Keha kui avatud isereguleeruv süsteem.

Elusorganism on avatud süsteem, millel on ühendus keskkonnaga närvi-, seede-, hingamis-, eritussüsteemi jne kaudu.

Ainevahetuse käigus toiduga, veega, gaasivahetuse käigus satuvad kehasse erinevad keemilised ühendid, mis läbivad organismis muutusi, sisenevad organismi struktuuri, kuid ei jää püsivalt püsima. Omastavad ained lagunevad, eraldavad energiat, lagunemissaadused viiakse väliskeskkonda. Hävinud molekul asendatakse uuega jne.

Keha on avatud, dünaamiline süsteem. Pidevalt muutuvas keskkonnas säilitab keha teatud aja stabiilse seisundi.

Homöostaasi mõiste. Elussüsteemide homöostaasi üldised mustrid.

homöostaas - elusorganismi omadus säilitada sisekeskkonna suhtelist dünaamilist püsivust. Homöostaas väljendub keemilise koostise suhtelises püsivuses, osmootses rõhus, põhiliste füsioloogiliste funktsioonide stabiilsuses. Homöostaas on spetsiifiline ja selle määrab genotüüp.

Organismi üksikute omaduste terviklikkuse säilitamine on üks üldisemaid bioloogilisi seadusi. Seda seadust annavad vertikaalses põlvkondade sees paljunemismehhanismid ja kogu indiviidi elu jooksul homöostaasi mehhanismid.

Homöostaasi nähtus on evolutsiooniliselt arenenud, pärilikult fikseeritud keha kohanemisomadus normaalsete keskkonnatingimustega. Need seisundid võivad siiski olla lühiajalised või pikaajalised väljaspool normaalset vahemikku. Sellistel juhtudel ei iseloomusta kohanemisnähtusi mitte ainult sisekeskkonna tavapäraste omaduste taastamine, vaid ka lühiajalised funktsioonimuutused (näiteks südametegevuse rütmi tõus ja hingamisliigutuste sagedus koos suurenenud lihastööga). Homöostaasi reaktsioonid võivad olla suunatud:

teadaoleva püsiseisundi taseme säilitamine;

kahjulike tegurite kõrvaldamine või piiramine;

organismi ja keskkonna vastastikmõju optimaalsete vormide arendamine või säilitamine selle muutunud eksisteerimise tingimustes. Kõik need protsessid määravad kohanemise.

Seetõttu ei tähenda homöostaasi mõiste mitte ainult keha erinevate füsioloogiliste konstantide teatud püsivust, vaid hõlmab ka füsioloogiliste protsesside kohanemise ja koordineerimise protsesse, mis tagavad keha ühtsuse mitte ainult normis, vaid ka muutuvates tingimustes. selle olemasolust.

Homöostaasi põhikomponendid määratles C. Bernard ja need võib jagada kolme rühma:

A. Ained, mis pakuvad rakulisi vajadusi:

Energia moodustamiseks, kasvuks ja taastumiseks vajalikud ained - glükoos, valgud, rasvad.

NaCl, Ca ja muud anorgaanilised ained.

Hapnik.

sisemine sekretsioon.

B. Raku aktiivsust mõjutavad keskkonnategurid:

osmootne rõhk.

Temperatuur.

Vesinikuioonide kontsentratsioon (pH).

B. Mehhanismid, mis tagavad struktuurilise ja funktsionaalse ühtsuse:

Pärilikkus.

Taastumine.

immunobioloogiline reaktiivsus.

Bioloogilise regulatsiooni põhimõte tagab organismi sisemise seisundi (selle sisu), samuti ontogeneesi ja fülogeneesi etappide vahekorra. See põhimõte on laialt levinud. Selle uurimisel tekkis küberneetika - teadus keerukate protsesside sihipärasest ja optimaalsest juhtimisest eluslooduses, inimühiskonnas, tööstuses (Berg I.A., 1962).

Elusorganism on keerukas kontrollitud süsteem, kus interakteeruvad paljud välis- ja sisekeskkonna muutujad. Kõigile süsteemidele ühine on olemasolu sisend muutujad, milleks olenevalt süsteemi käitumise omadustest ja seaduspärasustest teisendatakse nädalavahetus muutujad (joonis 10).

Riis. 10 - Elussüsteemide homöostaasi üldine skeem

Väljundmuutujad sõltuvad sisendmuutujatest ja süsteemi käitumise seaduspärasustest.

Väljundsignaali mõju süsteemi juhtosale nimetatakse tagasisidet , millel on suur tähtsus eneseregulatsioonis (homöostaatiline reaktsioon). Eristama negatiivne japositiivne tagasisidet.

negatiivne tagasiside vähendab sisendsignaali mõju väljundi väärtusele vastavalt põhimõttele: "mida rohkem (väljundis), seda vähem (sisendis)". See aitab taastada süsteemi homöostaasi.

Kell positiivne tagasisidet, sisendsignaali väärtus suureneb vastavalt põhimõttele: "mida rohkem (väljundis), seda rohkem (sisendis)". See suurendab sellest tulenevat kõrvalekallet algseisundist, mis viib homöostaasi rikkumiseni.

Kuid kõik iseregulatsiooni tüübid toimivad samal põhimõttel: algseisundist kõrvalekaldumine, mis on stiimuliks parandusmehhanismide sisselülitamiseks. Seega on normaalne vere pH 7,32-7,45. PH nihe 0,1 võrra põhjustab südame aktiivsuse rikkumist. Seda põhimõtet kirjeldas Anokhin P.K. aastal 1935 ja seda kutsuti tagasiside põhimõtteks, mis aitab rakendada adaptiivseid reaktsioone.

Homöostaatilise reaktsiooni üldpõhimõte(Anokhin: "Funktsionaalsete süsteemide teooria"):

algtasemest kõrvalekalle → signaal → regulatsioonimehhanismide aktiveerimine tagasiside põhimõttel → muutuste korrigeerimine (normaliseerimine).

Niisiis suureneb füüsilise töö ajal CO 2 kontsentratsioon veres → pH nihkub happepoolele → signaal siseneb pikliku medulla hingamiskeskusesse → tsentrifugaalnärvid juhivad impulsi roietevahelihastesse ja hingamine süveneb → CO 2 veres, pH taastub.

