Az élőlényekben rejlő tulajdonságok között említik a homeosztázist. Ez a fogalom egy szervezetre jellemző relatív állandóságra utal. Érdemes részletesen megérteni, miért van szükség a homeosztázisra, mi az, és hogyan nyilvánul meg.

A homeosztázis az élő szervezet olyan tulajdonsága, amely lehetővé teszi számára, hogy fontos jellemzőit elfogadható határokon belül tartsa. A normál működéshez a belső környezet és az egyéni mutatók állandósága szükséges.

A külső hatások és a kedvezőtlen tényezők olyan változásokhoz vezetnek, amelyek negatívan befolyásolják az általános állapotot. De a szervezet képes magától felépülni, és visszaadja jellemzőit az optimális szintre. Ez a kérdéses ingatlan miatt történik.

Figyelembe véve a homeosztázis fogalmát és annak megállapítását, hogy mi az, meg kell határozni, hogyan valósul meg ez a tulajdonság. Ezt a legkönnyebben úgy érthetjük meg, ha cellákat használunk példaként. Mindegyik rendszert a mobilitás jellemez. Bizonyos körülmények hatására a tulajdonságai megváltozhatnak.

A normális működéshez a sejtnek rendelkeznie kell a létezéséhez optimális tulajdonságokkal. Ha a mutatók eltérnek a normától, a vitalitás csökken. A halál megelőzése érdekében minden ingatlant vissza kell állítani az eredeti állapotába.

Erről szól a homeosztázis. Semlegesít minden olyan változást, amely a sejtre gyakorolt ​​hatás következtében fellép.

Meghatározás

Határozzuk meg, mi ez a tulajdonsága az élő szervezetnek. Kezdetben ezt a kifejezést az állandó belső környezet fenntartásának képességének leírására használták. A tudósok azt feltételezték, hogy ez a folyamat csak az intercelluláris folyadékot, a vért és a nyirokrendszert érinti.

Állandóságuk teszi lehetővé a szervezet számára, hogy stabil állapotot tartson fenn. De később kiderült, hogy ez a képesség minden nyílt rendszer velejárója.

A homeosztázis definíciója megváltozott. Ma ez a neve egy nyitott rendszer önszabályozásának, amely a dinamikus egyensúly fenntartásából áll, koordinált reakciók végrehajtásával. Nekik köszönhetően a rendszer viszonylag állandó paramétereket tart fenn, amelyek a normál élethez szükségesek.

Ezt a kifejezést nemcsak a biológiában kezdték használni. Alkalmazást talált a szociológiában, a pszichológiában, az orvostudományban és más tudományokban. Mindegyiknek megvan a maga értelmezése ennek a fogalomnak, de van egy közös lényegük - az állandóság.

Jellemzők

Annak megértéséhez, hogy pontosan mit nevezünk homeosztázisnak, meg kell találnia, hogy mik ennek a folyamatnak a jellemzői.

A jelenségnek a következő jellemzői vannak:

1. Az egyensúlyra való törekvés. Egy nyitott rendszer minden paraméterének összhangban kell lennie egymással.
2. Az alkalmazkodási lehetőségek azonosítása. A paraméterek megváltoztatása előtt a rendszernek meg kell határoznia, hogy lehetséges-e alkalmazkodni a megváltozott életkörülményekhez. Ez elemzés útján történik.
3. Az eredmények kiszámíthatatlansága. A mutatók szabályozása nem mindig vezet pozitív változásokhoz.

A vizsgált jelenség összetett folyamat, amelynek megvalósítása különböző körülményektől függ. Előfordulását egy nyitott rendszer tulajdonságai és működési feltételeinek sajátosságai határozzák meg.

Alkalmazás a biológiában

Ezt a kifejezést nem csak élőlényekkel kapcsolatban használják. Különféle területeken használják. Ahhoz, hogy jobban megértsük, mi a homeosztázis, meg kell találnia, hogy a biológusok milyen jelentést tulajdonítanak neki, mivel ez az a terület, ahol leggyakrabban használják.

Ez a tudomány kivétel nélkül minden lénynek tulajdonítja ezt a tulajdonságot, tekintet nélkül azok felépítésére. Jellemzően egysejtű és többsejtű. Az egysejtű szervezetekben az állandó belső környezet fenntartásában nyilvánul meg.

A bonyolultabb szerkezetű szervezetekben ez a jellemző az egyes sejtekre, szövetekre, szervekre és rendszerekre vonatkozik. Az állandó paraméterek között szerepel a testhőmérséklet, a vér összetétele és az enzimtartalom.

A biológiában a homeosztázis nemcsak az állandóság megőrzését jelenti, hanem a szervezetnek a változó környezeti feltételekhez való alkalmazkodási képességét is.

A biológusok kétféle lényt különböztetnek meg:

1. Konformációs, amelyben a szervezet jellemzői a feltételektől függetlenül megmaradnak. Ide tartoznak a melegvérű állatok.
2. Szabályozó, a külső környezet változásaira reagáló és azokhoz való alkalmazkodás. Ide tartoznak a kétéltűek.

Ha ezen a területen jogsértések vannak, a helyreállítás vagy az alkalmazkodás nem figyelhető meg. A test sebezhetővé válik és meghalhat.

Hogyan történik ez emberekben?

Az emberi test nagyszámú sejtből áll, amelyek egymással kapcsolatban állnak, és szöveteket, szerveket és szervrendszereket alkotnak. A külső hatások következtében az egyes rendszerekben és szervekben változások következhetnek be, amelyek az egész szervezetben változásokat vonnak maguk után.

De a normális működéshez a szervezetnek meg kell őriznie az optimális funkciókat. Ennek megfelelően minden becsapódás után vissza kell térnie eredeti állapotába. Ez a homeosztázis miatt következik be.

Ez a tulajdonság olyan paraméterekre van hatással, mint például:

• hőmérséklet,
• tápanyagtartalom
• savasság,
• vérösszetétel,
• hulladék elszállítás.

Mindezek a paraméterek befolyásolják a személy egészének állapotát. Az élet megőrzéséhez hozzájáruló kémiai reakciók normális lefolyása tőlük függ. A homeosztázis lehetővé teszi a korábbi mutatók visszaállítását bármilyen behatás után, de nem okoz adaptív reakciókat. Ez a tulajdonság nagyszámú egyidejűleg működő folyamat általános jellemzője.

A vérért

A vér homeosztázis az egyik fő jellemző, amely befolyásolja az élőlény életképességét. Folyékony alapja a vér, hiszen minden szövetben és szervben megtalálható.

Ennek köszönhetően a test egyes részeit oxigénnel látják el, eltávolítják a káros anyagokat és anyagcseretermékeket.

Ha zavarok vannak a vérben, akkor ezeknek a folyamatoknak a teljesítménye romlik, ami befolyásolja a szervek és rendszerek működését. Az összes többi funkció összetételének állandóságától függ.

Ennek az anyagnak a következő paramétereket viszonylag állandó szinten kell tartania:

• savasság szintje;
• ozmotikus nyomás;
• plazma elektrolit arány;
• a glükóz mennyisége;
• sejtes összetétel.

Annak köszönhetően, hogy ezeket a mutatókat a normál határokon belül tartják, még a kóros folyamatok hatására sem változnak. Kisebb ingadozások rejlenek bennük, és ez nem árt. De ritkán haladják meg a normál értékeket.

Ez érdekes! Ha ezen a területen zavarok lépnek fel, a vérparaméterek nem térnek vissza eredeti helyzetükbe. Ez súlyos problémák jelenlétét jelzi. A szervezet képtelenné válik az egyensúly fenntartására. Ennek eredményeként fennáll a komplikációk veszélye.

Használata az orvostudományban

Ezt a fogalmat széles körben használják az orvostudományban. Ezen a területen lényege szinte hasonló a biológiai jelentéséhez. Ez a fogalom az orvostudományban a kompenzációs folyamatokat és a szervezet önszabályozási képességét takarja.

Ez a fogalom magában foglalja a szabályozó funkció megvalósításában részt vevő összes összetevő kapcsolatait és kölcsönhatásait. Lefedi az anyagcsere folyamatokat, a légzést és a vérkeringést.

Az orvosi kifejezések között az a különbség, hogy a tudomány a homeosztázist a kezelés kiegészítő tényezőjének tekinti. Betegségekben a szervek működése megzavarodik a szervek károsodása miatt. Ez az egész testet érinti. Terápia segítségével lehetőség van a problémás szerv tevékenységének helyreállítására. A szóban forgó képesség hozzájárul hatékonyságának növeléséhez. Az eljárásoknak köszönhetően a szervezet maga irányítja a kóros jelenségek megszüntetésére irányuló erőfeszítéseket, megpróbálja visszaállítani a normális paramétereket.

Ennek lehetőségeinek hiányában beindul egy adaptációs mechanizmus, amely a sérült szerv terhelésének csökkentésében nyilvánul meg. Ez lehetővé teszi a károsodás csökkentését és a betegség aktív progressziójának megelőzését. Azt mondhatjuk, hogy az orvostudományban az olyan fogalmat, mint a homeosztázis, gyakorlati szempontból tekintjük.

Wikipédia

Bármely kifejezés jelentését vagy bármely jelenség jellemzőjét leggyakrabban a Wikipédiából ismerjük meg. Ezt a koncepciót részletesen, de a legegyszerűbb értelemben vizsgálja: a test alkalmazkodási, fejlődési és túlélési vágyának nevezi.

Ezt a megközelítést az magyarázza, hogy ennek a tulajdonságnak a hiányában az élőlény nehezen tud alkalmazkodni a változó környezeti feltételekhez és a megfelelő irányba fejlődni.

És ha zavarok lépnek fel a működésben, a lény egyszerűen meghal, mivel nem tud visszatérni normál állapotába.

Fontos! A folyamat végrehajtásához szükséges, hogy minden szerv és rendszer harmonikusan működjön. Ez biztosítja, hogy minden létfontosságú paraméter a normál határokon belül maradjon. Ha egy adott mutatót nem lehet szabályozni, az a folyamat végrehajtásával kapcsolatos problémákat jelez.

Példák

E jelenség példái segítenek megérteni, mi a homeosztázis a szervezetben. Az egyik az állandó testhőmérséklet fenntartása. Néhány változás benne rejlik, de ezek csekélyek. A hőmérséklet súlyos emelkedése csak betegségek jelenlétében figyelhető meg. Egy másik példa a vérnyomás mérése. A mutatók jelentős növekedése vagy csökkenése egészségügyi problémák miatt következik be. Ugyanakkor a szervezet arra törekszik, hogy visszatérjen a normál jellemzőihez.

Hasznos videó

Foglaljuk össze

A vizsgált tulajdonság az egyik kulcsfontosságú a normális működéshez és az élet megőrzéséhez, ez a létfontosságú paraméterek optimális mutatóinak visszaállításának képessége. Ezekben bekövetkező változások külső hatások vagy patológiák hatására következhetnek be. Ennek a képességnek köszönhetően az élőlények ellenállnak a külső tényezőknek.

Homeosztázis(ógörög ὁμοιοστάσις szóból ὅμοιος - azonos, hasonló és στάσις - álló, mozdulatlanság) - önszabályozás, a nyitott rendszer azon képessége, hogy fenntartsa belső állapotának koordinált, dinamikus reakciójának állandóságát. A rendszer vágya, hogy újratermelje önmagát, helyreállítsa az elveszett egyensúlyt, és leküzdje a külső környezet ellenállását. A populáció homeosztázis egy populáció azon képessége, hogy bizonyos számú egyedét hosszú ideig fenntartsa.

Általános információk

A homeosztázis tulajdonságai

• Instabilitás
• Az egyensúlyra való törekvés
• Kiszámíthatatlanság

• A bazális anyagcsere szintjének szabályozása az étrendtől függően.

Fő cikk: Visszacsatolás

Ökológiai homeosztázis

Biológiai homeosztázis

Sejtes homeosztázis

A sejt kémiai aktivitásának szabályozása számos folyamaton keresztül valósul meg, amelyek közül különösen fontos a citoplazma szerkezetének változása, valamint az enzimek szerkezete és aktivitása. Az önszabályozás függ a hőmérséklettől, a savasság mértékétől, a szubsztrátum koncentrációjától, valamint bizonyos makro- és mikroelemek jelenlététől. A homeosztázis sejtmechanizmusai a szövetek vagy szervek természetesen elhalt sejtjeinek helyreállítására irányulnak integritásuk megsértése esetén.

Regeneráció-a szervezet szerkezeti elemeinek frissítése és mennyiségük károsodás utáni helyreállítása, a szükséges funkcionális aktivitás biztosítása érdekében

A regenerációs reakciótól függően az emlősök szövetei és szervei 3 csoportra oszthatók:

1) sejtregenerációval jellemezhető szövetek és szervek (csontok, laza kötőszövet, vérképző rendszer, endotélium, mezotélium, a gyomor-bél traktus nyálkahártyája, légutak és húgyúti rendszer)

2) sejtes és intracelluláris regenerációval jellemezhető szövetek és szervek (máj, vese, tüdő, sima- és vázizmok, vegetatív idegrendszer, hasnyálmirigy, endokrin rendszer)

3) túlnyomórészt vagy kizárólag intracelluláris regenerációval jellemezhető szövetek (a központi idegrendszer szívizom- és ganglionsejtjei)

Az evolúció során 2 típusú regeneráció alakult ki: fiziológiai és reparatív.

Egyéb területek

Egy aktuárius beszélhet róla kockázati homeosztázis, amelyben például azok, akiknek autójában blokkolásgátló fékrendszer van, nincsenek nagyobb biztonságban, mint azok, akiknek nincs beszerelve, mert ezek az emberek öntudatlanul kockázatosabb vezetéssel kompenzálják a biztonságosabb autót. Ez azért történik, mert egyes tartómechanizmusok – például a félelem – megszűnnek működni.

stressz homeosztázis

Példák

• Hőszabályozás
  • Túl alacsony testhőmérséklet esetén a vázizom remegés kezdődhet.
• Kémiai szabályozás

Források

1. O.-Ya.L. Orvosi biológia. - Minszk: Urajai, 2000. - 520 p. - ISBN 985-04-0336-5.

13. témakör Homeosztázis, szabályozásának mechanizmusai.

A test, mint nyitott önszabályozó rendszer.

Az élő szervezet olyan nyitott rendszer, amely az idegrendszeren, az emésztőrendszeren, a légzőszerveken, a kiválasztó rendszeren, stb. keresztül kapcsolatban áll a környezettel.

A táplálékkal, vízzel, gázcserével zajló anyagcsere során különféle kémiai vegyületek kerülnek a szervezetbe, amelyek a szervezetben változásokon mennek keresztül, bejutnak a szervezet szerkezetébe, de nem maradnak meg tartósan. Az asszimilált anyagok lebomlanak, energiát szabadítanak fel, a bomlástermékek kikerülnek a külső környezetbe. A megsemmisült molekula helyére egy új, stb.

A test nyitott, dinamikus rendszer. Folyamatosan változó környezetben a szervezet egy bizonyos ideig stabil állapotot tart fenn.

A homeosztázis fogalma. A homeosztázis általános mintái élő rendszerekben.

Homeosztázis – az élő szervezet azon tulajdonsága, hogy fenntartja a belső környezet viszonylagos dinamikus állandóságát. A homeosztázis a kémiai összetétel relatív állandóságában, az ozmotikus nyomásban és az alapvető élettani funkciók stabilitásában fejeződik ki. A homeosztázis specifikus, és a genotípus határozza meg.

A szervezet egyedi tulajdonságainak épségének megőrzése az egyik legáltalánosabb biológiai törvény. Ezt a törvényt a nemzedékek vertikális sorozatában a szaporodási mechanizmusok, az egyed élete során pedig a homeosztázis mechanizmusok biztosítják.

A homeosztázis jelensége a szervezet evolúciósan kialakult, örökletesen rögzült alkalmazkodó tulajdonsága a normál környezeti feltételekhez. Ezek a feltételek azonban rövid vagy hosszú ideig a normál tartományon kívül eshetnek. Ilyen esetekben az adaptációs jelenségekre nemcsak a belső környezet szokásos tulajdonságainak helyreállítása, hanem a funkció rövid távú változásai is jellemzőek (például a szívműködés ritmusának növekedése és a szívműködés gyakoriságának növekedése). légzőmozgások fokozott izommunkával). A homeosztázis reakciók a következőkre irányulhatnak:

az egyensúlyi állapot ismert szintjének fenntartása;

káros tényezők kiküszöbölése vagy korlátozása;

a szervezet és a környezet közötti interakció optimális formáinak kialakítása vagy megőrzése létezésének megváltozott körülményei között. Mindezek a folyamatok meghatározzák az alkalmazkodást.

Ezért a homeosztázis fogalma nemcsak a test különféle fiziológiai állandóinak bizonyos állandóságát jelenti, hanem magában foglalja a fiziológiai folyamatok adaptációs és koordinációs folyamatait is, amelyek nemcsak normálisan, hanem változó létezési körülményei között is biztosítják a test egységét. .

A homeosztázis fő összetevőit C. Bernard azonosította, és három csoportra oszthatók:

A. A sejtszükségletet biztosító anyagok:

Az energiatermeléshez, növekedéshez és helyreállításhoz szükséges anyagok - glükóz, fehérjék, zsírok.

NaCl, Ca és egyéb szervetlen anyagok.

Oxigén.

Belső szekréció.

B. A sejtaktivitást befolyásoló környezeti tényezők:

Ozmotikus nyomás.

Hőmérséklet.

Hidrogénion koncentráció (pH).

B. A szerkezeti és funkcionális egységet biztosító mechanizmusok:

Átöröklés.

Regeneráció.

Immunbiológiai reaktivitás.

A biológiai szabályozás elve biztosítja a szervezet belső állapotát (tartalmát), valamint az ontogenezis és a filogenezis szakaszai közötti kapcsolatot. Ez az elv széles körben elterjedtnek bizonyult. Tanulmányai során felmerült a kibernetika - az élő természetben, az emberi társadalomban és az iparban zajló összetett folyamatok célirányos és optimális szabályozásának tudománya (Berg I.A., 1962).

Az élő szervezet egy összetett, szabályozott rendszer, amelyben a külső és belső környezet számos változója kölcsönhatásba lép. Minden rendszerben közös a jelenlét bemenet változók, amelyek a rendszer tulajdonságaitól és viselkedési törvényeitől függően átalakulnak hétvégi változók (10. ábra).

Rizs. 10 - Az élő rendszerek homeosztázisának általános sémája

A kimeneti változók a bemenettől és a rendszer viselkedésének törvényeitől függenek.

