por studimet më të fundit kanë treguar se nuk ka asnjë lidhje të ngushtë midis përmbajtjes së natriumit në plazmën e gjakut dhe vlerës së presionit total osmotik. në patologji. Përjashtim bën hipertensioni plazmatik. Prandaj, kryerja e terapisë homeostatike duke administruar solucione glukozë-kripë kërkon monitorimin jo vetëm të përmbajtjes së natriumit në serum ose plazmën e gjakut, por edhe ndryshimet në osmolaritetin total të lëngut jashtëqelizor. Përqendrimi i sheqerit dhe i uresë ka një rëndësi të madhe në ruajtjen e presionit të përgjithshëm osmotik në mjedisin e brendshëm. Përmbajtja e këtyre substancave aktive osmotike dhe efekti i tyre në metabolizmin e kripës së ujit mund të rritet ndjeshëm në shumë kushte patologjike. Prandaj, në rast të ndonjë shqetësimi në homeostazë, është e nevojshme të përcaktohet përqendrimi i sheqerit dhe ure. Për sa më sipër, tek fëmijët e vegjël, në rast të shkeljes së regjimit ujë-kripë dhe proteinë, mund të zhvillohet një gjendje hiper- ose hipoosmoze latente, hiperazotemia.

Një tregues i rëndësishëm që karakterizon homeostazën tek fëmijët është përqendrimi i joneve të hidrogjenit në gjak dhe lëngun jashtëqelizor. Në periudhën antenatale dhe atë të hershme pas lindjes, rregullimi i ekuilibrit acido-bazik është i lidhur ngushtë me shkallën e ngopjes së gjakut me oksigjen, gjë që shpjegohet me mbizotërimin relativ të glikolizës anaerobe në proceset bioenergjetike. Për më tepër, edhe hipoksia e moderuar në fetus shoqërohet me akumulimin e acidit laktik në indet e tij. Për më tepër, papjekuria e funksionit acidogjenetik të veshkave krijon parakushtet për zhvillimin e acidozës "fiziologjike" (një zhvendosje në ekuilibrin acido-bazë në trup drejt një rritjeje relative të numrit të anioneve acide). Për shkak të veçorive të homeostazës, të porsalindurit shpesh përjetojnë çrregullime që kufizohen midis fiziologjike dhe patologjike.

Ristrukturimi i sistemit neuroendokrin gjatë pubertetit (pubertet) shoqërohet gjithashtu me ndryshime në homeostazë. Sidoqoftë, funksionet e organeve ekzekutive (veshkat, mushkëritë) arrijnë shkallën maksimale të pjekurisë në këtë moshë, kështu që sindromat e rënda ose sëmundjet e homeostazës janë të rralla dhe më shpesh bëhet fjalë për ndryshime të kompensuara në metabolizëm, të cilat mund të zbulohen vetëm. me një analizë biokimike gjaku. Në klinikë, për të karakterizuar homeostazën tek fëmijët, është e nevojshme të ekzaminohen treguesit e mëposhtëm: hematokriti, presioni total osmotik, përmbajtja e natriumit, kaliumit, sheqerit, bikarbonateve dhe uresë në gjak, si dhe pH e gjakut, p0 2 dhe pCO. 2.

Karakteristikat e homeostazës në moshën e vjetër dhe pleqërie.

I njëjti nivel i vlerave homeostatike në periudha të ndryshme moshe ruhet për shkak të ndryshimeve të ndryshme në sistemet e rregullimit të tyre. Për shembull, qëndrueshmëria e nivelit të presionit të gjakut tek të rinjtë ruhet për shkak të një prodhimi kardiak më të lartë dhe rezistencës së ulët të përgjithshme vaskulare periferike, dhe tek të moshuarit dhe pleqtë - për shkak të një rezistencë më të lartë totale periferike dhe një ulje të prodhimit kardiak. Gjatë plakjes së trupit, qëndrueshmëria e funksioneve më të rëndësishme fiziologjike ruhet në kushte të uljes së besueshmërisë dhe reduktimit të gamës së mundshme të ndryshimeve fiziologjike në homeostazë. Ruajtja e homeostazës relative gjatë ndryshimeve të rëndësishme strukturore, metabolike dhe funksionale arrihet nga fakti se jo vetëm zhdukja, përçarja dhe degradimi ndodhin njëkohësisht, por edhe zhvillimi i mekanizmave të veçantë adaptues. Për shkak të kësaj, ruhet një nivel konstant i sheqerit në gjak, pH i gjakut, presioni osmotik, potenciali i membranës qelizore etj.

Me rëndësi të konsiderueshme në ruajtjen e homeostazës gjatë procesit të plakjes janë ndryshimet në mekanizmat e rregullimit neurohumoral, një rritje në ndjeshmërinë e indeve ndaj veprimit të hormoneve dhe ndërmjetësve në sfondin e një dobësimi të ndikimeve nervore.

Me plakjen e trupit ndryshon ndjeshëm puna e zemrës, ajrimi pulmonar, shkëmbimi i gazit, funksionet e veshkave, sekretimi i gjëndrave tretëse, funksioni i gjëndrave endokrine, metabolizmi etj.. Këto ndryshime mund të karakterizohen si homeorezë - një trajektore (dinamikë) natyrore e ndryshimeve në intensitetin e metabolizmit dhe funksioneve fiziologjike me kalimin e kohës. Rëndësia e rrjedhës së ndryshimeve të lidhura me moshën është shumë e rëndësishme për karakterizimin e procesit të plakjes së një personi dhe përcaktimin e moshës së tij biologjike.

Në pleqëri dhe pleqëri, potenciali i përgjithshëm i mekanizmave adaptues zvogëlohet. Prandaj, në pleqëri, nën ngarkesa të shtuara, stres dhe situata të tjera, rritet gjasat e dështimit të mekanizmave të përshtatjes dhe prishjes së homeostazës. Kjo ulje e besueshmërisë së mekanizmave të homeostazës është një nga parakushtet më të rëndësishme për zhvillimin e çrregullimeve patologjike në pleqëri.

Kështu, homeostaza është një koncept integral që bashkon funksionalisht dhe morfologjikisht sistemi kardiovaskular, sistemi i frymëmarrjes, sistemi i veshkave, metabolizmi ujë-elektrolit, ekuilibri acido-bazik.