Homöostaasi reguleerimise mehhanismid molekulaar-geneetilisel, rakulisel, organismilisel, populatsiooniliikidel ja biosfääril.

Reguleerivad homöostaatilised mehhanismid toimivad geeni-, raku- ja süsteemsel (organismi, populatsiooniliigi ja biosfääri) tasemel.

Geenimehhanismid homöostaas. Kõik keha homöostaasi nähtused on geneetiliselt määratud. Juba primaarsete geeniproduktide tasandil on otsene seos – “üks struktuurgeen – üks polüpeptiidahel”. Lisaks on DNA nukleotiidjärjestuse ja polüpeptiidahela aminohappejärjestuse vahel kollineaarne vastavus. Organismi individuaalarengu pärilik programm näeb ette liigispetsiifiliste tunnuste kujunemise mitte konstantsetes, vaid muutuvates keskkonnatingimustes, pärilikult määratud reaktsiooninormi piires. DNA kaksikheeliks on selle replikatsiooni ja parandamise protsessides hädavajalik. Mõlemad on otseselt seotud geneetilise materjali funktsioneerimise stabiilsuse tagamisega.

Geneetilisest vaatenurgast võib eristada homöostaasi elementaarseid ja süsteemseid ilminguid. Homöostaasi elementaarsed ilmingud on näiteks: kolmeteistkümne vere hüübimisfaktori geenikontroll, kudede ja elundite histo-ühilduvuse geenikontroll, mis võimaldab siirdamist.

Siirdatud piirkonda nimetatakse siirdamine. Organism, millest siirdamiseks kude võetakse, on doonor , ja kellele nad siirdavad - saaja . Siirdamise edukus sõltub organismi immunoloogilistest reaktsioonidest. On olemas autotransplantatsioon, süngeenne siirdamine, allotransplantatsioon ja ksenotransplantatsioon.

Autotransplantatsioon – kudede siirdamine samasse organismi. Sel juhul ei erine siirdamise valgud (antigeenid) retsipiendi valkudest. Immunoloogilist reaktsiooni ei toimu.

Süngeenne siirdamine viidi läbi sama genotüübiga identsetel kaksikutel.

allotransplantatsioon – kudede siirdamine ühelt samasse liiki kuuluvalt isendilt teisele. Doonor ja retsipient erinevad antigeenide poolest, seetõttu täheldatakse kõrgematel loomadel kudede ja elundite pikaajalist siirdamist.

Ksenotransplantatsioon – doonor ja retsipient kuuluvad erinevat tüüpi organismidesse. Seda tüüpi siirdamine õnnestub mõnel selgrootul, kuid kõrgematel loomadel selline siirdamine ei juurdu.

Siirdamisel on sellel nähtusel suur tähtsus immunoloogiline tolerantsus (kudede ühilduvus). Immuunsuse pärssimine kudede siirdamise korral (immunosupressioon) saavutatakse: immuunsüsteemi aktiivsuse pärssimine, kiiritamine, antilümfotilise seerumi manustamine, neerupealiste koore hormoonid, keemilised preparaadid - antidepressandid (imuraan). Peamine ülesanne on mitte ainult immuunsuse, vaid siirdamise immuunsuse pärssimine.

siirdamise immuunsus määrab doonori ja retsipiendi geneetiline ehitus. Geene, mis vastutavad antigeenide sünteesi eest, mis põhjustavad reaktsiooni siirdatud koele, nimetatakse kudede kokkusobimatuse geenideks.

Inimestel on histo-sobivuse peamine geneetiline süsteem HLA (inimese leukotsüütide antigeeni) süsteem. Antigeenid on leukotsüütide pinnal piisavalt hästi esindatud ja määratakse antiseerumite abil. Inimeste ja loomade süsteemi ülesehituse plaan on sama. HLA süsteemi geneetiliste lookuste ja alleelide kirjeldamiseks on kasutusele võetud ühtne terminoloogia. Antigeenid on tähistatud: HLA-A1; HLA-A 2 jne. Uued antigeenid, mida pole lõplikult tuvastatud, tähistatakse W (Work). HLA süsteemi antigeenid jagunevad 2 rühma: SD ja LD (joonis 11).

SD rühma antigeenid määratakse seroloogiliste meetoditega ja need määratakse HLA süsteemi 3 alamlookuse geenide järgi: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

Riis. 11 – HLA peamine inimese histo-ühilduvuse geneetiline süsteem

LD - antigeene kontrollib kuuenda kromosoomi HLA-D alamlookus ja need määratakse leukotsüütide segakultuuride meetodil.

Igal geenil, mis kontrollib HLA-d - inimese antigeene, on suur hulk alleele. Seega kontrollib HLA-A alamlookus 19 antigeeni; HLA-B - 20; HLA-C - 5 "töötavat" antigeeni; HLA-D – 6. Seega on inimestel leitud juba umbes 50 antigeeni.

HLA süsteemi antigeenne polümorfism on tingitud nende päritolust ja nendevahelisest tihedast geneetilisest seosest. Siirdamiseks on vajalik doonori ja retsipiendi identiteet HLA süsteemi antigeenide järgi. Süsteemi neljas antigeenis identse neeru siirdamine tagab ellujäämise 70% võrra; 3 - 60%; 2 - 45%; 1-25%.

Näiteks Hollandis on spetsiaalsed keskused, mis viivad läbi siirdamiseks doonori ja retsipiendi valimist - "Eurotransplant". Valgevene Vabariigis tehakse ka tüpiseerimist HLA süsteemi antigeenide järgi.

Rakulised mehhanismid homöostaas on suunatud kudede, elundite rakkude taastamisele nende terviklikkuse rikkumise korral. Nimetatakse hävitatavate bioloogiliste struktuuride taastamisele suunatud protsesside kogumit regenereerimine. Selline protsess on omane kõikidele tasanditele: valkude, rakuorganellide komponentide, tervete organellide ja rakkude endi uuenemine. Elundite funktsioonide taastamine pärast vigastust või närvirebendit, haavade paranemine on meditsiini jaoks nende protsesside valdamise seisukohalt oluline.

Koed jagunevad nende regenereerimisvõime järgi kolme rühma:

Iseloomulikud kuded ja elundid rakuline regenereerimine (luud, lahtine sidekude, vereloomesüsteem, endoteel, mesoteel, sooletrakti limaskestad, hingamisteed ja urogenitaalsüsteem.