A kimenő jel hatását a rendszer vezérlőrészére ún visszacsatolás , aminek nagy jelentősége van az önszabályozásban (homeosztatikus reakció). Megkülönböztetni negatív Éspozitív visszacsatolás.

Negatív A visszacsatolás csökkenti a bemeneti jel hatását a kimeneti értékre a következő elv szerint: „minél több (kimeneten, annál kevesebb (bemeneten).)” Segít helyreállítani a rendszer homeosztázisát.

at pozitív visszacsatolás, a bemeneti jel nagysága az elv szerint növekszik: „minél több (kimeneten, annál több (bemeneten).)” Fokozza az ebből eredő eltérést a kezdeti állapottól, ami a homeosztázis megzavarásához vezet.

Az önszabályozás minden típusa azonban ugyanazon elv szerint működik: a kiindulási állapottól való öneltérés, amely ösztönzőleg hat a korrekciós mechanizmusok bekapcsolására. Így a vér normál pH-ja 7,32-7,45. A 0,1-es pH-eltolódás szívműködési zavarokhoz vezet. Ezt az elvet Anokhin P.K. 1935-ben és a visszacsatolás elvének nevezték, amely az adaptív reakciók végrehajtását szolgálja.

A homeosztatikus válasz általános elve(Anokhin: „Funkcionális rendszerek elmélete”):

eltérés a kezdeti szinttől → jel → visszacsatolási elv alapján szabályozó mechanizmusok aktiválása → a változás korrekciója (normalizálás).

Tehát a fizikai munka során a vér CO 2 koncentrációja megemelkedik → pH a savas oldalra tolódik → a jel a medulla oblongata légzőközpontjába kerül → a centrifugális idegek impulzust vezetnek a bordaközi izmokhoz és a légzés mélyül → CO 2 in a vér csökken, a pH helyreáll.

A homeosztázis szabályozásának mechanizmusai molekuláris genetikai, sejtes, szervezeti, populáció-faji és bioszféra szinten.

A szabályozó homeosztatikus mechanizmusok gén-, sejt- és szisztémás (organizmus, populáció-fajok és bioszféra) szinten működnek.

Gén mechanizmusok homeosztázis. A szervezetben a homeosztázis minden jelensége genetikailag meghatározott. Már az elsődleges géntermékek szintjén közvetlen kapcsolat van – „egy szerkezeti gén – egy polipeptidlánc”. Ezenkívül kollineáris egyezés van a DNS nukleotidszekvenciája és a polipeptidlánc aminosavszekvenciája között. Az élőlény egyedfejlődésének örökletes programja nem állandó, hanem változó környezeti feltételek mellett, egy örökletesen meghatározott reakciónorma keretein belül biztosítja a fajspecifikus jellemzők kialakulását. A DNS kettős helicitása elengedhetetlen a replikáció és a javítás folyamatában. Mindkettő közvetlenül kapcsolódik a genetikai anyag működésének stabilitásának biztosításához.

Genetikai szempontból megkülönböztethető a homeosztázis elemi és szisztémás megnyilvánulása. Példák a homeosztázis elemi megnyilvánulásaira: tizenhárom véralvadási faktor génszabályozása, szövetek és szervek hisztokompatibilitásának génszabályozása, lehetővé téve a transzplantációt.

Az átültetett területet ún transzplantáció. Az a szervezet, amelyből a szövetet átültetésre veszik donor , és kit ültetnek át - befogadó . A transzplantáció sikere a szervezet immunológiai reakcióitól függ. Létezik autotranszplantáció, szingén transzplantáció, allotranszplantáció és xenotranszplantáció.

Autotranszplantáció – szövetátültetés ugyanabból a szervezetből. Ebben az esetben a transzplantáció fehérjéi (antigénjei) nem különböznek a recipiens fehérjéitől. Nincs immunológiai reakció.

Szingén transzplantáció azonos genotípusú egypetéjű ikreknél végezték.

Allotranszplantáció – szövetek átültetése egyik egyedről a másikra, amely ugyanahhoz a fajhoz tartozik. A donor és a recipiens az antigének tekintetében különbözik, ezért a magasabb rendű állatokban a szövetek és szervek hosszú távú beágyazódása tapasztalható.

Xenotranszplantáció – a donor és a recipiens különböző típusú szervezetekhez tartozik. Ez a fajta transzplantáció egyes gerinctelen állatoknál sikeres, de magasabb rendű állatokban az ilyen transzplantáció nem gyökerezik.

A transzplantáció során a jelenségnek nagy jelentősége van immunológiai tolerancia (hisztokompatibilitás). Az immunrendszer elnyomása szövettranszplantáció (immunszuppresszió) esetén: az immunrendszer aktivitásának visszaszorítása, besugárzás, antilymphaticus szérum, mellékvese hormonok, vegyszerek - antidepresszánsok (imuran) adásával. A fő feladat nemcsak az immunitás, hanem a transzplantációs immunitás elnyomása.

Transzplantációs immunitás a donor és a recipiens genetikai felépítése határozza meg. Az átültetett szövetre reakciót kiváltó antigének szintéziséért felelős géneket szöveti inkompatibilitási géneknek nevezzük.

Emberben a fő genetikai hisztokompatibilitási rendszer a HLA (humán leukocita antigén) rendszer. Az antigének meglehetősen teljes mértékben jelen vannak a leukociták felületén, és antiszérummal mutathatók ki. A rendszer felépítése emberben és állatban azonos. Egységes terminológiát fogadtak el a HLA-rendszer genetikai lokuszainak és alléljainak leírására. Az antigének jelölése: HLA-A 1; HLA-A 2 stb. A véglegesen nem azonosított új antigéneket W (Work) jelöléssel látjuk el. A HLA rendszer antigénjeit 2 csoportra osztják: SD és LD (11. ábra).

Az SD csoport antigénjeit szerológiai módszerekkel határozzák meg, és a HLA rendszer 3 allókuszának génjei határozzák meg: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

Rizs. 11 – A HLA az emberi hisztokompatibilitás fő genetikai rendszere

Az LD - antigéneket a hatodik kromoszóma HLA-D allókusza szabályozza, és a leukociták vegyes tenyészetének módszerével határozzák meg.

A humán HLA antigéneket szabályozó gének mindegyike nagyszámú allélt tartalmaz. Így a HLA-A allókusz 19 antigént szabályoz; HLA-B – 20; HLA-C – 5 „működő” antigén; HLA-D – 6. Így már mintegy 50 antigént fedeztek fel emberben.

A HLA-rendszer antigén polimorfizmusa egyesek másoktól való származásának és a köztük lévő szoros genetikai kapcsolatnak az eredménye. A transzplantációhoz szükséges a donor és a recipiens HLA antigének alapján történő azonosítása. A rendszer 4 antigénjébe azonos vese átültetése 70%-os túlélési arányt biztosít; 3 – 60%; 2 – 45%; 1-25% egyenként.

Vannak speciális központok, amelyek a donor és a recipiens kiválasztását végzik átültetésre, például Hollandiában - az „Eurotransplant”. A Fehérorosz Köztársaságban a HLA-rendszer antigénjein alapuló tipizálást is végeznek.

Sejtes mechanizmusok A homeosztázis célja a szöveti sejtek és szervek helyreállítása integritásuk megsértése esetén. Az elpusztult biológiai struktúrák helyreállítását célzó folyamatok összességét ún regeneráció. Ez a folyamat minden szinten jellemző: a fehérjék, a sejtszervecskék összetevőinek, a teljes organellumoknak és maguknak a sejteknek a megújulása. Az orvostudomány számára ezeknek a folyamatoknak az elsajátítása szempontjából fontos a szervi funkciók helyreállítása sérülés vagy idegszakadás után, a sebgyógyulás.

A szöveteket regenerációs képességük szerint 3 csoportra osztják:

Olyan szövetek és szervek, amelyekre jellemző sejtes regeneráció (csontok, laza kötőszövet, vérképző rendszer, endotélium, mesothelium, a bélrendszer nyálkahártyái, a légutak és a húgyúti rendszer.

Olyan szövetek és szervek, amelyekre jellemző sejtes és intracelluláris regeneráció (máj, vese, tüdő, simaizom és vázizmok, vegetatív idegrendszer, endokrin, hasnyálmirigy).

Szövetek, amelyek jellemzői túlnyomórészt intracelluláris regeneráció (miocardium) vagy kizárólag intracelluláris regeneráció (központi idegrendszer ganglionsejtek). Felöleli a makromolekulák és sejtszervecskék helyreállítási folyamatait elemi struktúrák összeállításával, illetve osztásával (mitokondriumok).

Az evolúció során 2 típusú regeneráció alakult ki fiziológiai és reparatív .

Fiziológiai regeneráció - Ez a testelemek helyreállításának természetes folyamata az élet során. Például vörösvértestek és leukociták helyreállítása, bőrhám, haj pótlása, tejfogak maradandóra cseréje. Ezeket a folyamatokat külső és belső tényezők befolyásolják.

Reparatív regeneráció – sérülés vagy sérülés következtében elveszett szervek és szövetek helyreállítása. A folyamat mechanikai sérülések, égési sérülések, vegyi vagy sugársérülések, valamint betegségek, sebészeti beavatkozások következtében következik be.

A reparatív regeneráció fel van osztva tipikus (homomorfózis) és atipikus (heteromorfózis). Az első esetben egy eltávolított vagy megsemmisült szerv regenerálódik, a másodikban egy másik fejlődik ki az eltávolított szerv helyére.

Atipikus regeneráció gerincteleneknél gyakoribb.

A hormonok serkentik a regenerációt agyalapi mirigy És pajzsmirigy . Számos regenerációs módszer létezik:

Epimorfózis vagy teljes regeneráció - a sebfelület helyreállítása, a rész teljessé tétele (pl. gyíknál a farok, gőténél a végtagok visszanövése).

Morphollaxis – az orgona megmaradt részének rekonstrukciója egésszé, csak kisebb méretben. Ezt a módszert az jellemzi, hogy egy újat rekonstruálnak egy régi maradványaiból (például egy végtag helyreállítása egy csótányban).

Endomorfózis – helyreállítás a szövetek és szervek intracelluláris átstrukturálódása miatt. A sejtek számának és méretének növekedése miatt a szerv tömege megközelíti az eredetit.

Gerinceseknél a reparatív regeneráció a következő formában megy végbe:

Teljes regeneráció – az eredeti szövet helyreállítása annak károsodása után.

Regeneratív hipertrófia , belső szervekre jellemző. Ilyenkor a sebfelszín heggel gyógyul, az eltávolított terület nem nő vissza és a szerv formája sem áll helyre. A szerv fennmaradó részének tömege a sejtek számának és méretének növekedése miatt növekszik, és megközelíti az eredeti értéket. Így regenerálódik az emlősökben a máj, a tüdő, a vese, a mellékvese, a hasnyálmirigy, a nyál és a pajzsmirigy.

Intracelluláris kompenzációs hiperplázia sejt ultrastruktúrák. Ebben az esetben a károsodás helyén heg képződik, és az eredeti tömeg helyreállítása a sejtek térfogatának növekedése miatt következik be, és nem az intracelluláris struktúrák (idegszövet) proliferációja (hiperplázia) alapján.

A szisztémás mechanizmusokat a szabályozási rendszerek kölcsönhatása biztosítja: ideges, endokrin és immunrendszer .

Az idegrendszer szabályozása a központi idegrendszer végzi és koordinálja. A sejtekbe, szövetekbe jutó idegimpulzusok nemcsak izgalmat keltenek, hanem szabályozzák a kémiai folyamatokat és a biológiailag aktív anyagok cseréjét is. Jelenleg több mint 50 neurohormon ismeretes. Így a hipotalamusz vazopresszint, oxitocint, liberineket és sztatinokat termel, amelyek szabályozzák az agyalapi mirigy működését. A homeosztázis szisztémás megnyilvánulásaira példa az állandó hőmérséklet és vérnyomás fenntartása.

A homeosztázis és az alkalmazkodás szempontjából az idegrendszer minden szervezeti folyamat fő szervezője. Az alkalmazkodás alapja az élőlények és a környezeti feltételek közötti egyensúly megteremtése, N.P. Pavlov, a reflexfolyamatok hazudnak. A homeosztatikus szabályozás különböző szintjei között a szervezet belső folyamatainak szabályozási rendszerében privát hierarchikus alárendeltség van (12. ábra).

agykéreg és az agy egyes részei

visszacsatolás elvén alapuló önszabályozás

perifériás neuroregulációs folyamatok, lokális reflexek

A homeosztázis sejtes és szöveti szintjei

Rizs. 12. - Hierarchikus alárendeltség a szervezet belső folyamatainak szabályozási rendszerében.

A legalapvetőbb szintet a sejt- és szöveti szintű homeosztatikus rendszerek alkotják. Fölöttük a perifériás idegi szabályozó folyamatok, például a helyi reflexek találhatók. Ebben a hierarchiában továbbá vannak bizonyos fiziológiai funkciók önszabályozási rendszerei különféle „visszacsatolási” csatornákkal. Ennek a piramisnak a tetejét az agykéreg és az agy foglalja el.

Egy összetett többsejtű szervezetben mind a közvetlen, mind a visszacsatolási kapcsolatokat nemcsak idegi, hanem hormonális (endokrin) mechanizmusok is megvalósítják. Az endokrin rendszerben lévő mirigyek mindegyike befolyásolja ennek a rendszernek a többi szervét, és ez utóbbi befolyásolja őket.

Endokrin mechanizmusok homeosztázis a B.M. szerint. Zavadszkij, ez a plusz-mínusz kölcsönhatás mechanizmusa, azaz. a mirigy funkcionális aktivitásának egyensúlyba hozása a hormon koncentrációjával. A hormon magas koncentrációja esetén (a normál felett) a mirigy aktivitása gyengül, és fordítva. Ez a hatás a hormonnak az azt termelő mirigyre gyakorolt ​​hatására fejti ki. Számos mirigyben a szabályozás a hipotalamuszon és az agyalapi mirigy elülső részén keresztül jön létre, különösen stresszreakció során.

Endokrin mirigyek az agyalapi mirigy elülső lebenyéhez való viszonyuk szerint két csoportra osztható. Ez utóbbi központinak, a többi endokrin mirigy perifériásnak tekinthető. Ez a felosztás azon alapul, hogy az agyalapi mirigy elülső lebenye úgynevezett trópusi hormonokat termel, amelyek bizonyos perifériás endokrin mirigyeket aktiválnak. A perifériás endokrin mirigyek hormonjai viszont az agyalapi mirigy elülső lebenyére hatnak, gátolják a trópusi hormonok szekrécióját.

A homeosztázist biztosító reakciók nem korlátozódhatnak egyetlen belső elválasztású mirigyre sem, hanem valamilyen mértékben az összes mirigyet érintik. Az így létrejövő reakció láncpályát vesz fel, és átterjed más effektorokra. A hormonok élettani jelentősége a szervezet egyéb funkcióinak szabályozásában rejlik, ezért a láncjelleget minél jobban ki kell fejezni.

A szervezet környezetében fellépő állandó zavarok hozzájárulnak a homeosztázis hosszú életen át tartó fenntartásához. Ha olyan életkörülményeket teremtesz, amelyekben semmi sem okoz jelentős változásokat a belső környezetben, akkor a szervezet teljesen fegyvertelen lesz, amikor a környezettel találkozik, és hamarosan meghal.

Az idegi és endokrin szabályozó mechanizmusok kombinációja a hipotalamuszban komplex homeosztatikus reakciókat tesz lehetővé, amelyek a szervezet zsigeri működésének szabályozásával kapcsolatosak. Az idegrendszer és az endokrin rendszer a homeosztázis egyesítő mechanizmusa.

Az idegi és humorális mechanizmusok általános reakciójára példa a stresszes állapot, amely kedvezőtlen életkörülmények között alakul ki, és fennáll a homeosztázis megzavarásának veszélye. Stressz hatására a legtöbb rendszer állapotában változás figyelhető meg: izom-, légző-, szív- és érrendszeri, emésztő-, érzékszervek, vérnyomás, vérösszetétel. Mindezek a változások egyéni homeosztatikus reakciók megnyilvánulása, amelyek célja a szervezet kedvezőtlen tényezőkkel szembeni ellenállásának növelése. A test erőinek gyors mozgósítása védekező reakcióként hat a stresszre.

A „szomatikus stressz” esetén a test általános ellenállásának növelésének problémája a 13. ábrán látható séma szerint megoldódik.

Rizs. 13 - Séma a test általános ellenállásának növelésére közben

Homeosztázis - mi ez? Homeosztázis koncepció

A homeosztázis egy önszabályozó folyamat, amelyben minden biológiai rendszer arra törekszik, hogy megőrizze stabilitását bizonyos, a túléléshez optimális feltételekhez való alkalmazkodás időszakában. Bármely rendszer dinamikus egyensúlyban van, arra törekszik, hogy stabil állapotot érjen el, amely ellenáll a külső tényezőknek és ingereknek.

A homeosztázis fogalma

Minden testrendszernek együtt kell működnie a megfelelő homeosztázis fenntartása érdekében a szervezetben. A homeosztázis a szervezet olyan mutatóinak szabályozása, mint a hőmérséklet, a víztartalom és a szén-dioxid szint. Például a cukorbetegség olyan állapot, amelyben a szervezet nem tudja szabályozni a vércukorszintet.

A homeosztázis egy olyan kifejezés, amelyet egyrészt az élőlények ökoszisztémában való létezésének leírására, másrészt a sejtek szervezeten belüli sikeres működésének leírására használnak. Az élőlények és populációk a termékenység és a mortalitás stabil szintjének fenntartásával fenntarthatják a homeosztázist.

Visszacsatolás

A visszacsatolás olyan folyamat, amely akkor következik be, amikor a szervezet rendszereinek le kell lassulniuk vagy teljesen le kell állniuk. Amikor az ember eszik, az étel bejut a gyomorba, és megkezdődik az emésztés. A gyomornak nem szabad dolgoznia az étkezések között. Az emésztőrendszer hormonok és idegimpulzusok sorozatával működik, hogy leállítsa és elindítsa a savszekréciót a gyomorban.

A negatív visszacsatolás másik példája megemelkedett testhőmérséklet esetén figyelhető meg. A homeosztázis szabályozása az izzadásban, a szervezet túlmelegedéssel szembeni védekező reakciójában nyilvánul meg. Így a hőmérséklet emelkedése leáll, és a túlmelegedés problémája semlegesül. Hipotermia esetén a szervezet számos intézkedést is tesz a felmelegedés érdekében.