Qellimi kryesor të sistemit kardio-vaskular – furnizimi dhe shpërndarja e gjakut në të gjitha pishinat e mikroqarkullimit. Sasia e gjakut që nxirret nga zemra në 1 minutë është vëllimi minutë. Sidoqoftë, funksioni i sistemit kardiovaskular nuk është thjesht të mbajë një vëllim të caktuar minutë dhe ta shpërndajë atë midis pishinave, por të ndryshojë vëllimin minutë në përputhje me dinamikën e nevojave të indeve në situata të ndryshme.

Detyra kryesore e gjakut është transporti i oksigjenit. Shumë pacientë kirurgjikale përjetojnë një rënie akute të prodhimit kardiak, e cila dëmton shpërndarjen e oksigjenit në inde dhe mund të shkaktojë vdekjen e qelizave, një organi dhe madje edhe të gjithë trupit. Prandaj, vlerësimi i funksionit të sistemit kardiovaskular duhet të marrë parasysh jo vetëm vëllimin minutë, por edhe furnizimin e indeve me oksigjen dhe nevojën e tyre për të.

Qellimi kryesor sistemet e frymëmarrjes – sigurimi i shkëmbimit adekuat të gazit ndërmjet trupit dhe mjedisit me një ritëm vazhdimisht në ndryshim të proceseve metabolike. Funksioni normal i sistemit të frymëmarrjes është të mbajë një nivel konstant të oksigjenit dhe dioksidit të karbonit në gjakun arterial me rezistencë normale vaskulare në qarkullimin pulmonar dhe me shpenzim normal të energjisë për punën e frymëmarrjes.

Ky sistem është i lidhur ngushtë me sisteme të tjera, dhe në radhë të parë me sistemin kardiovaskular. Funksioni i sistemit të frymëmarrjes përfshin ajrosjen, qarkullimin pulmonar, difuzionin e gazrave nëpër membranën alveolare-kapilare, transportin e gazrave nga gjaku dhe frymëmarrjen e indeve.

Funksione sistemi renal : Veshkat janë organi kryesor i krijuar për të ruajtur qëndrueshmërinë e kushteve fizike dhe kimike në trup. Funksioni i tyre kryesor është ekskretues. Ai përfshin: rregullimin e ekuilibrit të ujit dhe elektrolitit, ruajtjen e ekuilibrit acido-bazik dhe largimin e produkteve metabolike të proteinave dhe yndyrave nga trupi.

Funksione metabolizmi ujë-elektrolit : Uji në trup luan një rol transportues, duke mbushur qelizat, hapësirat intersticiale (të ndërmjetme) dhe vaskulare, është tretës i kripërave, koloideve dhe kristaloideve dhe merr pjesë në reaksionet biokimike. Të gjithë lëngjet biokimike janë elektrolite, pasi kripërat dhe koloidet e tretura në ujë janë në gjendje të disociuar. Është e pamundur të renditen të gjitha funksionet e elektroliteve, por kryesoret janë: ruajtja e presionit osmotik, ruajtja e reaksionit të mjedisit të brendshëm, pjesëmarrja në reaksionet biokimike.

Qellimi kryesor ekuilibri acido-bazik është ruajtja e një pH konstante të lëngjeve të trupit si bazë për reaksionet normale biokimike dhe, rrjedhimisht, aktivitetin jetësor. Metabolizmi ndodh me pjesëmarrjen e domosdoshme të sistemeve enzimatike, aktiviteti i të cilave varet ngushtë nga reaksioni kimik i elektrolitit. Së bashku me metabolizmin ujë-elektrolit, bilanci acid-bazë luan një rol vendimtar në renditjen e reaksioneve biokimike. Sistemet buferike dhe shumë sisteme fiziologjike të trupit marrin pjesë në rregullimin e ekuilibrit acido-bazik.

Homeostaza

Homeostaza, homeorez, homeomorfoza - karakteristikat e gjendjes së trupit. Thelbi sistemik i organizmit manifestohet kryesisht në aftësinë e tij për t'u vetërregulluar në kushtet e mjedisit që ndryshojnë vazhdimisht. Meqenëse të gjitha organet dhe indet e trupit përbëhen nga qeliza, secila prej të cilave është një organizëm relativisht i pavarur, gjendja e mjedisit të brendshëm të trupit të njeriut ka një rëndësi të madhe për funksionimin e tij normal. Për trupin e njeriut - një krijesë tokësore - mjedisi përbëhet nga atmosfera dhe biosfera, ndërsa ndërvepron në një masë të caktuar me litosferën, hidrosferën dhe noosferën. Në të njëjtën kohë, shumica e qelizave të trupit të njeriut janë zhytur në një mjedis të lëngshëm, i cili përfaqësohet nga gjaku, limfat dhe lëngu ndërqelizor. Vetëm indet integrale ndërveprojnë drejtpërdrejt me mjedisin e njeriut; të gjitha qelizat e tjera janë të izoluara nga bota e jashtme, gjë që i lejon trupit të standardizojë në masë të madhe kushtet e ekzistencës së tyre. Në veçanti, aftësia për të mbajtur një temperaturë konstante të trupit prej rreth 37 ° C siguron stabilitetin e proceseve metabolike, pasi të gjitha reaksionet biokimike që përbëjnë thelbin e metabolizmit varen shumë nga temperatura. Është po aq e rëndësishme mbajtja e një tensioni konstant të oksigjenit, dioksidit të karbonit, përqendrimit të joneve të ndryshme, etj. në median e lëngshme të trupit. Në kushte normale të ekzistencës, përfshirë gjatë përshtatjes dhe aktivitetit, lindin devijime të vogla të këtyre lloj parametrave, por ato eliminohen shpejt dhe mjedisi i brendshëm i trupit kthehet në një normë të qëndrueshme. Fiziologu i madh francez i shekullit të 19-të. Claude Bernard argumentoi: "Qëndrueshmëria e mjedisit të brendshëm është një kusht i domosdoshëm për një jetë të lirë". Mekanizmat fiziologjikë që sigurojnë ruajtjen e një mjedisi të brendshëm konstant quhen homeostatik dhe vetë fenomeni, i cili pasqyron aftësinë e trupit për të vetërregulluar mjedisin e brendshëm, quhet homeostazë. Ky term u prezantua në vitin 1932 nga W. Cannon, një nga ata fiziologë të shekullit të 20-të, i cili, së bashku me N.A. Bernstein, P.K. Anokhin dhe N. Wiener, qëndruan në origjinën e shkencës së kontrollit - kibernetikës. Termi "homeostazë" përdoret jo vetëm në kërkimin fiziologjik, por edhe në atë kibernetik, pasi ruajtja e qëndrueshmërisë së çdo karakteristike të një sistemi kompleks është qëllimi kryesor i çdo menaxhimi.