Iseloomulikud kuded ja elundid rakuline ja intratsellulaarne taastumine (maks, neerud, kopsud, sile- ja skeletilihased, autonoomne närvisüsteem, endokriinsüsteem, kõhunääre).

Kangad, mis on valdavalt rakusisene regeneratsioon (müokard) või eranditult intratsellulaarne regeneratsioon (kesknärvisüsteemi ganglionrakud). See hõlmab makromolekulide ja rakuorganellide taastamise protsesse elementaarstruktuuride kokkupanemise või nende jagunemise (mitokondrid) teel.

Evolutsiooni käigus tekkis 2 tüüpi regeneratsiooni füsioloogiline ja reparatiivne .

Füsioloogiline regenereerimine - See on loomulik protsess keha elementide taastamiseks kogu elu jooksul. Näiteks erütrotsüütide ja leukotsüütide taastamine, naha epiteeli, juuste vahetamine, piimahammaste asendamine püsivate vastu. Neid protsesse mõjutavad välised ja sisemised tegurid.

Reparatiivne regenereerimine on kahjustuse või vigastuse tõttu kaotatud elundite ja kudede taastamine. Protsess toimub pärast mehaanilisi vigastusi, põletusi, keemilisi või kiiritusvigastusi, samuti haiguste ja kirurgiliste operatsioonide tagajärjel.

Reparatiivne regenereerimine jaguneb tüüpiline (homomorfoos) ja ebatüüpiline (heteromorfoos). Esimesel juhul taastab see eemaldatud või hävinud organi, teisel areneb eemaldatud organi asemele teine organ.

Ebatüüpiline regenereerimine sagedamini selgrootutel.

Hormoonid stimuleerivad regeneratsiooni hüpofüüsi ja kilpnääre . Taastamiseks on mitu võimalust:

Epimorfoos ehk täielik regenereerimine - haavapinna taastamine, osa lõpetamine tervikuks (näiteks sisalikul saba kasv, vesiikul jäsemed).

Morfollaksis - ülejäänud elundi osa ümberstruktureerimine tervikuks, ainult väiksemaks. Seda meetodit iseloomustab uue restruktureerimine vanade jäänustest (näiteks prussaka jäseme taastamine).

Endomorfoos - taastumine kudede ja elundite rakusisese ümberstruktureerimise tõttu. Rakkude arvu ja suuruse suurenemise tõttu läheneb elundi mass esialgsele.

Selgroogsetel toimub reparatiivne regenereerimine järgmisel kujul:

Täielik regenereerimine - algkoe taastamine pärast selle kahjustust.

Regeneratiivne hüpertroofia siseorganitele iseloomulik. Sel juhul paraneb haavapind armiga, eemaldatud koht ei kasva tagasi ja elundi kuju ei taastu. Ülejäänud elundiosa mass suureneb rakkude arvu ja nende suuruse suurenemise tõttu ning läheneb esialgsele väärtusele. Nii et imetajatel taastuvad maks, kopsud, neerud, neerupealised, kõhunääre, sülg, kilpnääre.

Intratsellulaarne kompenseeriv hüperplaasia rakkude ultrastruktuurid. Sel juhul moodustub kahjustuse kohale arm ja algmassi taastamine toimub rakkude mahu, mitte nende arvu suurenemise tõttu, mis põhineb rakusiseste struktuuride (närvikoe) kasvul (hüperplaasial). ).

Süsteemsed mehhanismid tagatakse regulatiivsete süsteemide koostoimel: närvi-, endokriin- ja immuunsüsteem .

Närviregulatsioon mida teostab ja koordineerib kesknärvisüsteem. Rakkudesse ja kudedesse sisenevad närviimpulsid ei põhjusta mitte ainult erutust, vaid reguleerivad ka keemilisi protsesse, bioloogiliselt aktiivsete ainete vahetust. Praegu on teada rohkem kui 50 neurohormooni. Niisiis toodetakse hüpotalamuses vasopressiini, oksütotsiini, liberiine ja statiine, mis reguleerivad hüpofüüsi funktsiooni. Homöostaasi süsteemsete ilmingute näideteks on püsiva temperatuuri, vererõhu säilitamine.

Homöostaasi ja kohanemise seisukohalt on närvisüsteem kõigi kehaprotsesside peamine korraldaja. N.P sõnul on kohanemise keskmes organismide tasakaalustamine keskkonnatingimustega. Pavlov, on refleksprotsessid. Homöostaatilise regulatsiooni erinevate tasandite vahel on organismi sisemiste protsesside reguleerimise süsteemis privaatne hierarhiline alluvus (joon. 12).

poolkera ajukoor ja ajuosad

tagasiside eneseregulatsioon

perifeersed neuro-regulatsiooni protsessid, lokaalsed refleksid

Homöostaasi rakkude ja kudede tase

Riis. 12. - Hierarhiline alluvus organismi sisemiste protsesside reguleerimise süsteemis.

Kõige primaarsem tase on raku- ja koetasandi homöostaatilised süsteemid. Nende kohal on perifeersed närvisüsteemi reguleerivad protsessid, näiteks lokaalsed refleksid. Edasi selles hierarhias on teatud füsioloogiliste funktsioonide iseregulatsiooni süsteemid erinevate "tagasiside" kanalitega. Selle püramiidi tipus on ajukoor ja aju.

Keerulises paljurakulises organismis teostavad nii otse- kui ka tagasisideühendused mitte ainult närvisüsteemi, vaid ka hormonaalsed (endokriinsed) mehhanismid. Kõik endokriinsüsteemi moodustavad näärmed mõjutavad selle süsteemi teisi organeid ja on omakorda mõjutatud viimastest.

Endokriinsed mehhanismid homöostaas vastavalt B.M. Zavadski, see on pluss-miinus interaktsiooni mehhanism, st. näärme funktsionaalse aktiivsuse tasakaalustamine hormooni kontsentratsiooniga. Hormooni kõrge kontsentratsiooniga (üle normaalse) nõrgeneb näärme aktiivsus ja vastupidi. See toime avaldub hormooni toimel seda tootvale näärmele. Paljudes näärmetes toimub regulatsioon hüpotalamuse ja hüpofüüsi eesmise osa kaudu, eriti stressireaktsiooni ajal.