A belső egyensúly fenntartása

A homeosztázis úgy definiálható, mint egy szervezet vagy rendszer olyan tulajdonsága, amely segít fenntartani az adott paramétereket egy normál értéktartományon belül. Ez az élet kulcsa, és a homeosztázis fenntartásának helytelen egyensúlya olyan betegségekhez vezethet, mint a magas vérnyomás és a cukorbetegség.

A homeosztázis kulcsfontosságú eleme az emberi test működésének megértésének. Ez a formális meghatározás egy olyan rendszert jellemez, amely szabályozza belső környezetét, és arra törekszik, hogy fenntartsa a szervezetben végbemenő összes folyamat stabilitását és szabályszerűségét.

Homeosztatikus szabályozás: testhőmérséklet

Az emberi testhőmérséklet szabályozása jó példa a biológiai rendszerek homeosztázisára. Ha az ember egészséges, akkor a testhőmérséklete +37°C körül mozog, de különböző tényezők befolyásolhatják ezt az értéket, beleértve a hormonokat, az anyagcsere sebességét és a különböző lázzal járó betegségeket.

A testben a hőmérséklet szabályozását az agy hipotalamusznak nevezett részében szabályozzák. A véráramon keresztül a hőmérsékleti mutatókkal kapcsolatos jelek érkeznek az agyba, valamint elemzik a légzésszámra, a vércukorszintre és az anyagcserére vonatkozó adatok eredményeit. Az emberi test hővesztesége szintén hozzájárul az aktivitás csökkenéséhez.

Víz-só egyensúly

Bármennyi vizet iszik az ember, a test nem fújódik fel, mint egy léggömb, és az emberi test sem zsugorodik, mint a mazsola, ha nagyon keveset iszik. Valószínűleg valaki legalább egyszer elgondolkodott ezen. Így vagy úgy, a szervezet tudja, mennyi folyadékot kell visszatartani a kívánt szint fenntartásához.

A só és a glükóz (cukor) koncentrációját a szervezetben állandó szinten tartják (negatív tényezők hiányában), a vér mennyisége a szervezetben körülbelül 5 liter.

A vércukorszint szabályozása

A glükóz a vérben található cukorfajta. Az emberi szervezetnek megfelelő glükózszintet kell fenntartania ahhoz, hogy egy személy egészséges maradjon. Ha a glükózszint túl magas, a hasnyálmirigy inzulin hormont termel.

Ha a vércukorszint túl alacsonyra esik, a máj glikogént alakít át a vérben, ezáltal növeli a cukorszintet. Amikor a kórokozó baktériumok vagy vírusok bejutnak a szervezetbe, az elkezd harcolni a fertőzés ellen, mielőtt a kórokozó elemek bármilyen egészségügyi problémához vezethetnének.

Vérnyomás ellenőrzés alatt

Az egészséges vérnyomás fenntartása is a homeosztázis egyik példája. A szív érzékeli a vérnyomás változásait, és jeleket küld az agynak feldolgozásra. Az agy ezután egy jelet küld vissza a szívnek a helyes reagálásra vonatkozó utasításokkal. Ha túl magas a vérnyomása, akkor csökkenteni kell.

Hogyan érhető el a homeosztázis?

Hogyan szabályozza az emberi szervezet az összes rendszert és szervet, és hogyan kompenzálja a környezet változásait? Ennek oka számos természetes érzékelő jelenléte, amelyek figyelik a hőmérsékletet, a vér sóösszetételét, a vérnyomást és sok más paramétert. Ezek az érzékelők jeleket küldenek az agynak, a fő vezérlőközpontnak, ha bizonyos értékek eltérnek a normától. Ezt követően kompenzációs intézkedések indulnak a normál állapot helyreállítására.

A homeosztázis fenntartása hihetetlenül fontos a szervezet számára. Az emberi szervezetben bizonyos mennyiségű savak és lúgok néven ismert vegyi anyagok vannak, amelyek megfelelő egyensúlya szükséges a szervezet összes szervének és rendszerének optimális működéséhez. A vér kalciumszintjét megfelelő szinten kell tartani. Mivel a légzés akaratlan, az idegrendszer biztosítja, hogy a szervezet megkapja a nagyon szükséges oxigént. Amikor a méreganyagok bejutnak a véráramba, megzavarják a szervezet homeosztázisát. Az emberi szervezet a húgyúti rendszeren keresztül reagál erre a rendellenességre.

Fontos hangsúlyozni, hogy a szervezet homeosztázisa automatikusan működik, ha a rendszer normálisan működik. Például hőre adott reakció – a bőr kipirosodik, mert kis véredényei automatikusan kitágulnak. A borzongás a lehűlésre adott válasz. A homeosztázis tehát nem szervek összessége, hanem a testi funkciók szintézise és egyensúlya. Ez együtt lehetővé teszi, hogy az egész testet stabil állapotban tartsa.

9.4. A homeosztázis fogalma. Az élő rendszerek homeosztázisának általános mintái

Annak ellenére, hogy az élő szervezet egy nyitott rendszer, amely a környezettel anyagot és energiát cserél, és azzal egységben létezik, időben és térben önálló biológiai egységként megőrzi magát, megtartja szerkezetét (morfológiáját), viselkedési reakcióit, sajátos. fizikai-kémiai állapotok a sejtekben és a szövetnedvekben. Az élő rendszerek azon képességét, hogy ellenálljanak a változásoknak, és fenntartsák az összetétel és a tulajdonságok dinamikus állandóságát, homeosztázisnak nevezzük. A „homeosztázis” kifejezést W. Cannon javasolta 1929-ben. C. Bernard azonban a 19. század második felében fogalmazta meg a fiziológiai mechanizmusok létezésének gondolatát, amelyek biztosítják az organizmusok belső környezetének állandóságának fenntartását.

A homeosztázis az evolúció során javult. A többsejtű szervezetek olyan belső környezetet alakítottak ki, amelyben különféle szervek és szövetek sejtjei találhatók. Ezután speciális szervrendszerek (keringés, táplálkozás, légzés, kiválasztás, stb.) alakultak ki, amelyek a szervezet minden szintjén (molekuláris, szubcelluláris, sejtes, szöveti, szervi és szervezeti) részt vesznek a homeosztázis biztosításában. A homeosztázis legfejlettebb mechanizmusai az emlősökben alakultak ki, ami hozzájárult a környezethez való alkalmazkodás lehetőségeinek jelentős bővüléséhez. A homeosztázis mechanizmusai és típusai hosszú evolúció során alakultak ki, genetikailag rögzítettek. Az idegen genetikai információ megjelenése a szervezetben, amelyet gyakran baktériumok, vírusok, más élőlények sejtjei, valamint saját mutáns sejtjei visznek be, jelentősen megzavarhatja a szervezet homeosztázisát. Az idegen genetikai információ elleni védelemként, amelynek a szervezetbe jutása és későbbi megvalósítása toxinok (idegen fehérjék) általi mérgezéshez vezetne, kialakult egyfajta homeosztázis, mint pl. genetikai homeosztázis, biztosítva a szervezet belső környezetének genetikai állandóságát. Azon alapul immunológiai mechanizmusok, beleértve a szervezet saját integritásának és egyéniségének nem specifikus és specifikus védelmét. Nem specifikus mechanizmusok veleszületett, alkotmányos, faji immunitás, valamint az egyéni nem specifikus rezisztencia hátterében áll. Ide tartozik a bőr és a nyálkahártyák barrier funkciója, a verejték- és faggyúmirigy váladék baktériumölő hatása, a gyomor és a belek tartalmának baktericid tulajdonságai, a nyál- és könnymirigyek váladékának lizozimje. Ha az organizmusok behatolnak a belső környezetbe, akkor gyulladásos reakció során eliminálódnak, amelyet fokozott fagocitózis kísér, valamint az interferon (25 000-110 000 molekulatömegű fehérje) vírusosztatikus hatása.

Specifikus immunológiai mechanizmusok a szerzett immunitás alapja, amelyet az immunrendszer hajt végre, amely felismeri, feldolgozza és eltávolítja az idegen antigéneket. A humorális immunitás a vérben keringő antitestek képződésén keresztül jön létre. A sejtes immunitás a T-limfociták képződésén, az „immunológiai memória” hosszú életű T- és B-limfocitáinak megjelenésén, valamint az allergiák (egy specifikus antigénnel szembeni túlérzékenység) előfordulásán alapul. Emberben a védőreakciók csak az élet 2. hetében lépnek érvénybe, 10 év alatt érik el a legmagasabb aktivitásukat, 10-ről 20 évre enyhén csökkennek, 20-ról 40 évre megközelítőleg azonos szinten maradnak, majd fokozatosan elmúlnak. .

Az immunológiai védekezési mechanizmusok komoly akadályt jelentenek a szervátültetésben, ami a transzplantáció felszívódását okozza. Jelenleg a legsikeresebb eredmények az autotranszplantáció (testen belüli szövettranszplantáció) és az egypetéjű ikrek közötti allotranszplantáció. Sokkal kevésbé sikeresek a fajok közötti transzplantációval (heterotranszplantáció vagy xenotranszplantáció).

A homeosztázis másik típusa az biokémiai homeosztázis segít fenntartani a test folyékony extracelluláris (belső) környezetének (vér, nyirok, szövetfolyadék) kémiai összetételének állandóságát, valamint a sejtek citoplazmájának és plazmalemmájának kémiai összetételének állandóságát. Fiziológiai homeosztázis biztosítja a szervezet életfolyamatainak állandóságát. Neki köszönhető, hogy az izoozmia (az ozmotikusan aktív anyagok állandósága), az izotermia (a madarak és emlősök testhőmérsékletének bizonyos határok között tartása) és mások keletkeztek és javulnak. Strukturális homeosztázis biztosítja a szerkezet (morfológiai szerveződés) állandóságát az élőlények szerveződésének minden szintjén (molekuláris, szubcelluláris, sejtes stb.).

Populációs homeosztázis biztosítja a populáció egyedszámának állandóságát. Biocenotikus homeosztázis hozzájárul a fajösszetétel és az egyedszám állandóságához a biocenózisokban.

Tekintettel arra, hogy a szervezet egységes rendszerként működik és kölcsönhatásba lép a környezettel, a különböző típusú homeosztatikus reakciók hátterében álló folyamatok szorosan összefüggenek egymással. Az egyes homeosztatikus mechanizmusok a test egészének holisztikus adaptív reakciójában kombinálódnak és valósulnak meg. Ez az egyesülés a szabályozó integráló rendszerek (idegi, endokrin, immunrendszer) tevékenységének (működésének) köszönhetően valósul meg. A szabályozott tárgy állapotában a leggyorsabb változásokat az idegrendszer biztosítja, amely az idegimpulzus előfordulási és vezetési folyamatainak sebességéhez kapcsolódik (0,2-180 m/s). Az endokrin rendszer szabályozó funkciója lassabban megy végbe, mivel a mirigyek hormontermelésének sebessége és a véráramban való szállítása korlátozza. A benne felhalmozódó hormonok szabályozott tárgyra (szervre) gyakorolt ​​hatásának eredménye azonban sokkal hosszabb, mint az idegi szabályozással.

A test egy önszabályozó élő rendszer. A homeosztatikus mechanizmusok jelenléte miatt a szervezet összetett önszabályozó rendszer. Az ilyen rendszerek létezésének és fejlődésének alapelveit a kibernetika, az élő rendszereket pedig a biológiai kibernetika tanulmányozza.

A biológiai rendszerek önszabályozása a közvetlen és a visszacsatolás elvén alapul.

A szabályozott változó adott szinttől való eltérésére vonatkozó információ visszacsatolási csatornákon keresztül jut el a vezérlőhöz, és oly módon változtatja meg annak aktivitását, hogy a szabályozott változó visszatér az eredeti (optimális) szintre (122. ábra). A visszajelzés negatív lehet(amikor a szabályozott változó pozitív irányba tért el (például egy anyag szintézise túlzottan megnövekedett)) és tedd

Rizs. 122. A közvetlen és visszacsatolás sémája élő szervezetben:

P – szabályozó (idegközpont, endokrin mirigy); RO – szabályozott objektum (sejt, szövet, szerv); 1 – a PO optimális funkcionális aktivitása; 2 – a PO csökkent funkcionális aktivitása pozitív visszajelzéssel; 3 – a PO fokozott funkcionális aktivitása negatív visszacsatolás mellett

test(amikor a szabályozott érték negatív irányba tér el (az anyag szintetizálása nem elegendő)). Ez a mechanizmus, valamint több mechanizmus bonyolultabb kombinációi a biológiai rendszerek szerveződésének különböző szintjein fordulnak elő. Molekuláris szintű működésükre példa egy kulcsenzim gátlása a végtermék túlzott képződése vagy az enzimszintézis visszaszorítása során. Sejtszinten direkt és visszacsatolási mechanizmusok biztosítják a hormonális szabályozást és a sejtpopuláció optimális sűrűségét (számát). A közvetlen és a testszintű visszacsatolás megnyilvánulása a vércukorszint szabályozása. Élő szervezetben az automatikus szabályozás és szabályozás mechanizmusai (amelyeket a biokibernetika tanulmányoznak) különösen összetettek. Összetettségük mértéke segít növelni az élő rendszerek „megbízhatóságának” és stabilitásának szintjét a környezeti változásokkal szemben.

A homeosztázis mechanizmusai különböző szinteken megkettőződnek. Ez a természetben megvalósítja a rendszerek többkörös szabályozásának elvét. A fő áramköröket sejtes és szöveti homeosztatikus mechanizmusok képviselik. Nagyfokú automatizmus jellemzi őket. A sejt- és szöveti homeosztatikus mechanizmusok szabályozásában a genetikai tényezők, a lokális reflexhatások, a sejtek közötti kémiai és kontakt kölcsönhatások a főszerep.

A homeosztázis mechanizmusai jelentős változásokon mennek keresztül az emberi ontogenezis során. Csak a születés utáni 2. héten

Rizs. 123. A test elvesztésének és helyreállításának lehetőségei

Működésbe lépnek a biológiai védekezési reakciók (sejtek keletkeznek, amelyek sejtes és humorális immunitást biztosítanak), és hatékonyságuk 10 éves korig tovább növekszik. Ebben az időszakban javulnak az idegen genetikai információval szembeni védekezési mechanizmusok, valamint nő az ideg- és endokrin szabályozórendszer érettsége is. A homeosztázis mechanizmusok legnagyobb megbízhatóságukat felnőttkorban érik el, a szervezet fejlődési és növekedési periódusának vége felé (19-24 év). A szervezet öregedése a genetikai, szerkezeti, élettani homeosztázis mechanizmusainak hatékonyságának csökkenésével, az ideg- és endokrin rendszer szabályozó hatásainak gyengülésével jár.

5. Homeosztázis.

A szervezet olyan fizikai-kémiai rendszerként definiálható, amely a környezetben álló állapotban létezik. Az élő rendszereknek az a képessége, hogy állandóan változó környezetben fenntartsák a stacionárius állapotot, az határozza meg túlélésüket. A stacionárius állapot biztosítása érdekében minden élőlény - a morfológiailag legegyszerűbbtől a legbonyolultabbig - számos anatómiai, fiziológiai és viselkedési adaptációt fejlesztett ki, amelyek egy célt szolgálnak - a belső környezet állandóságának megőrzését.

Claude Bernard francia fiziológus 1857-ben fogalmazta meg először azt az elképzelést, hogy a belső környezet állandósága optimális feltételeket biztosít az élőlények életéhez és szaporodásához. Tudományos pályafutása során Claude Bernardot lenyűgözte az élőlények azon képessége, hogy meglehetősen szűk határok között szabályozzák és fenntartsák az olyan élettani paramétereket, mint a testhőmérséklet vagy a víztartalom. Az önszabályozásnak, mint a fiziológiai stabilitás alapjának gondolatát egy ma már klasszikus kijelentés formájában foglalta össze: „A belső környezet állandósága a szabad élet előfeltétele.”

Claude Bernard hangsúlyozta a különbséget a külső környezet, amelyben az organizmusok élnek, és a belső környezet, amelyben az egyes sejtjeik találhatók, és megértette a belső környezet állandó megőrzésének fontosságát. Például az emlősök képesek fenntartani a testhőmérsékletet a környezeti hőmérséklet ingadozása ellenére. Ha túl hideg lesz, az állat melegebb vagy védettebb helyre költözhet, ha pedig ez nem lehetséges, önszabályozó mechanizmusok lépnek működésbe, amelyek növelik a testhőmérsékletet és megakadályozzák a hőveszteséget. Ennek adaptív jelentése az, hogy a szervezet egésze hatékonyabban működik, hiszen az azt alkotó sejtek optimális körülmények között vannak. Az önszabályozó rendszerek nemcsak a test szintjén működnek, hanem a sejtek szintjén is. A szervezet az alkotó sejtjeinek összessége, és a szervezet egészének optimális működése az alkotórészeinek optimális működésétől függ. Bármely önszervező rendszer fenntartja összetételének állandóságát - minőségi és mennyiségi. Ezt a jelenséget homeosztázisnak nevezik, és a legtöbb biológiai és társadalmi rendszerre jellemző. A homeosztázis kifejezést Walter Cannon amerikai fiziológus vezette be 1932-ben.

Homeosztázis(görögül homoios - hasonló, ugyanaz; sztázis-állapot, mozdulatlanság) - a belső környezet (vér, nyirok, szövetnedv) viszonylagos dinamikus állandósága és az alapvető élettani funkciók (vérkeringés, légzés, hőszabályozás, anyagcsere stb.) stabilitása. .) emberi és állati testek. Azokat a szabályozó mechanizmusokat, amelyek az egész szervezet sejtjeinek, szerveinek és rendszereinek fiziológiai állapotát vagy tulajdonságait optimális szinten tartják, homeosztatikusnak nevezzük. Történelmileg és genetikailag a homeosztázis fogalmának vannak biológiai és orvosbiológiai előfeltételei. Ott végső folyamatként, életszakaszként egy különálló, izolált szervezettel vagy emberi egyeddel, mint tisztán biológiai jelenséggel korrelál. A létezés végessége és céljának – a saját fajtájának szaporodásának – teljesítésének igénye a „megőrzés” fogalmán keresztül teszi lehetővé az egyes organizmusok túlélési stratégiájának meghatározását. A „szerkezeti és funkcionális stabilitás fenntartása” minden homeosztázis lényege, amelyet homeosztát vezérel vagy önszabályozó.