Një studiues tjetër i shquar, K. Waddington, tërhoqi vëmendjen për faktin se trupi është i aftë të ruajë jo vetëm stabilitetin e gjendjes së tij të brendshme, por edhe qëndrueshmërinë relative të karakteristikave dinamike, d.m.th., rrjedhën e proceseve me kalimin e kohës. Ky fenomen, për analogji me homeostazën, u quajt homeorez. Ai ka një rëndësi të veçantë për një organizëm në rritje dhe në zhvillim dhe konsiston në faktin se organizmi është në gjendje të mbajë (brenda kufijve të caktuar, natyrisht) një "kanal zhvillimi" gjatë transformimeve të tij dinamike. Në veçanti, nëse një fëmijë, për shkak të sëmundjes ose një përkeqësimi të mprehtë të kushteve të jetesës të shkaktuar nga arsye sociale (luftë, tërmet, etj.), mbetet ndjeshëm pas moshatarëve të tij normalisht në zhvillim, kjo nuk do të thotë se një vonesë e tillë është fatale dhe e pakthyeshme. . Nëse periudha e ngjarjeve të pafavorshme përfundon dhe fëmija merr kushte të përshtatshme për zhvillim, atëherë si në rritje ashtu edhe në nivelin e zhvillimit funksional ai së shpejti arrin me moshatarët e tij dhe në të ardhmen nuk ndryshon ndjeshëm nga ata. Kjo shpjegon faktin se fëmijët që kanë vuajtur nga një sëmundje e rëndë në moshë të re shpesh rriten në të rritur të shëndetshëm dhe me proporcion të mirë. Homeorez luan një rol vendimtar si në kontrollin e zhvillimit ontogjenetik ashtu edhe në proceset e përshtatjes. Ndërkohë, mekanizmat fiziologjikë të homeorezës ende nuk janë studiuar mjaftueshëm.

Forma e tretë e vetërregullimit të qëndrueshmërisë së trupit është homeomorfoza - aftësia për të mbajtur një formë konstante. Kjo karakteristikë është më karakteristike për një organizëm të rritur, pasi rritja dhe zhvillimi janë të papajtueshme me pandryshueshmërinë e formës. Sidoqoftë, nëse marrim parasysh periudha të shkurtra kohore, veçanërisht gjatë periudhave të frenimit të rritjes, atëherë aftësia për homeomorfozë mund të gjendet tek fëmijët. Çështja është se në trup ka një ndryshim të vazhdueshëm të brezave të qelizave përbërëse të tij. Qelizat nuk jetojnë gjatë (përjashtimi i vetëm janë qelizat nervore): jetëgjatësia normale e qelizave të trupit është javë ose muaj. Sidoqoftë, çdo gjeneratë e re e qelizave pothuajse saktësisht përsërit formën, madhësinë, vendndodhjen dhe, në përputhje me rrethanat, vetitë funksionale të gjeneratës së mëparshme. Mekanizma të veçantë fiziologjikë parandalojnë ndryshime të rëndësishme në peshën trupore në kushte agjërimi ose mbingrënieje. Në veçanti, gjatë agjërimit, tretshmëria e lëndëve ushqyese rritet ndjeshëm, dhe gjatë ngrënies së tepërt, përkundrazi, shumica e proteinave, yndyrave dhe karbohidrateve të furnizuara me ushqim "digjen" pa asnjë përfitim për trupin. Është vërtetuar (N.A. Smirnova) se tek një i rritur, ndryshimet e mprehta dhe të rëndësishme të peshës trupore (kryesisht për shkak të sasisë së yndyrës) në çdo drejtim janë shenja të sigurta të dështimit të përshtatjes, mbisforcimit dhe tregojnë një sëmundje funksionale të trupit. . Trupi i fëmijës bëhet veçanërisht i ndjeshëm ndaj ndikimeve të jashtme gjatë periudhave të rritjes më të shpejtë. Shkelja e homeomorfozës është e njëjta shenjë e pafavorshme si shkeljet e homeostazës dhe homeorezës.

Koncepti i konstanteve biologjike. Trupi është një kompleks i një numri të madh substancash të ndryshme. Gjatë jetës së qelizave të trupit, përqendrimi i këtyre substancave mund të ndryshojë ndjeshëm, që do të thotë një ndryshim në mjedisin e brendshëm. Do të ishte e paimagjinueshme nëse sistemet e kontrollit të trupit do të detyroheshin të monitoronin përqendrimin e të gjitha këtyre substancave, d.m.th. kanë shumë sensorë (receptorë), analizojnë vazhdimisht gjendjen aktuale, marrin vendime kontrolli dhe monitorojnë efektivitetin e tyre. As informacioni dhe as burimet energjetike të trupit nuk do të ishin të mjaftueshme për një mënyrë të tillë të kontrollit të të gjithë parametrave. Prandaj, trupi është i kufizuar në monitorimin e një numri relativisht të vogël të treguesve më domethënës, të cilët duhet të mbahen në një nivel relativisht konstant për mirëqenien e shumicës dërrmuese të qelizave të trupit. Këta parametra më strikte të homeostazës shndërrohen në "konstante biologjike" dhe pandryshueshmëria e tyre sigurohet nga luhatje nganjëherë mjaft domethënëse në parametra të tjerë që nuk klasifikohen si homeostazë. Kështu, nivelet e hormoneve të përfshira në rregullimin e homeostazës mund të ndryshojnë në gjak dhjetëra herë në varësi të gjendjes së mjedisit të brendshëm dhe ndikimit të faktorëve të jashtëm. Në të njëjtën kohë, parametrat e homeostazës ndryshojnë vetëm me 10-20%.

Konstantet më të rëndësishme biologjike. Ndër konstantat biologjike më të rëndësishme, për ruajtjen e të cilave në një nivel relativisht konstant janë përgjegjës sisteme të ndryshme fiziologjike të trupit, duhet të përmendim temperatura e trupit, niveli i glukozës në gjak, përmbajtja e joneve H+ në lëngjet e trupit, tensioni i pjesshëm i oksigjenit dhe dioksidit të karbonit në inde.