Endokriinsed näärmed võib jagada kahte rühma seoses nende suhtega hüpofüüsi eesmise osaga. Viimast peetakse tsentraalseks ja teisi endokriinseid näärmeid perifeerseteks. See jaotus põhineb asjaolul, et hüpofüüsi eesmine osa toodab nn troopilisi hormoone, mis aktiveerivad teatud perifeerseid endokriinseid näärmeid. Perifeersete sisesekretsiooninäärmete hormoonid omakorda mõjutavad hüpofüüsi eesmist osa, pärssides troopiliste hormoonide sekretsiooni.

Homöostaasi tagavad reaktsioonid ei saa piirduda ühegi sisesekretsiooninäärmega, vaid haaravad ühel või teisel määral kõik näärmed. Saadud reaktsioon omandab ahelvoolu ja levib teistele efektoritele. Hormoonide füsioloogiline tähtsus seisneb keha teiste funktsioonide reguleerimises ja seetõttu tuleks võimalikult palju väljendada ahela iseloomu.

Keha keskkonna pidevad rikkumised aitavad kaasa selle homöostaasi säilimisele pika eluea jooksul. Kui luua sellised elutingimused, mille korral miski ei põhjusta olulisi muutusi sisekeskkonnas, siis on organism keskkonnaga kokku puutudes täiesti relvastamata ja peagi sureb.

Närviliste ja endokriinsete regulatsioonimehhanismide kombinatsioon hüpotalamuses võimaldab keerulisi homöostaatilisi reaktsioone, mis on seotud keha vistseraalse funktsiooni reguleerimisega. Närvi- ja endokriinsüsteem on homöostaasi ühendav mehhanism.

Närviliste ja humoraalsete mehhanismide üldise reaktsiooni näide on stressiseisund, mis tekib ebasoodsates elutingimustes ja on homöostaasi häire oht. Stressi all toimub muutus enamike süsteemide seisundis: lihaste, hingamisteede, südame-veresoonkonna, seede-, meeleelundite, vererõhu, vere koostise. Kõik need muutused on individuaalsete homöostaatiliste reaktsioonide ilming, mille eesmärk on suurendada organismi vastupanuvõimet ebasoodsate tegurite suhtes. Keha jõudude kiire mobiliseerimine toimib kaitsva reaktsioonina stressiseisundile.

"Somaatilise stressiga" lahendatakse organismi üldise vastupanuvõime tõstmise ülesanne vastavalt joonisel 13 näidatud skeemile.

Riis. 13 - keha üldise vastupanuvõime suurendamise skeem, kui

homöostaas

Homöostaas, homöorees, homöomorfoos - keha seisundi tunnused. Organismi süsteemne olemus avaldub eelkõige selle võimes isereguleeruda pidevalt muutuvates keskkonnatingimustes. Kuna kõik keha elundid ja koed koosnevad rakkudest, millest igaüks on suhteliselt iseseisev organism, on inimkeha normaalseks toimimiseks suur tähtsus inimese sisekeskkonna seisundil. Inimkehale – maismaaolendile – on keskkond atmosfäär ja biosfäär, samas kui see suhtleb teatud määral litosfääri, hüdrosfääri ja noosfääriga. Samal ajal on enamik inimkeha rakke sukeldatud vedelasse keskkonda, mida esindavad veri, lümf ja rakkudevaheline vedelik. Inimkeskkonnaga suhtlevad otseselt ainult terviklikud koed, kõik muud rakud on välismaailmast isoleeritud, mis võimaldab organismil nende olemasolu tingimusi suures osas standardida. Eelkõige tagab võime hoida püsivat kehatemperatuuri umbes 37 ° C juures ainevahetusprotsesside stabiilsuse, kuna kõik biokeemilised reaktsioonid, mis moodustavad ainevahetuse olemuse, sõltuvad suuresti temperatuurist. Sama oluline on hoida keha vedelas keskkonnas pidevat hapniku, süsihappegaasi, erinevate ioonide kontsentratsiooni jms pinget. Normaalsetes eksistentsitingimustes, sealhulgas kohanemise ja tegevuse ajal, esinevad sellistes parameetrites väikesed kõrvalekalded, kuid need kõrvaldatakse kiiresti, keha sisekeskkond taastub stabiilse normi juurde. 19. sajandi suur prantsuse füsioloog. Claude Bernard ütles: "Sisekeskkonna püsivus on vaba elu eeldus." Füsioloogilisi mehhanisme, mis tagavad sisekeskkonna püsivuse säilimise, nimetatakse homöostaatilisteks ja nähtust ennast, mis peegeldab organismi võimet sisekeskkonda isereguleerida, nimetatakse homöostaasiks. Selle termini võttis 1932. aastal kasutusele W. Cannon, üks neist 20. sajandi füsioloogidest, kes koos N. A. Bernsteini, P. K. Anokhini ja N. Wieneriga seisis kontrolliteaduse – küberneetika – algallikate juures. Mõistet "homöostaas" ei kasutata mitte ainult füsioloogilistes, vaid ka küberneetilistes uuringutes, kuna just keeruka süsteemi mis tahes omaduste püsivuse säilitamine on mis tahes kontrolli peamine eesmärk.

Teine tähelepanuväärne teadlane K. Waddington juhtis tähelepanu asjaolule, et keha suudab säilitada mitte ainult oma sisemise oleku stabiilsuse, vaid ka dünaamiliste karakteristikute suhtelise püsivuse, s.o protsesside kulgemise ajas. Seda nähtust nimetati analoogselt homöostaasiga homöorees. See on eriti oluline kasvavale ja arenevale organismile ning seisneb selles, et organism suudab oma dünaamiliste transformatsioonide käigus säilitada (muidugi teatud piirides) "arengukanalit". Eelkõige, kui laps jääb haiguse või sotsiaalsetest põhjustest (sõda, maavärin jne) põhjustatud elutingimuste järsu halvenemise tõttu oma normaalselt arenevatest eakaaslastest oluliselt maha, ei tähenda see, et selline mahajäämus oleks saatuslik ja pöördumatu. Kui ebasoodsate sündmuste periood lõpeb ja laps saab arenguks piisavad tingimused, siis nii kasvu kui ka funktsionaalse arengu taseme poolest jõuab ta peagi eakaaslastele järele ega erine tulevikus neist oluliselt. See seletab tõsiasja, et varases eas raske haiguse läbi põdenud lastest kasvavad sageli terved ja proportsionaalse kehaehitusega täiskasvanud. Homöorees mängib olulist rolli nii ontogeneetilise arengu juhtimises kui ka kohanemisprotsessides. Samal ajal ei ole homöoreesi füsioloogilisi mehhanisme veel piisavalt uuritud.