Mint ismeretes, az élő sejt egy mobil, önszabályozó rendszer. Belső szerveződését aktív folyamatok támogatják, amelyek célja a külső és belső környezet különböző hatások által okozott eltolódások korlátozása, megakadályozása vagy megszüntetése. A sejt fő tulajdonsága az a képesség, hogy egy bizonyos átlagos szinttől való eltérést követően visszatérhessen az eredeti állapotba, amelyet egy-egy „zavaró” tényező okoz. A többsejtű szervezet olyan szerves szervezet, amelynek sejtelemei különféle funkciók ellátására specializálódtak. A testen belüli kölcsönhatást összetett szabályozó, koordináló és korrelációs mechanizmusok hajtják végre idegi, humorális, metabolikus és egyéb tényezők részvételével. A sejten belüli és intercelluláris kapcsolatokat szabályozó számos egyedi mechanizmusnak bizonyos esetekben kölcsönösen ellentétes hatásai vannak, amelyek kiegyenlítik egymást. Ez egy mozgékony élettani háttér (fiziológiai egyensúly) kialakulásához vezet a szervezetben, és lehetővé teszi, hogy az élő rendszer fenntartsa a relatív dinamikus állandóságot a környezet változásai és a szervezet élete során fellépő eltolódások ellenére.

Amint a kutatások azt mutatják, az élő szervezetekben létező szabályozási módszerek sok hasonlóságot mutatnak a nem élő rendszerek szabályozó eszközeivel, például a gépekkel. A stabilitás mindkét esetben egy bizonyos irányítási formával érhető el.

Maga a homeosztázis gondolata nem felel meg a testben lévő stabil (nem ingadozó) egyensúly fogalmának - az egyensúly elve nem alkalmazható az élő rendszerekben előforduló összetett fiziológiai és biokémiai folyamatokra. Szintén helytelen a homeosztázist a belső környezet ritmikus ingadozásaival szembeállítani. A tágabb értelemben vett homeosztázis a reakciók ciklikus és fázisos lefolyásának, a fiziológiai funkciók kompenzációjának, szabályozásának és önszabályozásának, a szabályozó folyamat idegi, humorális és egyéb összetevőinek egymásrautaltságának dinamikájára terjed ki. A homeosztázis határai merevek és rugalmasak lehetnek, az egyéni életkortól, nemtől, társadalmi, szakmai és egyéb feltételektől függően változhatnak.

A test életében különösen fontos a vér összetételének állandósága – a test folyékony alapja (fluidmátrix), ahogyan W. Cannon fogalmaz. Jól ismert az aktív reakciójának stabilitása (pH), az ozmotikus nyomás, az elektrolitok (nátrium, kalcium, klór, magnézium, foszfor) aránya, glükóz tartalma, képződött elemek száma stb szabály, nem változik 7,35-7,47-nél tovább. Még a sav-bázis anyagcsere súlyos rendellenességei is, amelyek a savak kóros felhalmozódásával járnak a szövetfolyadékban, például diabéteszes acidózis esetén, nagyon csekély hatással vannak az aktív vérreakcióra. Annak ellenére, hogy a vér és a szövetfolyadék ozmotikus nyomása folyamatos ingadozásoknak van kitéve az intersticiális anyagcsere ozmotikusan aktív termékeinek állandó ellátása miatt, bizonyos szinten marad, és csak bizonyos súlyos patológiás körülmények között változik. Az állandó ozmotikus nyomás fenntartása kiemelten fontos a vízanyagcseréhez és a szervezet ionegyensúlyának fenntartásához. A belső környezetben a nátriumionok koncentrációja a legállandóbb. Más elektrolitok tartalma is szűk határok között változik. A nagyszámú ozmoreceptor jelenléte a szövetekben és szervekben, beleértve a központi idegrendszeri képződményeket (hipotalamusz, hippokampusz), valamint a vízanyagcsere és az ionösszetétel szabályozóinak összehangolt rendszere lehetővé teszi a szervezet számára, hogy gyorsan kiküszöbölje az ozmotikus nyomás változásait. vér keletkezik, például amikor víz kerül a szervezetbe.

Annak ellenére, hogy a vér a test általános belső környezetét képviseli, a szervek és szövetek sejtjei közvetlenül nem érintkeznek vele. A többsejtű szervezetekben minden szervnek saját belső környezete (mikrokörnyezete) van, amely megfelel szerkezeti és funkcionális jellemzőinek, és a szervek normális állapota ennek a mikrokörnyezetnek a kémiai összetételétől, fizikai-kémiai, biológiai és egyéb tulajdonságaitól függ. Homeosztázisát a hisztohematikus gátak funkcionális állapota és azok vér-szöveti folyadék irányokban való permeabilitása határozza meg; szövetfolyadék - vér.

A központi idegrendszer működésének belső környezetének állandósága különösen fontos: a cerebrospinális folyadékban, a gliákban és a pericelluláris terekben fellépő kisebb kémiai és fizikai-kémiai változások is éles zavart okozhatnak a létfontosságú folyamatok áramlásában. az egyes neuronokban vagy azok együtteseiben. Egy komplex homeosztatikus rendszer, amely magában foglalja a különféle neurohumorális, biokémiai, hemodinamikai és egyéb szabályozó mechanizmusokat, az optimális vérnyomásszint biztosításának rendszere. Ebben az esetben a vérnyomásszint felső határát a szervezet érrendszerének baroreceptorainak működése, alsó határát pedig a szervezet vérellátási szükséglete határozza meg.

A magasabb rendű állatok és emberek szervezetében a legfejlettebb homeosztatikus mechanizmusok közé tartoznak a hőszabályozási folyamatok; A homeoterm állatoknál a test belső részeinek hőmérséklet-ingadozása nem haladja meg a tized fokot a környezet legdrámaibb hőmérséklet-változásai során.

Az idegrendszer szervező szerepe (az idegrendszer elve) a homeosztázis elveinek lényegéről széles körben ismert elképzelések hátterében áll. Azonban sem a domináns elv, sem a barrier funkciók elmélete, sem az általános adaptációs szindróma, sem a funkcionális rendszerek elmélete, sem a homeosztázis hipotalamusz szabályozása és sok más elmélet nem tudja teljesen megoldani a homeosztázis problémáját.

Egyes esetekben a homeosztázis gondolatát nem teljesen jogszerűen használják elszigetelt fiziológiai állapotok, folyamatok, sőt társadalmi jelenségek magyarázatára. Így jelentek meg a szakirodalomban az „immunológiai”, „elektrolit”, „szisztémás”, „molekuláris”, „fiziko-kémiai”, „genetikai homeosztázis” stb. A homeosztázis problémáját megpróbálták az önszabályozás elvére redukálni. A homeosztázis problémájának kibernetika szemszögéből való megoldására példa Ashby kísérlete (W.R. Ashby, 1948), hogy olyan önszabályozó eszközt hozzon létre, amely szimulálja az élő szervezetek azon képességét, hogy bizonyos mennyiségek szintjét fiziológiailag elfogadható határok között tartsák.

A gyakorlatban a kutatók és a klinikusok a szervezet adaptív (adaptív) vagy kompenzációs képességeinek felmérésével, szabályozásával, erősítésével és mobilizálásával, valamint a szervezet zavaró hatásokra adott reakcióinak előrejelzésével szembesülnek. A vegetatív instabilitás egyes állapotait, amelyeket a szabályozási mechanizmusok elégtelensége, túlzottsága vagy elégtelensége okoz, „homeosztázis betegségeinek” tekintik. Bizonyos konvencióval ezek közé tartozhatnak a szervezet normális működésének az öregedéssel járó funkcionális zavarai, a biológiai ritmusok kényszerű átstrukturálódása, a vegetatív dystonia egyes jelenségei, a stresszes és extrém hatások alatti hiper- és hipokompenzációs reaktivitás stb.

Az élettani kísérletekben és a klinikai gyakorlatban a homeosztatikus mechanizmusok állapotának felmérésére különféle dózisú funkcionális teszteket (hideg, meleg, adrenalin, inzulin, mezaton stb.) alkalmaznak a biológiailag aktív anyagok (hormonok, mediátorok, metabolitok) arányának meghatározásával. ) a vérben és a vizeletben stb. .d.

A homeosztázis biofizikai mechanizmusai.

A kémiai biofizika szempontjából a homeosztázis egy olyan állapot, amelyben a szervezetben az energiaátalakításokért felelős összes folyamat dinamikus egyensúlyban van. Ez az állapot a legstabilabb, és megfelel a fiziológiai optimumnak. A termodinamika koncepcióinak megfelelően egy szervezet és egy sejt létezhet és alkalmazkodhat azokhoz a környezeti feltételekhez, amelyek mellett a fizikai és kémiai folyamatok stacionárius lefolyása létrejöhet egy biológiai rendszerben, azaz. homeosztázis. A homeosztázis kialakításában elsősorban a sejtmembrán rendszereké a fő szerep, amelyek felelősek a bioenergetikai folyamatokért és szabályozzák az anyagok sejtek általi bejutását és kibocsátását.

Ebből a szempontból a rendellenesség fő okai a membránokban fellépő, a normális élethez szokatlan, nem enzimatikus reakciók; a legtöbb esetben ezek oxidációs láncreakciók, amelyekben a sejtfoszfolipidekben előforduló szabad gyökök vesznek részt. Ezek a reakciók a sejtek szerkezeti elemeinek károsodásához és a szabályozó funkció megzavarásához vezetnek. A homeosztázis megzavarását okozó tényezők közé tartoznak a gyökképződést okozó szerek is - ionizáló sugárzás, fertőző toxinok, bizonyos élelmiszerek, nikotin, valamint vitaminhiány stb.

A membránok homeosztatikus állapotát és működését stabilizáló egyik fő tényező a bioantioxidánsok, amelyek gátolják az oxidatív gyökös reakciók kialakulását.

A homeosztázis életkorral összefüggő jellemzői gyermekeknél.

A test belső környezetének állandóságát és a fizikai és kémiai mutatók relatív stabilitását gyermekkorban az anabolikus anyagcsere-folyamatok kifejezett túlsúlya biztosítja a katabolikusokkal szemben. Ez a növekedés elengedhetetlen feltétele, és megkülönbözteti a gyermek testét a felnőttek testétől, akiknél az anyagcsere-folyamatok intenzitása dinamikus egyensúlyi állapotban van. Ebben a tekintetben a homeosztázis neuroendokrin szabályozása a gyermek testében intenzívebbnek bizonyul, mint a felnőtteknél. Minden korszakot a homeosztázis mechanizmusainak sajátosságai és azok szabályozása jellemzi. Ezért gyermekeknél sokkal gyakrabban, mint felnőtteknél fordulnak elő súlyos homeosztázis-zavarok, amelyek gyakran életveszélyesek. Ezek a rendellenességek leggyakrabban a vesék homeosztatikus funkcióinak éretlenségével, a gyomor-bél traktus vagy a tüdő légzési funkcióinak zavaraival járnak.

A gyermek növekedését, amely sejtjei tömegének növekedésében fejeződik ki, a folyadék testben történő eloszlásának egyértelmű változásai kísérik. Az extracelluláris folyadék térfogatának abszolút növekedése elmarad a teljes súlygyarapodás ütemétől, így a belső környezet testtömeg százalékában kifejezett relatív térfogata az életkorral csökken. Ez a függőség különösen kifejezett a születés utáni első évben. Idősebb gyermekeknél az extracelluláris folyadék relatív térfogatának változási sebessége csökken. A folyadéktérfogat állandóságát szabályozó rendszer (térfogatszabályozás) meglehetősen szűk határok között kompenzálja a vízháztartás eltéréseit. Az újszülöttek és kisgyermekek magas fokú szöveti hidratáltsága meghatározza, hogy a gyermek vízszükséglete (testtömegegységre vonatkoztatva) lényegesen magasabb, mint a felnőtteknél. A vízvesztés vagy annak korlátozása gyorsan kiszáradás kialakulásához vezet az extracelluláris szektor, azaz a belső környezet miatt. Ugyanakkor a vesék - a térfogatszabályozó rendszer fő végrehajtó szervei - nem biztosítanak vízmegtakarítást. A szabályozást korlátozó tényező a vesetubuláris rendszer éretlensége. Az újszülöttek és kisgyermekek homeosztázisának neuroendokrin szabályozásának kritikus jellemzője az aldoszteron viszonylag magas szekréciója és vesén keresztüli kiválasztódása, amely közvetlen hatással van a szövetek hidratáltsági állapotára és a vese tubuláris működésére.

A vérplazma és az extracelluláris folyadék ozmotikus nyomásának szabályozása gyermekeknél szintén korlátozott. A belső környezet ozmolaritása szélesebb tartományban ingadozik ( 50 mOsm/l) , mint a felnőttek

( 6 mOsm/l) . Ennek oka az 1 kg-onkénti nagyobb testfelület súlya, és ezért jelentősebb vízveszteséggel jár a légzés során, valamint a vizeletkoncentráció vese-mechanizmusainak éretlenségével gyermekeknél. A homeosztázis hiperozmózissal megnyilvánuló zavarai különösen gyakoriak az újszülött korban és az élet első hónapjaiban; idősebb korban a hipoozmózis kezd uralkodni, ami főként gyomor-bélrendszeri vagy vesebetegséggel jár. Kevésbé tanulmányozott a homeosztázis ionos szabályozása, amely szorosan összefügg a vesék tevékenységével és a táplálkozás természetével.

Korábban azt hitték, hogy az extracelluláris folyadék ozmotikus nyomását meghatározó fő tényező a nátrium koncentrációja, de az újabb vizsgálatok kimutatták, hogy nincs szoros összefüggés a vérplazma nátriumtartalma és a teljes ozmotikus nyomás értéke között. a patológiában. A kivétel a plazmatikus hipertónia. Ezért a glükóz-só oldatok beadásával végzett homeosztatikus terápia nem csak a szérum vagy a vérplazma nátriumtartalmának, hanem az extracelluláris folyadék teljes ozmolaritásának változását is követeli. A cukor és a karbamid koncentrációja nagy jelentőséggel bír a belső környezet általános ozmotikus nyomásának fenntartásában. Ezeknek az ozmotikusan aktív anyagoknak a tartalma és a víz-só anyagcserére gyakorolt ​​hatásuk számos kóros állapot esetén meredeken emelkedhet. Ezért a homeosztázis bármilyen zavara esetén meg kell határozni a cukor és a karbamid koncentrációját. A fentiek miatt kisgyermekeknél a víz-só és a fehérje rendszer megsértése esetén lappangó hiper- vagy hipoozmózis állapot, hyperazotémia alakulhat ki.

A gyermekek homeosztázisát jellemző fontos mutató a hidrogénionok koncentrációja a vérben és az extracelluláris folyadékban. A születés előtti és korai posztnatális időszakban a sav-bázis egyensúly szabályozása szorosan összefügg a vér oxigéntelítettségének mértékével, ami az anaerob glikolízis relatív túlsúlyával magyarázható a bioenergetikai folyamatokban. Sőt, még a magzat mérsékelt hipoxiáját is kíséri a tejsav felhalmozódása a szövetekben. Ezenkívül a vesék acidogenetikai funkciójának éretlensége megteremti a „fiziológiás” acidózis (a szervezet sav-bázis egyensúlyának eltolódása a sav-anionok számának relatív növekedése felé) kialakulásának előfeltételeit. A homeosztázis sajátosságaiból adódóan az újszülöttek gyakran tapasztalnak olyan rendellenességeket, amelyek a fiziológiás és a kóros határvonalat érintik.

A neuroendokrin rendszer pubertás (pubertás) alatti átstrukturálódása a homeosztázis változásaival is összefügg. A végrehajtó szervek (vese, tüdő) funkciói azonban ebben az életkorban érik el érettségük maximális fokát, így ritkák a súlyos szindrómák vagy a homeosztázis megbetegedései, és gyakrabban beszélünk kompenzált anyagcsere-elváltozásokról, amelyek csak kimutathatóak. biokémiai vérvizsgálattal. A klinikán a gyermekek homeosztázisának jellemzéséhez a következő mutatókat kell vizsgálni: hematokrit, összozmotikus nyomás, nátrium-, kálium-, cukor-, bikarbonát- és karbamid-tartalom a vérben, valamint a vér pH-ja, p0 2 és pCO. 2.

A homeosztázis jellemzői idős és szenilis korban.

A különböző korszakokban a homeosztatikus értékek azonos szintjét tartják fenn a szabályozási rendszerek különböző eltolódásai miatt. Például a fiatalok vérnyomásszintjének állandósága a magasabb perctérfogat és az alacsony teljes perifériás vaszkuláris rezisztencia, az időseknél és a szeniliseknél pedig a magasabb teljes perifériás ellenállás és a perctérfogat csökkenése miatt megmarad. A szervezet öregedése során a legfontosabb élettani funkciók állandósága a megbízhatóság csökkenése és a homeosztázis élettani változásainak lehetséges tartományának csökkentése mellett megmarad. A relatív homeosztázis megőrzése jelentős szerkezeti, anyagcsere- és funkcionális változások során azáltal valósul meg, hogy nemcsak a kihalás, a megszakadás és a degradáció egyidejűleg történik, hanem specifikus adaptációs mechanizmusok kialakulása is. Ennek köszönhetően állandó szinten tartható a vércukorszint, a vér pH-ja, az ozmotikus nyomás, a sejtmembránpotenciál stb.

A homeosztázis fenntartásában az öregedési folyamat során jelentős jelentőséggel bírnak a neurohumorális szabályozási mechanizmusok változásai, a szövetek érzékenységének növekedése a hormonok és mediátorok hatásával szemben, az idegi hatások gyengülése miatt.

A szervezet öregedésével jelentősen megváltozik a szív munkája, a tüdőszellőztetés, a gázcsere, a vesefunkciók, az emésztőmirigyek szekréciója, a belső elválasztású mirigyek működése, az anyagcsere stb. Ezek a változások homeorézisként jellemezhetők - az anyagcsere és a fiziológiai funkciók intenzitásának időbeli változásának természetes pályája (dinamikája) az életkorral. Az életkorral összefüggő változások lefolyásának jelentősége nagyon fontos az ember öregedési folyamatának jellemzésében és biológiai életkorának meghatározásában.

Időskorban és időskorban az adaptív mechanizmusok általános potenciálja csökken. Ezért idős korban, megnövekedett terhelés, stressz és egyéb helyzetekben az adaptációs mechanizmusok meghibásodásának és a homeosztázis megzavarásának valószínűsége nő. A homeosztázis mechanizmusok megbízhatóságának ez a csökkenése az egyik legfontosabb előfeltétele az időskori patológiás rendellenességek kialakulásának.