Sëmundja si shenjë ose pasojë e çrregullimeve të homeostazës. Pothuajse të gjitha sëmundjet e njeriut shoqërohen me prishje të homeostazës. Për shembull, në shumë sëmundje infektive, si dhe në rastin e proceseve inflamatore, homeostaza e temperaturës në trup është ndërprerë ashpër: ndodh ethet (ethe), ndonjëherë kërcënuese për jetën. Arsyeja për këtë ndërprerje të homeostazës mund të qëndrojë si në karakteristikat e reaksionit neuroendokrin ashtu edhe në çrregullimet në aktivitetin e indeve periferike. Në këtë rast, manifestimi i sëmundjes - temperatura e ngritur - është pasojë e shkeljes së homeostazës.

Në mënyrë tipike, kushtet febrile shoqërohen me acidozë - një shkelje e ekuilibrit acid-bazë dhe një zhvendosje në reagimin e lëngjeve të trupit në anën acidike. Acidoza është gjithashtu karakteristike për të gjitha sëmundjet që lidhen me përkeqësimin e sistemit kardiovaskular dhe të frymëmarrjes (sëmundjet e zemrës dhe enëve të gjakut, lezionet inflamatore dhe alergjike të sistemit bronkopulmonar, etj.). Acidoza shpesh shoqëron orët e para të jetës së një të porsalinduri, veçanërisht nëse ai nuk filloi të marrë frymë normalisht menjëherë pas lindjes. Për të eliminuar këtë gjendje, i porsalinduri vendoset në një dhomë të veçantë me përmbajtje të lartë oksigjeni. Acidoza metabolike gjatë aktivitetit të rëndë të muskujve mund të ndodhë te njerëzit e çdo moshe dhe manifestohet me gulçim dhe djersitje të shtuar, si dhe dhimbje të muskujve. Pas përfundimit të punës, gjendja e acidozës mund të vazhdojë nga disa minuta deri në 2-3 ditë, në varësi të shkallës së lodhjes, fitnesit dhe efektivitetit të mekanizmave homeostatikë.

Sëmundjet që çojnë në prishjen e homeostazës së kripës së ujit janë shumë të rrezikshme, për shembull kolera, në të cilën një sasi e madhe uji largohet nga trupi dhe indet humbasin vetitë e tyre funksionale. Shumë sëmundje të veshkave gjithashtu çojnë në ndërprerje të homeostazës së kripës së ujit. Si rezultat i disa prej këtyre sëmundjeve, mund të zhvillohet alkaloza - një rritje e tepruar e përqendrimit të substancave alkaline në gjak dhe një rritje e pH (një zhvendosje në anën alkaline).

Në disa raste, shqetësime të vogla por afatgjata në homeostazë mund të shkaktojnë zhvillimin e disa sëmundjeve. Kështu, ka dëshmi se konsumimi i tepërt i sheqerit dhe burimeve të tjera të karbohidrateve që prishin homeostazën e glukozës çon në dëmtimin e pankreasit, si rezultat i të cilit një person zhvillon diabetin. Konsumimi i tepërt i kripërave të tryezës dhe të tjera minerale, erëzave të nxehta, etj., të cilat rrisin ngarkesën në sistemin ekskretues, është gjithashtu i rrezikshëm. Veshkat mund të mos jenë në gjendje të përballojnë bollëkun e substancave që duhen hequr nga trupi, duke rezultuar në një ndërprerje të homeostazës së kripës së ujit. Një nga manifestimet e tij është edema - akumulimi i lëngjeve në indet e buta të trupit. Shkaku i edemës zakonisht qëndron ose në pamjaftueshmërinë e sistemit kardiovaskular, ose në funksionin e dëmtuar të veshkave dhe, si pasojë, në metabolizmin mineral.

Homeostaza është:

Homeostaza

Homeostaza(greqishtja e lashtë ὁμοιοστάσις nga ὁμοιος - identike, e ngjashme dhe στάσις - qëndrimi, palëvizshmëria) - vetërregullimi, aftësia e një sistemi të hapur për të ruajtur qëndrueshmërinë e gjendjes së tij të brendshme përmes reagimeve të koordinuara që synojnë ruajtjen e ekuilibrit dinamik. Dëshira e sistemit për të riprodhuar veten, për të rivendosur ekuilibrin e humbur dhe për të kapërcyer rezistencën e mjedisit të jashtëm.

Homeostaza e popullsisë është aftësia e një popullate për të mbajtur një numër të caktuar të individëve të saj për një kohë të gjatë.

Fiziologu amerikan Walter B. Cannon, në librin e tij të vitit 1932 The Wisdom of the Body, propozoi termin si emër për «proceset e koordinuara fiziologjike që mbajnë shumicën e gjendjeve të qëndrueshme të trupit». Më pas, ky term u zgjerua në aftësinë për të ruajtur në mënyrë dinamike qëndrueshmërinë e gjendjes së tij të brendshme të çdo sistemi të hapur. Sidoqoftë, ideja e qëndrueshmërisë së mjedisit të brendshëm u formulua në vitin 1878 nga shkencëtari francez Claude Bernard.

Informacion i pergjithshem

Termi homeostazë përdoret më shpesh në biologji. Organizmat shumëqelizorë duhet të mbajnë një mjedis të brendshëm konstant për të ekzistuar. Shumë ekologë janë të bindur se ky parim vlen edhe për mjedisin e jashtëm. Nëse sistemi nuk është në gjendje të rivendosë ekuilibrin e tij, ai përfundimisht mund të pushojë së funksionuari.

Sistemet komplekse - siç është trupi i njeriut - duhet të kenë homeostazë në mënyrë që të mbeten të qëndrueshme dhe të ekzistojnë. Këto sisteme jo vetëm që duhet të përpiqen të mbijetojnë, por gjithashtu duhet të përshtaten me ndryshimet mjedisore dhe të evoluojnë.

Vetitë e homeostazës

Sistemet homeostatike kanë këto karakteristika:

• Paqëndrueshmëria sistemi: testimi se si të përshtatet më mirë.
• Përpjekja për ekuilibër: I gjithë organizimi i brendshëm, strukturor dhe funksional i sistemeve kontribuon në ruajtjen e ekuilibrit.
• Paparashikueshmëria: Efekti që rezulton i një veprimi të caktuar shpesh mund të jetë i ndryshëm nga ai që pritej.

Shembuj të homeostazës tek gjitarët:

• Rregullimi i sasisë së mikronutrientëve dhe ujit në trup - osmorregullimi. Kryer në veshka.
• Largimi i produkteve të mbeturinave nga procesi metabolik - sekretimi. Ajo kryhet nga organet ekzokrine - veshkat, mushkëritë, gjëndrat e djersës dhe trakti gastrointestinal.
• Rregullimi i temperaturës së trupit. Ulja e temperaturës nëpërmjet djersitjes, reaksioneve të ndryshme termorregulluese.
• Rregullimi i niveleve të glukozës në gjak. Kryesisht kryhet nga mëlçia, insulina dhe glukagoni i sekretuar nga pankreasi.