Keha püsivuse eneseregulatsiooni kolmas vorm on homöomorfoos - võime säilitada vormi muutumatust. See omadus on iseloomulikum täiskasvanud organismile, kuna kasv ja areng ei sobi kokku vormi muutumatusega. Sellegipoolest, kui arvestada lühikesi ajaperioode, eriti kasvu pidurdamise perioode, võib lastel tuvastada homöomorfoosi võimet. Me räägime sellest, et kehas toimub pidev selle koostises olevate rakkude põlvkondade vahetus. Rakud ei ela kaua (ainsaks erandiks on närvirakud): keharakkude normaalne eluiga on nädalaid või kuid. Sellegipoolest kordab iga uus rakkude põlvkond peaaegu täpselt eelmise põlvkonna kuju, suurust, asukohta ja vastavalt ka funktsionaalseid omadusi. Spetsiaalsed füsioloogilised mehhanismid hoiavad ära olulised muutused kehakaalus nälgimise või ülesöömise tingimustes. Eeskätt nälgimise ajal suureneb järsult toitainete seeduvus ja ülesöömise ajal, vastupidi, "põletakse" suurem osa toiduga kaasas olevatest valkudest, rasvadest ja süsivesikutest ilma, et organismile sellest kasu oleks. On tõestatud (NA Smirnova), et täiskasvanud inimesel on järsud ja olulised kehakaalu muutused (peamiselt rasva hulga tõttu) mis tahes suunas kindlad märgid kohanemise katkemisest, ülepingest ja viitavad keha funktsionaalsele düsfunktsioonile. . Lapse keha muutub eriti tundlikuks välismõjude suhtes kõige kiirema kasvu perioodidel. Homöomorfoosi rikkumine on sama ebasoodne märk kui homöostaasi ja homöoreesi rikkumine.

Bioloogiliste konstantide mõiste. Keha on tohutu hulga mitmesuguste ainete kompleks. Keharakkude elutegevuse käigus võib nende ainete kontsentratsioon oluliselt muutuda, mis tähendab sisekeskkonna muutumist. Poleks mõeldav, kui organismi juhtimissüsteemid oleksid sunnitud jälgima kõigi nende ainete kontsentratsiooni, s.t. omada palju andureid (retseptoreid), analüüsida pidevalt hetkeseisu, teha juhtimisotsuseid ja jälgida nende efektiivsust. Selliseks kõikide parameetrite kontrollimise režiimiks ei piisaks ei infost ega ka keha energiaressurssidest. Seetõttu piirdub keha suhteliselt väikese hulga kõige olulisemate näitajate jälgimisega, mida tuleb valdava enamuse keharakkude heaoluks suhteliselt konstantsel tasemel hoida. Need kõige jäigemalt homöostaatilised parameetrid muutuvad seega "bioloogilisteks konstantideks" ja nende muutumatuse tagavad mõnikord üsna olulised kõikumised muudes parameetrites, mis ei kuulu homöostaatiliste kategooriasse. Seega võib homöostaasi reguleerimisega seotud hormoonide tase veres muutuda kümnekordselt, olenevalt sisekeskkonna seisundist ja välistegurite mõjust. Samal ajal muutuvad homöostaatilised parameetrid vaid 10-20%.

Olulisemad bioloogilised konstandid. Olulisemate bioloogiliste konstantide hulgas, mille säilitamise eest suhteliselt muutumatul tasemel vastutavad keha mitmesugused füsioloogilised süsteemid, tuleks mainida. kehatemperatuur, vere glükoosisisaldus, H + ioonide sisaldus kehavedelikes, hapniku ja süsinikdioksiidi osaline pinge kudedes.

Haigus kui homöostaasi häirete sümptom või tagajärg. Peaaegu kõik inimeste haigused on seotud homöostaasi rikkumisega. Nii on näiteks paljude nakkushaiguste, aga ka põletikuliste protsesside korral kehas järsult häiritud temperatuuri homöostaas: tekib palavik (palavik), mõnikord eluohtlik. Sellise homöostaasi rikkumise põhjus võib olla nii neuroendokriinse reaktsiooni tunnused kui ka perifeersete kudede aktiivsuse häired. Sel juhul on haiguse ilming - palavik - homöostaasi rikkumise tagajärg.

Tavaliselt kaasneb palavikuliste seisunditega atsidoos – happe-aluse tasakaalu rikkumine ja kehavedelike reaktsiooni nihkumine happepoolele. Atsidoos on iseloomulik ka kõikidele haigustele, mis on seotud südame-veresoonkonna ja hingamisteede halvenemisega (südame ja veresoonte haigused, bronhopulmonaalsüsteemi põletikulised ja allergilised kahjustused jne). Sageli kaasneb atsidoos vastsündinu esimestel elutundidel, eriti kui normaalne hingamine ei alanud kohe pärast sündi. Selle seisundi kõrvaldamiseks asetatakse vastsündinu spetsiaalsesse kõrge hapnikusisaldusega kambrisse. Suure lihaspingega metaboolne atsidoos võib tekkida igas vanuses inimestel ja väljendub õhupuuduse ja suurenenud higistamisena, samuti valulike aistingutena lihastes. Pärast töö lõpetamist võib atsidoosi seisund kesta mitu minutit kuni 2-3 päeva, olenevalt väsimusastmest, vormist ja homöostaatiliste mehhanismide tõhususest.

Väga ohtlikud haigused, mis põhjustavad vee-soola homöostaasi rikkumist, näiteks koolera, mille korral eemaldatakse kehast tohutul hulgal vett ja kuded kaotavad oma funktsionaalsed omadused. Paljud neeruhaigused põhjustavad ka vee-soola homöostaasi rikkumist. Mõne sellise haiguse tagajärjel võib tekkida alkaloos – leeliseliste ainete kontsentratsiooni liigne tõus veres ja pH tõus (nihkumine aluselise poole).