Így a homeosztázis egy olyan szerves fogalom, amely funkcionálisan és morfológiailag egyesít szív- és érrendszer, légzőrendszer, veserendszer, víz-elektrolit anyagcsere, sav-bázis egyensúly.

Fő cél szív- és érrendszer – a vérellátás és elosztás az összes mikrocirkulációs medencében. A szív által 1 perc alatt kilökődő vér mennyisége a perctérfogat. A kardiovaszkuláris rendszer funkciója azonban nem egyszerűen egy adott perctérfogat fenntartása és elosztása a medencék között, hanem az, hogy a perctérfogatot a különböző helyzetekben a szöveti igények dinamikájának megfelelően változtassa.

A vér fő feladata az oxigénszállítás. Sok sebészi betegnél a perctérfogat akut csökkenése tapasztalható, ami rontja a szövetek oxigénellátását, és a sejtek, egy szerv, sőt az egész test pusztulását is okozhatja. Ezért a szív- és érrendszer működésének értékelése során nem csak a perctérfogatot kell figyelembe venni, hanem a szövetek oxigénellátását és annak szükségességét is.

Fő cél légzőrendszerek – megfelelő gázcsere biztosítása a szervezet és a környezet között az anyagcserefolyamatok folyamatosan változó ütemével. A légzőrendszer normál funkciója az artériás vér állandó oxigén- és szén-dioxid-szintjének fenntartása, a tüdő keringésének normál érellenállása mellett és a légzési munkához szükséges normál energiafelhasználás mellett.

Ez a rendszer szorosan kapcsolódik más rendszerekhez, és elsősorban a szív- és érrendszerhez. A légzőrendszer funkciója magában foglalja a szellőzést, a tüdőkeringést, a gázok diffúzióját az alveoláris-kapilláris membránon keresztül, a gázok vérrel történő szállítását és a szöveti légzést.

Funkciók veserendszer : A vesék a fő szerv, amelyet arra terveztek, hogy fenntartsa a fizikai és kémiai feltételek állandóságát a szervezetben. Fő funkciójuk a kiválasztás. Ez magában foglalja: a víz és elektrolit egyensúly szabályozását, a sav-bázis egyensúly fenntartását és a fehérjék és zsírok anyagcseretermékeinek eltávolítását a szervezetből.

Funkciók víz-elektrolit anyagcsere : A szervezetben a víz szállító szerepet tölt be, kitölti a sejteket, intersticiális (intermedier) és értereket, sók, kolloidok és krisztalloidok oldószere, részt vesz a biokémiai reakciókban. Minden biokémiai folyadék elektrolit, mivel a vízben oldott sók és kolloidok disszociált állapotban vannak. Lehetetlen felsorolni az elektrolitok összes funkcióját, de a főbbek a következők: az ozmotikus nyomás fenntartása, a belső környezet reakciójának fenntartása, a biokémiai reakciókban való részvétel.

Fő cél sav-bázis egyensúly A testfolyadékok állandó pH-értékének fenntartása a normál biokémiai reakciók és ennek következtében az élettevékenység alapja. Az anyagcsere enzimrendszerek nélkülözhetetlen részvételével megy végbe, amelyek aktivitása szorosan függ az elektrolit kémiai reakciójától. A sav-bázis egyensúly a víz-elektrolit anyagcserével együtt meghatározó szerepet játszik a biokémiai reakciók rendezésében. A sav-bázis egyensúly szabályozásában a pufferrendszerek és a szervezet számos élettani rendszere vesz részt.

Homeosztázis

Homeosztázis, homeorez, homeomorfózis - a test állapotának jellemzői. A szervezet szisztémás lényege elsősorban a folyamatosan változó környezeti feltételek melletti önszabályozó képességében nyilvánul meg. Mivel a test minden szerve és szövete sejtekből áll, amelyek mindegyike viszonylag független szervezet, az emberi test belső környezetének állapota nagy jelentőséggel bír a normális működéséhez. Az emberi test - egy szárazföldi lény - számára a környezet a légkörből és a bioszférából áll, miközben bizonyos mértékig kölcsönhatásba lép a litoszférával, a hidroszférával és a nooszférával. Ugyanakkor az emberi test legtöbb sejtje folyékony közegbe merül, amelyet vér, nyirok és intercelluláris folyadék képvisel. Csak a teljes szövetek lépnek közvetlen kölcsönhatásba az emberi környezettel, minden más sejt el van izolálva a külvilágtól, ami lehetővé teszi a szervezet számára, hogy nagymértékben szabványosítsa létezésük körülményeit. Különösen az állandó, körülbelül 37 ° C-os testhőmérséklet fenntartásának képessége biztosítja az anyagcsere folyamatok stabilitását, mivel minden biokémiai reakció, amely az anyagcsere lényegét képezi, nagyon függ a hőmérséklettől. Ugyanilyen fontos az oxigén, a szén-dioxid, a különféle ionok koncentrációjának stb. állandó feszültségének fenntartása a test folyékony közegében. Normál életkörülmények között, beleértve az alkalmazkodást és az aktivitást is, az ilyen jellegű paraméterek kis eltérései keletkeznek, de ezek gyorsan megszűnnek, és a test belső környezete visszatér a stabil normához. A 19. század nagy francia fiziológusa. Claude Bernard így érvelt: „A belső környezet állandósága a szabad élet elengedhetetlen feltétele.” Az állandó belső környezet fenntartását biztosító fiziológiai mechanizmusokat homeosztatikusnak, magát a jelenséget pedig, amely a szervezet belső környezeti önszabályozó képességét tükrözi, homeosztázisnak nevezzük. Ezt a kifejezést 1932-ben vezette be W. Cannon, a 20. század egyik fiziológusa, aki N. A. Bernsteinnel, P. K. Anokhinnel és N. Wienerrel együtt az irányítás tudományának – a kibernetikának – kiindulópontja volt. A „homeosztázis” kifejezést nem csak a fiziológiai, hanem a kibernetikai kutatásokban is használják, hiszen egy komplex rendszer bármely jellemzőjének állandóságának megőrzése minden menedzsment fő célja.

Egy másik figyelemre méltó kutató, K. Waddington felhívta a figyelmet arra, hogy a test nemcsak belső állapotának stabilitását képes fenntartani, hanem a dinamikus jellemzők relatív állandóságát is, vagyis a folyamatok időbeni lefolyását. Ezt a jelenséget a homeosztázis analógiájára nevezték el homeorez. Ez különösen fontos egy növekvő és fejlődő szervezet számára, és abból áll, hogy a szervezet képes fenntartani (természetesen bizonyos határok között) egy „fejlődési csatornát” a dinamikus átalakulásai során. Különösen, ha egy gyermek betegsége vagy az életkörülmények szociális okok miatti meredek romlása (háború, földrengés stb.) miatt jelentősen lemarad normálisan fejlődő társaihoz képest, ez nem jelenti azt, hogy az ilyen elmaradás végzetes és visszafordíthatatlan. . Ha a kedvezőtlen események időszaka véget ér, és a gyermek megfelelő feltételeket kap a fejlődéshez, akkor mind növekedésében, mind funkcionális fejlettségi szintjében hamar utoléri társait, és a jövőben nem tér el jelentősen tőlük. Ez magyarázza azt a tényt, hogy a kiskorukban súlyos betegségen átesett gyerekekből gyakran egészséges és jó arányú felnőttek lesznek. Homeorez döntő szerepet játszik mind az ontogenetikai fejlődés szabályozásában, mind az alkalmazkodási folyamatokban. Eközben a homeorézis élettani mechanizmusait még nem vizsgálták kellőképpen.

A testállandóság önszabályozásának harmadik formája az homeomorfózis - az állandó forma megtartásának képessége. Ez a tulajdonság inkább egy felnőtt szervezetre jellemző, mivel a növekedés és a fejlődés összeegyeztethetetlen a forma megváltoztathatatlanságával. Mindazonáltal, ha rövid időtartamokat vesszük figyelembe, különösen a növekedésgátlás időszakában, akkor a homeomorfózis képessége a gyermekekben található. A lényeg az, hogy a szervezetben folyamatos generációváltás megy végbe az alkotó sejtekből. A sejtek nem élnek sokáig (az egyetlen kivétel az idegsejtek): a testsejtek normál élettartama hetek vagy hónapok. Ennek ellenére minden új sejtgeneráció szinte pontosan megismétli az előző generáció alakját, méretét, elhelyezkedését és ennek megfelelően funkcionális tulajdonságait. Speciális fiziológiai mechanizmusok akadályozzák meg a testtömeg jelentős változását böjt vagy túlevés esetén. Különösen a böjt során a tápanyagok emészthetősége meredeken megnő, a túlevés során pedig éppen ellenkezőleg, a táplálékkal szállított fehérjék, zsírok és szénhidrátok nagy része „elég” anélkül, hogy a szervezetnek bármiféle előnye származna. Bebizonyosodott (N.A. Smirnova), hogy felnőtteknél a testtömeg minden irányú éles és jelentős változása (főleg a zsír mennyisége miatt) az alkalmazkodási kudarc, a túlerőltetés biztos jele és a szervezet funkcionális rossz közérzetére utal. . A gyermek teste különösen érzékeny a külső hatásokra a leggyorsabb növekedés időszakában. A homeomorfózis megsértése ugyanolyan kedvezőtlen jel, mint a homeosztázis és a homeorézis megsértése.

A biológiai állandók fogalma. A test számos különféle anyag komplexe. A szervezet sejtjeinek élete során ezen anyagok koncentrációja jelentősen megváltozhat, ami a belső környezet megváltozását jelenti. Elképzelhetetlen lenne, ha a szervezet ellenőrző rendszerei mindezen anyagok koncentrációjának ellenőrzésére kényszerülnének, pl. sok érzékelővel (receptorral) rendelkezik, folyamatosan elemzi az aktuális állapotot, meghozza a vezérlési döntéseket és figyelemmel kíséri azok hatékonyságát. Sem az információ, sem a test energiaforrásai nem lennének elegendőek egy ilyen, minden paraméter szabályozásának módjához. Ezért a szervezet a legjelentősebb mutatók viszonylag kis számának monitorozására korlátozódik, amelyeket viszonylag állandó szinten kell tartani a testsejtek túlnyomó többségének jólétéhez. Ezek a legszigorúbb homeosztázis-paraméterek ezáltal „biológiai állandókká” alakulnak, és megváltoztathatatlanságukat más, nem homeosztázisnak minősített paraméterek olykor igen jelentős ingadozása biztosítja. Így a vérben a homeosztázis szabályozásában részt vevő hormonok szintje a belső környezet állapotától és a külső tényezők hatásától függően akár több tízszer is változhat. Ugyanakkor a homeosztázis paraméterei csak 10-20%-kal változnak.

A legfontosabb biológiai állandók. A legfontosabb biológiai állandók közül, amelyek viszonylag állandó szinten tartásáért a szervezet különféle élettani rendszerei felelősek, meg kell említeni. testhőmérséklet, vércukorszint, testnedvek H+ ion tartalma, oxigén és szén-dioxid részleges feszültsége a szövetekben.

Betegség, mint a homeosztázis zavarainak jele vagy következménye. Szinte minden emberi betegség összefügg a homeosztázis zavarával. Például számos fertőző betegségben, valamint gyulladásos folyamatok esetén élesen felborul a test hőmérsékleti homeosztázisa: láz (láz) lép fel, néha életveszélyes. A homeosztázis ezen zavarának oka mind a neuroendokrin reakció jellemzőiben, mind a perifériás szövetek aktivitásának zavarában rejlik. Ebben az esetben a betegség megnyilvánulása - emelkedett hőmérséklet - a homeosztázis megsértésének következménye.

A lázas állapotokat általában acidózis kíséri - a sav-bázis egyensúly megsértése és a testnedvek reakciójának eltolódása a savas oldalra. Az acidózis minden olyan betegségre is jellemző, amely a szív- és érrendszeri és a légzőrendszer leromlásával jár (szív- és érrendszeri betegségek, a bronchopulmonalis rendszer gyulladásos és allergiás elváltozásai stb.). Az acidózis gyakran kíséri az újszülött életének első óráit, különösen akkor, ha a születés után nem kezdett el normálisan lélegezni. Ennek az állapotnak a kiküszöbölésére az újszülöttet egy speciális, magas oxigéntartalmú kamrába helyezik. A nehéz izomtevékenység során fellépő metabolikus acidózis bármely életkorban előfordulhat, és légszomjban és fokozott izzadásban, valamint izomfájdalomban nyilvánul meg. A munka befejezése után az acidózis állapota néhány perctől 2-3 napig is fennállhat, a fáradtság mértékétől, az erőnléttől és a homeosztatikus mechanizmusok hatékonyságától függően.

Nagyon veszélyesek azok a betegségek, amelyek a víz-só homeosztázis megzavarásához vezetnek, ilyen például a kolera, amelyben hatalmas mennyiségű víz távozik a szervezetből, és a szövetek elveszítik funkcionális tulajdonságaikat. Sok vesebetegség a víz-só homeosztázis megzavarásához is vezet. Néhány ilyen betegség következtében alkalózis alakulhat ki - a lúgos anyagok koncentrációjának túlzott növekedése a vérben és a pH emelkedése (eltolódás a lúgos oldalra).

Egyes esetekben a homeosztázis kisebb, de tartós zavarai bizonyos betegségek kialakulását idézhetik elő. Így bizonyítékok vannak arra, hogy a cukor és más, a glükóz homeosztázist megzavaró szénhidrátforrások túlzott fogyasztása a hasnyálmirigy károsodásához vezet, aminek következtében az emberben cukorbetegség alakul ki. Szintén veszélyes az asztali és egyéb ásványi sók, forró fűszerek stb. túlzott fogyasztása, amelyek növelik a kiválasztó rendszer terhelését. Előfordulhat, hogy a vesék nem képesek megbirkózni a rengeteg anyaggal, amelyet el kell távolítani a szervezetből, ami a víz-só homeosztázis megzavarásához vezet. Egyik megnyilvánulása az ödéma - a folyadék felhalmozódása a test lágy szöveteiben. Az ödéma oka általában a szív- és érrendszer elégtelenségében, vagy a károsodott veseműködésben és ennek következtében az ásványi anyagcserében keresendő.

A homeosztázis a következő:

Homeosztázis

Homeosztázis(ógörög ὁμοιοστάσις szóból ὁμοιος - azonos, hasonló és στάσις - álló, mozdulatlanság) - önszabályozás, a nyitott rendszer azon képessége, hogy fenntartsa belső állapotának koordinált, dinamikus egyensúlyát célzottan. A rendszer vágya, hogy újratermelje önmagát, helyreállítsa az elveszett egyensúlyt, és leküzdje a külső környezet ellenállását.

A populáció homeosztázis egy populáció azon képessége, hogy bizonyos számú egyedét hosszú ideig fenntartsa.

Walter B. Cannon amerikai fiziológus 1932-ben megjelent The Wisdom of the Body című könyvében a kifejezést „az összehangolt fiziológiai folyamatok elnevezéseként javasolta, amelyek fenntartják a test legtöbb egyensúlyi állapotát”. Ezt követően ez a kifejezés kiterjedt arra a képességre, hogy dinamikusan fenntartsa bármely nyitott rendszer belső állapotának állandóságát. A belső környezet állandóságának gondolatát azonban Claude Bernard francia tudós 1878-ban fogalmazta meg.

Általános információk

A homeosztázis kifejezést leggyakrabban a biológiában használják. A többsejtű szervezeteknek állandó belső környezetet kell fenntartaniuk a létezéshez. Sok ökológus meg van győződve arról, hogy ez az elv a külső környezetre is érvényes. Ha a rendszer nem tudja visszaállítani egyensúlyát, akkor előbb-utóbb működésképtelenné válhat.

Az összetett rendszereknek – például az emberi testnek – homeosztázissal kell rendelkezniük ahhoz, hogy stabilak maradjanak és létezzenek. Ezeknek a rendszereknek nemcsak a túlélésre kell törekedniük, hanem alkalmazkodniuk kell a környezeti változásokhoz és fejlődniük is.

A homeosztázis tulajdonságai

A homeosztatikus rendszerek a következő tulajdonságokkal rendelkeznek:

• Instabilitás rendszer: annak tesztelése, hogyan lehet a legjobban alkalmazkodni.
• Az egyensúlyra való törekvés: A rendszerek teljes belső, szerkezeti és funkcionális szerveződése hozzájárul az egyensúly megőrzéséhez.
• Kiszámíthatatlanság: Egy bizonyos cselekvés eredménye gyakran eltérhet a várttól.

Példák a homeosztázisra emlősökben:

• A mikroelemek és a víz mennyiségének szabályozása a szervezetben - ozmoreguláció. A vesékben hajtják végre.
• A salakanyagok eltávolítása az anyagcsere-folyamatból - kiválasztás. Az exokrin szervek - vesék, tüdő, verejtékmirigyek és a gyomor-bél traktus - végzik.
• A testhőmérséklet szabályozása. Hőmérséklet csökkenés izzadás, különféle hőszabályozási reakciók révén.
• A vércukorszint szabályozása. Főleg a máj, a hasnyálmirigy által kiválasztott inzulin és glukagon végzi.

Fontos megjegyezni, hogy bár a test egyensúlyban van, élettani állapota dinamikus lehet. Számos organizmus endogén változásokat mutat cirkadián, ultradián és infraritmus formájában. Így még homeosztázisban is a testhőmérséklet, a vérnyomás, a pulzusszám és a legtöbb anyagcsere-mutató nem mindig állandó szinten van, hanem idővel változik.

A homeosztázis mechanizmusai: visszacsatolás

Fő cikk: Visszacsatolás

Amikor a változókban változás következik be, a rendszer két fő visszacsatolási típusra reagál:

1. Negatív visszacsatolás, amely olyan reakcióként fejeződik ki, amelyben a rendszer a változás irányát megfordító módon reagál. Mivel a visszacsatolás a rendszer állandóságának fenntartását szolgálja, lehetővé teszi a homeosztázis fenntartását.
   • Például, amikor a szén-dioxid koncentrációja nő az emberi szervezetben, a tüdőhöz jelzés érkezik, hogy fokozzák aktivitásukat és több szén-dioxidot lélegezzenek ki.
   • A hőszabályozás egy másik példa a negatív visszacsatolásra. Amikor a testhőmérséklet emelkedik (vagy csökken), a bőrben és a hipotalamuszban lévő hőreceptorok regisztrálják a változást, ami jelet vált ki az agyból. Ez a jel viszont választ okoz - a hőmérséklet csökkenését (vagy növekedését).
2. Pozitív visszacsatolás, amely egy változó növekvő változásában fejeződik ki. Destabilizáló hatása van, ezért nem vezet homeosztázishoz. A pozitív visszacsatolás kevésbé jellemző a természetes rendszerekben, de ennek is megvan a maga haszna.
   • Például az idegekben az elektromos potenciál küszöbértéke sokkal nagyobb akciós potenciált eredményez. A pozitív visszacsatolás egyéb példáiként a véralvadás és a születéskor bekövetkezett események említhetők.