Është e rëndësishme të theksohet se megjithëse trupi është në ekuilibër, gjendja e tij fiziologjike mund të jetë dinamike. Shumë organizma shfaqin ndryshime endogjene në formën e ritmeve cirkadiane, ultradiane dhe infradiane. Kështu, edhe kur janë në homeostazë, temperatura e trupit, presioni i gjakut, rrahjet e zemrës dhe shumica e treguesve metabolikë nuk janë gjithmonë në një nivel konstant, por ndryshojnë me kalimin e kohës.

Mekanizmat e homeostazës: reagime

Artikulli kryesor: Feedback

Kur ndodh një ndryshim në variabla, ekzistojnë dy lloje kryesore të reagimeve ndaj të cilave sistemi përgjigjet:

1. Reagimi negativ, i shprehur si një reagim në të cilin sistemi përgjigjet në një mënyrë që ndryshon drejtimin e ndryshimit. Meqenëse reagimi shërben për të ruajtur qëndrueshmërinë e sistemit, ai lejon ruajtjen e homeostazës.
   • Për shembull, kur përqendrimi i dioksidit të karbonit në trupin e njeriut rritet, një sinjal vjen në mushkëri për të rritur aktivitetin e tyre dhe për të nxjerrë më shumë dioksid karboni.
   • Termorregullimi është një shembull tjetër i reagimeve negative. Kur temperatura e trupit rritet (ose bie), termoreceptorët në lëkurë dhe hipotalamus regjistrojnë ndryshimin, duke shkaktuar një sinjal nga truri. Ky sinjal, nga ana tjetër, shkakton një përgjigje - një ulje të temperaturës (ose rritje).
2. Feedback pozitiv, i cili shprehet në rritjen e ndryshimeve në një variabël. Ka një efekt destabilizues dhe për këtë arsye nuk çon në homeostazë. Reagimet pozitive janë më pak të zakonshme në sistemet natyrore, por kanë edhe përdorimet e veta.
   • Për shembull, në nerva, një potencial elektrik i pragut shkakton gjenerimin e një potenciali veprimi shumë më të madh. Koagulimi i gjakut dhe ngjarjet në lindje mund të citohen si shembuj të tjerë të reagimeve pozitive.

Sistemet e qëndrueshme kërkojnë kombinime të të dy llojeve të reagimeve. Ndërsa reagimet negative lejojnë një kthim në një gjendje homeostatike, reagimet pozitive përdoren për të kaluar në një gjendje krejtësisht të re (dhe ndoshta më pak të dëshirueshme) të homeostazës, një situatë e quajtur "metastabilitet". Ndryshime të tilla katastrofike mund të ndodhin, për shembull, me një rritje të lëndëve ushqyese në lumenjtë me ujë të pastër, duke çuar në një gjendje homeostatike të eutrofikimit të lartë (rritje e tepërt e algave të shtratit të lumit) dhe turbullira.

Homeostaza ekologjike

Homeostaza ekologjike vërehet në komunitetet kulmore me biodiversitetin më të lartë të mundshëm në kushte të favorshme mjedisore.

Në ekosistemet e trazuara, ose në komunitetet biologjike nënkulmore - si ishulli Krakatoa, pas një shpërthimi masiv vullkanik në 1883 - gjendja e homeostazës së ekosistemit të kulmit të mëparshëm pyjor u shkatërrua, siç ishte e gjithë jeta në atë ishull. Krakatoa, në vitet pas shpërthimit, kaloi përmes një zinxhiri ndryshimesh ekologjike në të cilat specie të reja bimësh dhe kafshësh pasuan njëra-tjetrën, duke çuar në biodiversitet dhe në komunitetin kulmor që rezulton. Vazhdimi ekologjik në Krakatoa u zhvillua në disa faza. Zinxhiri i plotë i vazhdimësisë që çon në kulmin quhet preseria. Në shembullin e Krakatoa, ishulli zhvilloi një komunitet kulmor me tetë mijë specie të ndryshme të regjistruara në vitin 1983, njëqind vjet pasi shpërthimi zhduku jetën në të. Të dhënat konfirmojnë se situata mbetet në homeostazë për disa kohë, me shfaqjen shumë shpejt të specieve të reja që çon në zhdukjen e shpejtë të të vjetrave.

Rasti i Krakatoa-s dhe ekosistemeve të tjera të trazuara ose të paprekura tregon se kolonizimi fillestar nga speciet pioniere ndodh përmes strategjive riprodhuese me reagime pozitive në të cilat speciet shpërndahen, duke prodhuar sa më shumë pasardhës, por me pak investime në suksesin e secilit individ. . Në specie të tilla ka zhvillim të shpejtë dhe një kolaps po aq të shpejtë (për shembull, përmes një epidemie). Ndërsa një ekosistem i afrohet kulmit, specie të tilla zëvendësohen nga specie kulmore më komplekse që, nëpërmjet reagimeve negative, përshtaten me kushtet specifike të mjedisit të tyre. Këto specie kontrollohen me kujdes nga kapaciteti potencial mbajtës i ekosistemit dhe ndjekin një strategji tjetër - duke prodhuar më pak pasardhës, suksesi riprodhues i të cilëve investohet më shumë energji në mikromjedisin e kamares së tij specifike ekologjike.

Zhvillimi fillon me komunitetin pionier dhe përfundon me komunitetin kulmor. Ky komunitet kulmor formohet kur flora dhe fauna vijnë në ekuilibër me mjedisin lokal.

Ekosisteme të tilla formojnë heterarki në të cilat homeostaza në një nivel kontribuon në proceset homeostatike në një nivel tjetër kompleks. Për shembull, humbja e gjetheve nga një pemë tropikale e pjekur ofron hapësirë ​​për rritje të re dhe pasuron tokën. Njëlloj, pema tropikale redukton aksesin e dritës në nivele më të ulëta dhe ndihmon në parandalimin e pushtimit nga speciet e tjera. Por edhe pemët bien në tokë dhe zhvillimi i pyllit varet nga ndryshimi i vazhdueshëm i pemëve dhe cikli i lëndëve ushqyese të kryera nga bakteret, insektet dhe kërpudhat. Në mënyrë të ngjashme, pyje të tillë kontribuojnë në proceset ekologjike si rregullimi i mikroklimës ose ciklet hidrologjike të një ekosistemi, dhe disa ekosisteme të ndryshme mund të ndërveprojnë për të ruajtur homeostazën e kullimit të lumenjve brenda një rajoni biologjik. Ndryshueshmëria bioregjionale gjithashtu luan një rol në stabilitetin homeostatik të një rajoni biologjik ose biome.