Mõnel juhul võivad väikesed, kuid pikaajalised homöostaasi häired põhjustada teatud haiguste arengut. Seega on tõendeid selle kohta, et suhkru ja muude glükoosi homöostaasi häirivate süsivesikute allikate liigne tarbimine põhjustab kõhunäärme kahjustusi, mille tulemusena tekib diabeet. Ohtlik on ka laua- ja muude mineraalsoolade, kuumade vürtside jms liigne tarbimine, mis suurendavad eritussüsteemi koormust. Neerud ei pruugi toime tulla kehast eemaldatavate ainete rohkusega, mille tagajärjeks on vee-soola homöostaasi rikkumine. Üks selle ilmingutest on turse - vedeliku kogunemine keha pehmetesse kudedesse. Turse põhjus peitub tavaliselt kas südame-veresoonkonna süsteemi puudulikkuses või neerude ja sellest tulenevalt mineraalide ainevahetuse häiretes.

Selle kontseptsiooni tutvustas Ameerika psühholoog W.B. Kahur seoses mis tahes protsessidega, mis muudavad algseisundit või olekute jada, käivitades uusi protsesse, mille eesmärk on taastada algtingimused. Mehaaniline homöostaat on termostaat. Seda terminit kasutatakse füsioloogilises psühholoogias, et kirjeldada mitmeid autonoomses närvisüsteemis toimivaid keerulisi mehhanisme, mis reguleerivad selliseid tegureid nagu kehatemperatuur, biokeemia, vererõhk, vedeliku tasakaal, ainevahetus jne. näiteks kehatemperatuuri muutus käivitab mitmesuguseid protsesse, nagu värisemine, ainevahetuse kiirenemine, soojuse tõus või säilitamine kuni normaalse temperatuuri saavutamiseni. Homöostaatiliste psühholoogiliste teooriate näideteks on tasakaaluteooria (Heider, 1983), kongruentsusteooria (Osgood, Tannenbaum, 1955), kognitiivse dissonantsi teooria (Festinger, 1957), sümmeetriateooria (Newcomb, 1953) jne. Alternatiivina homöostaatilisele lähenemisele , pakutakse välja heterostaatiline lähenemine, mis eeldab tasakaaluseisundite olemasolu põhimõttelist võimalust ühtses tervikus (vt heterostaas).

HOMEOSTAAS

homöostaas) - tasakaalu säilitamine vastandlike mehhanismide või süsteemide vahel; füsioloogia alusprintsiip, mida tuleks pidada ka vaimse käitumise põhiseaduseks.

HOMEOSTAAS

homöostaas Organismide kalduvus säilitada oma püsiv olek. Cannoni (1932), termini algataja sõnul: "Organismid, mis koosnevad ainest, mida iseloomustab suurim varieeruvus ja ebastabiilsus, on mingil moel omandanud vahendid püsivuse säilitamiseks ja stabiilsuse säilitamiseks tingimustes, mida tuleks mõistlikult pidada absoluutselt hävitavateks. ." Freudi RÕÕMUPÕHIMÕTE ja tema poolt kasutatud Fechneri PIDEV PÕHIMÕTE on tavaliselt käsitletud psühholoogiliste mõistetena, mis on analoogsed homöostaasi füsioloogilise kontseptsiooniga, s.t. need viitavad sellele, et on olemas programmeeritud kalduvus hoida psühholoogilist PINGET konstantsel optimaalsel tasemel, mis on sarnane keha kalduvusega säilitada konstantset verekeemiat, temperatuuri jne.

HOMEOSTAAS

süsteemi liikuv tasakaaluseisund, mida säilitab selle vastumõju häirivatele välistele ja sisemistele teguritele. Keha erinevate füsioloogiliste parameetrite püsivuse säilitamine. Homöostaasi mõiste töötati algselt välja füsioloogias, et selgitada keha sisekeskkonna püsivust ja selle põhiliste füsioloogiliste funktsioonide stabiilsust. Selle idee töötas välja Ameerika füsioloog W. Cannon oma doktriinis keha kui avatud süsteemi tarkusest, mis pidevalt säilitab stabiilsuse. Süsteemi ohustavate muutuste kohta signaale saades lülitab keha sisse seadmed, mis jätkavad tööd, kuni on võimalik see tasakaaluolekusse naasta, parameetrite eelmiste väärtuste juurde. Homöostaasi põhimõte läks füsioloogiast üle küberneetikasse ja teistesse teadustesse, sealhulgas psühholoogiasse, omandades üldisema tähenduse süstemaatilise lähenemise ja tagasisidel põhineva eneseregulatsiooni printsiibile. Idee, et iga süsteem püüab säilitada stabiilsust, kandus üle organismi ja keskkonna koostoimesse. Selline ülekanne on tüüpiline, eelkõige:

1) neobiheiviorismile, mis leiab, et uus motoorne reaktsioon on fikseeritud organismi vabanemise tõttu tema homöostaasi rikkunud vajadusest;

2) J. Piaget' kontseptsioonile, kes usub, et vaimne areng toimub keha ja keskkonna tasakaalustamise protsessis;

3) K. Levini väljateooriale, mille kohaselt motivatsioon tekib mittetasakaalus "pingete süsteemis";

4) Gestalt-psühholoogiale, mis märgib, et kui vaimse süsteemi komponentide tasakaal on häiritud, püüab see seda taastada. Ent iseregulatsiooni fenomeni selgitav homöostaasi printsiip ei saa paljastada psüühika ja selle aktiivsuse muutuste allikat.

HOMEOSTAAS

kreeka keel homeios – sarnane, sarnane, statis – seismine, liikumatus). Mis tahes süsteemi (bioloogiline, vaimne) liikuv, kuid stabiilne tasakaal, mis on tingitud selle vastuseisust sise- ja välisteguritele, mis seda tasakaalu rikuvad (vt Cannoni talamuse emotsioonide teooria. G. põhimõtet kasutatakse laialdaselt füsioloogias, küberneetikas, psühholoogias , see seletab kohanemisvõimet Vaimne G. säilitab optimaalsed tingimused aju ja närvisüsteemi toimimiseks eluprotsessis.

HOMEOSTAAS (ON)

kreeka keelest homoios - sarnane + staas - seistes; tähed, mis tähendab "olema samas olekus").

1. Kitsas (füsioloogilises) tähenduses G. - keha sisekeskkonna põhiomaduste suhtelise püsivuse säilitamise protsessid (näiteks kehatemperatuuri, vererõhu, veresuhkru jne püsivus) paljudes keskkonnatingimustes. Suurt rolli G. mängib vegetatiivse n ühistegevus. c, hüpotalamus ja ajutüvi, samuti endokriinsüsteem, samas kui osaliselt neurohumoraalne regulatsioon G. See viiakse läbi "autonoomselt" psüühikast ja käitumisest. Hüpotalamus "otsustab", millise G. rikkumise korral on vaja pöörduda kõrgeimate kohanemisvormide poole ja käivitada käitumise bioloogilise motivatsiooni mehhanism (vt Ajami vähendamise hüpotees, Vajadused).

Mõiste "G." tutvustas Amer. füsioloog Walter Cannon (Cannon, 1871-1945) 1929. aastal kujunes aga sisekeskkonna mõiste ja selle püsivuse mõiste välja palju varem kui fr. füsioloog Claude Bernard (Bernard, 1813-1878).

2. Laias tähenduses mõiste "G." kohaldatakse mitmesugustele süsteemidele (biotsenoosid, populatsioonid, indiviidid, sotsiaalsed süsteemid jne). (B.M.)

homöostaas

homöostaas) Selleks, et muutuvates ja sageli vaenulikes keskkonnatingimustes ellu jääda ja vabalt liikuda, peavad keerulised organismid säilitama oma sisekeskkonna suhteliselt konstantsena. Seda sisemist püsivust nimetas Walter B. Cannon "G-ks". Cannon kirjeldas oma leide kui näiteid püsiva oleku säilitamisest avatud süsteemides. 1926. aastal pakkus ta sellise püsiseisundi jaoks välja termini "G". ja pakkus välja selle olemust puudutavate postulaatide süsteemi, mida hiljem laiendati selleks ajaks teadaolevate homöostaatiliste ja regulatiivsete mehhanismide ülevaate avaldamise ettevalmistamiseks. Cannon väitis, et organism suudab homöostaatiliste reaktsioonide kaudu säilitada rakkudevahelise vedeliku (vedeliku maatriksi) stabiilsust, kontrollides ja reguleerides. kehatemperatuur, vererõhk ja muud sisekeskkonna parameetrid, mille hoidmine teatud piirides on eluks vajalik. G. tzh säilitatakse rakkude normaalseks toimimiseks vajalike ainete tarnetasemete suhtes. Kennoni pakutud G. kontseptsioon ilmus isereguleeruvate süsteemide olemasolu, olemust ja põhimõtteid käsitlevate sätete kogumi kujul. Ta rõhutas, et keerulised elusolendid on avatud süsteemid, mis on moodustatud muutuvatest ja ebastabiilsetest komponentidest, mis on selle avatuse tõttu pidevalt allutatud häirivatele välismõjudele. Seega peavad need pidevalt muutuvad süsteemid säilitama keskkonna suhtes püsivuse, et säilitada eluks soodsad tingimused. Selliste süsteemide korrigeerimine peaks toimuma pidevalt. Seetõttu iseloomustab G. pigem kui absoluutselt stabiilset seisundit. Avatud süsteemi kontseptsioon on seadnud kahtluse alla kõik traditsioonilised arusaamad organismi analüüsi piisava ühiku kohta. Kui näiteks süda, kopsud, neerud ja veri on isereguleeruva süsteemi osad, siis nende tegevust või funktsiooni ei saa nende iga üksiku uurimise põhjal mõista. Täielik mõistmine on võimalik ainult siis, kui tead, kuidas need osad teiste suhtes toimivad. Avatud süsteemi kontseptsioon seab kahtluse alla ka kõik traditsioonilised seisukohad põhjuslikkuse kohta, pakkudes lihtsa järjestikuse või lineaarse põhjuslikkuse asemel keerukat vastastikust määramist. Seega on G.-st saanud uus vaatenurk nii erinevate süsteemide käitumise käsitlemisel kui ka inimeste kui avatud süsteemide elementide mõistmisel. Vt ka Kohanemine, Üldine kohanemissündroom, Üldsüsteemid, Objektiivi mudel, Hinge-keha suhete küsimus R. Enfield

HOMEOSTAAS

elusorganismide iseregulatsiooni üldpõhimõte, mille Cannon sõnastas 1926. aastal. Perls rõhutab selle kontseptsiooni tähtsust oma 1950. aastal alustatud, 1970. aastal lõpetatud ja pärast tema surma 1973. aastal ilmunud töös "The Gestalt Approach and Eye Witness to Therapy".

homöostaas

Protsess, mille käigus keha säilitab tasakaalu oma sisemises füsioloogilises keskkonnas. Homöostaatiliste impulsside kaudu tekib tung süüa, juua ja reguleerida kehatemperatuuri. Näiteks kehatemperatuuri langus käivitab palju protsesse (näiteks värisemine), mis aitavad taastada normaalset temperatuuri. Seega käivitab homöostaas muud protsessid, mis toimivad regulaatoritena ja taastavad optimaalse oleku. Analoogina saab tuua termostaadi juhtimisega keskküttesüsteemi. Kui toatemperatuur langeb alla termostaadis seatud väärtuste, lülitab see sisse aurukatla, mis pumpab küttesüsteemi kuuma vett, tõstes temperatuuri. Kui temperatuur ruumis jõuab normaalsele tasemele, lülitab termostaat aurukatla välja.

HOMEOSTAAS

homöostaas) - keha sisekeskkonna püsivuse säilitamise füsioloogiline protsess (toim.), mille käigus hoitakse vaatamata tasakaalus erinevaid keha parameetreid (näiteks vererõhk, kehatemperatuur, happe-aluse tasakaal). muutused keskkonnatingimustes. - Homöostaatiline.

homöostaas

Sõnamoodustus. Pärineb kreeka keelest. homoios - sarnane + staas - liikumatus.

Spetsiifilisus. Protsess, mille käigus saavutatakse keha sisekeskkonna suhteline püsivus (kehatemperatuuri, vererõhu, veresuhkru kontsentratsiooni püsivus). Eraldi mehhanismina saab eristada neuropsüühilist homöostaasi, mille tõttu on erinevate tegevusvormide rakendamisel tagatud närvisüsteemi toimimiseks optimaalsete tingimuste säilimine ja säilimine.