A stabil rendszerek mindkét típusú visszacsatolás kombinációját igénylik. Míg a negatív visszacsatolás lehetővé teszi a homeosztatikus állapotba való visszatérést, a pozitív visszacsatolás a homeosztázis egy teljesen új (és talán kevésbé kívánatos) állapotába való átlépésre szolgál, ezt a helyzetet „metastabilitásnak” nevezik. Ilyen katasztrofális változások következhetnek be például a tiszta vizű folyók tápanyagtartalmának növekedésével, ami magas eutrofizációs állapothoz (a meder algásodása) és zavarosodáshoz vezethet.

Ökológiai homeosztázis

Az ökológiai homeosztázis a lehető legmagasabb biodiverzitású klimax közösségekben figyelhető meg kedvező környezeti feltételek mellett.

A megzavart ökoszisztémákban vagy a csúcspont alatti biológiai közösségekben – például Krakatau szigetén, egy hatalmas vulkánkitörés után 1883-ban – az előző erdei csúcs ökoszisztéma homeosztázisának állapota megsemmisült, csakúgy, mint a szigeten élő összes élet. A Krakatoa a kitörést követő években olyan ökológiai változások láncolaton ment keresztül, amelyek során új növény- és állatfajok váltották egymást, ami a biológiai sokféleséghez és az ebből eredő csúcsközösséghez vezetett. A Krakatau ökológiai szukcessziója több szakaszban zajlott. A csúcsponthoz vezető sorozatok teljes láncolatát preseria-nak nevezik. Krakatau példájában a szigeten nyolcezer különböző fajjal tetőzött közösség alakult ki 1983-ban, száz évvel azután, hogy a kitörés kipusztította rajta az életet. Az adatok megerősítik, hogy a helyzet még egy ideig homeosztázisban marad, az új fajok megjelenése nagyon gyorsan a régiek gyors eltűnéséhez vezet.

A Krakatoa és más zavart vagy érintetlen ökoszisztémák esete azt mutatja, hogy az úttörő fajok kezdeti kolonizációja pozitív visszacsatolású szaporodási stratégiákon keresztül megy végbe, amelyek során a fajok szétszóródnak, és a lehető legtöbb utódot hoznak létre, de kevés befektetéssel az egyes egyedek sikerébe. Az ilyen fajok gyors fejlődése és ugyanolyan gyors összeomlása (például járvány következtében). Ahogy egy ökoszisztéma közeledik a csúcsponthoz, az ilyen fajokat összetettebb csúcsfajok váltják fel, amelyek negatív visszacsatolás révén alkalmazkodnak környezetük sajátos feltételeihez. Ezeket a fajokat gondosan ellenőrzi az ökoszisztéma potenciális teherbíró képessége, és más stratégiát követnek - kevesebb utódnemzést, amelyek szaporodási sikeréhez több energiát fektetnek a sajátos ökológiai résének mikrokörnyezetébe.

A fejlődés az úttörő közösséggel kezdődik, és a csúcsközösséggel ér véget. Ez a csúcsközösség akkor jön létre, amikor a növény- és állatvilág egyensúlyba kerül a helyi környezettel.

Az ilyen ökoszisztémák olyan heterarchiákat alkotnak, amelyekben a homeosztázis egy szinten hozzájárul a homeosztatikus folyamatokhoz egy másik komplex szinten. Például egy érett trópusi fa leveleinek elvesztése teret ad az új növekedésnek, és gazdagítja a talajt. Hasonlóképpen, a trópusi fa csökkenti a fény hozzáférését az alacsonyabb szintekre, és segít megelőzni más fajok invázióját. De a fák a földre is dőlnek, és az erdő fejlődése a fák állandó változásától, valamint a baktériumok, rovarok és gombák által végzett tápanyag-ciklustól függ. Hasonlóképpen, az ilyen erdők hozzájárulnak az ökológiai folyamatokhoz, például egy ökoszisztéma mikroklímájának vagy hidrológiai ciklusainak szabályozásához, és számos különböző ökoszisztéma kölcsönhatásba léphet a folyóvízelvezetés homeosztázisának fenntartása érdekében egy biológiai régión belül. A bioregionális variabilitás szintén szerepet játszik egy biológiai régió vagy biom homeosztatikus stabilitásában.

Biológiai homeosztázis

További információ: Sav-bázis egyensúly

A homeosztázis az élő szervezetek alapvető jellemzője, és a belső környezet elfogadható határokon belüli fenntartásaként értendő.

A test belső környezetébe testnedvek tartoznak - vérplazma, nyirok, sejtközi anyag és agy-gerincvelői folyadék. E folyadékok stabilitásának megőrzése létfontosságú az élőlények számára, hiányuk pedig a genetikai anyag károsodásához vezet.

Bármely paraméter tekintetében az organizmusokat konformációs és szabályozó szervezetekre osztják. A szabályozó szervezetek állandó szinten tartják a paramétert, függetlenül attól, hogy mi történik a környezetben. A konformációs organizmusok lehetővé teszik a környezet számára a paraméter meghatározását. Például a melegvérű állatok állandó testhőmérsékletet tartanak fenn, míg a hidegvérűek széles hőmérséklet-tartományt mutatnak.

Ez nem azt jelenti, hogy a konformációs organizmusok nem rendelkeznek olyan viselkedésbeli adaptációkkal, amelyek lehetővé tennék számukra egy adott paraméter bizonyos mértékig történő szabályozását. A hüllők például reggelente gyakran felmelegített sziklákon ülnek, hogy megemeljék testhőmérsékletüket.

A homeosztatikus szabályozás előnye, hogy lehetővé teszi a szervezet hatékonyabb működését. Például a hidegvérű állatok hajlamosak letargikussá válni hidegben, míg a melegvérűek majdnem olyan aktívak, mint valaha. Másrészt a szabályozáshoz energia kell. Egyes kígyók hetente csak egyszer tudnak enni, mert sokkal kevesebb energiát fordítanak a homeosztázis fenntartására, mint az emlősök.

Sejtes homeosztázis

A sejt kémiai aktivitásának szabályozása számos folyamaton keresztül valósul meg, amelyek közül különösen fontos a citoplazma szerkezetének változása, valamint az enzimek szerkezete és aktivitása. Az önszabályozás függ a hőmérséklettől, a savasság mértékétől, a szubsztrátum koncentrációjától, valamint bizonyos makro- és mikroelemek jelenlététől.

Homeosztázis az emberi szervezetben

További információk: Sav-bázis egyensúly Lásd még: Vérpufferrendszerek

Különféle tényezők befolyásolják a testnedvek életfenntartó képességét. Ide tartoznak az olyan paraméterek, mint a hőmérséklet, a sótartalom, a savasság és a tápanyagok - glükóz, különféle ionok, oxigén és hulladék - szén-dioxid és vizelet koncentrációja. Mivel ezek a paraméterek befolyásolják azokat a kémiai reakciókat, amelyek a szervezetet életben tartják, beépített fiziológiai mechanizmusok vannak beépítve, hogy ezeket a kívánt szinten tartsák.

A homeosztázis nem tekinthető okának ezeknek a tudattalan alkalmazkodási folyamatoknak. Sok normális, együtt ható folyamat általános jellemzőjeként kell felfogni, nem pedig kiváltó okként. Sőt, sok olyan biológiai jelenség létezik, amely nem illik ehhez a modellhez – például az anabolizmus.

Egyéb területek

A „homeosztázis” fogalmát más területeken is használják.

Egy aktuárius beszélhet róla kockázati homeosztázis, amelyben például azok, akiknek tapadásmentes fék van az autójukon, nem nagyobb biztonságban, mint azok, akiknek nincs, mert ezek az emberek öntudatlanul kockázatosabb vezetéssel kompenzálják a biztonságosabb autót. Ez azért történik, mert egyes tartómechanizmusok – például a félelem – megszűnnek működni.

A szociológusok és a pszichológusok beszélhetnek arról stressz homeosztázis- egy populáció vagy egyén azon vágya, hogy egy bizonyos stresszszinten maradjanak, gyakran mesterségesen okoznak stresszt, ha a „természetes” stresszszint nem elegendő.

Példák

• Hőszabályozás
  • A vázizom remegés kezdődhet, ha a testhőmérséklet túl alacsony.
  • A termogenezis egy másik típusa a zsírok lebontása és hőtermelése.
  • Az izzadás a párolgás révén lehűti a testet.
• Kémiai szabályozás
  • A hasnyálmirigy inzulint és glukagont választ ki a vércukorszint szabályozására.
  • A tüdő oxigént kap és szén-dioxidot bocsát ki.
  • A vesék vizeletet termelnek, és szabályozzák a víz és számos ion szintjét a szervezetben.

E szervek közül sokat a hipotalamusz-hipofízis rendszer hormonjai szabályoznak.

Lásd még

Kategóriák:

• Homeosztázis
• Nyílt rendszerek
• Fiziológiai folyamatok

Wikimédia Alapítvány. 2010.

A koncepciót az amerikai pszichológus, W.B. Ágyú minden olyan folyamatra vonatkozóan, amely megváltoztatja az eredeti állapotot vagy állapotok sorozatát, új folyamatokat indítva el, amelyek célja az eredeti állapot helyreállítása. A mechanikus homeosztát egy termosztát. A kifejezést a fiziológiás pszichológiában az autonóm idegrendszerben működő számos olyan összetett mechanizmus leírására használják, amelyek szabályozzák az olyan tényezőket, mint a testhőmérséklet, a biokémiai összetétel, a vérnyomás, a vízháztartás, az anyagcsere stb. például a testhőmérséklet változása számos folyamatot indít el, mint például a hidegrázás, fokozott anyagcsere, a hő növelése vagy fenntartása a normál hőmérséklet eléréséig. A homeosztatikus természetű pszichológiai elméletekre példa az egyensúlyelmélet (Heider, 1983), a kongruencia elmélete (Osgood, Tannenbaum, 1955), a kognitív disszonancia elmélete (Festinger, 1957), a szimmetria elmélete (Newcomb, 1953). ) stb. A homeosztatikus megközelítés alternatívájaként a heterosztatikus megközelítést javasolják, amely feltételezi az egyensúlyi állapotok egyetlen egészen belüli létezésének alapvető lehetőségét (lásd heterosztázis).

HOMEOSTÁZIS

Homeosztázis) - egyensúly fenntartása az ellentétes mechanizmusok vagy rendszerek között; az élettan alapelve, amelyet a mentális viselkedés alaptörvényének is kell tekinteni.

HOMEOSTÁZIS

homeosztázis) Az élőlények hajlama állandó állapotuk megőrzésére. Cannon (1932), a fogalom létrehozója szerint: „Az állandóság és instabilitás legmagasabb fokával jellemezhető anyagokból álló szervezetek valamilyen módon elsajátították az állandóság és a stabilitás fenntartásának módszereit olyan körülmények között, amelyeket ésszerűen teljesen pusztítónak kell tekinteni. " Freud GYÖRÖMŰ – ELLENŐRZÉS ELVE és Fechner ÁLLANDÓSÁGI ELVE, amit használt, általában a homeosztázis fiziológiai fogalmához hasonló pszichológiai fogalomnak tekintik, ti. programozott hajlamot feltételeznek a pszichológiai FESZÜLTSÉG állandó optimális szinten tartására, hasonlóan a szervezet azon hajlamához, hogy állandó vérkémiát, hőmérsékletet stb.

HOMEOSTÁZIS

egy bizonyos rendszer mozgékony egyensúlyi állapota, amelyet az egyensúlyt megzavaró külső és belső tényezők ellenhatása tart fenn. A szervezet különböző élettani paraméterei állandóságának fenntartása. A homeosztázis fogalmát eredetileg a fiziológiában dolgozták ki, hogy megmagyarázza a szervezet belső környezetének állandóságát és alapvető élettani funkcióinak stabilitását. Ezt az elképzelést W. Cannon amerikai fiziológus dolgozta ki a test bölcsességéről, mint nyitott rendszerről, amely folyamatosan fenntartja a stabilitást. A rendszert fenyegető változásokról szóló jelzéseket fogadva a szervezet bekapcsolja azokat az eszközöket, amelyek tovább működnek, amíg vissza nem lehet egyensúlyi állapotba, a korábbi paraméterértékekre visszaállítani. A homeosztázis elve a fiziológiából átkerült a kibernetikába és más tudományokba, így a pszichológiába is, általánosabb értelmet nyerve a rendszerszemlélet és a visszacsatoláson alapuló önszabályozás elveként. Az a gondolat, hogy minden rendszer a stabilitás fenntartására törekszik, átkerült a szervezet és a környezet közötti kölcsönhatásba. Ez az átvitel jellemző, különösen:

1) a neo-behaviorizmusra, amely úgy véli, hogy egy új motoros reakció konszolidálódik a testnek a homeosztázisát megzavaró szükségletek alóli felszabadulása miatt;

2) J. Piaget koncepciójához, amely szerint a mentális fejlődés a szervezet és a környezet közötti egyensúly megteremtésének folyamatában megy végbe;

3) K. Lewin térelméletére, amely szerint a motiváció egy nem egyensúlyi „feszültségrendszerben” keletkezik;

4) a Gestalt pszichológiához, amely megjegyzi, hogy ha a mentális rendszer valamely összetevőjének egyensúlya megbomlik, annak helyreállítására törekszik. A homeosztázis elve azonban, bár megmagyarázza az önszabályozás jelenségét, nem tudja feltárni a pszichében és tevékenységében bekövetkezett változások forrását.

HOMEOSTÁZIS

görög homeios - hasonló, hasonló, statis - álló, mozdulatlanság). Bármely rendszer (biológiai, mentális) mozgékony, de stabil egyensúlya, az ezt az egyensúlyt megbontó belső és külső tényezőkkel szembeni ellenállása miatt (lásd Cannon thalamus érzelmek elméletét. A G. elvét széles körben alkalmazzák a fiziológiában, kibernetikában, pszichológiában, az alkalmazkodóképességet magyarázza A szervezet mentális egészsége fenntartja az optimális feltételeket az agy és az idegrendszer működéséhez az életfolyamatokban.

HOMEOSTÁZIS (IS)

görögből homoios - hasonló + sztázis - álló; betűk, ami azt jelenti, hogy "ugyanolyan állapotban lenni").

1. Szűk (fiziológiai) értelemben a G. a szervezet belső környezetének fő jellemzői (például a testhőmérséklet állandósága, a vérnyomás, a vércukorszint stb.) viszonylagos állandóságának fenntartása. sokféle külső környezeti körülmény között. A G.-ban fontos szerepet játszik a vegetatív rendszer együttes tevékenysége. s, a hipotalamusz és az agytörzs, valamint az endokrin rendszer, részben a G neurohumorális szabályozásával. A pszichétől és a viselkedéstől „autonóm” módon történik. A hipotalamusz „dönti el”, hogy melyik G. megsértése esetén kell az alkalmazkodás magasabb formáihoz fordulni, és beindítani a viselkedés biológiai motivációjának mechanizmusát (lásd Hajtáscsökkentési hipotézis, Igények).

A "G" kifejezés. bemutatta Amer. Walter Cannon fiziológus (Cannon, 1871-1945) 1929-ben, azonban a belső környezet fogalma és állandóságának fogalma sokkal korábban alakult ki, mint a franciák. Claude Bernard fiziológus (Bernard, 1813-1878).

2. Tág értelemben a "G" fogalma. különféle rendszerekre (biocenózisok, populációk, egyedek, társadalmi rendszerek stb.) alkalmazható. (B.M.)

Homeosztázis

homeosztázis) Az összetett organizmusoknak ahhoz, hogy túléljenek és szabadon mozoghassanak változó és gyakran ellenséges környezeti feltételek között, belső környezetüket viszonylag állandó szinten kell tartaniuk. Ezt a belső konzisztenciát Walter B. Cannon "G"-nek nevezte. Cannon eredményeit a nyílt rendszerekben a stabil állapotok fenntartásának példáiként írta le. 1926-ban a "G" kifejezést javasolta egy ilyen stabil állapotra. és javasolta a természetére vonatkozó posztulátumrendszert, amelyet utólag kibővítettek az akkor ismert homeosztatikus és szabályozási mechanizmusok áttekintésének előkészítéseként. Cannon érvelése szerint a test homeosztatikus reakciókon keresztül képes fenntartani a sejtközi folyadék (fluid mátrix) stabilitását, szabályozni és szabályozni azt. testhőmérséklet, vérnyomás és a belső környezet egyéb paraméterei, amelyek fenntartása bizonyos határokon belül az élethez szükséges. A G. tj a sejtek normális működéséhez szükséges anyagok ellátási szintjéhez képest megmarad. A Cannon által javasolt G.-koncepció az önszabályozó rendszerek létezésére, természetére és elveire vonatkozó rendelkezések halmazaként jelent meg. Kiemelte, hogy az összetett élőlények nyitott rendszerek, változó és instabil komponensekből alakulnak ki, e nyitottság miatt folyamatosan zavaró külső hatásoknak kitéve. Ezeknek a folyamatosan változásra törekvő rendszereknek tehát a környezethez képest állandóságot kell fenntartaniuk, hogy az életnek kedvező feltételeket fenntarthassák. Az ilyen rendszerekben a korrekciónak folyamatosan meg kell történnie. Ezért G. inkább viszonylag stabil, mint abszolút stabil állapotot jellemez. A nyitott rendszer koncepciója megkérdőjelezte az összes hagyományos elképzelést a szervezet megfelelő elemzési egységéről. Ha például a szív, a tüdő, a vese és a vér egy önszabályozó rendszer részei, akkor működésüket vagy funkcióikat nem lehet megérteni, ha mindegyiket külön tanulmányozzuk. A teljes megértés csak akkor lehetséges, ha tudjuk, hogy ezek a részek hogyan működnek együtt a többiekkel. A nyitott rendszer koncepciója az okság minden hagyományos nézetét is megkérdőjelezi, és az egyszerű szekvenciális vagy lineáris ok-okozati összefüggés helyett összetett kölcsönös meghatározást javasol. Így G. új perspektívává vált mind a különféle rendszerek viselkedésének vizsgálatában, mind az emberek nyitott rendszerek elemeiként való megértésében. Lásd még: Alkalmazkodás, Általános alkalmazkodási szindróma, Általános rendszerek, Lencsemodell, A lélek és a test kapcsolatának kérdése R. Enfield

HOMEOSTÁZIS

az élő szervezetek önszabályozásának általános elve, amelyet Cannon fogalmazott meg 1926-ban. Perls 1950-ben elkezdett, 1970-ben befejezett és 1973-ban bekövetkezett halála után megjelent munkájában, a The Gestalt Approach and Eye Witness to Therapy című munkájában határozottan hangsúlyozza ennek a koncepciónak a fontosságát.