Homeostaza biologjike

Më shumë informacion: Bilanci acid-bazë

Homeostaza vepron si një karakteristikë themelore e organizmave të gjallë dhe kuptohet si ruajtja e mjedisit të brendshëm brenda kufijve të pranueshëm.

Mjedisi i brendshëm i trupit përfshin lëngjet e trupit - plazmën e gjakut, limfën, substancën ndërqelizore dhe lëngun cerebrospinal. Ruajtja e stabilitetit të këtyre lëngjeve është jetike për organizmat, ndërsa mungesa e tij çon në dëmtimin e materialit gjenetik.

Në lidhje me çdo parametër, organizmat ndahen në konformues dhe rregullator. Organizmat rregullatorë e mbajnë parametrin në një nivel konstant, pavarësisht se çfarë ndodh në mjedis. Organizmat konformues lejojnë mjedisin të përcaktojë parametrin. Për shembull, kafshët me gjak të ngrohtë mbajnë një temperaturë trupore konstante, ndërsa kafshët me gjak të ftohtë shfaqin një gamë të gjerë temperaturash.

Kjo nuk do të thotë se organizmat konformacionalë nuk kanë përshtatje të sjelljes që i lejojnë ata të rregullojnë një parametër të caktuar në një farë mase. Zvarranikët, për shembull, shpesh ulen në shkëmbinj të nxehtë në mëngjes për të rritur temperaturën e trupit.

Përfitimi i rregullimit homeostatik është se lejon trupin të funksionojë në mënyrë më efikase. Për shembull, kafshët me gjak të ftohtë priren të bëhen letargjike në temperatura të ftohta, ndërsa kafshët me gjak të ngrohtë janë pothuajse aq aktive si kurrë më parë. Nga ana tjetër, rregullimi kërkon energji. Arsyeja pse disa gjarpërinj mund të hanë vetëm një herë në javë është se ata shpenzojnë shumë më pak energji për të ruajtur homeostazën sesa gjitarët.

Homeostaza qelizore

Rregullimi i aktivitetit kimik të qelizës arrihet përmes një sërë procesesh, ndër të cilat ndryshimet në strukturën e vetë citoplazmës, si dhe në strukturën dhe aktivitetin e enzimave, kanë rëndësi të veçantë. Autorregullimi varet nga temperatura, shkalla e aciditetit, përqendrimi i substratit dhe prania e disa makro- dhe mikroelementeve.

Homeostaza në trupin e njeriut

Informacion shtesë: Bilanci acido-bazik Shihni gjithashtu: Sistemet buferike të gjakut

Faktorë të ndryshëm ndikojnë në aftësinë e lëngjeve të trupit për të mbështetur jetën. Këto përfshijnë parametra të tillë si temperatura, kripësia, aciditeti dhe përqendrimi i lëndëve ushqyese - glukoza, jonet e ndryshme, oksigjeni dhe mbetjet - dioksidi i karbonit dhe urina. Meqenëse këto parametra ndikojnë në reaksionet kimike që mbajnë trupin gjallë, ekzistojnë mekanizma fiziologjikë të integruar për t'i mbajtur ato në nivelin e kërkuar.

Homeostaza nuk mund të konsiderohet shkaku i këtyre proceseve të përshtatjes së pavetëdijshme. Ajo duhet të perceptohet si një karakteristikë e përgjithshme e shumë proceseve normale që veprojnë së bashku, dhe jo si shkaku kryesor i tyre. Për më tepër, ka shumë fenomene biologjike që nuk i përshtaten këtij modeli - për shembull, anabolizmi.

Zona të tjera

Koncepti i "homeostazës" përdoret edhe në fusha të tjera.

Një aktuar mund të flasë për rrezikojnë homeostazën, në të cilën, për shembull, njerëzit që kanë frena jo ngjitëse në makinat e tyre nuk janë më të sigurt se ata që nuk kanë, sepse këta njerëz në mënyrë të pandërgjegjshme kompensojnë makinën më të sigurt me ngarje më të rrezikshme. Kjo ndodh sepse disa mekanizma mbajtës - si frika - pushojnë së funksionuari.

Mund të flasin sociologët dhe psikologët homeostaza e stresit- dëshira e një popullate ose individi për të qëndruar në një nivel të caktuar stresi, shpesh duke shkaktuar artificialisht stres nëse niveli "natyror" i stresit nuk është i mjaftueshëm.

Shembuj

• Termorregullimi
  • Dridhjet e muskujve skeletorë mund të fillojnë nëse temperatura e trupit është shumë e ulët.
  • Një lloj tjetër i termogjenezës përfshin ndarjen e yndyrave për të prodhuar nxehtësi.
  • Djersitja ftoh trupin përmes avullimit.
• Rregullimi kimik
  • Pankreasi sekreton insulinë dhe glukagon për të kontrolluar nivelet e glukozës në gjak.
  • Mushkëritë marrin oksigjen dhe çlirojnë dioksid karboni.
  • Veshkat prodhojnë urinë dhe rregullojnë nivelin e ujit dhe një sërë jonesh në trup.

Shumë prej këtyre organeve kontrollohen nga hormonet e boshtit hipotalamo-hipofizë.

Shiko gjithashtu

Kategoritë:

• Homeostaza
• Sisteme të hapura
• Proceset fiziologjike

Fondacioni Wikimedia. 2010.

Homeostaza I Homeostaza (greqisht homoios i ngjashëm, identik + ngecje greke në këmbë, palëvizshmëri)

aftësia e trupit për të mbajtur variabla funksionalisht të rëndësishëm brenda kufijve që sigurojnë funksionimin e tij optimal. Mekanizmat rregullues që ruajnë gjendjen fiziologjike ose vetitë e qelizave, organeve dhe sistemeve të të gjithë organizmit në një nivel që korrespondon me nevojat e tij aktuale quhen homeostatikë.

Fillimisht, termi "homeostazë" nënkuptonte vetëm ruajtjen e një mjedisi të brendshëm konstant, d.m.th. gjaku, limfati, lëngu ndërqelizor (shih Metabolizmi i kripës së ujit , Bilanci acido-bazik) . Më pas, substrate të ndryshme biokimike dhe strukturore në nivele të ndryshme të organizimit të tyre (qelizat, organet dhe sistemet e tyre) filluan të klasifikohen si tregues funksionalisht të rëndësishëm të G.