HOMEOSTAAS

Kreeka keelest tõlgituna tähendab sama olekut. Ameerika füsioloog W.B. Cannon võttis selle termini kasutusele, et viidata mis tahes protsessile, mis muudab olemasolevat seisundit või asjaolude kogumit ja selle tulemusena käivitab muid protsesse, mis täidavad regulatiivseid funktsioone ja taastavad algse oleku. Termostaat on mehaaniline homöostaat. Seda terminit kasutatakse füsioloogilises psühholoogias, viidates mitmetele keerukatele bioloogilistele mehhanismidele, mis toimivad autonoomse närvisüsteemi kaudu, reguleerides selliseid tegureid nagu kehatemperatuur, kehavedelikud ning nende füüsikalised ja keemilised omadused, vererõhk, veetasakaal, ainevahetus jne. Näiteks kehatemperatuuri langus käivitab mitmeid protsesse, nagu värisemine, piloerektsioon ja ainevahetuse kiirenemine, mis põhjustavad ja hoiavad kõrget temperatuuri kuni normaalse temperatuuri saavutamiseni.

HOMEOSTAAS

kreeka keelest homoios - sarnane + staas - olek, liikumatus) - dünaamilise tasakaalu tüüp, mis on iseloomulik keerukatele isereguleeruvatele süsteemidele ja seisneb süsteemi jaoks oluliste parameetrite hoidmises vastuvõetavates piirides. Mõiste "G." pakkus välja Ameerika füsioloog W. Cannon 1929. aastal inimkeha, loomade ja taimede seisundi kirjeldamiseks. Seejärel levis see mõiste laialt küberneetikas, psühholoogias, sotsioloogias jne. Homöostaatiliste protsesside uurimine hõlmab: 1) parameetrite, oluliste muudatuste valimist, milles häiritakse süsteemi normaalset toimimist; 2) nende parameetrite lubatud muutumise piirid välis- ja sisekeskkonna tingimuste mõjul; 3) spetsiifiliste mehhanismide kogum, mis hakkab toimima, kui muutujate väärtused väljuvad nendest piiridest (B. G. Yudin, 2001). Iga osapoole konfliktreaktsioon konflikti tekkimisel ja arenemisel ei ole midagi muud kui soov säilitada oma G. Parameeter, mille muutumine konfliktimehhanismi käivitab, on kahju, mida ennustatakse konflikti tagajärjel. vastase tegevus. Konflikti dünaamikat ja selle eskaleerumise tempot reguleerib tagasiside: konflikti ühe poole reaktsioon teise poole tegevusele. Venemaa on viimased 20 aastat arenenud süsteemina, mille tagasiside on kadunud, blokeeritud või äärmiselt nõrgenenud. Seetõttu on ebaratsionaalne riigi ja ühiskonna käitumine antud perioodi konfliktides, mis hävitasid riigi rahvamajanduse. G. teooria rakendamine sotsiaalsete konfliktide analüüsimisel ja reguleerimisel võib oluliselt tõsta kodumaiste konfliktoloogide töö efektiivsust.

homöostaas(vanakreeka ὁμοιοστάσις sõnast ὅμοιος - sama, sarnane ja στάσις - seismine, liikumatus) - iseregulatsioon, avatud süsteemi võime säilitada oma sisemise oleku dünaamiline tasakaal, mille eesmärk on koordineeritud tasakaal. Süsteemi soov end taastoota, taastada kaotatud tasakaal, ületada väliskeskkonna vastupanu. Populatsiooni homöostaas on populatsiooni võime säilitada teatud arv isendeid pikka aega.

Üldine informatsioon

homöostaasi omadused

ebastabiilsus
Tasakaalu poole püüdlemine
ettearvamatus

Põhiainevahetuse taseme reguleerimine sõltuvalt toitumisest.

Põhiartikkel: Tagasiside

Ökoloogiline homöostaas

Bioloogiline homöostaas

Raku homöostaas

Raku keemilise aktiivsuse reguleerimine saavutatakse mitmete protsesside kaudu, mille hulgas on erilise tähtsusega nii tsütoplasma enda struktuuri kui ka ensüümide struktuuri ja aktiivsuse muutus. Autoregulatsioon sõltub temperatuurist, happesuse astmest, substraadi kontsentratsioonist, teatud makro- ja mikroelementide olemasolust. Homöostaasi rakulised mehhanismid on suunatud kudede või elundite looduslikult surnud rakkude taastamisele nende terviklikkuse rikkumise korral.

Taastumine-keha struktuurielementide uuendamise ja nende arvu taastamise protsess pärast kahjustusi, mille eesmärk on tagada vajalik funktsionaalne aktiivsus

Sõltuvalt regeneratiivsest reaktsioonist võib imetajate kuded ja elundid jagada kolme rühma:

1) kuded ja elundid, mida iseloomustab rakkude regeneratsioon (luud, lahtine sidekude, hematopoeetiline süsteem, endoteel, mesoteel, seedetrakti limaskestad, hingamisteed ja urogenitaalsüsteem)

2) kuded ja elundid, mida iseloomustab rakuline ja rakusisene regeneratsioon (maks, neerud, kopsud, sile- ja skeletilihased, autonoomne närvisüsteem, kõhunääre, endokriinsüsteem)

3) koed, mida iseloomustab peamiselt või eranditult rakusisene regeneratsioon (kesknärvisüsteemi müokardi- ja ganglionrakud)

Evolutsiooni käigus tekkis 2 tüüpi regeneratsiooni: füsioloogiline ja reparatiivne.

Muud alad

Aktuaar võib rääkida riski homöostaas milles näiteks inimesed, kelle autole on paigaldatud mitteblokeeruv pidurisüsteem, ei ole turvalisemas olukorras kui need, kellel see pole paigaldatud, sest need inimesed kompenseerivad alateadlikult riskantse sõiduga turvalisema auto. See juhtub seetõttu, et mõned hoidmismehhanismid – näiteks hirm – lakkavad töötamast.

stressi homöostaas

Näited

termoregulatsioon
- Liiga madala kehatemperatuuri korral võib alata skeletilihaste värisemine.
Keemiline regulatsioon

Allikad

1. O.-Ja.L.Bekish. Meditsiiniline bioloogia. - Minsk: Urajay, 2000. - 520 lk. - ISBN 985-04-0336-5.

Teema № 13. Homöostaas, selle reguleerimise mehhanismid.