Homeosztázis

Az a folyamat, amelynek során a szervezet fenntartja az egyensúlyt belső élettani környezetében. A homeosztatikus impulzusok révén fellép az evés, ivás és a testhőmérséklet szabályozása iránti vágy. Például a testhőmérséklet csökkenése számos olyan folyamatot indít el (például hidegrázást), amelyek segítenek a normál hőmérséklet helyreállításában. Így a homeosztázis más folyamatokat indít el, amelyek szabályozóként működnek és visszaállítják az optimális állapotot. Az analóg egy központi fűtési rendszer termosztatikus szabályozással. Amikor a szobahőmérséklet a termosztátban beállított hőmérséklet alá csökken, bekapcsolja a gőzkazánt, amely meleg vizet pumpál a fűtési rendszerbe, megemelve a hőmérsékletet. Amikor a helyiség hőmérséklete eléri a normál szintet, a termosztát kikapcsolja a gőzkazánt.

HOMEOSTÁZIS

homeosztázis) a szervezet belső környezetének állandóságának megőrzésének fiziológiás folyamata (szerk.), amelynek során a szervezet különböző paraméterei (például vérnyomás, testhőmérséklet, sav-bázis egyensúly) egyensúlyban vannak, annak ellenére, hogy változó környezeti feltételek. - Homeosztatikus.

Homeosztázis

Szóalkotás. A görög nyelvből származik. homoios - hasonló + pangás - mozdulatlanság.

Specifikusság. Az a folyamat, amelynek során a test belső környezetének relatív állandósága érhető el (testhőmérséklet, vérnyomás, vércukorkoncentráció állandósága). A neuropszichés homeosztázis különálló mechanizmusként azonosítható, amely biztosítja az idegrendszer működéséhez szükséges optimális feltételek megőrzését és fenntartását a különböző tevékenységi formák megvalósítása során.

HOMEOSTÁZIS

Görögről szó szerint lefordítva ugyanazt az állapotot jelenti. Amerikai fiziológus W.B. Cannon megalkotta a kifejezést minden olyan folyamatra, amely megváltoztat egy meglévő állapotot vagy körülményrendszert, és ennek eredményeként más folyamatokat indít el, amelyek szabályozó funkciókat látnak el és visszaállítják az eredeti állapotot. A termosztát mechanikus homeosztát. Ezt a kifejezést a fiziológiás pszichológiában számos olyan összetett biológiai mechanizmusra használják, amelyek az autonóm idegrendszeren keresztül működnek, és olyan tényezőket szabályoznak, mint a testhőmérséklet, a testnedvek és azok fizikai és kémiai tulajdonságai, vérnyomás, vízháztartás, anyagcsere stb. Például a testhőmérséklet csökkenése folyamatok sorozatát indítja be, mint például a hidegrázás, a piloerekció és a fokozott anyagcsere, amelyek magas hőmérsékletet okoznak és fenntartanak a normál hőmérséklet eléréséig.

HOMEOSTÁZIS

görögből homoios – hasonló + sztázis – állapot, mozdulatlanság) – az összetett önszabályozó rendszerekre jellemző dinamikus egyensúly típusa, amely a rendszer számára lényeges paraméterek elfogadható határokon belüli tartásából áll. A "G" kifejezés. W. Cannon amerikai fiziológus javasolta 1929-ben az emberi test, az állatok és a növények állapotának leírására. Aztán ez a fogalom széles körben elterjedt a kibernetikában, pszichológiában, szociológiában stb. A homeosztatikus folyamatok tanulmányozása a következőket foglalja magában: 1) paraméterek, jelentős változások, amelyek megzavarják a rendszer normális működését; 2) e paraméterek megengedett változásának határai külső és belső környezeti feltételek hatására; 3) specifikus mechanizmusok halmaza, amelyek akkor kezdenek működni, amikor a változók értékei túllépik ezeket a határokat (B. G. Yudin, 2001). Bármelyik konfliktus-reakció konfliktus keletkezésekor és kialakulásakor nem más, mint a G megőrzésének vágya. A paraméter, amelynek változása elindítja a konfliktusmechanizmust, az ellenfél cselekedeteinek következményeként megjósolt kár. A konfliktus dinamikáját és eszkalációjának ütemét a visszacsatolás szabályozza: a konfliktusban részt vevő egyik fél reakciója a másik fél cselekedeteire. Az elmúlt 20 évben Oroszország olyan rendszerré fejlődött, amelyben a visszacsatoló kapcsolat megszakadt, blokkolt vagy rendkívül meggyengült. Ezért irracionális az állam és a társadalom magatartása a korszak konfliktusaiban, amelyek tönkretették az ország civil társadalmát. G. elméletének alkalmazása a társadalmi konfliktusok elemzésére és szabályozására jelentősen növelheti a hazai konfliktuskutatók munkájának hatékonyságát.

Bevállalták
Összoroszországi oktatási és módszertani központ
az orvosi és gyógyszerészi továbbképzéshez
Az Orosz Föderáció Egészségügyi Minisztériuma
mint tankönyv orvostanhallgatók számára

A fő cél, amely az Ön által olvasott tankönyv összes fejezetét végigjárja, kolléga, az, hogy a betegségről, mint a homeosztázis megsértésének fogalmát formálja meg.

A szervezet azon képessége, hogy a szervezetre gyakorolt ​​kedvezőtlen káros tényezők meglehetősen gyakori patogén hatásai ellenére stabil egészségi állapotot tartson fenn, már ősidők óta ismert. Már Hippokratész is tudta, hogy a betegségek gyógyíthatók a természet természetes erőivel „vis medicas nature”. Most az élő szervezetek természetének ezt a jelenségét homeosztázisnak nevezik. Így a homeosztázis kifejezés általános formájában a szervezet ellenálló képességét jelenti a káros környezeti hatásokkal szemben.

A homeosztázist biztosító reakciók a belső környezet stabil (állandó) nem egyensúlyi állapotának fenntartását célozzák, pl. ismert állapotszintek komplex folyamatok összehangolásával a káros tényezők hatásának kiküszöbölésére vagy korlátozására, a szervezet és a környezet közötti interakció optimális formáinak kialakítására vagy fenntartására.

29.1. Reakcióképesség

A reaktivitás változásai a környezet káros hatásainak ellensúlyozására irányulnak, és főként védő (adaptív), pl. alkalmazkodó természet. A homeosztázis a rezisztencia-mechanizmusok kifejeződésének új szintjén marad fenn.

Így a reaktivitás kifejezés általános formájában a szervezet káros környezeti hatásokkal szembeni rezisztenciájának (rezisztenciájának) mechanizmusát jelöli, pl. a homeosztázis fenntartásának mechanizmusa.

A reaktivitás általános formája a biológiai (faji) reaktivitás. Ez viszont csoportos és egyéni reaktivitásra oszlik.

Biológiai reaktivitás - a védő-adaptív természetű élettevékenység változásai, amelyek az egyes állatfajták esetében normál (megfelelő) környezeti irritáció hatására következnek be. Genetikailag rögzített, és mind a fajok (emberek, madarak, halak) egészének, mind az egyes egyedeknek egyenként megőrzését célozza. Charles Darwin: „A változékonyság evolúciós mechanizmusa célirányos (teleologikus) a túlélés növelésére.”

Példák: méhek komplex reflextevékenysége, madarak, halak szezonális vonulása, az állatok élettevékenységének évszakos változásai (gopherek, medvék hibernációja stb.).

A jeles orosz patofiziológus, I. D. Gorizontov a homeosztázis tanának alapjait jellemezve a következőket írta: „A homeosztázis jelensége lényegében a test evolúciósan kialakult, örökletesen rögzített alkalmazkodási eszköze a normál környezeti feltételekhez.”

Megváltozott reakcióképesség akkor fordul elő, ha a szervezet kórokozó környezeti tényezők hatásának van kitéve. Általában a következők jellemzik:

1. csökkent adaptív reakciók;
2. ugyanakkor betegség során számos olyan reakció felerősödik, amelyek megvédik a szervezetet ettől a káros tényezőtől és az általa okozott károsodások következményeitől (láz, izzadás, vérnyomás-emelkedés, antitest-termelés, gyulladások, stb.).

Hogyan viselkedjen a szervezet a homeosztázis tan szempontjából a „normán” túlmutató, azaz káros környezeti tényezőknek való kitettség esetén? A belső környezet normális tulajdonságainak helyreállítása a funkcionális aktivitás növekedésének eredménye, akár rövid távú (tachycardia, tachypnea, izzadás), akár hosszú távú, például veseelégtelenségben a verejtékmirigyek aktivitásának másodlagos növekedése. ; (láz, gyilkos T-limfociták termelése); ugyanakkor a patogén megjelenés megzavarhatja a belső környezet állandóságát fenntartó mechanizmusok koordinációját, ami a szervezet adaptív reakcióinak csökkenésével jár együtt.

Foglaljuk össze gondolatainkat: a homeosztázis tágabb fogalom, mint a reaktivitás. A különböző típusú reaktivitás a homeosztázis mechanizmusa. Ez egy alapvető következtetéshez vezet: a homeosztázis nem csak az állandóság fenntartását vagy az optimális helyreállítást és a környezeti feltételekhez való alkalmazkodást jelenti. Maga a betegség biológiai lényegét tekintve a homeosztázis problémáját, mechanizmusainak és gyógyulási útvonalainak megzavarását is jelenti. A betegség a homeosztázis zavara.

Érdemes tehát a „reaktivitás” szakaszt a homeosztázis helyzetéből tanulmányozni és ismerni. A reaktivitásról A.D. Ado és társszerzőinek tankönyvében olvashat, majd a homeosztázisról is mesélek. Ugyanakkor világosan meg kell értenie, hogy a különböző típusú reaktivitások bizonyos határokig képesek fenntartani a homeosztázist, és a hagyományos orvoslás tárgyát képezik. A megváltozott környezeti viszonyok között a homeosztázis élettani mechanizmusai tönkremennek, környezeti betegségek (rák, allergia, örökletes patológiák) lépnek fel, amely veszélyt csak környezetgyógyászati ​​szempontból lehet megelőzni. Célja egy káros környezeti tényező azonosítása, lakossági szintű káros hatásainak megelőzésére és kezelésére irányuló intézkedések kidolgozása.

29.2. A homeosztázis, mechanizmusa és jelentősége. A homeosztázis tanának történeti alapjai

Csaknem 100 évvel ezelőtt a kiváló francia tudós, Claude Bernard vetette fel először a homeosztázis jelentésének kérdését (bár magát a kifejezést később W. Cannon amerikai tudós vezette be). A vitalizmus (az élet keletkezésének spirituális impulzusa) kibékíthetetlen ellenfele lévén C. Bernard ragaszkodott a materialista nézetekhez. Véleménye szerint az élet minden megnyilvánulását a test korábbi erői (alkotmány) és a külső környezet befolyása közötti konfliktus okozza.

Talán itt is rejlik az „apák és fiak” problémájának örökkévalósága, a 25-35 évvel ezelőtti nézetek, hagyományok (az apák fiatalsága) és a jelenlegi élet által diktált új nézetek konfliktusa, amelyeket könnyen befogad. fiatal és kritikusan fogadják az apák?

Visszatérve C. Bernard koncepciójához. Maga az alkotmány és a környezet közötti konfliktus kétféle jelenség formájában tárul fel: a szintézis és a bomlás formájában. E két ellentétes folyamat alapján jön létre az élőlények alkalmazkodása a környezeti feltételekhez vagy alkalmazkodás, amely harmonikus kapcsolat a szervezet és a környezet között.

29.2.1. Az életformák C. Bernard szerint

K. Bernard úgy vélte, hogy a külső környezet hatása 3 életforma kialakulásához vezetett:

1. Látens - az élet nem jelenik meg kifelé, az anyagcsere teljes elnyomása (ciszták a férgekben, spórák a növényekben, száraz élesztő);
2. Oszcilláló – a környezettől függően. Ez jellemző a gerinctelenekre és a hidegvérű gerincesekre (békák, kígyók), egyes melegvérű állatokra, amelyek hibernált állapotba (hibernáció) kerülnek. Ebben az időben kevéssé érzékenyek az oxigén éhezésre, sérülésekre és fertőzésekre. Jelenleg a mesterséges hűtést embereknél is alkalmazzák összetett szívműtétek során. A hibernációból való kedvező kilépés előfeltétele a tápanyagok előzetes felhalmozódása a szervezetben;
3. Állandó vagy szabad élet - ez az életforma a magas szervezettségű állatokra jellemző, akiknek élete még a környezeti feltételek hirtelen megváltozásával sem áll meg. Ezért ezek az életformák evolúciósan progresszívebbek, és uralkodóvá váltak a Földön.

29.2.1.1. A test két környezete

A szervek és szövetek hozzávetőlegesen ugyanúgy működnek, anélkül, hogy jelentős mértékben megváltoznának az aktivitásuk. Ez annak köszönhető, hogy a szerveket és szöveteket körülvevő belső környezet (vér, nyirok, intercelluláris folyadék) nem változik.

K. Bernard azt írta, hogy a test a külső környezet változó körülményei ellenére saját maga alakítja meg megváltoztathatatlan környezetét. Ennek eredményeként a test úgy él, mintha üvegházban lenne, szabad és független marad.

Így minden magasan szervezett állatnak két környezete van: külső (ökológiai kölcsönhatások), amelyben a szervezet található, és belső, amelyben a szöveti elemek élnek. Összefoglalva azt mondhatjuk, hogy a homeosztázis, i.e. a belső környezet állandósága a szabad és önálló élet feltétele.

29.2.1.2. A szervezetben lévő tartalékok jelentősége a homeosztázisban

A homeosztázis élettani mechanizmusainak táplálása nem közvetlen, hanem a tartalékok elköltésével történik. Mondhatjuk, hogy nem azt esszük, amit most vettünk, hanem azt, amit korábban (tegnap) ettünk. Következésképpen az elfogyasztott táplálékot asszimilálni kell, majd a szervezet elfogyasztja. A tartalékok fontosságát a homeosztázisban később Cannon írásai mutatták be. A szervezetnek vannak szénhidrát- (glikogén) és zsírtartalékai. Az energia tárolása ATP, GTP formájában történik. Ezen energiatartalékok értéke rendkívül magas, mert a stabil egyensúlyhiány, mint a biológiai rendszer sajátossága, csak állandó energiaköltségek mellett lehetséges.

A munka eredményeit összegezve C. Bernard azt írta, hogy a látens életben a lény teljesen alá van rendelve a külső környezet befolyásának. Oszcillálóban - időszakosan a környezettől függ. Az állandó életben egy lény szabadnak tűnik, és megnyilvánulásait belső életfolyamatok alakítják és irányítják. Ez a fogalom azonban nem felel meg a független „életelvnek”, amelyhez a vitalisták folyamodnak, hogy megmagyarázzák az élet lényegét.

29.3. A homeosztázis tanának továbbfejlesztése

C. Bernard külön hangsúlyozta, hogy a belső élet megnyilvánulásainak függetlensége illuzórikus. Ellenkezőleg, az állandó vagy szabad élet mechanizmusaiban a belső és a külső környezet kapcsolata a legszorosabb és legnyilvánvalóbb.

Ugyanakkor C. Bernard a test reakcióinak állandóságáról szóló tanára támaszkodva úgy vélte, hogy a test függetlenedik a külső viszontagságoktól, és nem ismerte el Charles Darwin tanításait. Ismeretes, hogy a nagy angol a külső környezet testre gyakorolt ​​hatását helyezte tanítása előtérbe. A megváltozott élőlények, amelyek fejlettebb alkalmazkodási mechanizmusokat szereztek, túlélték és alkalmazkodtak. Másokat a természet könyörtelenül elpusztított. Cannon amerikai fiziológus összeegyeztette ezt a két ellentétes nézetet.

Cannon Williams (1871-1945) századunk kiemelkedő fiziológusa, a homeosztázis doktrínája, mint a test belső környezetének állandóságának önszabályozása megalapozója. Ennek a tanításnak a hatása nem korlátozódott a fiziológiára, és minden orvostudomány számára alapvetővé vált. A betegség elméleti alapjait vizsgáló homeosztázis doktrína kórélettani jelentősége szükségessé teszi, hogy az orvostudomány fejlődésének ezen fontos mérföldkövénél részletesebben elidőzzünk. "A biológia csodája az élő szervezet elképesztő képessége, hogy fenntartsa reakcióinak állandóságát, és mindezt az alkotóelemek törékenysége ellenére."

Hogyan sikerült Cannonnak ötvöznie a kísérleti és az evolúciós gondolkodásmódot? Ezt a teleológia álláspontja – minden élőlény célszerűsége – alapján sikerült megtennie. Felvetette azt az elképzelést, hogy az állandó belső környezet fenntartása ellenállóbbá teszi a szervezetet a külső környezet változásaival szemben, i.e. megőrzi a test túlélését. Egyszerűen fogalmazva, az evolúciós úton megszerzett homeosztázis tulajdonság a magasabb rendű szervezetekben lehetővé teszi számukra, hogy gyorsan alkalmazkodjanak a külső környezet változásaihoz.

Cannon a szervezet egészét aktív önszabályozó rendszernek tekinti. Az önszabályozás fő célja a belső környezet - vér, nyirok, sejtközi folyadék.

A homeosztázis fő mechanizmusa a reaktivitás. Cannon a szimpatikus-mellékvese rendszert tartotta a fő motornak. A test természetének történeti megismerése során az idegi és humorális tényezők speciális elemzés tárgyává váltak. Az élő szervezetben elválaszthatatlan jelenségekről kiderült, hogy mesterségesen körülhatárolták.

29.4. Az ideg- és endokrin (SAS, OSA) rendszerek szabályozó szerepe a belső környezet állandóságának megőrzésében, i.e. homeosztázis

Cannon A test bölcsessége című könyvében a szimpatikus idegrendszer szerepét tárgyalta a homeosztázisban. A szervezet védekezőképességének sürgős mozgósításában a megbomlott egyensúly helyreállítása érdekében az idegrendszer szimpatikus osztályát tartotta a fő tényezőnek. Általánosságban elmondható, hogy a sürgősségi átstrukturálás reakciósebességét (másodpercben) pontosan az idegrendszer biztosítja.