Në një kuptim të gjerë, G. mbulon çështjet e rrjedhës së reagimeve të kompensimit (shih Proceset kompensuese) , rregullimi dhe vetërregullimi i funksioneve fiziologjike (shiko Vetërregullimi i funksioneve fiziologjike) , natyra dhe dinamika e marrëdhënieve ndërmjet komponentëve nervorë, humoralë dhe të tjerë të procesit rregullues në të gjithë organizmin. Kufijtë e G mund të ndryshojnë në varësi të moshës individuale, gjinisë, sociale, profesionale dhe kushteve të tjera.

Bibliografi: Anokhin P.K. Ese mbi fiziologjinë e sistemeve funksionale. M., 1975; Homeostasis, ed. P.D. Gorizontova, M., 1976; Rregullimi i funksioneve viscerale. Modelet dhe mekanizmat, ed. N.P. Bekhtereva, f. 129, L., 1987; Sarkisov D.S. Ese mbi bazat strukturore të homeostazës, M., 1977; sistemi nervor autonom, ed. O.G. Baklavajyan, f. 536, L., 1981.

II Homeostaza (Homeo- + ngecje greke në këmbë, palëvizshmëri; homeostazë)

në fiziologji - qëndrueshmëria dinamike relative e mjedisit të brendshëm (gjaku, limfat, lëngu i indeve) dhe stabiliteti i funksioneve themelore fiziologjike (qarkullimi i gjakut, frymëmarrja, termorregullimi, metabolizmi, etj.) të trupit.

1. Enciklopedi e vogël mjekësore. - M.: Enciklopedi mjekësore. 1991-96 2. Ndihma e parë. - M.: Enciklopedia e Madhe Ruse. 1994 3. Fjalor Enciklopedik i Termave Mjekësore. - M.: Enciklopedia Sovjetike. - 1982-1984.

Sinonime:

Shihni se çfarë është "Homeostasis" në fjalorë të tjerë:

Homeostaza... Fjalor drejtshkrimor-libër referimi

homeostaza- Parimi i përgjithshëm i vetërregullimit të organizmave të gjallë. Perls thekson fuqishëm rëndësinë e këtij koncepti në veprën e tij Qasja Gestalt dhe Eye Witness to Therapy. Fjalor i shkurtër shpjegues psikologjik dhe psikiatrik. Ed. igisheva. 2008... Enciklopedi e madhe psikologjike

Homeostaza (nga greqishtja e ngjashme, identike dhe shtetërore), aftësia e trupit për të ruajtur parametrat e tij dhe fiziologjikë. funksionet në përkufizim diapazoni i bazuar në stabilitetin e brendshëm. mjedisi i trupit në lidhje me ndikimet shqetësuese... Enciklopedi Filozofike

HOMEOSTAZA- (nga greqishtja homoios i njëjtë, i ngjashëm dhe greqishtja stasis palëvizshmëri, qëndrim në këmbë), homeostazë, aftësia e një organizmi ose sistemi organizmash për të mbajtur një ekuilibër të qëndrueshëm (dinamik) në ndryshimin e kushteve mjedisore. Homeostaza në një popullsi... ... Fjalor ekologjik

Homeostasis (nga homeo... dhe greke stasis palëvizshmëri, gjendje), aftësia e biol. sistemet për t'i rezistuar ndryshimeve dhe për të qëndruar dinamikë. i referohet qëndrueshmërisë së përbërjes dhe vetive. Termi "G." propozuar nga W. Kennon në vitin 1929 për të karakterizuar shtetet... Fjalor enciklopedik biologjik

- (nga homeo... dhe gjendja e palëvizshmërisë stasis greke), qëndrueshmëria dinamike relative e përbërjes dhe vetive të mjedisit të brendshëm dhe qëndrueshmëria e funksioneve bazë fiziologjike të trupit. Koncepti i homeostazës zbatohet edhe për biocenozat (ruajtja... ... Fjalori i madh enciklopedik

- (nga greqishtja homoios ngjashëm dhe stasis palëvizshmëri) proces përmes të cilit arrihet qëndrueshmëria relative e mjedisit të brendshëm të trupit (qëndrueshmëria e temperaturës së trupit, presioni i gjakut, përqendrimi i sheqerit në gjak). Si veçmas...... Fjalor Psikologjik

HOMEOSTAZA (IS) [Fjalor i fjalëve të huaja të gjuhës ruse

homeostaza- Një gjendje e ekuilibrit dinamikisht të lëvizshëm të një ekosistemi homeostasis homeostasis Një gjendje e qëndrueshme e ekuilibrit të një sistemi të hapur në ndërveprimin e tij me mjedisin. Ky koncept erdhi në ekonomi... Udhëzues teknik i përkthyesit

HOMEOSTAZA, në biologji, procesi i mbajtjes së kushteve konstante brenda një qelize ose organizmi pavarësisht nga ndryshimet e brendshme apo të jashtme... Fjalor enciklopedik shkencor dhe teknik

HOMEOSTAZA, homeostaza (greqisht homois i ngjashëm, identik dhe stasis i palëvizshëm, gjendje) është veti e sistemeve biologjike për të ruajtur qëndrueshmërinë dinamike relative të parametrave të përbërjes dhe funksioneve. Baza e kësaj aftësie është aftësia... ... Fjalori më i fundit filozofik

libra

• Homeostaza dhe ushqyerja. Udhëzues studimi, Mezenova Olga Yakovlevna. Aspektet historike dhe karakteristikat kombëtare të shkencës së të ushqyerit, struktura dhe funksionet e sistemit të tretjes, baza biokimike e homeostazës së trupit, rëndësia e ndryshme ...

Ata përpiqen të ruajnë stabilitetin gjatë periudhës së përshtatjes ndaj kushteve të caktuara që janë optimale për mbijetesë. Çdo sistem, duke qenë në ekuilibër dinamik, përpiqet të arrijë një gjendje të qëndrueshme që i reziston faktorëve dhe stimujve të jashtëm.

Koncepti i homeostazës

Të gjitha sistemet e trupit duhet të punojnë së bashku për të ruajtur homeostazën e duhur brenda trupit. Homeostaza është rregullimi i treguesve në trup si temperatura, përmbajtja e ujit dhe nivelet e dioksidit të karbonit. Për shembull, diabeti është një gjendje në të cilën trupi nuk mund të rregullojë nivelet e glukozës në gjak.

Homeostaza është një term që përdoret për të përshkruar ekzistencën e organizmave në një ekosistem dhe për të përshkruar funksionimin e suksesshëm të qelizave brenda një organizmi. Organizmat dhe popullatat mund të ruajnë homeostazën duke mbajtur nivele të qëndrueshme të fertilitetit dhe vdekshmërisë.

Feedback

Feedback-u është një proces që ndodh kur sistemet e trupit duhet të ngadalësohen ose të ndalen plotësisht. Kur një person ha, ushqimi hyn në stomak dhe fillon tretja. Stomaku nuk duhet të punojë ndërmjet vakteve. Sistemi tretës punon me një sërë hormonesh dhe impulse nervore për të ndaluar dhe nisur prodhimin e sekretimit të acidit në stomak.

Një shembull tjetër i reagimeve negative mund të vërehet në rastin e rritjes së temperaturës së trupit. Rregullimi i homeostazës manifestohet nga djersitja, reagimi mbrojtës i trupit ndaj mbinxehjes. Kështu, rritja e temperaturës ndalet dhe problemi i mbinxehjes neutralizohet. Në rast hipotermie, trupi siguron gjithashtu një sërë masash të marra për t'u ngrohur.

Ruajtja e ekuilibrit të brendshëm

Homeostaza mund të përkufizohet si një veti e një organizmi ose sistemi që e ndihmon atë të mbajë parametrat e dhënë brenda një diapazoni normal vlerash. Është çelësi i jetës dhe një ekuilibër jo i duhur në ruajtjen e homeostazës mund të çojë në sëmundje të tilla si hipertensioni dhe diabeti.

Homeostaza është një element kyç për të kuptuar se si funksionon trupi i njeriut. Ky përkufizim formal karakterizon një sistem që rregullon mjedisin e tij të brendshëm dhe përpiqet të ruajë stabilitetin dhe rregullsinë e të gjitha proceseve që ndodhin në trup.

Rregullimi homeostatik: temperatura e trupit

Kontrolli i temperaturës së trupit tek njerëzit është një shembull i mirë i homeostazës në një sistem biologjik. Kur një person është i shëndetshëm, temperatura e trupit të tij sillet rreth +37°C, por faktorë të ndryshëm mund të ndikojnë në këtë vlerë, duke përfshirë hormonet, normën metabolike dhe sëmundje të ndryshme që shkaktojnë ethe.

Në trup, rregullimi i temperaturës kontrollohet në një pjesë të trurit të quajtur hipotalamus. Nëpërmjet qarkullimit të gjakut, sinjalet për treguesit e temperaturës merren në tru, si dhe analizohen rezultatet e të dhënave për ritmin e frymëmarrjes, nivelin e sheqerit në gjak dhe metabolizmin. Humbja e nxehtësisë në trupin e njeriut gjithashtu kontribuon në uljen e aktivitetit.

Bilanci ujë-kripë

Sado ujë të pijë njeriu, trupi nuk fryhet si tullumbace dhe as trupi i njeriut nuk tkurret si rrushi i thatë nëse pi shumë pak. Ndoshta dikush e ka menduar këtë të paktën një herë. Në një mënyrë apo tjetër, trupi e di se sa lëngje duhet të mbajë për të ruajtur nivelin e dëshiruar.

Përqendrimi i kripës dhe glukozës (sheqerit) në trup mbahet në një nivel konstant (në mungesë të faktorëve negativë), sasia e gjakut në trup është rreth 5 litra.

Rregullimi i niveleve të sheqerit në gjak

Glukoza është një lloj sheqeri që gjendet në gjak. Trupi i njeriut duhet të mbajë nivelet e duhura të glukozës në mënyrë që një person të mbetet i shëndetshëm. Kur nivelet e glukozës bëhen shumë të larta, pankreasi prodhon hormonin insulinë.

Nëse nivelet e glukozës në gjak bien shumë të ulëta, mëlçia konverton glikogjenin në gjak, duke rritur kështu nivelin e sheqerit. Kur bakteret ose viruset patogjene hyjnë në trup, ai fillon të luftojë infeksionin përpara se elementët patogjenë të çojnë në ndonjë problem shëndetësor.

Presioni i gjakut nën kontroll

Ruajtja e presionit të shëndetshëm të gjakut është gjithashtu një shembull i homeostazës. Zemra mund të ndjejë ndryshimet në presionin e gjakut dhe të dërgojë sinjale në tru për përpunim. Më pas truri dërgon një sinjal përsëri në zemër me udhëzime se si të përgjigjet saktë. Nëse presioni i gjakut është shumë i lartë, ai duhet të ulet.

Si arrihet homeostaza?

Si i rregullon trupi i njeriut të gjitha sistemet dhe organet dhe si i kompenson ndryshimet në mjedis? Kjo është për shkak të pranisë së shumë sensorëve natyrorë që monitorojnë temperaturën, përbërjen e kripës së gjakut, presionin e gjakut dhe shumë parametra të tjerë. Këta detektorë dërgojnë sinjale në tru, qendra kryesore e kontrollit, nëse disa vlera devijojnë nga norma. Pas kësaj, nisin masat kompensuese për të rikthyer gjendjen normale.

Ruajtja e homeostazës është tepër e rëndësishme për trupin. Trupi i njeriut përmban një sasi të caktuar të kimikateve të njohura si acide dhe alkale, ekuilibri i saktë i të cilave është i nevojshëm për funksionimin optimal të të gjitha organeve dhe sistemeve të trupit. Niveli i kalciumit në gjak duhet të mbahet në nivelin e duhur. Meqenëse frymëmarrja është e pavullnetshme, sistemi nervor siguron që trupi të marrë oksigjenin shumë të nevojshëm. Kur toksinat hyjnë në gjakun tuaj, ato prishin homeostazën e trupit. Trupi i njeriut i përgjigjet këtij çrregullimi përmes sistemit urinar.

Është e rëndësishme të theksohet se homeostaza e trupit funksionon automatikisht nëse sistemi funksionon normalisht. Për shembull, një reagim ndaj nxehtësisë - lëkura bëhet e kuqe sepse enët e saj të vogla të gjakut zgjerohen automatikisht. Dridhja është një përgjigje ndaj ftohjes. Kështu, homeostaza nuk është një koleksion organesh, por një sintezë dhe ekuilibër i funksioneve trupore. Së bashku, kjo ju lejon të mbani të gjithë trupin në një gjendje të qëndrueshme.