L.A. Orbeli, kiváló fiziológusunk megalapozta az idegrendszer adaptív-trofikus szerepét, melynek lényege, hogy a szimpatikus idegrendszer a szervezet létfeltételeinek megfelelően megváltoztatja a szervek funkcionális készenlétét. Például a szimpatikus idegrendszer irritációja visszaállítja a fáradt vázizmok teljesítményét. Valójában ő fektette le a doppingtan alapjait. Ebben az esetben nagy szerepe van az agytörzs - a SAS központi szakaszának - retikuláris formációjának (hálózatszerű formációnak).

A hormonális hatásokat a szervezet hosszabb ideig tartó szerkezetátalakítására tervezték (percek, órák). A Cannon egy kötőjellel kapcsolta össze a „szimpatikus” és a „mellékvese”-t, amely egy speciális, integrált mechanizmus - a SAS - működésének szisztémás, egységes jellegének koncepcióját tükrözi, amelynek célja a homeosztázis biztosítása.

A betegségek előfordulásával, mint a szervezet szabályozórendszereinek patológiájával kapcsolatos elképzelések továbbfejlesztése Hans Selye kanadai fiziológus, a montreali Kísérleti Sebészeti és Orvostudományi Intézet igazgatója, az egyik legnagyobb felfedezés szerzője nevéhez fűződik. század biológiája – a stressz jelensége.

Az orvostudomány fejlődése a 19. században arra a gondolatra vezetett, hogy minden betegségnek meg kell lennie a saját okának.

Például a kanyaró vagy a diftéria jellegzetes szindrómáját csak egy meghatározott szervezet (mikroorganizmus) okozhatja. De nagyon kevés olyan konkrét jel van, amely alapján a diagnózist felállítják.

Ezzel szemben G. Selye kialakította a „betegség szindróma általában” fogalmát. Erre még diákévei alatt jutott eszébe. Jóval később belefoglalta ebbe a koncepcióba a hipotalamusz-hipofízis-mellékvese kéregrendszer monoton reakciójának nem specifikusságát, amely bármely károsító hatás hatására megfigyelhető.

Ezt a reakciót „általános adaptációs szindrómának” (GAS) nevezte, amelynek célja a szervezet homeosztázisának fenntartása. G. Selye így írja le az OSA-ról alkotott elképzeléseit: „Az embernek meg kellett értenie, hogy minden olyan esetben, amikor hosszú vagy szokatlanul nehéz feladat elé néz – legyen az hideg vízben úszás, nehéz kövek felemelése vagy böjt –, végig kell mennie. 3 szakasz : eleinte érzi a nehézséget, majd megszokja, végül már nem tud megbirkózni vele élelmet és menedéket kell találnia, nem engedi, hogy olyan fogalmakra gondoljon, mint a homeosztázis (az állandó belső környezet fenntartása) vagy a biológiai stressz.

G. Selye kimutatta, hogy a különböző ágensekre: műtéti trauma, égési sérülések, fájdalom, megaláztatás, mérgezés, üzletember, sportoló életkörülményei és még sokan mások, a szervezet a biokémiai, funkcionális és szerkezeti változások sztereotip formájával reagál. A stresszreakciónál nem mindegy, hogy kellemes vagy kellemetlen ágens okozza. A legfontosabb itt a stressz-ágens által a test iránti igény intenzitása.

Ennek a nem specifikus reakciónak a mechanizmusa a hypothalamus-hyphysealis-mellékvese kéregrendszer és a SAS gerjesztésén alapul. A kialakuló neuro-endokrin impulzusok hozzájárulnak a szervezet védekezésének beindításához. Ez hozzájárul a szervezet homeosztatikus képességeinek éles növekedéséhez. G. Selye hosszú távú tanulmányai kimutatták, hogy bármely betegségben specifikus megnyilvánulásai a hipotalamusz-hipofízis-mellékvese kéregrendszer által kiváltott nem specifikus reakciókra épülnek. Ez az oka a szteroidok széles körű alkalmazásának az orvosi gyakorlatban.

29.5. A biomembránok szerepe a homeosztázis fenntartásának mechanizmusaiban

V. Cannon és K. Bernard a test folyékony részét, amely vért, nyirokot és intersticiális folyadékot tartalmaz, a belső környezet alapjának tekintette. A vér azonban nem kerül közvetlen kapcsolatba a szöveti sejtekkel. Amint azt L. Stern hazai kutató először kimutatta, a vér és a szövet között úgynevezett hiszto-hematológiai gátak találhatók, amelyek alapját a biológiai membránok képezik (BBB, hemato-oftalmikus, placenta és egyéb akadályok).

A szeparációs funkción kívül a membránoknak van egy másik fontos funkciója is a homeosztázisban - ez a sejtmembránok receptor funkciója. Döntő szerepet játszik a visszajelzés adásában. A visszacsatolás a kimeneti jelnek a bemenetre - a rendszer vezérlőrészére - gyakorolt ​​hatását jelenti. A negatív visszacsatolás a bemeneti hatásnak a kimeneti jel nagyságára gyakorolt ​​befolyásának csökkenéséhez vezet. Például a T 3 és T 4 pajzsmirigyhormonok vérkoncentrációjának emelkedése a szomatosztatin szintjének csökkenéséhez vezet a hipotalamuszban, és gátolja a pajzsmirigy-stimuláló hormon termelését az agyalapi mirigyben.

A pozitív visszacsatolás a kimeneti jel hatásának növekedéséhez vezet. Például az akut gyulladásból a krónikusba való átmenet akkor következik be, amikor a saját fehérjék konformációja és antigén tulajdonságai megváltoznak - autoantigének képződése. Ez utóbbiak fokozott autoantitest képződést okoznak, az immunkonfliktus pedig támogatja a gyulladásos választ. Ha a negatív visszacsatolás általában segít a kezdeti állapot visszaállításában, akkor a pozitív visszacsatolás gyakrabban vezeti el ettől az állapottól. Ennek eredményeként nem következik be korrekció, ami a patofiziológusok és klinikusok számára jól ismert „ördögi kört” idézhet elő (példa a krónikus gyulladások, autoallergiák patogenezisére).

29.6. Homeosztázis és norma

Egyik első, a homeosztázisról írt munkájában Cannon arra emlékeztet bennünket, hogy az állatok nyitott rendszerek, sokféle kapcsolatban állnak környezetükkel. Ezek a kapcsolatok a légutakon és az emésztőrendszeren, a bőr felszínén, a receptorokon, a neuromuszkuláris szerveken és a csontkarokon keresztül jönnek létre. A környezeti változások közvetlenül vagy közvetve hatással vannak ezekre a rendszerekre. Ezeket a hatásokat azonban általában nem kísérik nagy eltérések a normától, és nem okoznak komoly zavart az élettani folyamatokban, mivel az automatikus szabályozás a szervezetben fellépő ingadozásokat a meghatározott „norma” határokon belül korlátozza.

A homeosztázis szempontjából a „normális” legátfogóbb definíciója adott. A norma a test, annak egyes szervei és szövetei stabil egyensúlyhiányának szimbóluma a külső környezetben. Látható, hogy ez a meghatározás figyelembe veszi az egyéni jellemzőket. Például az egyensúlyi állapot lehet 120 Hgmm szisztolés vérnyomás. (egy egyénnél ez a norma), vérnyomásnál pedig 140 (másoknál szintén ez a norma). Használhatja a vitorla és a hajó kormányának analógiáját. Van nekik normális pozíció? Nem, mert norma az adott hajó mozgását biztosító változás. Például az immunrendszer reakciói az antigén hatások „szelének” hatására (R.V. Petrova).

Ezt a relatív állandóságot az egyszerű fizikai-kémiai folyamatok leírásánál használt egyensúlyi kifejezéssel jelölhetjük. Egy összetett élő szervezetben azonban a kiegyensúlyozó folyamatok mellett általában számos szerv és rendszer interakciója és integratív együttműködése is benne van. Így például, ha olyan állapotok jönnek létre, amelyek megváltoztatják a vér összetételét vagy zavarokat okoznak a légzési funkciókban (vérzés, tüdőgyulladás), akkor az agy, az idegek, a szív, a vesék, a tüdő, a lép stb. gyorsan reagál. Az ilyen jelenségek jelölésére az „egyensúly” kifejezés nem elegendő, mert nem jár bonyolult és specifikus koordinációs folyamattal. A leggyorsabb és legstabilabb pozícióhoz ellenszabályozási rendszerekre van szükség, amelyek célja a belső környezet általános stabilitása.

Ezekre az állapotokra és folyamatokra, amelyek biztosítják a test stabilitását, javasolta Cannon a homeosztázis kifejezést. A „homeo” szó nem fix identitást, „ugyanazt” jelöl, hanem hasonlóságot, hasonlóságot.

A homeosztázis tehát nem a belső környezet fizikai-kémiai tulajdonságainak egyszerű állandóságát jelenti. Ebbe a kifejezésbe beletartoznak az élőlények stabilitását biztosító fiziológiai mechanizmusok is (azaz a reakcióképességi folyamatok). A homeosztázis a belső környezet állandóságának aktív önszabályozása.

29.7. Homeosztázis és alkalmazkodás

Az alkalmazkodás jelensége lényegében a homeosztázisra épül. Azok. a szervezet bizonyos homeosztázis mechanizmusok segítségével alkalmazkodik (alkalmazkodik) a változó környezeti feltételekhez.

A kompenzáció a funkcionális terhelés által feltárt rejtett patológia (az aortabillentyű betegséget a szívizom hipertrófia kompenzálja. Klinikai megnyilvánulásait a fokozott fizikai aktivitás tárja fel).

29.7.1. Az alkalmazkodás típusai

Vannak rövid és hosszú távú alkalmazkodások:

1. Ha a környezeti feltételeknek kitéve rövid ideig eltérnek a normál határértékek, a szervezet a funkcionális aktivitás rövid távú megváltozásával reagál (a futás tachycardiát és tachypnoét okoz);
2. Hosszan tartó vagy ismételt expozíció esetén tartósabb vagy akár szerkezeti változások is előfordulhatnak:
   1. fokozott fizikai aktivitás és izomtérfogat, a terhes méh hipertrófiája, rossz elzáródás miatti csontszerkezet;
   2. Ha bármely szerv megsérül, a kompenzációs mechanizmusok aktiválódnak. Például más testrendszerek vikárius (pótló, kompenzáló) kapcsolódása: a vérveszteség tachycardiát, tachypnoét, a depóból távozó vért, fokozott vérképzést okoz).

Az alkalmazkodás az orvosi gyakorlatban pontosan azt a formáját jelenti, amely a szervezet szokatlan létfeltételei között jön létre. Még egyszer hangsúlyozni kell, hogy bármilyen típusú adaptáció létrejön a már meglévő homeosztázis mechanizmusok alapján.

29.8. A homeosztázis szabályozásának szintjei

A homeosztázis szempontjából a szervezet önszabályozó rendszer. A szabályozásnak 3 szintje van:

1. A legalacsonyabb határozza meg a fiziológiai állandók állandóságát és autonómiával rendelkezik (pH, P osm fenntartása).
2. Közepes, meghatározza az adaptív reakciókat, amikor a szervezet belső környezete megváltozik. A neuro-endokrin rendszer szabályozza.
3. A legmagasabb határozza meg az adaptív reakciókat, a tudatos viselkedést a külső környezet változásaira reagálva. A külvilág jelzései szerint a szervezet vegetatív funkciói, tudatos viselkedése megváltozik. A központi idegrendszer és annak külső része - az agykéreg - szabályozza.

I. P. Pavlov ezt írta: "Az agyféltekék egy élő szervezet szerve, amely arra specializálódott, hogy folyamatosan tökéletesítse a szervezetet a külső környezettel."

Az agykéreg evolúciósan a legfiatalabb, de egyben a legösszetettebb szabályozó szerv. Ez semmiképpen sem jelenti azt, hogy az agykéreg folyamatosan beavatkozik a test összes folyamatába. Célja, feladata, hogy fenntartsa a szervezet kapcsolatát a külső környezettel, elsősorban a társas kapcsolatokkal. Ez vezető pozíciót biztosít a magasabb rendű állatoknak az állatvilágban.

Az orosz fiziológus, I. P. Pavlov nagy érdeme a szabad viselkedés és a test intellektuális szférájának tanulmányozására szolgáló módszerek kidolgozása. Megindokolta a feltételes reflexek módszerének alkalmazását erre a célra, és kimutatta, hogy az agykéreg tudatos tevékenysége nagyrészt az adaptív feltételes reflexek elvén épül fel. I. P. Pavlov a homeosztázis alapját képező valódi, automatikus reflex fogalmát feltételes reflexré alakította át, amely meghatározza a „szervezet és a környezet létfontosságú találkozásának” mechanizmusait, a társadalmi homeosztázis alapját.

Rendkívül fontos megérteni, hogy az állatok evolúcióját nem csak az a vágy diktálja, hogy a nem egyensúlyi állapot stabilitását valódi, automatikus reflexekkel való homeosztázis révén fenntartsák, hanem folyamatosan összefügg a szabad viselkedés (nem homeosztatikus magasabb idegrendszeri) aktivitással. feltételes reflexekkel végzett tevékenység), fenntartva ezt az egyensúlyhiányt, mint az élő rendszerek sajátos jellemzőjét.

A SAS tevékenységének köszönhetően automatikusan fenntartott homeosztázis teret nyit az idegi tevékenység magasabb formáinak, felszabadítva erre az agykérget. Azok. Cannon kimutatta, hogy a homeosztatikus mechanizmusok autonóm módon léteznek, függetlenül a tudat irányításától, szabadon tartva azt az intellektuális tevékenység számára. Így a tudatot megszabadítva a testi folyamatok szabályozásától, az agykérgen keresztül szellemi kapcsolatot létesítünk a külvilággal, elemezzük a tapasztalatokat, foglalkozunk a tudomány, a technológia és a művészet területeivel, kommunikálunk a barátokkal, neveljük a gyerekeket, fejezzük ki az együttérzést stb. „Egyszóval emberként viselkedünk” – írta Cannon.

Ezzel kapcsolatban Cannon szerint a test „bölcsnek” bizonyul (a könyv címe), hiszen minden másodpercben az elme beavatkozása nélkül fenntartja egy nagy szervezet stabilitását, szabad tereket nyitva. viselkedés.

A homeosztázis szerepe a beteg szervezet fiziológiájának vizsgálatában témát lezárva szeretném elmondani, hogy a vezető klinikai osztályokon végzett képzésének és a jövőbeni orvosi tevékenységnek a fő iránya a páciens testének azon képességének tudatos helyreállítása kell legyen. önállóan fenntartani a homeosztázist környezetbarát környezetben.

A homeosztázis, jelentése

Homeosztázis–Ez a test belső környezetének relatív állandóságának fenntartása. A test belső környezete, amelyben minden sejtje él, a vér, a nyirok és az intersticiális folyadék.

Bármely élő szervezet ki van téve sokféle környezeti tényező hatásának; egy időben Szigorúan állandó feltételek szükségesek ahhoz, hogy a sejtekben létfontosságú folyamatok lejátszódjanak. Ennek eredményeként az élő szervezetek különféle önszabályozó rendszereket fejlesztettek ki, amelyek lehetővé teszik számukra a kedvező belső környezet fenntartását a külső körülmények változása ellenére. Elég emlékezni az emberi test összes adaptív reakciójára. Amikor az utcáról belépünk egy sötét helyiségbe, szemünk az automatikus belső szabályozásnak köszönhetően gyorsan alkalmazkodik a megvilágítás hirtelen csökkenéséhez. Akár télen északon dolgozik, akár nyáron dél forró homokjában napozik, testhőmérséklete minden esetben szinte állandó marad, legfeljebb néhány fok töredékével változik.

Egy másik példa. Az agyban a vérnyomást egy bizonyos szinten kell tartani. Ha leesik, a személy elveszti az eszméletét, és a kapillárisok szakadása miatti erős nyomásnövekedés esetén agyvérzés (ún. „szélütés”) léphet fel. A testhelyzet különböző változásaival (függőleges, vízszintes, sőt fejjel lefelé is) a gravitáció megváltoztatja a fej véráramlását; ennek ellenére az adaptív reakciók komplexuma az agy vérnyomását szigorúan állandó szinten tartja, ami kedvező az agysejtek számára. Mindezek a példák szemléltetik a szervezet azon képességét, hogy speciális szabályozási mechanizmusok segítségével állandó belső környezetet tartson fenn; az állandó belső környezet fenntartását homeosztázisnak nevezzük.

Ha valamelyik homeosztatikus mechanizmus felborul, akkor a sejtek életkörülményeinek megváltozása nagyon súlyos következményekkel járhat a szervezet egészére nézve.

Így a test belső környezetét a relatív állandóság jellemzi - különféle mutatók homeosztázise, ​​mert minden változás a szervezet sejtjeinek és szöveteinek funkcióinak megzavarásához vezet, különösen a központi idegrendszer speciális sejtjeinek. A homeosztázis ilyen állandó mutatói közé tartozik a test belső szerveinek hőmérséklete, 36 - 37 ºС között tartva, a vér sav-bázis egyensúlya, amelyet pH = 7,4 - 7,35, a vér ozmotikus nyomása (7,6 - 7,8 atm), a hemoglobin koncentrációja a vérben 120-140 g/l stb.

A homeosztázis mutatók eltolódása a környezeti feltételek jelentős ingadozása vagy a kemény munka során a legtöbb ember számára nagyon kicsi. Például a vér pH-értékének hosszú távú, mindössze 0,1-0,2-es változása végzetes lehet. Az általános populációban azonban vannak bizonyos egyedek, akik képesek elviselni a belső környezet mutatóinak sokkal nagyobb elmozdulását. A magasan kvalifikált futóknál a vázizmokból a vérbe jutó tejsav nagy mennyisége a közepes és hosszú távú futás során a vér pH-ja 7,0-ra, sőt 6,9-re is csökkenhet. A világon csak néhány ember tudott mintegy 8800 m tengerszint feletti magasságra (az Everest tetejére) feljutni oxigénkészülék nélkül, i.e. szélsőséges oxigénhiányos körülmények között léteznek és mozognak a levegőben és ennek megfelelően a test szöveteiben. Ezt a képességet az ember veleszületett jellemzői határozzák meg - az úgynevezett genetikai reakciónorma, amely még a test meglehetősen állandó funkcionális mutatói esetében is széles egyéni különbségekkel rendelkezik.

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete