Homeostase kort definisjon. Mekanismer for homeostase. Homeostase fra et biologisk og økologisk synspunkt

Blant egenskapene som ligger i levende vesener, nevnes homeostase. Dette konseptet refererer til den relative konstantheten som er karakteristisk for en organisme. Det er verdt å forstå i detalj hvorfor homeostase er nødvendig, hva det er og hvordan det manifesterer seg.

Essensen av konseptet

Homeostase er en egenskap til en levende organisme som gjør at den kan opprettholde viktige egenskaper innenfor akseptable grenser. For normal funksjon er det nødvendig med konstanthet i det indre miljøet og individuelle indikatorer.

Ytre påvirkninger og ugunstige faktorer fører til endringer, som påvirker negativt generell tilstand. Men kroppen er i stand til å komme seg på egen hånd, og returnerer egenskapene til optimale nivåer. Dette skjer på grunn av den aktuelle eiendommen.

Med tanke på konseptet homeostase og finne ut hva det er, er det nødvendig å bestemme hvordan denne egenskapen realiseres. Den enkleste måten å forstå dette på er å bruke celler som eksempel. Hvert av dem er et system preget av mobilitet. Under påvirkning av visse omstendigheter kan funksjonene endres.

For normal funksjon må en celle ha de egenskapene som er optimale for dens eksistens. Hvis indikatorer avviker fra normen, reduseres vitaliteten. For å forhindre dødsfall må alle eiendommer tilbakeføres til sin opprinnelige tilstand.

Dette er hva homeostase handler om. Det nøytraliserer alle endringer som oppstår som følge av effekten på cellen.

Definisjon

La oss definere hva denne egenskapen til en levende organisme er. Opprinnelig ble dette begrepet brukt for å beskrive evnen til å opprettholde et konstant indre miljø. Forskere antok at denne prosessen bare påvirker intercellulær væske, blod og lymfe.

Det er deres konstans som gjør at kroppen opprettholder en stabil tilstand. Men senere ble det oppdaget at en slik evne er iboende i ethvert åpent system.

Definisjonen av homeostase har endret seg. Nå kalles dette selvregulering åpent system, som består i å opprettholde dynamisk likevekt gjennom implementering av koordinerte reaksjoner. Takket være dem opprettholder systemet relativt konstante parametere som er nødvendige for normalt liv.

Dette begrepet begynte å bli brukt ikke bare i biologi. Den har funnet anvendelse innen sosiologi, psykologi, medisin og andre vitenskaper. Hver av dem har sin egen tolkning av dette konseptet, men de har en felles essens - konstans.

Kjennetegn

For å forstå hva som kalles homeostase, må du finne ut hva egenskapene til denne prosessen er.

Fenomenet har slike egenskaper som:

1. Streber etter balanse. Alle parametere til et åpent system må være i samsvar med hverandre.
2. Identifisere muligheter for tilpasning. Før parametrene endres, må systemet avgjøre om det er mulig å tilpasse seg de endrede levekårene. Dette skjer gjennom analyse.
3. Uforutsigbarhet av resultater. Regulering av indikatorer fører ikke alltid til positive endringer.

Fenomenet som vurderes er en kompleks prosess, hvor implementeringen avhenger av ulike omstendigheter. Dens forekomst bestemmes av egenskapene til et åpent system og særegenhetene ved driftsforholdene.

Søknad i biologi

Dette begrepet brukes ikke bare i forhold til levende vesener. Det brukes på ulike felt. For bedre å forstå hva homeostase er, må du finne ut hvilken mening biologer legger inn i det, siden dette er området der det brukes oftest.

Denne vitenskapen tilskriver denne egenskapen til alle skapninger uten unntak, uavhengig av deres struktur. Den er karakteristisk encellet og flercellet. I encellede organismer manifesterer det seg i å opprettholde et konstant indre miljø.

I organismer med en mer kompleks struktur gjelder denne funksjonen individuelle celler, vev, organer og systemer. Blant parameterne som må være konstante er kroppstemperatur, blodsammensetning og enzyminnhold.

I biologi er homeostase ikke bare bevaring av konstans, men også kroppens evne til å tilpasse seg endrede miljøforhold.

Biologer skiller to typer skapninger:

1. Konformasjon, der organismeegenskaper er bevart, uavhengig av forhold. Disse inkluderer varmblodige dyr.
2. Regulerende, reagere på endringer i det ytre miljøet og tilpasse seg dem. Disse inkluderer amfibier.

Hvis det er brudd på dette området, observeres ikke utvinning eller tilpasning. Kroppen blir sårbar og kan dø.

Hvordan skjer det hos mennesker?

Menneskekroppen består av et stort antall celler som er sammenkoblet og danner vev, organer og organsystemer. På grunn av ytre påvirkninger kan det skje endringer i hvert system og organ, som medfører endringer i hele kroppen.

Men for normal funksjon må kroppen opprettholde optimale egenskaper. Følgelig, etter enhver påvirkning, må den gå tilbake til sin opprinnelige tilstand. Dette skjer på grunn av homeostase.

Denne egenskapen påvirker parametere som:

• temperatur,
• næringsinnhold
• surhet,
• blodsammensetning,
• fjerning av avfall.

Alle disse parametrene påvirker tilstanden til personen som helhet. Det normale forløpet av kjemiske reaksjoner som bidrar til bevaring av liv avhenger av dem. Homeostase lar deg gjenopprette tidligere indikatorer etter enhver påvirkning, men er ikke årsaken til adaptive reaksjoner. Denne egenskapen er en generell karakteristikk av et stort antall prosesser som opererer samtidig.

For blod

Blodhomeostase er en av hovedkarakteristikkene som påvirker levedyktigheten til et levende vesen. Blod er dens flytende basis, siden det finnes i hvert vev og hvert organ.

Takket være det blir individuelle deler av kroppen tilført oksygen, og skadelige stoffer og metabolske produkter fjernes.

Hvis det er forstyrrelser i blodet, forverres ytelsen til disse prosessene, noe som påvirker funksjonen til organer og systemer. Alle andre funksjoner avhenger av konstansen til sammensetningen.

Dette stoffet må holde følgende parametere relativt konstante:

• surhetsgrad;
• osmotisk trykk;
• plasma elektrolytt ratio;
• mengde glukose;
• cellulær sammensetning.

På grunn av evnen til å opprettholde disse indikatorene innenfor normale grenser, endres de ikke selv under påvirkning av patologiske prosesser. Mindre svingninger er iboende i dem, og dette skader ikke. Men de overskrider sjelden normale verdier.

Dette er interessant! Hvis det oppstår forstyrrelser i dette området, går ikke blodparametrene tilbake til sin opprinnelige posisjon. Dette indikerer tilstedeværelsen av alvorlige problemer. Kroppen blir ute av stand til å opprettholde balansen. Som et resultat er det en risiko for komplikasjoner.

Bruk i medisin

Dette konseptet er mye brukt i medisin. I dette området er dens essens nesten lik dens biologiske betydning. Dette begrepet i medisinsk vitenskap dekker kompenserende prosesser og kroppens evne til selvregulering.

Dette konseptet inkluderer relasjonene og interaksjonene til alle komponentene som er involvert i implementeringen av reguleringsfunksjonen. Den dekker metabolske prosesser, pust og blodsirkulasjon.

Forskjellen mellom det medisinske begrepet er at vitenskapen anser homeostase som en hjelpefaktor i behandlingen. Ved sykdommer blir kroppsfunksjoner forstyrret på grunn av skade på organer. Dette påvirker hele kroppen. Det er mulig å gjenopprette aktiviteten til problemorganet ved hjelp av terapi. Den aktuelle evnen bidrar til å øke effektiviteten. Takket være prosedyrene styrer kroppen selv innsatsen for å eliminere patologiske fenomener, og prøver å gjenopprette normale parametere.

I mangel av muligheter for dette aktiveres en tilpasningsmekanisme, som manifesterer seg i å redusere belastningen på det skadede organet. Dette lar deg redusere skade og forhindre aktiv progresjon av sykdommen. Vi kan si at et slikt konsept som homeostase i medisin vurderes fra et praktisk synspunkt.

Wikipedia

Betydningen av et hvilket som helst begrep eller karakteristikk av ethvert fenomen læres oftest fra Wikipedia. Hun undersøker dette konseptet i noen detalj, men i den enkleste forstand: hun kaller det kroppens ønske om tilpasning, utvikling og overlevelse.

Denne tilnærmingen forklares av det faktum at i fravær av denne eiendommen det vil være vanskelig for en levende skapning å tilpasse seg endrede miljøforhold og utvikle seg i riktig retning.

Og hvis det oppstår forstyrrelser i funksjonen, vil skapningen ganske enkelt dø, siden den ikke vil kunne gå tilbake til sin normale tilstand.

Viktig! For at prosessen skal kunne gjennomføres, er det nødvendig at alle organer og systemer fungerer harmonisk. Dette vil sikre at alle vitale parametere holder seg innenfor normale grenser. Hvis en bestemt indikator ikke kan reguleres, indikerer dette problemer med gjennomføringen av denne prosessen.

Eksempler

Eksempler på dette fenomenet vil hjelpe deg å forstå hva homeostase er i kroppen. En av dem er å opprettholde en konstant kroppstemperatur. Noen endringer er iboende i det, men de er små. En alvorlig økning i temperaturen observeres bare i nærvær av sykdommer. Et annet eksempel er blodtrykksmålinger. En betydelig økning eller reduksjon i indikatorer oppstår på grunn av helseproblemer. Samtidig streber kroppen etter å gå tilbake til normale egenskaper.

Nyttig video

La oss oppsummere det

Egenskapen som studeres er en av de viktigste for normal funksjon og bevaring av liv; det er evnen til å gjenopprette optimale indikatorer for vitale parametere. Endringer i dem kan oppstå under påvirkning av ytre påvirkninger eller patologier. Takket være denne evnen kan levende vesener motstå ytre faktorer.

I kontakt med

Homeostase(gammelgresk ὁμοιοστάσις fra ὅμοιος - identisk, lik og στάσις - stående, immobilitet) - selvregulering, evnen til et åpent system til å opprettholde konstansen i sin indre tilstand rettet mot å opprettholde koordinerte reaksjoner. Systemets ønske om å reprodusere seg selv, gjenopprette tapt balanse og overvinne motstanden til det ytre miljøet. Populasjonshomeostase er en populasjons evne til å opprettholde et visst antall individer over lang tid.

Generell informasjon

Egenskaper til homeostase

• Ustabilitet
• Streber etter balanse
• Uforutsigbarhet

• Regulering av nivået av basal metabolisme avhengig av kostholdet.

Hovedartikkel: Tilbakemelding

Økologisk homeostase

Biologisk homeostase

Cellulær homeostase

Regulering av den kjemiske aktiviteten til cellen oppnås gjennom en rekke prosesser, blant hvilke endringer i selve cytoplasmaets struktur, samt strukturen og aktiviteten til enzymer, er av spesiell betydning. Autoregulering avhenger av temperatur, surhetsgrad, substratkonsentrasjon og tilstedeværelsen av visse makro- og mikroelementer. Cellulære mekanismer for homeostase er rettet mot å gjenopprette naturlig døde celler i vev eller organer i tilfelle brudd på deres integritet.

Regenerering-oppdateringsprosessen strukturelle elementer organisme og restaurering av deres mengde etter skade, rettet mot å sikre den nødvendige funksjonelle aktiviteten

Avhengig av den regenerative reaksjonen, kan vev og organer fra pattedyr deles inn i 3 grupper:

1) vev og organer preget av cellulær regenerering (bein, løs bindevev, hematopoietisk system, endotel, mesothelium, slimhinner i mage-tarmkanalen, luftveiene og genitourinary system)

2) vev og organer preget av cellulær og intracellulær regenerering (lever, nyrer, lunger, glatte og skjelettmuskler, autonomt nervesystem, bukspyttkjertel, endokrine system)

3) vev som hovedsakelig eller utelukkende er preget av intracellulær regenerering (myokard- og ganglionceller i det sentrale nervesystemet)

I evolusjonsprosessen ble 2 typer regenerering dannet: fysiologisk og reparativ.

Andre områder

En aktuar kan snakke om risikerer homeostase, der for eksempel folk som har antiblokkeringssystemer i bilene sine ikke er tryggere enn de som ikke har det, fordi disse menneskene ubevisst kompenserer for den tryggere bilen med mer risikofylt kjøring. Dette skjer fordi noen holdemekanismer – som frykt – slutter å fungere.

stress homeostase

Eksempler

• Termoregulering
  • Skjelettmuskelskjelvinger kan begynne hvis kroppstemperaturen er for lav.
• Kjemisk regulering

Kilder

1. O.-Ya.L. Bekish. Medisinsk biologi. - Minsk: Urajai, 2000. - 520 s. - ISBN 985-04-0336-5.

Emne nr. 13. Homeostase, mekanismer for dens regulering.

Kroppen som et åpent selvregulerende system.

En levende organisme er et åpent system som har en forbindelse med miljøet gjennom nervesystemet, fordøyelsessystemet, luftveiene, utskillelsessystemet osv.

I prosessen med metabolisme med mat, vann og gassutveksling kommer forskjellige kjemiske forbindelser inn i kroppen, som gjennomgår endringer i kroppen, kommer inn i kroppens struktur, men forblir ikke permanent. Assimilerte stoffer brytes ned, frigjør energi, og nedbrytningsprodukter fjernes i det ytre miljø. Det ødelagte molekylet erstattes av et nytt osv.

Kroppen er et åpent, dynamisk system. I et miljø i stadig endring opprettholder kroppen en stabil tilstand i en viss tid.

Konseptet med homeostase. Generelle mønstre homeostase av levende systemer.

Homeostase – egenskapen til en levende organisme til å opprettholde den relative dynamiske konstantheten til dens indre miljø. Homeostase uttrykkes i relativ konstanthet kjemisk oppbygning, osmotisk trykk, stabilitet av grunnleggende fysiologiske funksjoner. Homeostase er spesifikk og bestemt av genotype.

Bevaring av integriteten til organismens individuelle egenskaper er en av de mest generelle biologiske lovene. Denne loven er sikret i den vertikale rekke generasjoner av reproduksjonsmekanismer, og gjennom hele livet til et individ av homeostase-mekanismer.

Fenomenet homeostase er en evolusjonært utviklet, arvelig fiksert adaptiv egenskap av kroppen til normale miljøforhold. Imidlertid kan disse forholdene være utenfor normalområdet i en kort eller lang periode. I slike tilfeller er tilpasningsfenomener preget ikke bare av gjenoppretting av de vanlige egenskapene til det indre miljøet, men også av kortsiktige endringer i funksjon (for eksempel en økning i rytmen til hjerteaktivitet og en økning i frekvensen av pustebevegelser med økt muskelarbeid). Homeostase-reaksjoner kan være rettet mot:

opprettholde kjente nivåer av steady state;

eliminering eller begrensning av skadelige faktorer;

utvikling eller bevaring av optimale former for interaksjon mellom organismen og miljøet i de endrede forholdene for dens eksistens. Alle disse prosessene bestemmer tilpasning.

Derfor betyr begrepet homeostase ikke bare en viss konstanthet av forskjellige fysiologiske konstanter i kroppen, men inkluderer også prosesser for tilpasning og koordinering av fysiologiske prosesser som sikrer kroppens enhet ikke bare normalt, men også under skiftende forhold for dens eksistens. .

Hovedkomponentene i homeostase ble identifisert av C. Bernard, og de kan deles inn i tre grupper:

A. Stoffer som gir mobilbehov:

Stoffer som er nødvendige for energiproduksjon, vekst og utvinning - glukose, proteiner, fett.

NaCl, Ca og andre uorganiske stoffer.

Oksygen.

Intern sekresjon.

B. Miljøfaktorer som påvirker cellulær aktivitet:

Osmotisk trykk.

Temperatur.

Hydrogenionekonsentrasjon (pH).

B. Mekanismer som sikrer strukturell og funksjonell enhet:

Arvelighet.

Regenerering.

Immunobiologisk reaktivitet.

Prinsippet om biologisk regulering sikrer den indre tilstanden til organismen (dens innhold), samt forholdet mellom stadiene av ontogenese og fylogenese. Dette prinsippet har vist seg å være utbredt. Under studiet oppsto kybernetikk - vitenskapen om målrettet og optimal kontroll av komplekse prosesser i levende natur, i det menneskelige samfunn og industri (Berg I.A., 1962).

En levende organisme er et komplekst kontrollert system der mange variabler i det ytre og indre miljøet samhandler. Felles for alle systemer er tilstedeværelsen input variabler, som, avhengig av egenskapene og adferdslovene til systemet, transformeres til helg variabler (fig. 10).

Ris. 10 - Generelt opplegg for homeostase av levende systemer

Utdatavariabler avhenger av input og lover for systematferd.

Påvirkningen av utgangssignalet på kontrolldelen av systemet kalles tilbakemelding , som er av stor betydning ved selvregulering (homeostatisk reaksjon). Skille negativ Ogpositivt tilbakemelding.

Negativ tilbakemelding reduserer påvirkningen av inngangssignalet på utgangsverdien i henhold til prinsippet: "jo mer (ved utgangen), jo mindre (ved inngangen)." Det hjelper med å gjenopprette systemhomeostase.

På positivt tilbakemelding, øker størrelsen på inngangssignalet i henhold til prinsippet: "jo mer (ved utgangen), jo mer (ved inngangen)." Det forbedrer det resulterende avviket fra den opprinnelige tilstanden, noe som fører til en forstyrrelse av homeostase.

Imidlertid opererer alle typer selvregulering etter samme prinsipp: selvavvik fra den opprinnelige tilstanden, som tjener som et insentiv til å slå på korreksjonsmekanismer. Dermed er normal pH i blodet 7,32 – 7,45. Et pH-skift på 0,1 fører til hjertesvikt. Dette prinsippet ble beskrevet av Anokhin P.K. i 1935 og kalt tilbakemeldingsprinsippet, som tjener til å utføre adaptive reaksjoner.

Generelt prinsipp for homeostatisk respons(Anokhin: "Teori om funksjonelle systemer"):

avvik fra startnivået → signal → aktivering av reguleringsmekanismer basert på tilbakemeldingsprinsippet → korrigering av endringen (normalisering).

Så under fysisk arbeid øker konsentrasjonen av CO 2 i blodet → pH skifter til den sure siden → signalet kommer inn i respirasjonssenteret i medulla oblongata → sentrifugalnerver leder en impuls til interkostalmusklene og pusten blir dypere → CO 2 i blodet synker, pH gjenopprettes.

Mekanismer for regulering av homeostase på molekylærgenetiske, cellulære, organismer, populasjonsarter og biosfærenivåer.

Regulatoriske homeostatiske mekanismer fungerer på gen-, celle- og systemnivå (organisme, populasjonsarter og biosfære).

Genmekanismer homeostase. Alle fenomener med homeostase i kroppen er genetisk bestemt. Allerede på nivået av primære genprodukter er det en direkte forbindelse - "ett strukturelt gen - en polypeptidkjede." Dessuten er det en kollineær samsvar mellom nukleotidsekvensen til DNA og aminosyresekvensen til polypeptidkjeden. I arveprogrammet individuell utvikling Organismen sørger for dannelsen av artsspesifikke egenskaper ikke i konstante, men under skiftende miljøforhold, innenfor grensene for en arvelig bestemt reaksjonsnorm. Den doble heliciteten til DNA er avgjørende i prosessene for replikasjon og reparasjon. Begge er direkte relatert til å sikre stabiliteten i funksjonen til det genetiske materialet.

Fra et genetisk synspunkt kan man skille mellom elementære og systemiske manifestasjoner av homeostase. Eksempler på elementære manifestasjoner av homeostase inkluderer: genkontroll av tretten blodkoagulasjonsfaktorer, genkontroll av histokompatibilitet av vev og organer, som tillater transplantasjon.

Det transplanterte området kalles transplantasjon. Organismen som vevet tas fra for transplantasjon er giver , og hvem som blir transplantert - mottaker . Suksessen med transplantasjon avhenger av kroppens immunologiske reaksjoner. Det er autotransplantasjon, syngen transplantasjon, allotransplantasjon og xenotransplantasjon.

Autotransplantasjon – vevstransplantasjon fra samme organisme. I dette tilfellet skiller ikke proteinene (antigenene) til transplantatet seg fra mottakerens. Det er ingen immunologisk reaksjon.

Syngenisk transplantasjon utføres i eneggede tvillinger som har samme genotype.

Allotransplantasjon – transplantasjon av vev fra ett individ til et annet som tilhører samme art. Donor og mottaker er forskjellige i antigener, og det er grunnen til at høyere dyr opplever langvarig innpodning av vev og organer.

Xenotransplantasjon -giver og mottaker tilhører forskjellige typer organismer. Denne typen transplantasjon er vellykket hos noen virvelløse dyr, men hos høyerestående dyr slår ikke slike transplantasjoner rot.

Under transplantasjon er fenomenet av stor betydning immunologisk toleranse (histokompatibilitet). Undertrykkelse av immunsystemet ved vevstransplantasjon (immunsuppresjon) oppnås ved: undertrykkelse av immunsystemets aktivitet, bestråling, administrering av antilymfatisk serum, binyrehormoner, kjemikalier - antidepressiva (imuran). Hovedoppgaven er å undertrykke ikke bare immunitet, men transplantasjonsimmunitet.

Transplantasjonsimmunitet bestemmes av den genetiske konstitusjonen til giveren og mottakeren. Gener som er ansvarlige for syntesen av antigener som forårsaker en reaksjon på transplantert vev kalles vevsinkompatibilitetsgener.

Hos mennesker er det viktigste genetiske histokompatibilitetssystemet HLA-systemet (Human Leukocyte Antigen). Antigener er ganske fullt representert på overflaten av leukocytter og oppdages ved bruk av antisera. Strukturen til systemet hos mennesker og dyr er den samme. En vanlig terminologi er tatt i bruk for å beskrive genetiske loki og alleler i HLA-systemet. Antigener er betegnet: HLA-A 1; HLA-A 2 osv. Nye antigener som ikke er definitivt identifisert, betegnes W (Work). Antigener i HLA-systemet er delt inn i 2 grupper: SD og LD (fig. 11).

Antigener av SD-gruppen bestemmes av serologiske metoder og bestemmes av genene til 3 subloci av HLA-systemet: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

Ris. 11 - HLA er det viktigste genetiske systemet for menneskelig histokompatibilitet

LD - antigener kontrolleres av HLA-D sublocus av det sjette kromosomet, og bestemmes ved metoden for blandede kulturer av leukocytter.

Hvert av genene som kontrollerer humane HLA-antigener har stort antall alleler. HLA-A-sublokuset kontrollerer således 19 antigener; HLA-B – 20; HLA-C – 5 "arbeidende" antigener; HLA-D – 6. Dermed er det allerede oppdaget rundt 50 antigener hos mennesker.

Antigen polymorfisme av HLA-systemet er et resultat av opprinnelsen til noen fra andre og den nære genetiske forbindelsen mellom dem. Identiteten til giveren og mottakeren av HLA-antigener er nødvendig for transplantasjon. Transplantasjon av en nyre identisk i 4 antigener i systemet sikrer en overlevelsesrate på 70%; 3 – 60 %; 2 – 45 %; 1 – 25 % hver.

Det er spesielle sentre som utfører valg av giver og mottaker for transplantasjon, for eksempel i Holland - "Eurotransplant". Typing basert på HLA-systemantigener utføres også i republikken Hviterussland.

Cellulære mekanismer homeostase er rettet mot å gjenopprette vevsceller og organer i tilfelle brudd på deres integritet. Settet med prosesser som tar sikte på å gjenopprette ødelagte biologiske strukturer kalles regenerering. Denne prosessen er typisk for alle nivåer: proteinfornyelse, komponenter celleorganeller, hele organeller og selve cellene. Gjenoppretting av organfunksjoner etter skade eller nerveruptur og sårheling er viktig for medisinen med tanke på å mestre disse prosessene.

Vev, i henhold til deres regenererende evne, er delt inn i 3 grupper:

Vev og organer som er preget av mobilnettet regenerering (bein, løst bindevev, hematopoietisk system, endotel, mesothelium, slimhinner i tarmkanalen, luftveiene og genitourinary system.

Vev og organer som er preget av cellulær og intracellulær regenerering (lever, nyrer, lunger, glatte muskler og skjelettmuskler, autonomt nervesystem, endokrine, bukspyttkjertel).

Stoffer som er preget overveiende intracellulært regenerering (myokard) eller utelukkende intracellulær regenerering (ganglionceller i sentralnervesystemet). Den dekker prosessene for restaurering av makromolekyler og cellulære organeller ved å sette sammen elementære strukturer eller ved å dele dem (mitokondrier).

I evolusjonsprosessen ble det dannet 2 typer regenerering fysiologisk og reparerende .

Fysiologisk regenerering - Dette naturlig prosess restaurering av kroppselementer gjennom hele livet. For eksempel restaurering av erytrocytter og leukocytter, erstatning av hudepitel, hår, erstatning av melketenner med permanente. Disse prosessene påvirkes av eksterne og interne faktorer.

Reparativ regenerering – er restaurering av organer og vev tapt på grunn av skade eller skade. Prosessen skjer etter mekaniske skader, brannskader, kjemiske eller strålingsskader, samt som følge av sykdommer og kirurgiske operasjoner.

Reparativ regenerering er delt inn i typisk (homomorfose) og atypisk (heteromorfose). I det første tilfellet regenererer et organ som ble fjernet eller ødelagt, i det andre utvikler seg et annet i stedet for det fjernede organet.

Atypisk regenerering mer vanlig hos virvelløse dyr.

Hormoner stimulerer regenerering hypofysen Og skjoldbruskkjertelen . Det er flere metoder for regenerering:

Epimorfose eller fullstendig regenerering - restaurering av såroverflaten, komplettering av delen til helheten (for eksempel gjenvekst av en hale i en øgle, lemmer i en salamander).

Morfollakse – rekonstruksjon av den gjenværende delen av orgelet til en helhet, bare mindre i størrelse. Denne metoden er preget av rekonstruksjon av en ny fra restene av en gammel (for eksempel restaurering av et lem i en kakerlakk).

Endomorfose – restaurering på grunn av intracellulær restrukturering av vev og organ. På grunn av økningen i antall celler og deres størrelse, nærmer organets masse seg den opprinnelige.

Hos virveldyr skjer reparativ regenerering i følgende form:

Full regenerering – restaurering av det opprinnelige vevet etter skaden.

Regenerativ hypertrofi , karakteristisk for indre organer. I dette tilfellet helbreder såroverflaten med et arr, det fjernede området vokser ikke tilbake og organets form blir ikke gjenopprettet. Massen til den gjenværende delen av organet øker på grunn av en økning i antall celler og deres størrelser og nærmer seg den opprinnelige verdien. Dette er hvordan leveren, lungene, nyrene, binyrene, bukspyttkjertelen, spyttkjertlene og skjoldbruskkjertlene regenereres hos pattedyr.

Intracellulær kompensatorisk hyperplasi celle ultrastrukturer. I dette tilfellet dannes et arr på skadestedet, og gjenoppretting av den opprinnelige massen skjer på grunn av en økning i volumet av celler, og ikke deres antall basert på spredning (hyperplasi) av intracellulære strukturer (nervevev).

Systemiske mekanismer leveres av samspillet mellom regulatoriske systemer: nervøs, endokrin og immun .

Nervøs regulering utføres og koordineres av sentralnervesystemet. Nerveimpulser som kommer inn i celler og vev forårsaker ikke bare spenning, men regulerer også kjemiske prosesser og utveksling av biologisk aktive stoffer. For tiden er mer enn 50 nevrohormoner kjent. Dermed produserer hypothalamus vasopressin, oksytocin, liberiner og statiner, som regulerer funksjonen til hypofysen. Eksempler på systemiske manifestasjoner av homeostase er å opprettholde en konstant temperatur og blodtrykk.

Fra et synspunkt om homeostase og tilpasning, er nervesystemet hovedarrangøren av alle kroppsprosesser. Grunnlaget for tilpasning er balansering av organismer med miljøforhold, ifølge N.P. Pavlov, refleksprosesser lyver. Mellom ulike nivåer av homeostatisk regulering er det en privat hierarkisk underordning i systemet for regulering av indre prosesser i kroppen (fig. 12).

cerebral cortex og deler av hjernen

selvregulering basert på tilbakemeldingsprinsipp

perifere nevroregulatoriske prosesser, lokale reflekser

Celle- og vevsnivåer av homeostase

Ris. 12. - Hierarkisk underordning i systemet for regulering av interne prosesser i kroppen.

Det mest primære nivået består av homeostatiske systemer på celle- og vevsnivå. Over dem er perifere nervøse reguleringsprosesser som lokale reflekser. Videre i dette hierarkiet er systemer for selvregulering av visse fysiologiske funksjoner med forskjellige "feedback"-kanaler. Toppen av denne pyramiden er okkupert av cortex hjernehalvdeler og hjernen.

I en kompleks flercellet organisme utføres både direkte og tilbakemeldingsforbindelser ikke bare av nervøse, men også av hormonelle (endokrine) mekanismer. Hver av kjertlene som inngår i det endokrine systemet påvirker andre organer i dette systemet og påvirkes på sin side av sistnevnte.

Endokrine mekanismer homeostase ifølge B.M. Zavadsky, dette er en mekanisme for pluss-minus interaksjon, dvs. balansere den funksjonelle aktiviteten til kjertelen med konsentrasjonen av hormonet. Med høy konsentrasjon av hormonet (over normalen) svekkes kjertelens aktivitet og omvendt. Denne effekten utføres gjennom virkningen av hormonet på kjertelen som produserer det. I en rekke kjertler etableres regulering gjennom hypothalamus og hypofysen fremre, spesielt under en stressreaksjon.

Endokrine kjertler kan deles inn i to grupper i henhold til deres forhold til hypofysens fremre lapp. Sistnevnte regnes som sentral, og de andre endokrine kjertlene regnes som perifere. Denne inndelingen er basert på at hypofysens fremre lapp produserer såkalte tropiske hormoner, som aktiverer noen perifere endokrine kjertler. I sin tur virker hormonene i de perifere endokrine kjertlene på hypofysens fremre lapp, og hemmer utskillelsen av tropiske hormoner.

Reaksjonene som sikrer homeostase kan ikke begrenses til en endokrin kjertel, men involverer alle kjertler i en eller annen grad. Den resulterende reaksjonen tar et kjedeforløp og sprer seg til andre effektorer. Den fysiologiske betydningen av hormoner ligger i reguleringen av andre funksjoner i kroppen, og derfor bør kjedenaturen uttrykkes så mye som mulig.

Konstante forstyrrelser i kroppens miljø bidrar til å opprettholde dens homeostase over et langt liv. Hvis du skaper levekår der ingenting forårsaker betydelige endringer i det indre miljøet, vil organismen være fullstendig ubevæpnet når den møter miljøet og vil snart dø.

Kombinasjonen av nervøse og endokrine reguleringsmekanismer i hypothalamus tillater komplekse homeostatiske reaksjoner assosiert med reguleringen av kroppens viscerale funksjon. Nervesystemet og endokrine systemer er den samlende mekanismen for homeostase.

Et eksempel på en generell respons av nervøse og humorale mekanismer er en stresstilstand som utvikler seg under ugunstige levekår og det er en trussel om forstyrrelse av homeostase. Under stress observeres en endring i tilstanden til de fleste systemer: muskulære, respiratoriske, kardiovaskulære, fordøyelsesorganer, sensoriske organer, blodtrykk, blodsammensetning. Alle disse endringene er en manifestasjon av individuelle homeostatiske reaksjoner rettet mot å øke kroppens motstand mot ugunstige faktorer. Den raske mobiliseringen av kroppens krefter fungerer som en beskyttende reaksjon på stress.

Med "somatisk stress" løses problemet med å øke kroppens generelle motstand i henhold til skjemaet vist i figur 13.

Ris. 13 - Ordning for å øke kroppens generelle motstand under

Homeostase - hva er det? Homeostase konsept

Homeostase er en selvregulerende prosess der alle biologiske systemer streber etter å opprettholde stabilitet i perioden med tilpasning til visse forhold som er optimale for å overleve. Ethvert system, som er i dynamisk likevekt, streber etter å oppnå en stabil tilstand som motstår ytre faktorer og stimuli.

Konseptet med homeostase

Alle kroppssystemer må jobbe sammen for å opprettholde riktig homeostase i kroppen. Homeostase er reguleringen i kroppen av indikatorer som temperatur, vanninnhold og nivå karbondioksid. For eksempel er diabetes en tilstand der kroppen ikke kan regulere blodsukkernivået.

Homeostase er et begrep som brukes både for å beskrive eksistensen av organismer i et økosystem og for å beskrive den vellykkede funksjonen til celler i en organisme. Organismer og populasjoner kan opprettholde homeostase ved å opprettholde stabile nivåer av fruktbarhet og dødelighet.

Tilbakemelding

Tilbakemelding er en prosess som oppstår når kroppens systemer må bremses eller stoppes helt. Når en person spiser, kommer maten inn i magen og fordøyelsen starter. Magen skal ikke fungere mellom måltidene. Fordøyelsessystemet arbeider med en rekke hormoner og nerveimpulser for å stoppe og starte produksjonen av syresekresjon i magen.

Et annet eksempel på negativ tilbakemelding kan observeres ved økt kroppstemperatur. Regulering av homeostase manifesteres av svette, kroppens beskyttende reaksjon på overoppheting. Dermed stopper temperaturstigningen og problemet med overoppheting nøytraliseres. Ved hypotermi sørger kroppen også for en rekke tiltak for å varme opp.

Opprettholde indre balanse

Homeostase kan defineres som en egenskap til en organisme eller et system som hjelper den å opprettholde gitte parametere innenfor et normalt verdiområde. Det er nøkkelen til livet og en feil balanse i å opprettholde homeostase kan føre til sykdommer som hypertensjon og diabetes.

Homeostase er et nøkkelelement for å forstå hvordan menneskekroppen fungerer. Denne formelle definisjonen karakteriserer et system som regulerer dets indre miljø og streber etter å opprettholde stabiliteten og regelmessigheten til alle prosesser som skjer i kroppen.

Homeostatisk regulering: kroppstemperatur

Kontroll av kroppstemperatur hos mennesker er et godt eksempel på homeostase i et biologisk system. Når en person er frisk, svinger kroppstemperaturen rundt +37°C, men ulike faktorer kan påvirke denne verdien, inkludert hormoner, stoffskifte og ulike sykdommer som forårsaker feber.

I kroppen styres temperaturreguleringen i en del av hjernen som kalles hypothalamus. Gjennom blodbanen mottas signaler om temperaturindikatorer til hjernen, samt analyseres resultatene av data om respirasjonsfrekvens, blodsukkernivå og metabolisme. Tap av varme i menneskekroppen bidrar også til redusert aktivitet.

Vann-saltbalanse

Uansett hvor mye vann en person drikker, blåses ikke kroppen opp som en ballong, og menneskekroppen krymper heller ikke som en rosin hvis man drikker veldig lite. Sannsynligvis har noen tenkt på dette minst en gang. På en eller annen måte vet kroppen hvor mye væske som må beholdes for å opprettholde ønsket nivå.

Konsentrasjonen av salt og glukose (sukker) i kroppen opprettholdes på et konstant nivå (i fravær av negative faktorer), mengden blod i kroppen er omtrent 5 liter.

Regulering av blodsukkernivået

Glukose er en type sukker som finnes i blodet. Menneskekroppen må opprettholde riktige glukosenivåer for at en person skal forbli sunn. Når glukosenivået blir for høyt, produserer bukspyttkjertelen hormonet insulin.

Hvis blodsukkernivået faller for lavt, omdanner leveren glykogen i blodet, og øker dermed sukkernivået. Når patogene bakterier eller virus kommer inn i kroppen, begynner den å bekjempe infeksjonen før de patogene elementene kan føre til helseproblemer.

Blodtrykket under kontroll

Å opprettholde sunt blodtrykk er også et eksempel på homeostase. Hjertet kan registrere endringer i blodtrykket og sende signaler til hjernen for behandling. Hjernen sender deretter et signal tilbake til hjertet med instruksjoner om hvordan de skal reagere riktig. Hvis blodtrykket ditt er for høyt, må det senkes.

Hvordan oppnås homeostase?

Hvordan regulerer menneskekroppen alle systemer og organer og kompenserer for endringer i miljø? Dette skjer på grunn av tilstedeværelsen av mange naturlige sensorer som overvåker temperatur, saltsammensetning av blodet, blodtrykk og mange andre parametere. Disse detektorene sender signaler til hjernen, hovedkontrollsenteret, hvis visse verdier avviker fra normen. Etter dette settes det i gang kompenserende tiltak for å gjenopprette normaltilstanden.

Å opprettholde homeostase er utrolig viktig for kroppen. Menneskekroppen inneholder en viss mengde kjemikalier kjent som syrer og alkalier, hvis riktig balanse er nødvendig for optimal funksjon av alle organer og systemer i kroppen. Kalsiumnivået i blodet må holdes på riktig nivå. Siden pusten er ufrivillig, sørger nervesystemet for at kroppen får sårt tiltrengt oksygen. Når giftstoffer kommer inn i blodet, forstyrrer de kroppens homeostase. Menneskekroppen reagerer på denne lidelsen gjennom urinsystemet.

Det er viktig å understreke at kroppens homeostase fungerer automatisk dersom systemet fungerer normalt. For eksempel en reaksjon på varme - huden blir rød fordi dens små blodårer utvides automatisk. Skjelving er et svar på nedkjøling. Dermed er homeostase ikke en samling av organer, men en syntese og balanse av kroppsfunksjoner. Sammen gjør dette at du kan holde hele kroppen i en stabil tilstand.

9.4. Konseptet med homeostase. Generelle mønstre for homeostase av levende systemer

Til tross for at en levende organisme er et åpent system som utveksler materie og energi med miljøet og eksisterer i enhet med det, bevarer den seg selv i tid og rom som en separat biologisk enhet, beholder sin struktur (morfologi), atferdsreaksjoner, spesifikke fysisk-kjemiske forhold i celler og vevsvæske. Levende systemers evne til å motstå endringer og opprettholde dynamisk konstans av sammensetning og egenskaper kalles homeostase. Begrepet "homeostase" ble foreslått av W. Cannon i 1929. Imidlertid ble ideen om eksistensen av fysiologiske mekanismer som sikrer opprettholdelsen av konstansen til det indre miljøet til organismer uttrykt i andre halvdel av 1800-tallet av C. Bernard.

Homeostase har blitt forbedret under evolusjonen. Flercellede organismer har utviklet et indre miljø der celler fra ulike organer og vev er lokalisert. Deretter ble det dannet spesialiserte organsystemer (sirkulasjon, ernæring, respirasjon, utskillelse, etc.), som deltok i å sikre homeostase på alle nivåer av organisasjonen (molekylært, subcellulært, cellulært, vev, organ og organisme). De mest avanserte mekanismene for homeostase ble dannet hos pattedyr, noe som bidro til en betydelig utvidelse av mulighetene for deres tilpasning til miljøet. Mekanismene og typene av homeostase utviklet seg i prosessen med lang evolusjon, og fikseres genetisk. Utseendet i kroppen av fremmed genetisk informasjon, som ofte introduseres av bakterier, virus, celler fra andre organismer, så vel som dets egne muterte celler, kan betydelig forstyrre kroppens homeostase. Som en beskyttelse mot fremmed genetisk informasjon, hvis inntrengning i kroppen og den påfølgende implementeringen ville føre til forgiftning av giftstoffer (fremmede proteiner), oppsto en type homeostase, som f.eks. genetisk homeostase, som sikrer den genetiske konstantheten til det indre miljøet i kroppen. Den er basert på immunologiske mekanismer, inkludert uspesifikk og spesifikk beskyttelse av kroppens egen integritet og individualitet. Uspesifikke mekanismer ligger til grunn for medfødt, konstitusjonell, artsimmunitet, så vel som individuell uspesifikk resistens. Disse inkluderer barrierefunksjonen til huden og slimhinnene, den bakteriedrepende effekten av sekretet fra svette- og talgkjertlene, de bakteriedrepende egenskapene til innholdet i mage og tarm, lysozym av sekretet fra spytt- og tårekjertlene. Hvis organismer trenger inn i det indre miljøet, elimineres de under en inflammatorisk reaksjon, som er ledsaget av forbedret fagocytose, samt den virusstatiske effekten av interferon (et protein med en molekylvekt på 25 000 - 110 000).

Spesifikke immunologiske mekanismer er grunnlaget for ervervet immunitet, utført av immunsystemet, som gjenkjenner, behandler og eliminerer fremmede antigener. Humoral immunitet oppstår gjennom dannelsen av antistoffer som sirkulerer i blodet. Cellulær immunitet er basert på dannelsen av T-lymfocytter, utseendet av langlivede T- og B-lymfocytter med "immunologisk hukommelse", og forekomsten av allergier (overfølsomhet for et spesifikt antigen). Hos mennesker trer beskyttelsesreaksjoner i kraft bare i den andre uken av livet, når sin høyeste aktivitet etter 10 år, fra 10 til 20 år avtar de litt, fra 20 til 40 år forblir de på omtrent samme nivå, for deretter å forsvinne gradvis. .

Immunologiske forsvarsmekanismer er en alvorlig hindring for organtransplantasjon, og forårsaker resorpsjon av transplantasjonen. De mest vellykkede resultatene for tiden er autotransplantasjon (vevstransplantasjon i kroppen) og allotransplantasjon mellom eneggede tvillinger. De er mye mindre vellykkede med interartstransplantasjon (heterotransplantasjon eller xenotransplantasjon).

En annen type homeostase er biokjemisk homeostase bidrar til å opprettholde konstanten av den kjemiske sammensetningen av det flytende ekstracellulære (interne) miljøet i kroppen (blod, lymfe, vevsvæske), samt konstanten av den kjemiske sammensetningen av cytoplasma og plasmalemma til celler. Fysiologisk homeostase sikrer konsistensen av kroppens vitale prosesser. Takket være ham oppsto isosomi (konstans i innholdet av osmotisk aktive stoffer), isotermi (opprettholdelse av kroppstemperaturen til fugler og pattedyr innenfor visse grenser) og andre og blir forbedret. Strukturell homeostase sikrer konstansen av strukturen (morfologisk organisasjon) på alle nivåer (molekylære, subcellulære, cellulære, etc.) av organiseringen av levende ting.

Populasjonshomeostase sikrer konstantheten av antall individer i befolkningen. Biokenotisk homeostase bidrar til konstantheten av artssammensetningen og antall individer i biocenoser.

På grunn av det faktum at kroppen fungerer og samhandler med omgivelsene som et enkelt system, vil prosessene som ligger til grunn forskjellige typer homeostatiske reaksjoner er nært knyttet til hverandre. Individuelle homeostatiske mekanismer kombineres og implementeres i en helhetlig adaptiv reaksjon av kroppen som helhet. Denne foreningen utføres takket være aktiviteten (funksjonen) til regulatoriske integrerende systemer (nerve, endokrine, immune). De raskeste endringene i tilstanden til det regulerte objektet er gitt av nervesystemet, som er assosiert med hastigheten på prosessene for forekomst og ledning av nerveimpulsen (fra 0,2 til 180 m/sek). Den regulatoriske funksjonen til det endokrine systemet skjer langsommere, da det er begrenset av hastigheten på hormonsekresjon av kjertlene og deres transport i blodet. Imidlertid er resultatet av påvirkningen på det regulerte objektet (organet) av hormonene som samler seg i det mye lengre enn med nervøs regulering.

Kroppen er et selvregulerende levende system. På grunn av tilstedeværelsen av homeostatiske mekanismer er kroppen et komplekst selvregulerende system. Prinsippene for eksistensen og utviklingen av slike systemer studeres av kybernetikk, og levende systemer - av biologisk kybernetikk.

Selvregulering av biologiske systemer er basert på prinsippet om direkte og tilbakemelding.

Informasjon om avviket til den kontrollerte variabelen fra et gitt nivå overføres gjennom tilbakemeldingskanaler til kontrolleren og endrer aktiviteten på en slik måte at den kontrollerte variabelen går tilbake til det opprinnelige (optimale) nivået (fig. 122). Tilbakemeldinger kan være negative(når den kontrollerte variabelen har avviket i positiv retning (syntesen av et stoff, for eksempel, har økt for mye)) og sette

Ris. 122. Opplegg for direkte og tilbakemelding i en levende organisme:

P – regulator (nervesenter, endokrin kjertel); RO – regulert objekt (celle, vev, organ); 1 - optimal funksjonell aktivitet av PO; 2 – redusert funksjonell aktivitet av PO med positiv tilbakemelding; 3 – økt funksjonell aktivitet av PO med negativ tilbakemelding

kropp(når den kontrollerte verdien avviker i negativ retning (stoffet syntetiseres i utilstrekkelige mengder)). Denne mekanismen, samt mer komplekse kombinasjoner av flere mekanismer, finner sted på ulike nivåer organisering av biologiske systemer. Et eksempel på deres funksjon på molekylært nivå er hemming av et nøkkelenzym under overdreven dannelse av sluttproduktet eller undertrykkelse av enzymsyntese. På cellenivå sikrer direkte- og tilbakemeldingsmekanismer hormonregulering og optimal tetthet (antall) av cellepopulasjonen. En manifestasjon av direkte og tilbakemelding på kroppsnivå er reguleringen av blodsukkernivået. I en levende organisme er mekanismene for automatisk regulering og kontroll (studert av biokybernetikk) spesielt komplekse. Graden av deres kompleksitet bidrar til å øke nivået av "pålitelighet" og stabilitet til levende systemer i forhold til miljøendringer.

Homeostasemekanismer dupliseres på forskjellige nivåer. Dette implementerer i naturen prinsippet om flerkretsregulering av systemer. Hovedkretsene er representert av cellulære og vevs homeostatiske mekanismer. De er preget av høy grad av automatikk. Hovedrollen i å kontrollere cellulære og vevs homeostatiske mekanismer tilhører genetiske faktorer, lokale reflekspåvirkninger, kjemiske og kontakt interaksjoner mellom celler.

Homeostasemekanismer gjennomgår betydelige endringer gjennom menneskelig ontogenese. Først i 2. uke etter fødsel

Ris. 123. Alternativer for tap og restaureringer i kroppen

Biologiske beskyttelsesreaksjoner spiller inn (det dannes celler som gir cellulær og humoral immunitet), og deres effektivitet fortsetter å øke ved 10-årsalderen. I løpet av denne perioden forbedres mekanismene for beskyttelse mot fremmed genetisk informasjon, og modenheten til nerve- og endokrine reguleringssystem øker også. Homeostasemekanismer når sin største pålitelighet i voksen alder, mot slutten av perioden med utvikling og vekst av kroppen (19-24 år). Aldring av kroppen er ledsaget av en reduksjon i effektiviteten av mekanismene for genetisk, strukturell, fysiologisk homeostase, og en svekkelse av den regulatoriske påvirkningen av nerve- og endokrine systemer.

5. Homeostase.

En organisme kan defineres som et fysisk-kjemisk system som eksisterer i miljøet i en stasjonær tilstand. Det er denne evnen til levende systemer til å opprettholde en stasjonær tilstand i et konstant skiftende miljø som bestemmer deres overlevelse. For å sikre en stasjonær tilstand har alle organismer - fra de morfologisk enkleste til de mest komplekse - utviklet en rekke anatomiske, fysiologiske og atferdsmessige tilpasninger som tjener ett formål - å opprettholde det indre miljøets konstanthet.

Ideen om at det indre miljøets konstanthet gir optimale forhold for liv og reproduksjon av organismer ble først uttrykt i 1857 av den franske fysiologen Claude Bernard. Gjennom det hele vitenskapelig aktivitet Claude Bernard ble overrasket over organismenes evne til å regulere og opprettholde fysiologiske parametere som kroppstemperatur eller vanninnhold innenfor ganske snevre grenser. Han oppsummerte denne ideen om selvregulering som grunnlaget for fysiologisk stabilitet i form av en nå klassisk uttalelse: "Konstantiteten til det indre miljøet er en forutsetning for et fritt liv."

Claude Bernard la vekt på forskjellen mellom det ytre miljøet organismer lever i og det indre miljøet deres individuelle celler finnes i, og han forsto viktigheten av å holde det indre miljøet konstant. For eksempel er pattedyr i stand til å opprettholde kroppstemperaturen til tross for svingninger omgivelsestemperatur. Blir det for kaldt kan dyret flytte til et varmere eller mer beskyttet sted, og dersom dette ikke er mulig, spiller selvregulerende mekanismer inn som øker kroppstemperaturen og forhindrer varmetap. Den adaptive betydningen av dette er at kroppen som helhet fungerer mer effektivt, siden cellene den er sammensatt av er under optimale forhold. Selvreguleringssystemer fungerer ikke bare på kroppsnivå, men også på cellenivå. En organisme er summen av dens bestanddeler, og den optimale funksjonen til organismen som helhet avhenger av den optimale funksjonen til dens bestanddeler. Ethvert selvorganiserende system opprettholder konstansen i sammensetningen - kvalitativ og kvantitativ. Dette fenomenet kalles homeostase, og det er karakteristisk for de fleste biologiske og sosiale systemer. Begrepet homeostase ble introdusert i 1932 av den amerikanske fysiologen Walter Cannon.

Homeostase(Gresk homoios - lignende, det samme; stasis-tilstand, immobilitet) - den relative dynamiske konstantheten til det indre miljøet (blod, lymfe, vevsvæske) og stabiliteten til grunnleggende fysiologiske funksjoner (blodsirkulasjon, respirasjon, termoregulering, metabolisme, etc. .). ) menneske- og dyrekropper. Reguleringsmekanismer som opprettholder den fysiologiske tilstanden eller egenskapene til celler, organer og systemer i hele organismen på et optimalt nivå kalles homeostatiske. Historisk og genetisk har begrepet homeostase biologiske og medisinsk-biologiske forutsetninger. Der er det korrelert som en siste prosess, en livsperiode med en separat isolert organisme eller menneskelig individ som et rent biologisk fenomen. Eksistensens endelighet og behovet for å oppfylle formålet - reproduksjonen av sin egen art - gjør det mulig å bestemme overlevelsesstrategien til en individuell organisme gjennom konseptet "bevaring". "Opprettholde strukturell og funksjonell stabilitet" er essensen av enhver homeostase, kontrollert av en homeostat eller selvregulerende.

Som kjent, levende celle representerer et mobilt, selvregulerende system. Dens interne organisasjon støttes av aktive prosesser rettet mot å begrense, forhindre eller eliminere skift forårsaket av ulike påvirkninger fra det ytre og indre miljøet. Evnen til å gå tilbake til den opprinnelige tilstanden etter et avvik fra et visst gjennomsnittsnivå forårsaket av en eller annen "forstyrrende" faktor er cellens hovedegenskap. En flercellet organisme er en integrert organisasjon, hvis cellulære elementer er spesialiserte til å utføre ulike funksjoner. Interaksjon i kroppen utføres av komplekse regulatoriske, koordinerende og korrelerende mekanismer med deltagelse av nervøse, humorale, metabolske og andre faktorer. Mange individuelle mekanismer som regulerer intra- og intercellulære forhold har, i noen tilfeller, gjensidig motsatte effekter som balanserer hverandre. Dette fører til etablering av en mobil fysiologisk bakgrunn (fysiologisk balanse) i kroppen og lar det levende systemet opprettholde relativ dynamisk konstanthet, til tross for endringer i miljøet og endringer som oppstår i løpet av organismens liv.

Som forskning viser, har reguleringsmetodene som eksisterer i levende organismer mange likheter med reguleringsanordninger i ikke-levende systemer, for eksempel maskiner. I begge tilfeller oppnås stabilitet gjennom en viss form for ledelse.

Selve ideen om homeostase samsvarer ikke med begrepet stabil (ikke-fluktuerende) likevekt i kroppen - prinsippet om likevekt er ikke anvendelig for komplekse fysiologiske og biokjemiske prosesser som forekommer i levende systemer. Det er også feil å kontrastere homeostase med rytmiske svingninger i det indre miljøet. Homeostase i bred forstand dekker spørsmål om det sykliske og faseforløpet av reaksjoner, kompensasjon, regulering og selvregulering av fysiologiske funksjoner, dynamikken i den gjensidige avhengigheten av nervøse, humorale og andre komponenter i reguleringsprosessen. Grensene for homeostase kan være stive og fleksible, og endres avhengig av individuell alder, kjønn, sosiale, faglige og andre forhold.

Av spesiell betydning for kroppens liv er konstansen i blodets sammensetning - kroppens flytende basis (fluidmatrix), som W. Cannon uttrykker det. Stabiliteten til dens aktive reaksjon (pH), osmotisk trykk, forholdet mellom elektrolytter (natrium, kalsium, klor, magnesium, fosfor), glukoseinnhold, antall dannede grunnstoffer osv. er velkjent. For eksempel pH i blodet , som regel endres ikke utover 7.35-7.47. Selv alvorlige forstyrrelser i syre-base-metabolismen med patologisk akkumulering av syrer i vevsvæske, for eksempel ved diabetisk acidose, har svært liten effekt på den aktive blodreaksjonen. Til tross for at det osmotiske trykket av blod og vevsvæske er utsatt for kontinuerlige svingninger på grunn av konstant tilførsel av osmotisk aktive produkter av interstitiell metabolisme, forblir det på et visst nivå og endres bare under visse alvorlige patologiske forhold. Å opprettholde konstant osmotisk trykk er av største betydning for vannmetabolismen og opprettholdelse av ionebalansen i kroppen. Konsentrasjonen av natriumioner i det indre miljøet er den mest konstante. Innholdet av andre elektrolytter varierer også innenfor snevre grenser. Tilstedeværelsen av et stort antall osmoreseptorer i vev og organer, inkludert i sentralnerveformasjonene (hypothalamus, hippocampus), og et koordinert system av regulatorer av vannmetabolisme og ionesammensetning gjør at kroppen raskt kan eliminere endringer i det osmotiske trykket i blod som oppstår, for eksempel når vann føres inn i kroppen.

Til tross for at blod representerer det generelle indre miljøet i kroppen, kommer ikke cellene i organer og vev direkte i kontakt med det. I flercellede organismer har hvert organ sitt eget indre miljø (mikromiljø), som tilsvarer dets strukturelle og funksjonelle egenskaper, og den normale tilstanden til organene avhenger av den kjemiske sammensetningen, de fysisk-kjemiske, biologiske og andre egenskapene til dette mikromiljøet. Dens homeostase bestemmes av den funksjonelle tilstanden til histohematiske barrierer og deres permeabilitet i blod-vevsvæskeretningene; vevsvæske - blod.

Konstansen til det indre miljøet for aktiviteten til sentralnervesystemet er av spesiell betydning: selv mindre kjemiske og fysisk-kjemiske endringer som oppstår i cerebrospinalvæsken, glia og pericellulære rom kan forårsake en kraftig forstyrrelse i strømmen av vitale prosesser i individuelle nevroner eller i deres ensembler. Et komplekst homeostatisk system, inkludert ulike nevrohumorale, biokjemiske, hemodynamiske og andre reguleringsmekanismer, er systemet for å sikre optimale blodtrykksnivåer. I dette tilfellet bestemmes den øvre grensen for blodtrykksnivået av funksjonaliteten til baroreseptorene i kroppens vaskulære system, og den nedre grensen bestemmes av kroppens blodforsyningsbehov.

De mest avanserte homeostatiske mekanismene i kroppen til høyere dyr og mennesker inkluderer termoreguleringsprosesser; hos homeotermiske dyr, temperatursvingninger i de indre delene av kroppen på det meste plutselige endringer omgivelsestemperaturer ikke overstiger tideler av en grad.

Den organiserende rollen til nerveapparatet (prinsippet om nervisme) ligger til grunn for allment kjente ideer om essensen av prinsippene for homeostase. Imidlertid kan verken det dominerende prinsippet, teorien om barrierefunksjoner, det generelle tilpasningssyndromet, eller teorien om funksjonelle systemer, eller hypotalamisk regulering av homeostase og mange andre teorier fullstendig løse problemet med homeostase.

I noen tilfeller er ideen om homeostase ikke helt legitimt brukt til å forklare isolerte fysiologiske tilstander, prosesser og til og med sosiale fenomener. Dette er hvordan begrepene "immunologisk", "elektrolytt", "systemisk", "molekylær", "fysisk-kjemisk", "genetisk homeostase" etc. dukket opp i litteraturen. Det er gjort forsøk på å redusere problemet med homeostase til prinsippet om selvregulering. Et eksempel på å løse problemet med homeostase fra kybernetikkens perspektiv er Ashbys forsøk (W.R. Ashby, 1948) på å konstruere en selvregulerende enhet som modellerer evnen til levende organismer til å opprettholde nivået av visse mengder innenfor fysiologisk akseptable grenser.

I praksis står forskere og klinikere overfor spørsmål om å vurdere kroppens adaptive (adaptive) eller kompenserende evner, deres regulering, styrking og mobilisering, og forutsi kroppens respons på forstyrrende påvirkninger. Noen tilstander av vegetativ ustabilitet, forårsaket av insuffisiens, overskudd eller utilstrekkelighet av reguleringsmekanismer, regnes som "homeostasesykdommer". Med en viss konvensjon kan disse inkludere funksjonelle forstyrrelser i kroppens normale funksjon assosiert med dens aldring, tvungen restrukturering av biologiske rytmer, noen fenomener med vegetativ dystoni, hyper- og hypokompensatorisk reaktivitet under stressende og ekstreme påvirkninger, etc.

For å vurdere tilstanden til homeostatiske mekanismer i fysiologiske eksperimenter og i klinisk praksis, brukes ulike doserte funksjonstester (kulde, varme, adrenalin, insulin, mesaton, etc.) med bestemmelse av forholdet mellom biologisk aktive stoffer (hormoner, mediatorer, metabolitter) ) i blodet og urinen osv. .d.

Biofysiske mekanismer for homeostase.

Fra kjemisk biofysikks synspunkt er homeostase en tilstand der alle prosesser som er ansvarlige for energitransformasjoner i kroppen er i dynamisk likevekt. Denne tilstanden er den mest stabile og tilsvarer det fysiologiske optimum. I samsvar med termodynamikkens konsepter kan en organisme og en celle eksistere og tilpasse seg miljøforhold hvorunder et stasjonært forløp av fysiske og kjemiske prosesser kan etableres i et biologisk system, dvs. homeostase. Hovedrollen i etableringen av homeostase tilhører først og fremst cellulære membransystemer, som er ansvarlige for bioenergetiske prosesser og regulerer hastigheten for inngang og frigjøring av stoffer fra celler.

Fra dette synspunktet er hovedårsakene til lidelsen ikke-enzymatiske reaksjoner som oppstår i membraner, uvanlige for normalt liv; i de fleste tilfeller er dette kjedereaksjoner oksidasjon som involverer frie radikaler som forekommer i cellefosfolipider. Disse reaksjonene fører til skade på de strukturelle elementene i cellene og forstyrrelse av regulatorisk funksjon. Faktorer som forårsaker forstyrrelse av homeostase inkluderer også midler som forårsaker radikal dannelse - ioniserende stråling, smittsomme giftstoffer, visse matvarer, nikotin, samt mangel på vitaminer, etc.

En av hovedfaktorene som stabiliserer den homeostatiske tilstanden og funksjonene til membraner er bioantioksidanter, som hemmer utviklingen av oksidative radikalreaksjoner.

Aldersrelaterte trekk ved homeostase hos barn.

Konstansen til det indre miljøet i kroppen og den relative stabiliteten til fysiske og kjemiske indikatorer i barndommen sikres av en uttalt overvekt av anabole metabolske prosesser fremfor katabolske. Dette er en uunnværlig betingelse for vekst og skiller barnets kropp fra kroppen til voksne, der intensiteten av metabolske prosesser er i en tilstand av dynamisk likevekt. I denne forbindelse viser den nevroendokrine reguleringen av homeostasen til barnets kropp å være mer intens enn hos voksne. Hver aldersperiode er preget av spesifikke trekk ved homeostasemekanismer og deres regulering. Derfor er det mye mer sannsynlig at barn enn voksne opplever alvorlige forstyrrelser av homeostase, ofte livstruende. Disse lidelsene er oftest assosiert med umodenhet av de homeostatiske funksjonene til nyrene, med forstyrrelser i mage-tarmkanalen eller luftveisfunksjonen i lungene.

Veksten til et barn, uttrykt i en økning i massen av cellene, er ledsaget av distinkte endringer i væskefordelingen i kroppen. Den absolutte økningen i volumet av ekstracellulær væske henger etter hastigheten på total vektøkning, så det relative volumet av det indre miljøet, uttrykt som en prosentandel av kroppsvekten, avtar med alderen. Denne avhengigheten er spesielt uttalt det første året etter fødselen. Hos eldre barn avtar endringshastigheten i det relative volumet av ekstracellulær væske. Systemet for regulering av væskevolumets konstans (volumregulering) gir kompensasjon for avvik i vannbalansen innenfor ganske snevre grenser. Høy grad av vevshydrering hos nyfødte og barn tidlig alder fastslår at barnets behov for vann (per kroppsvektenhet) er betydelig høyere enn voksnes behov. Tap av vann eller dets begrensning fører raskt til utvikling av dehydrering på grunn av den ekstracellulære sektoren, dvs. det indre miljøet. Samtidig gir ikke nyrene - de viktigste utøvende organene i volumreguleringssystemet - vannbesparelser. Den begrensende faktoren for regulering er umodenhet av det renale tubulære systemet. Et kritisk trekk ved nevroendokrin kontroll av homeostase hos nyfødte og små barn er den relativt høye sekresjonen og renal utskillelse av aldosteron, som har en direkte innvirkning på vevshydreringsstatus og renal tubulær funksjon.

Regulering av osmotisk trykk av blodplasma og ekstracellulær væske hos barn er også begrenset. Osmolariteten til det indre miljøet svinger over et bredere område ( 50 mOsm/l) , enn voksne

( 6 mOsm/l) . Dette skyldes det større kroppsoverflatearealet per 1 kg vekt og derfor med mer betydelige tap av vann under pusting, så vel som med umodenhet av nyremekanismene for urinkonsentrasjon hos barn. Forstyrrelser av homeostase, manifestert av hyperosmose, er spesielt vanlig hos barn i nyfødtperioden og de første månedene av livet; i eldre aldre begynner hypoosmose å dominere, hovedsakelig assosiert med gastrointestinal eller nyresykdom. Mindre studert er den ioniske reguleringen av homeostase, som er nært knyttet til nyrenes aktivitet og ernæringens natur.

Tidligere ble det antatt at hovedfaktoren som bestemmer det osmotiske trykket i den ekstracellulære væsken var natriumkonsentrasjonen, men nyere studier har vist at det ikke er noen nær sammenheng mellom natriuminnholdet i blodplasmaet og verdien av det totale osmotiske trykket. i patologi. Unntaket er plasmatisk hypertensjon. Derfor krever å utføre homeostatisk terapi ved å administrere glukosesaltløsninger overvåking av ikke bare natriuminnholdet i serum eller blodplasma, men også endringer i den totale osmolariteten til den ekstracellulære væsken. Veldig viktig konsentrasjonen av sukker og urea spiller en rolle for å opprettholde det generelle osmotiske trykket i det indre miljøet. Innholdet av disse osmotisk aktive stoffene og deres effekt på vann-saltmetabolismen kan øke kraftig ved mange patologiske tilstander. Derfor, i tilfelle forstyrrelser i homeostase, er det nødvendig å bestemme konsentrasjonen av sukker og urea. På grunn av det ovennevnte, hos små barn, hvis vann-salt- og proteinregimene brytes, kan en tilstand av latent hyper- eller hypoosmose utvikle hyperazotemi.

En viktig indikator som karakteriserer homeostase hos barn er konsentrasjonen av hydrogenioner i blodet og ekstracellulær væske. I prenatale og tidlige postnatale perioder er reguleringen av syre-basebalansen nært knyttet til graden av oksygenmetning i blodet, noe som forklares av den relative overvekten av anaerob glykolyse i bioenergetiske prosesser. Dessuten er selv moderat hypoksi hos fosteret ledsaget av akkumulering av melkesyre i vevet. I tillegg skaper umodenheten av den acidogenetiske funksjonen til nyrene forutsetningene for utvikling av "fysiologisk" acidose (et skifte i syre-basebalansen i kroppen mot en relativ økning i antall sure anioner.). På grunn av homeostases særegenheter opplever nyfødte ofte lidelser som grenser mellom fysiologiske og patologiske.

Restrukturering av det nevroendokrine systemet under puberteten (puberteten) er også assosiert med endringer i homeostase. Imidlertid når funksjonene til de utøvende organene (nyrer, lunger) sin maksimale modenhet i denne alderen, så alvorlige syndromer eller sykdommer i homeostase er sjeldne, og oftere snakker vi om kompenserte endringer i metabolisme, som bare kan oppdages med en biokjemisk blodprøve. I klinikken, for å karakterisere homeostase hos barn, er det nødvendig å undersøke følgende indikatorer: hematokrit, totalt osmotisk trykk, innhold av natrium, kalium, sukker, bikarbonater og urea i blodet, samt blodets pH, p0 2 og pCO 2.

Egenskaper ved homeostase i gammel og senil alder.

Det samme nivået av homeostatiske mengder i forskjellige aldersperioder støttet av ulike endringer i deres reguleringssystem. For eksempel opprettholdes konstanten av blodtrykksnivået hos unge mennesker på grunn av høyere hjertevolum og lav total perifer vaskulær motstand, og hos eldre og senile - på grunn av høyere total perifer motstand og en reduksjon i hjertevolum. Under aldring av kroppen opprettholdes konstansen til de viktigste fysiologiske funksjonene under forhold som reduserer påliteligheten og reduserer det mulige spekteret av fysiologiske endringer i homeostase. Bevaring av relativ homeostase under betydelige strukturelle, metabolske og funksjonelle endringer oppnås ved det faktum at ikke bare utryddelse, forstyrrelse og nedbrytning skjer samtidig, men også utviklingen av spesifikke adaptive mekanismer. På grunn av dette opprettholdes et konstant nivå av blodsukker, blod-pH, osmotisk trykk, cellemembranpotensial osv.

Av betydelig betydning for å opprettholde homeostase under aldringsprosessen er endringer i mekanismene for nevrohumoral regulering, en økning i følsomheten til vev for virkningen av hormoner og mediatorer mot bakgrunnen av en svekkelse av nervøse påvirkninger.

Med kroppens aldring endres hjertets arbeid, lungeventilasjon, gassutveksling, nyrefunksjoner, sekresjon av fordøyelseskjertlene, funksjonen til de endokrine kjertlene, metabolisme etc. Disse endringene kan karakteriseres som homeorese - en naturlig bane (dynamikk) av endringer i intensiteten av metabolisme og fysiologiske funksjoner med alderen over tid. Betydningen av forløpet av aldersrelaterte endringer er svært viktig for å karakterisere aldringsprosessen til en person og bestemme hans biologiske alder.

I høy alder og alderdom reduseres det generelle potensialet til adaptive mekanismer. Derfor, i høy alder, under økte belastninger, stress og andre situasjoner, øker sannsynligheten for svikt i tilpasningsmekanismer og forstyrrelse av homeostase. Denne nedgangen i påliteligheten til homeostasemekanismer er en av de viktigste forutsetningene for utvikling av patologiske lidelser i alderdommen.

Dermed er homeostase et integrert konsept som funksjonelt og morfologisk forener kardiovaskulært system, luftveier, nyresystem, vann-elektrolyttmetabolisme, syre-base balanse.

Hovedhensikt av det kardiovaskulære systemet – tilførsel og distribusjon av blod gjennom alle mikrosirkulasjonsbassenger. Mengden blod som sendes ut av hjertet i løpet av 1 minutt er minuttvolumet. Men funksjonen til det kardiovaskulære systemet er ikke bare å opprettholde et gitt minuttvolum og fordele det mellom bassenger, men å endre minuttvolumet i samsvar med dynamikken til vevsbehov i forskjellige situasjoner.

Hovedoppgaven til blod er oksygentransport. Mange kirurgiske pasienter opplever et akutt fall i hjertevolum, noe som svekker tilførselen av oksygen til vev og kan forårsake død av celler, et organ og til og med hele kroppen. Derfor bør vurdering av funksjonen til det kardiovaskulære systemet ta hensyn til ikke bare minuttvolumet, men også tilførselen av oksygen til vev og deres behov for det.

Hovedhensikt luftveiene – sikre tilstrekkelig gassutveksling mellom kroppen og miljøet med en stadig skiftende hastighet av metabolske prosesser. Normal funksjon Respirasjonssystemet er opprettholdelse av et konstant nivå av oksygen og karbondioksid i det arterielle blodet med normal vaskulær motstand i lungesirkulasjonen og med normalt energiforbruk for respirasjonsarbeid.

Dette systemet er nært forbundet med andre systemer, og først og fremst med det kardiovaskulære systemet. Respirasjonssystemets funksjon inkluderer ventilasjon, lungesirkulasjon, diffusjon av gasser over alveolær-kapillærmembranen, transport av gasser med blodet og vevsånding.

Funksjoner nyresystemet : Nyrene er hovedorganet designet for å opprettholde konstansen til fysiske og kjemiske forhold i kroppen. Deres hovedfunksjon er ekskresjon. Det inkluderer: regulering av vann- og elektrolyttbalanse, opprettholdelse av syre-basebalanse og fjerning av metabolske produkter av proteiner og fett fra kroppen.

Funksjoner vann-elektrolyttmetabolisme : Vann i kroppen spiller en transportrolle, fyller celler, interstitielle (mellomliggende) og vaskulære rom, er et løsningsmiddel av salter, kolloider og krystalloider og deltar i biokjemiske reaksjoner. Alle biokjemiske væsker er elektrolytter, siden salter og kolloider oppløst i vann er i dissosiert tilstand. Det er umulig å liste opp alle funksjonene til elektrolytter, men de viktigste er: opprettholde osmotisk trykk, opprettholde reaksjonen til det indre miljøet, delta i biokjemiske reaksjoner.

Hovedhensikt syre-base balanse er å opprettholde en konstant pH i kroppsvæsker som grunnlag for normale biokjemiske reaksjoner og dermed livsaktivitet. Metabolisme skjer med uunnværlig deltakelse av enzymatiske systemer, hvis aktivitet er nært avhengig av den kjemiske reaksjonen til elektrolytten. Sammen med vann-elektrolyttmetabolisme spiller syre-basebalansen en avgjørende rolle i rekkefølgen av biokjemiske reaksjoner. Buffersystemer og mange fysiologiske systemer i kroppen deltar i reguleringen av syre-basebalansen.

Homeostase

Homeostase, homeorez, homeomorphosis - egenskaper ved kroppens tilstand. Organismens systemiske essens manifesteres først og fremst i dens evne til å regulere seg selv under kontinuerlig skiftende miljøforhold. Siden alle organer og vev i kroppen består av celler, som hver er en relativt uavhengig organisme, er tilstanden til det indre miljøet i menneskekroppen av stor betydning for dens normale funksjon. For menneskekroppen – en landskapning – består miljøet av atmosfæren og biosfæren, mens det til en viss grad samhandler med litosfæren, hydrosfæren og noosfæren. Samtidig er de fleste cellene i menneskekroppen nedsenket i et flytende medium, som er representert av blod, lymfe og intercellulær væske. Bare integumentært vev samhandler direkte med rundt en person miljø, alle andre celler er isolert fra verden utenfor, som lar kroppen i stor grad standardisere betingelsene for deres eksistens. Spesielt sikrer evnen til å opprettholde en konstant kroppstemperatur på omtrent 37 ° C stabiliteten til metabolske prosesser, siden all bio kjemiske reaksjoner, som utgjør essensen av metabolisme, er veldig avhengig av temperatur. Det er like viktig å opprettholde en konstant spenning av oksygen, karbondioksid, konsentrasjon av ulike ioner osv. i kroppens flytende medier. I normale forhold eksistens, inkludert under tilpasning og aktivitet, oppstår små avvik av denne typen parametere, men de blir raskt eliminert, det indre miljøet i kroppen går tilbake til en stabil norm. Den store franske fysiologen på 1800-tallet. Claude Bernard hevdet: "Konstantiteten til det indre miljøet er en uunnværlig betingelse for et fritt liv." Fysiologiske mekanismer som sikrer opprettholdelsen av et konstant indre miljø kalles homeostatiske, og selve fenomenet, som reflekterer kroppens evne til å selvregulere det indre miljøet, kalles homeostase. Dette begrepet ble introdusert i 1932 av W. Cannon, en av de fysiologene fra det 20. århundre som sammen med N.A. Bernstein, P.K. Anokhin og N. Wiener sto i opprinnelsen til vitenskapen om kontroll – kybernetikk. Begrepet "homeostase" brukes ikke bare i fysiologisk, men også i kybernetisk forskning, siden det er opprettholdelsen av konstansen til alle egenskaper ved et komplekst system som er Hoved mål noen kontroll.

En annen bemerkelsesverdig forsker, K. Waddington, trakk oppmerksomheten til det faktum at kroppen er i stand til å opprettholde ikke bare stabiliteten til sin indre tilstand, men også den relative konstantheten til dynamiske egenskaper, dvs. prosessforløpet over tid. Dette fenomenet, i analogi med homeostase, ble kalt homeorez. Det er spesielt viktig for en voksende og utviklende organisme og består i at organismen er i stand til å opprettholde (innen visse grenser, selvfølgelig) en "utviklingskanal" under sine dynamiske transformasjoner. Spesielt hvis et barn på grunn av sykdom eller en kraftig forverring av levekår forårsaket av sosiale årsaker (krig, jordskjelv osv.), henger betydelig etter sine jevnaldrende som normalt utvikler seg, betyr ikke dette at et slikt etterslep er dødelig og irreversibelt. . Hvis perioden med ugunstige hendelser slutter og barnet får betingelser som er tilstrekkelige for utvikling, vil han både i vekst og funksjonsutvikling snart fange opp med jevnaldrende og i fremtiden skiller han seg ikke vesentlig fra dem. Dette forklarer det faktum at barn som har vært påført en alvorlig sykdom i tidlig alder ofte vokser til friske og velproporsjonerte voksne. Homeorez spiller en avgjørende rolle både i å kontrollere ontogenetisk utvikling og i tilpasningsprosesser. I mellomtiden er de fysiologiske mekanismene for homeorese ennå ikke studert tilstrekkelig.

Den tredje formen for selvregulering av kroppskonstans er homeomorfose - evnen til å opprettholde en konstant form. Denne egenskapen er mer karakteristisk for en voksen organisme, siden vekst og utvikling er uforenlig med formens uforanderlighet. Likevel, hvis vi vurderer korte perioder, spesielt i perioder med vekstinhibering, kan evnen til homeomorfose finnes hos barn. Poenget er at i kroppen er det en kontinuerlig endring av generasjoner av cellene som består av. Celler lever ikke lenge (det eneste unntaket er nerveceller): Den normale levetiden til kroppsceller er uker eller måneder. Likevel gjentar hver ny generasjon av celler nesten nøyaktig formen, størrelsen, plasseringen og følgelig funksjonelle egenskaper til den forrige generasjonen. Spesielle fysiologiske mekanismer forhindrer betydelige endringer i kroppsvekt under forhold med faste eller overspising. Spesielt under faste øker fordøyeligheten av næringsstoffer kraftig, og under overspising, tvert imot, blir de fleste proteiner, fett og karbohydrater tilført mat "brent" uten noen fordel for kroppen. Det er bevist (N.A. Smirnova) at hos en voksen er skarpe og betydelige endringer i kroppsvekt (hovedsakelig på grunn av mengden fett) i alle retninger sikre tegn på svikt i tilpasning, overanstrengelse og indikerer funksjonell lidelse i kroppen . Barnets kropp blir spesielt følsom for ytre påvirkninger i perioder med den raskeste veksten. Brudd på homeomorfose er det samme ugunstige tegnet som brudd på homeostase og homeorese.

Konseptet med biologiske konstanter. Kroppen er et kompleks av et stort antall forskjellige stoffer. I løpet av livet til kroppens celler kan konsentrasjonen av disse stoffene endre seg betydelig, noe som betyr en endring i det indre miljøet. Det ville være utenkelig om kroppens kontrollsystemer ble tvunget til å overvåke konsentrasjonen av alle disse stoffene, d.v.s. har mange sensorer (reseptorer), analyserer kontinuerlig den nåværende tilstanden, tar kontrollbeslutninger og overvåker deres effektivitet. Verken informativt eller energiressurser kroppen ville ikke være tilstrekkelig for en slik modus for å kontrollere alle parametere. Derfor er kroppen begrenset til å overvåke et relativt lite antall av de mest betydningsfulle indikatorene, som må holdes på et relativt konstant nivå for velvære til de aller fleste kroppsceller. Disse mest strengt homeostase-parametrene blir derved transformert til "biologiske konstanter", og deres uforanderlighet er sikret av noen ganger ganske betydelige svingninger i andre parametere som ikke er klassifisert som homeostase. Dermed kan nivåene av hormoner som er involvert i reguleringen av homeostase endre seg i blodet titalls ganger avhengig av tilstanden til det indre miljøet og påvirkningen av eksterne faktorer. Samtidig endres homeostaseparametere bare med 10-20%.

De viktigste biologiske konstantene. Blant de viktigste biologiske konstantene, for å opprettholde et relativt konstant nivå ulike fysiologiske systemer i kroppen er ansvarlige, bør vi nevne kroppstemperatur, blodsukkernivå, H+ ioneinnhold i kroppsvæsker, delvis spenning av oksygen og karbondioksid i vev.

Sykdom som tegn eller konsekvens av homeostaseforstyrrelser. Nesten alle menneskelige sykdommer er assosiert med forstyrrelse av homeostase. Så for eksempel for mange Smittsomme sykdommer, så vel som i tilfelle av inflammatoriske prosesser, er temperaturhomeostase i kroppen kraftig forstyrret: feber (feber) oppstår, noen ganger livstruende. Årsaken til denne forstyrrelsen av homeostase kan ligge både i egenskapene til den nevroendokrine reaksjonen og i forstyrrelser i aktiviteten til perifert vev. I dette tilfellet er manifestasjonen av sykdommen - forhøyet temperatur - en konsekvens av et brudd på homeostase.

Vanligvis er febertilstander ledsaget av acidose - et brudd på syre-basebalansen og et skifte i reaksjonen av kroppsvæsker til den sure siden. Acidose er også karakteristisk for alle sykdommer forbundet med forverring av kardiovaskulære og respiratoriske systemer (hjerte- og karsykdommer, inflammatoriske og allergiske lesjoner i bronkopulmonalsystemet, etc.). Acidose følger ofte de første timene av en nyfødts liv, spesielt hvis han ikke begynte å puste normalt umiddelbart etter fødselen. For å eliminere denne tilstanden plasseres den nyfødte i et spesielt kammer med høyt oksygeninnhold. Metabolsk acidose under tung muskeltrening kan forekomme hos mennesker i alle aldre og manifesteres ved kortpustethet og økt svette, samt smertefulle opplevelser i musklene. Etter fullført arbeid kan acidosetilstanden vedvare fra flere minutter til 2-3 dager, avhengig av graden av tretthet, kondisjon og effektiviteten til homeostatiske mekanismer.

Sykdommer som fører til forstyrrelse av vann-salt homeostase er svært farlige, for eksempel kolera, der en enorm mengde vann fjernes fra kroppen og vev mister sine funksjonelle egenskaper. Mange nyresykdommer fører også til forstyrrelse av vann-salt homeostase. Som et resultat av noen av disse sykdommene kan alkalose utvikles - en overdreven økning i konsentrasjonen av alkaliske stoffer i blodet og en økning i pH (et skifte til den alkaliske siden).

I noen tilfeller kan mindre, men langvarige forstyrrelser i homeostase forårsake utvikling av visse sykdommer. Dermed er det bevis for at overdreven forbruk av sukker og andre karbohydratkilder som forstyrrer glukosehomeostase fører til skade på bukspyttkjertelen, som et resultat av at en person utvikler diabetes. Overdreven forbruk av bord- og andre mineralsalter, varme krydder, etc., som øker belastningen på utskillelsessystemet, er også farlig. Nyrene er kanskje ikke i stand til å takle overfloden av stoffer som må fjernes fra kroppen, noe som resulterer i en forstyrrelse av vann-salt homeostase. En av dens manifestasjoner er ødem - opphopning av væske i kroppens myke vev. Årsaken til ødem ligger vanligvis enten i insuffisiens av det kardiovaskulære systemet, eller i nedsatt nyrefunksjon og, som en konsekvens, mineralmetabolisme.

Homeostase er:

Homeostase

Homeostase(gammelgresk ὁμοιοστάσις fra ὁμοιος - identisk, lik og στάσις - stående, immobilitet) - selvregulering, evnen til et åpent system til å opprettholde konstansen i sin indre tilstand rettet mot å opprettholde koordinerte reaksjoner. Systemets ønske om å reprodusere seg selv, gjenopprette tapt balanse og overvinne motstanden til det ytre miljøet.

Populasjonshomeostase er en populasjons evne til å opprettholde et visst antall individer over lang tid.

Den amerikanske fysiologen Walter B. Cannon foreslo i sin bok The Wisdom of the Body fra 1932 begrepet som et navn for «de koordinerte fysiologiske prosessene som opprettholder de fleste av kroppens stabile tilstander». Deretter utvidet dette begrepet til muligheten til dynamisk å opprettholde konstansen til den interne tilstanden til ethvert åpent system. Imidlertid ble ideen om det indre miljøets konstanthet formulert tilbake i 1878 av den franske forskeren Claude Bernard.

Generell informasjon

Begrepet homeostase brukes oftest i biologi. Flercellede organismer trenger å opprettholde et konstant indre miljø for å eksistere. Mange økologer er overbevist om at dette prinsippet også gjelder for det ytre miljø. Hvis systemet ikke klarer å gjenopprette balansen, kan det til slutt slutte å fungere.

Komplekse systemer - som menneskekroppen - må ha homeostase for å forbli stabile og eksistere. Disse systemene må ikke bare strebe etter å overleve, de må også tilpasse seg miljøendringer og utvikle seg.

Egenskaper til homeostase

Homeostatiske systemer har følgende egenskaper:

• Ustabilitet system: tester hvordan man best kan tilpasse seg.
• Streber etter balanse: Hele den interne, strukturelle og funksjonelle organiseringen av systemene bidrar til å opprettholde balanse.
• Uforutsigbarhet: Den resulterende effekten av en bestemt handling kan ofte være forskjellig fra det som var forventet.

Eksempler på homeostase hos pattedyr:

• Regulering av mengden mikronæringsstoffer og vann i kroppen - osmoregulering. Utføres i nyrene.
• Fjerning av avfallsstoffer fra stoffskifteprosessen - utskillelse. Det utføres av eksokrine organer - nyrer, lunger, svettekjertler og mage-tarmkanalen.
• Regulering av kroppstemperatur. Senking av temperaturen gjennom svette, ulike termoregulatoriske reaksjoner.
• Regulering av blodsukkernivåer. Hovedsakelig utført av leveren, insulin og glukagon som skilles ut av bukspyttkjertelen.

Det er viktig å merke seg at selv om kroppen er i likevekt, kan dens fysiologiske tilstand være dynamisk. Mange organismer viser endogene endringer i form av døgnrytmer, ultradiske og infradiske rytmer. Selv når man er i homeostase, er kroppstemperatur, blodtrykk, hjertefrekvens og de fleste metabolske indikatorer ikke alltid på et konstant nivå, men endres over tid.

Homeostasemekanismer: tilbakemelding

Hovedartikkel: Tilbakemelding

Når en endring i variabler skjer, er det to hovedtyper av tilbakemelding som systemet reagerer på:

1. Negativ tilbakemelding, uttrykt som en reaksjon der systemet reagerer på en måte som snur endringsretningen. Siden tilbakemelding tjener til å opprettholde systemets konstans, tillater det å opprettholde homeostase.
   • For eksempel, når konsentrasjonen av karbondioksid i menneskekroppen øker, kommer et signal til lungene om å øke aktiviteten og puste ut mer karbondioksid.
   • Termoregulering er et annet eksempel på negativ tilbakemelding. Når kroppstemperaturen stiger (eller synker), registrerer termoreseptorer i huden og hypothalamus endringen, og utløser et signal fra hjernen. Dette signalet forårsaker i sin tur en respons - en reduksjon i temperatur (eller økning).
2. Positiv tilbakemelding, som kommer til uttrykk i økende endringer i en variabel. Det har en destabiliserende effekt og fører derfor ikke til homeostase. Positiv tilbakemelding er mindre vanlig i naturlige systemer, men det har også sine bruksområder.
   • For eksempel, i nerver, forårsaker et elektrisk terskelpotensial generering av et mye større aksjonspotensial. Blodpropp og hendelser ved fødsel kan nevnes som andre eksempler på positive tilbakemeldinger.

Stabile systemer krever kombinasjoner av begge typer tilbakemeldinger. Mens negativ tilbakemelding tillater en retur til en homeostatisk tilstand, brukes positiv tilbakemelding til å flytte til en helt ny (og kanskje mindre ønskelig) tilstand av homeostase, en situasjon som kalles "metastabilitet". Slike katastrofale endringer kan oppstå, for eksempel med en økning i næringsstoffer i klarvannselver, som fører til en homeostatisk tilstand med høy eutrofiering (algeovervekst av elveleiet) og turbiditet.

Økologisk homeostase

Økologisk homeostase observeres i klimakssamfunn med høyest mulig biologisk mangfold under gunstige miljøforhold.

I forstyrrede økosystemer, eller subklimaks biologiske samfunn - som øya Krakatoa, etter et massivt vulkanutbrudd i 1883 - ble tilstanden av homeostase til det forrige skogklimaks-økosystemet ødelagt, i likhet med alt liv på den øya. Krakatoa gjennomgikk i årene etter utbruddet en kjede av økologiske endringer der nye arter av planter og dyr avløste hverandre, noe som førte til biologisk mangfold og det resulterende klimakssamfunnet. Økologisk suksess på Krakatoa fant sted i flere etapper. Den komplette kjeden av suksesjoner som fører til klimaks kalles preseria. I eksemplet med Krakatoa utviklet øya et klimakssamfunn med åtte tusen forskjellige arter registrert i 1983, hundre år etter at utbruddet utslettet livet på den. Dataene bekrefter at situasjonen forblir i homeostase i noen tid, med fremveksten av nye arter som svært raskt fører til rask forsvinning av gamle.

Saken med Krakatoa og andre forstyrrede eller intakte økosystemer viser at innledende kolonisering av pionerarter skjer gjennom reproduksjonsstrategier med positive tilbakemeldinger der arter sprer seg og produserer så mange avkom som mulig, men med liten investering i suksessen til hvert individ. . Hos slike arter er det rask utvikling og like rask kollaps (for eksempel gjennom en epidemi). Når et økosystem nærmer seg klimaks, erstattes slike arter av mer komplekse klimaksarter som gjennom negativ tilbakemelding tilpasser seg de spesifikke forholdene i miljøet. Disse artene er nøye kontrollert av den potensielle bæreevnen til økosystemet og følger en annen strategi - produksjon av mindre avkom, hvis reproduksjonssuksess under forholdene i mikromiljøet til dets spesifikke økologisk nisje mer energi investeres.

Utvikling begynner med pionersamfunnet og slutter med klimakssamfunnet. Dette klimakssamfunnet dannes når flora og fauna kommer i balanse med lokalmiljøet.

Slike økosystemer danner heterarkier der homeostase på ett nivå bidrar til homeostatiske prosesser på et annet komplekst nivå. For eksempel gir tap av blader fra et modent tropisk tre rom for ny vekst og beriker jorda. På samme måte reduserer det tropiske treet lystilgang til lavere nivåer og bidrar til å forhindre invasjon av andre arter. Men trær faller også til bakken, og utviklingen av skogen avhenger av den konstante endringen av trær og næringssyklusen utført av bakterier, insekter og sopp. Tilsvarende bidrar slike skoger til økologiske prosesser som regulering av mikroklima eller hydrologiske sykluser i et økosystem, og flere forskjellige økosystemer kan samhandle for å opprettholde homeostase av elvedrenering i en biologisk region. Bioregional variasjon spiller også en rolle i den homeostatiske stabiliteten til en biologisk region eller biom.

Biologisk homeostase

Mer informasjon: Syre-base balanse

Homeostase fungerer som en grunnleggende egenskap ved levende organismer og forstås som å opprettholde det indre miljøet innenfor akseptable grenser.

Det indre miljøet i kroppen inkluderer kroppsvæsker - blodplasma, lymfe, intercellulær substans og cerebrospinalvæske. Å opprettholde stabiliteten til disse væskene er avgjørende for organismer, mens fraværet fører til skade på arvestoffet.

Med hensyn til enhver parameter er organismer delt inn i konformasjon og regulatorisk. Regulerende organismer holder parameteren på et konstant nivå, uavhengig av hva som skjer i miljøet. Konformasjonsorganismer lar miljøet bestemme parameteren. For eksempel holder varmblodige dyr en konstant kroppstemperatur, mens kaldblodige dyr viser et bredt temperaturområde.

Dette er ikke å si at konformasjonsorganismer ikke har atferdsmessige tilpasninger som lar dem regulere en gitt parameter til en viss grad. Reptiler, for eksempel, sitter ofte på oppvarmede steiner om morgenen for å øke kroppstemperaturen.

Fordelen med homeostatisk regulering er at den lar kroppen fungere mer effektivt. For eksempel har kaldblodige dyr en tendens til å bli sløve i kalde temperaturer, mens varmblodige dyr er nesten like aktive som alltid. På den annen side krever regulering energi. Grunnen til at noen slanger bare kan spise en gang i uken er at de bruker mye mindre energi på å opprettholde homeostase enn pattedyr.

Cellulær homeostase

Regulering av den kjemiske aktiviteten til cellen oppnås gjennom en rekke prosesser, blant hvilke endringer i selve cytoplasmaets struktur, samt strukturen og aktiviteten til enzymer, er av spesiell betydning. Autoregulering avhenger av temperatur, surhetsgrad, substratkonsentrasjon og tilstedeværelsen av visse makro- og mikroelementer.

Homeostase i menneskekroppen

Ytterligere informasjon: Syre-base-balanse Se også: Blodbuffersystemer

Ulike faktorer påvirker kroppsvæskens evne til å støtte livet. Disse inkluderer parametere som temperatur, saltholdighet, surhet og konsentrasjon av næringsstoffer - glukose, ulike ioner, oksygen og avfall - karbondioksid og urin. Siden disse parameterne påvirker de kjemiske reaksjonene som holder kroppen i live, er det innebygde fysiologiske mekanismer for å holde dem på det nødvendige nivået.

Homeostase kan ikke betraktes som årsaken til disse ubevisste tilpasningsprosessene. Det bør tas som generelle egenskaper mange normale prosesser som virker sammen, og ikke som grunnårsaken. Dessuten er det mange biologiske fenomener som ikke passer til denne modellen - for eksempel anabolisme.

Andre områder

Konseptet "homeostase" brukes også på andre områder.

En aktuar kan snakke om risikerer homeostase, der for eksempel folk som har non-stick-bremser på bilene sine ikke er tryggere enn de som ikke har det, fordi disse menneskene ubevisst kompenserer for den tryggere bilen med mer risikofylt kjøring. Dette skjer fordi noen holdemekanismer – som frykt – slutter å fungere.

Sosiologer og psykologer kan snakke om stress homeostase- ønsket til en befolkning eller individ om å holde seg på et visst stressnivå, ofte kunstig forårsaker stress hvis det "naturlige" stressnivået ikke er nok.

Eksempler

• Termoregulering
  • Skjelettmuskelskjelvinger kan begynne hvis for mye lav temperatur kropper.
  • En annen type termogenese innebærer nedbrytning av fett for å produsere varme.
  • Svette kjøler ned kroppen gjennom fordampning.
• Kjemisk regulering
  • Bukspyttkjertelen skiller ut insulin og glukagon for å kontrollere blodsukkernivået.
  • Lungene mottar oksygen og frigjør karbondioksid.
  • Nyrene produserer urin og regulerer vannnivået og en rekke ioner i kroppen.

Mange av disse organene styres av hormoner fra hypothalamus-hypofyse-aksen.

se også

Kategorier:

• Homeostase
• Åpne systemer
• Fysiologiske prosesser

Wikimedia Foundation. 2010.

Homeostase i den klassiske betydningen av ordet er et fysiologisk konsept som betegner stabiliteten i sammensetningen av det indre miljøet, konstansen til komponentene i sammensetningen, samt balansen mellom de biofysiologiske funksjonene til enhver levende organisme.

Grunnlaget for en slik biologisk funksjon som homeostase er evnen til levende organismer og biologiske systemer til å motstå miljøendringer; I dette tilfellet bruker organismer autonome forsvarsmekanismer.

Dette begrepet ble først brukt av den amerikanske fysiologen W. Cannon på begynnelsen av det tjuende århundre.
Ethvert biologisk objekt har universelle parametere for homeostase.

Homeostase av systemet og kroppen

Det vitenskapelige grunnlaget for et slikt fenomen som homeostase ble dannet av franskmannen C. Bernard - det var en teori om den konstante sammensetningen av det indre miljøet i organismene til levende vesener. Denne vitenskapelige teorien ble formulert på åttitallet av det attende århundre og ble mye utviklet.

Så homeostase er resultatet av en kompleks mekanisme for interaksjon innen regulering og koordinering, som forekommer både i kroppen som helhet og i dens organer, celler og til og med på molekylært nivå.

Konseptet homeostase fikk en drivkraft for ytterligere utvikling som et resultat av bruken av kybernetikkmetoder i studiet av komplekse biologiske systemer, som biocenose eller befolkning).

Funksjoner av homeostase

Studiet av objekter med en tilbakemeldingsfunksjon har hjulpet forskere med å lære om de mange mekanismene som er ansvarlige for deres stabilitet.

Selv under forhold med alvorlige endringer, tillater ikke tilpasningsmekanismer at kroppens kjemiske og fysiologiske egenskaper endres vesentlig. Dette er ikke å si at de forblir absolutt stabile, men alvorlige avvik forekommer vanligvis ikke.

Mekanismer for homeostase

Mekanismen for homeostase hos høyere dyr er den mest velutviklede. I organismene til fugler og pattedyr (inkludert mennesker) lar funksjonen til homeostase en opprettholde stabiliteten til antall hydrogenioner, regulerer konstanten av den kjemiske sammensetningen av blodet og holder trykket i sirkulasjonssystemet og kroppen temperatur på omtrent samme nivå.

Det er flere måter homeostase påvirker organsystemer og kroppen som helhet. Dette kan være påvirket av hormoner, nervesystemet, utskillelses- eller nevro-humorale systemer i kroppen.

Menneskelig homeostase

For eksempel opprettholdes trykkstabiliteten i arteriene av en reguleringsmekanisme som fungerer på samme måte som kjedereaksjoner der blodorganene kommer inn.

Dette skjer fordi de vaskulære reseptorene merker en endring i trykket og sender et signal om dette til den menneskelige hjernen, som sender responsimpulser til de vaskulære sentrene. Konsekvensen av dette er en økning eller reduksjon i tonus i sirkulasjonssystemet (hjerte og blodårer).

I tillegg kommer organer med nevrohumoral regulering inn i bildet. Som et resultat av denne reaksjonen går trykket tilbake til det normale.

Økosystem homeostase

Et eksempel på homeostase i flora kan tjene til å opprettholde konstant bladfuktighet ved å åpne og lukke stomata.

Homeostase er også karakteristisk for samfunn av levende organismer av enhver grad av kompleksitet; for eksempel er det faktum at en relativt stabil sammensetning av arter og individer opprettholdes innenfor en biocenose en direkte konsekvens av virkningen av homeostase.

Populasjonshomeostase

Denne typen homeostase som populasjon (det andre navnet er genetisk) spiller rollen som en regulator av integriteten og stabiliteten til den genotypiske sammensetningen av befolkningen i et skiftende miljø.

Det virker gjennom bevaring av heterozygositet, så vel som ved å kontrollere rytmen og retningen til mutasjonsendringer.

Denne typen homeostase lar en populasjon opprettholde en optimal genetisk sammensetning, som gjør at samfunnet av levende organismer kan opprettholde maksimal levedyktighet.

Homøostasens rolle i samfunn og økologi

Behovet for å håndtere komplekse systemer av sosial, økonomisk og kulturell art har ført til utvidelsen av begrepet homeostase og dets anvendelse ikke bare på biologiske, men også på sosiale objekter.

Et eksempel på arbeidet med homeostatiske sosiale mekanismer er følgende situasjon: hvis det er mangel på kunnskap eller ferdigheter eller faglige mangler i et samfunn, tvinger dette faktum gjennom en tilbakemeldingsmekanisme samfunnet til å utvikle og forbedre seg selv.

Og hvis det er et for mange fagfolk som faktisk ikke er etterspurt av samfunnet, vil det oppstå negative tilbakemeldinger og det blir færre representanter for unødvendige yrker.

Nylig har konseptet homeostase funnet bred anvendelse i økologi, på grunn av behovet for å studere tilstanden til komplekse økologiske systemer og biosfæren som helhet.

I kybernetikk brukes begrepet homeostase for å referere til enhver mekanisme som har evnen til å automatisk selvregulere.

Lenker om emnet homeostase

Homeostase på Wikipedia

Homeostase er en prosess som skjer uavhengig i kroppen og har som mål å stabilisere tilstanden til menneskelige systemer når indre forhold endres (endringer i temperatur, trykk) eller ytre forhold (endringer i klima, tidssone). Dette navnet ble foreslått av den amerikanske fysiologen Cannon. Deretter begynte homeostase å bli kalt evnen til ethvert system (inkludert miljøet) til å opprettholde sin indre konstans.

I kontakt med

Klassekamerater

Konsept og egenskaper ved homeostase

Wikipedia karakteriserer dette begrepet som ønsket om å overleve, tilpasse seg og utvikle seg. For at homeostase skal være korrekt, trengs det koordinerte arbeidet til alle organer og systemer. I dette tilfellet vil alle personens parametere være normale. Hvis noen parameter i kroppen ikke er regulert, indikerer dette forstyrrelser i homeostase.

Hovedkarakteristikkene til homeostase er som følger:

• analyse av mulighetene for å tilpasse systemet til nye forhold;
• ønske om å opprettholde balanse;
• manglende evne til å forutsi resultatene av indikatorregulering på forhånd.

Tilbakemelding

Tilbakemelding er selve mekanismen for homeostase. Slik reagerer kroppen på eventuelle endringer. Kroppen fungerer kontinuerlig gjennom et menneskes liv. Imidlertid må individuelle systemer ha tid til å hvile og komme seg. I løpet av denne perioden, arbeidet til individuelle organer bremser ned eller stopper helt. Denne prosessen kalles tilbakemelding. Et eksempel på dette er en pause i magens funksjon, når mat ikke kommer inn i den. Denne pausen i fordøyelsen sørger for at syreproduksjonen stopper på grunn av virkningene av hormoner og nerveimpulser.

Det er to typer av denne mekanismen, som vil bli beskrevet nedenfor.

Negativ tilbakemelding

Denne typen mekanismer er basert på det faktum at kroppen reagerer på endringer, prøver å lede dem inn motsatt side. Det vil si at den streber igjen etter stabilitet. For eksempel, hvis karbondioksid samler seg i kroppen, begynner lungene å jobbe mer aktivt, pusten blir hyppigere, på grunn av hvilket overflødig karbondioksid fjernes. Og det er også takket være negative tilbakemeldinger at termoregulering utføres, på grunn av hvilken kroppen unngår overoppheting eller hypotermi.

Positive tilbakemeldinger

Denne mekanismen er nøyaktig det motsatte av den forrige. Når det gjelder handlingen, blir endringen i variabelen bare forsterket av mekanismen, som fjerner kroppen fra en likevektstilstand. Dette er en ganske sjelden og mindre ønskelig prosess. Et eksempel på dette vil være tilstedeværelsen av elektrisk potensial i nerver, som, i stedet for å redusere effekten, fører til at den øker.

Men takket være denne mekanismen skjer utvikling og overgang til nye tilstander, noe som betyr at det også er nødvendig for livet.

Hvilke parametere regulerer homeostase?

Til tross for at kroppen hele tiden prøver å opprettholde verdiene til parametere som er viktige for livet, er de ikke alltid stabile. Kroppstemperaturen vil fortsatt variere innenfor et lite område, det samme vil hjertefrekvens eller blodtrykk. Oppgaven til homeostase er å opprettholde denne rekkevidden av verdier, samt å hjelpe kroppen til å fungere.

Eksempler på homeostase er fjerning av avfall fra menneskekroppen via nyrene, svettekjertlene, mage-tarmkanalen og avhengigheten av metabolisme av kosthold. Litt mer detalj om de justerbare parameterne vil bli diskutert nedenfor.

Kroppstemperatur

Det mest slående og enkle eksemplet på homeostase er å opprettholde normal kroppstemperatur. Overoppheting av kroppen kan unngås ved å svette. Normal temperatur varierer fra 36 til 37 grader Celsius. En økning i disse verdiene kan utløses av inflammatoriske prosesser, hormonelle og metabolske forstyrrelser eller andre sykdommer.

En del av hjernen kalt hypothalamus er ansvarlig for å kontrollere kroppstemperaturen. Den mottar signaler om en funksjonsfeil i temperaturregimet, som også kan uttrykkes i rask pust, en økning i mengden sukker og en usunn akselerasjon av metabolismen. Alt dette fører til sløvhet, en reduksjon i aktiviteten til organer, hvoretter systemene begynner å iverksette tiltak for å regulere temperaturindikatorer. Et enkelt eksempel på kroppens termoregulatoriske respons er svetting..

Det er verdt å merke seg at denne prosessen også fungerer når kroppstemperaturen synker for mye. På denne måten kan kroppen varme seg ved å bryte ned fett, som frigjør varme.

Vann-saltbalanse

Vann er nødvendig for kroppen, og dette vet alle godt. Det er til og med en norm for daglig væskeinntak på 2 liter. Faktisk trenger hver kropp sin egen mengde vann, og for noen kan den overstige gjennomsnittsverdien, mens den for andre kanskje ikke når den. Men uansett hvor mye vann en person drikker, vil ikke kroppen samle opp all overflødig væske. Vannet vil forbli på det nødvendige nivået, mens alt overskudd vil bli eliminert fra kroppen på grunn av osmoregulering utført av nyrene.

Blod homeostase

På samme måte reguleres mengden sukker, nemlig glukose, som er et viktig element i blodet. En person kan ikke være helt frisk hvis sukkernivået er langt fra normalt. Denne indikatoren reguleres av funksjonen til bukspyttkjertelen og leveren. Når glukosenivået overstiger normen, virker bukspyttkjertelen, som produserer insulin og glukagon. Hvis sukkermengden blir for lav, bearbeides glykogen fra blodet inn i det ved hjelp av leveren.

Normalt trykk

Homeostase er også ansvarlig for normalt blodtrykk i kroppen. Blir den forstyrret, vil signaler om dette komme fra hjertet til hjernen. Hjernen reagerer på problemet og bruker impulser for å hjelpe hjertet med å redusere høyt blodtrykk.

Definisjonen av homeostase karakteriserer ikke bare riktig funksjon av systemene til en organisme, men kan også gjelde for hele populasjoner. Avhengig av dette finnes det forskjellige typer homeostase, beskrevet nedenfor.

Økologisk homeostase

Denne arten er til stede i et samfunn som er utstyrt med de nødvendige levekårene. Det oppstår gjennom virkningen av en positiv tilbakemeldingsmekanisme, når organismer som begynner å bebo et økosystem raskt formerer seg, og dermed øker antallet. Men et så raskt oppgjør kan føre til enda flere rask ødeleggelse en ny art ved en epidemi eller endring av forholdene til mindre gunstige. Derfor må organismer tilpasse seg og stabilisere, som oppstår på grunn av negativ tilbakemelding. Dermed synker antallet innbyggere, men de blir mer tilpasningsdyktige.

Biologisk homeostase

Denne typen er bare typisk for individuelle individer, hvis kropp streber etter å opprettholde indre balanse, spesielt ved å regulere sammensetningen og mengden av blod, intercellulær substans og andre væsker som er nødvendige for normal funksjon av kroppen. Samtidig krever homeostase ikke alltid å opprettholde parametrene konstante; noen ganger oppnås det gjennom tilpasning og tilpasning av kroppen til endrede forhold. På grunn av denne forskjellen er organismer delt inn i to typer:

• konformasjon - dette er de som streber etter å bevare verdier (for eksempel varmblodige dyr hvis kroppstemperatur skal være mer eller mindre konstant);
• regulatoriske, som tilpasser seg (kaldblodig, har forskjellige temperaturer avhengig av forhold).

I dette tilfellet er homeostasen til hver organisme rettet mot å kompensere for kostnader. Hvis varmblodige dyr ikke endrer livsstil når omgivelsestemperaturen synker, blir kaldblodige dyr sløve og passive for ikke å kaste bort energi.

I tillegg, biologisk homeostase inkluderer følgende undertyper:

• cellulær homeostase er rettet mot å endre strukturen til cytoplasma og enzymaktivitet, samt regenerering av vev og organer;
• homeostase i kroppen sikres ved å regulere temperatur, konsentrasjon av stoffer som er nødvendige for livet, og fjerne avfall.

Andre typer

I tillegg til bruk i biologi og medisin, har dette begrepet funnet anvendelse i andre områder.

Opprettholde homeostase

Homeostase opprettholdes takket være tilstedeværelsen i kroppen av såkalte sensorer som sender impulser til hjernen som inneholder informasjon om kroppstrykk og temperatur, vann-saltbalanse, blodsammensetning og andre parametere som er viktige for et normalt liv. Så snart noen verdier begynner å avvike fra normen, sendes et signal om dette til hjernen, og kroppen begynner å regulere indikatorene.

Denne komplekse justeringsmekanismen utrolig viktig for livet. Den normale tilstanden til en person opprettholdes med riktig forhold mellom kjemikalier og elementer i kroppen. Syrer og alkalier er nødvendige for stabil funksjon av fordøyelsessystemet og andre organer.

Kalsium er et veldig viktig strukturelt materiale, uten den riktige mengden som en person ikke vil ha sunne bein og tenner. Oksygen er viktig for å puste.

Giftstoffer som kommer inn i kroppen kan forstyrre den jevne funksjonen til kroppen. Men for å forhindre skade på helsen, elimineres de takket være arbeidet til urinsystemet.

Homeostase fungerer uten noen anstrengelse fra personens side. Hvis kroppen er frisk, vil kroppen selv regulere alle prosesser. Hvis folk er varme, utvider blodårene seg, noe som resulterer i rødhet i huden. Hvis det er kaldt, vil du skjelve. Takket være slike reaksjoner fra kroppen på stimuli, opprettholdes menneskers helse på ønsket nivå.

Som kjent er en levende celle et mobilt, selvregulerende system. Dens interne organisasjon støttes av aktive prosesser rettet mot å begrense, forhindre eller eliminere skift forårsaket av ulike påvirkninger fra det ytre og indre miljøet. Evnen til å gå tilbake til den opprinnelige tilstanden etter et avvik fra et visst gjennomsnittsnivå forårsaket av en eller annen "forstyrrende" faktor er cellens hovedegenskap. En flercellet organisme er en integrert organisasjon, hvis cellulære elementer er spesialiserte til å utføre ulike funksjoner. Interaksjon i kroppen utføres av komplekse regulatoriske, koordinerende og korrelerende mekanismer med deltagelse av nervøse, humorale, metabolske og andre faktorer. Mange individuelle mekanismer som regulerer intra- og intercellulære forhold har i noen tilfeller gjensidig motsatte (antagonistiske) effekter som balanserer hverandre. Dette fører til etablering av en mobil fysiologisk bakgrunn (fysiologisk balanse) i kroppen og lar det levende systemet opprettholde relativ dynamisk konstanthet, til tross for endringer i miljøet og endringer som oppstår i løpet av organismens liv.

Begrepet "homeostase" ble foreslått i 1929 av fysiolog W. Cannon, som mente at de fysiologiske prosessene som opprettholder stabiliteten i kroppen er så komplekse og mangfoldige at det er tilrådelig å kombinere dem under det generelle navnet homeostase. Men tilbake i 1878 skrev C. Bernard at alle livsprosesser har bare ett mål - å opprettholde konstante levekår i vårt indre miljø. Lignende utsagn finnes i verkene til mange forskere på 1800- og første halvdel av 1900-tallet. (E. Pfluger, S. Richet, Frederic (L.A. Fredericq), I.M. Sechenov, I.P. Pavlov, K.M. Bykov og andre). Arbeidene til L.S. var av stor betydning for studiet av problemet med homeostase. Stern (med kolleger), viet rollen til barrierefunksjoner som regulerer sammensetningen og egenskapene til mikromiljøet til organer og vev.

Selve ideen om homeostase samsvarer ikke med begrepet stabil (ikke-fluktuerende) likevekt i kroppen - prinsippet om likevekt er ikke anvendelig for komplekse fysiologiske og biokjemiske prosesser som forekommer i levende systemer. Det er også feil å kontrastere homeostase med rytmiske svingninger i det indre miljøet. Homeostase i bred forstand dekker spørsmål om det sykliske og faseforløpet av reaksjoner, kompensasjon, regulering og selvregulering av fysiologiske funksjoner, dynamikken i den gjensidige avhengigheten av nervøse, humorale og andre komponenter i reguleringsprosessen. Grensene for homeostase kan være stive og fleksible, og endres avhengig av individuell alder, kjønn, sosiale, faglige og andre forhold.

Av spesiell betydning for kroppens liv er konstansen i blodets sammensetning - kroppens væskematrise, som W. Cannon uttrykker det. Stabiliteten til dens aktive reaksjon (pH), osmotisk trykk, forholdet mellom elektrolytter (natrium, kalsium, klor, magnesium, fosfor), glukoseinnhold, antall dannede elementer og så videre er velkjent. For eksempel går blodets pH som regel ikke utover 7,35-7,47. Selv alvorlige forstyrrelser i syre-base-metabolismen med patologi av syreakkumulering i vevsvæske, for eksempel ved diabetisk acidose, har svært liten effekt på den aktive blodreaksjonen. Til tross for at det osmotiske trykket av blod og vevsvæske er utsatt for kontinuerlige svingninger på grunn av konstant tilførsel av osmotisk aktive produkter av interstitiell metabolisme, forblir det på et visst nivå og endres bare under visse alvorlige patologiske forhold.

Å opprettholde et konstant osmotisk trykk er av største betydning for vannmetabolismen og opprettholdelse av ionisk balanse i kroppen (se Vann-saltmetabolisme). Konsentrasjonen av natriumioner i det indre miljøet er den mest konstante. Innholdet av andre elektrolytter varierer også innenfor snevre grenser. Tilstedeværelsen av et stort antall osmoreseptorer i vev og organer, inkludert i sentralnerveformasjonene (hypothalamus, hippocampus), og et koordinert system av regulatorer av vannmetabolisme og ionesammensetning gjør at kroppen raskt kan eliminere endringer i det osmotiske trykket i blod som oppstår, for eksempel når vann føres inn i kroppen.

Til tross for at blod representerer det generelle indre miljøet i kroppen, kommer ikke cellene i organer og vev direkte i kontakt med det.

I flercellede organismer har hvert organ sitt eget indre miljø (mikromiljø), som tilsvarer dets strukturelle og funksjonelle egenskaper, og den normale tilstanden til organene avhenger av den kjemiske sammensetningen, de fysisk-kjemiske, biologiske og andre egenskapene til dette mikromiljøet. Dens homeostase bestemmes av den funksjonelle tilstanden til histohematiske barrierer og deres permeabilitet i retningene blod→vevsvæske, vevsvæske→blod.

Konstansen til det indre miljøet for aktiviteten til sentralnervesystemet er av spesiell betydning: selv mindre kjemiske og fysisk-kjemiske endringer som oppstår i cerebrospinalvæsken, glia og pericellulære rom kan forårsake en kraftig forstyrrelse i strømmen av vitale prosesser i individuelle nevroner eller i deres ensembler. Et komplekst homeostatisk system, inkludert ulike nevrohumorale, biokjemiske, hemodynamiske og andre reguleringsmekanismer, er systemet for å sikre optimale blodtrykksnivåer. I dette tilfellet bestemmes den øvre grensen for blodtrykksnivået av funksjonaliteten til baroreseptorene i kroppens vaskulære system, og den nedre grensen bestemmes av kroppens blodforsyningsbehov.

De mest avanserte homeostatiske mekanismene i kroppen til høyere dyr og mennesker inkluderer termoreguleringsprosesser; Hos homeotermiske dyr overstiger ikke temperatursvingninger i de indre delene av kroppen tideler av en grad under de mest dramatiske endringene i temperaturen i miljøet.

Ulike forskere forklarer de generelle biologiske mekanismene som ligger til grunn for homeostase på forskjellige måter. Dermed la W. Cannon spesiell vekt på det høyere nervesystemet; L. A. Orbeli anså den adaptive-trofiske funksjonen til det sympatiske nervesystemet for å være en av de ledende faktorene for homeostase. Den organiserende rollen til nerveapparatet (prinsippet om nervisme) ligger til grunn for viden kjente ideer om essensen av prinsippene for homeostase (I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, A. D. Speransky og andre). Men verken prinsippet om dominans (A. A. Ukhtomsky), eller teorien om barrierefunksjoner (L. S. Stern), eller det generelle tilpasningssyndromet (G. Selye), eller teorien om funksjonelle systemer (P. K. Anokhin), eller hypotalamisk regulering av homeostase (N.I. Grashchenkov) og mange andre teorier løser ikke helt problemet med homeostase.

I noen tilfeller er ideen om homeostase ikke helt legitimt brukt til å forklare isolerte fysiologiske tilstander, prosesser og til og med sosiale fenomener. Slik dukket begrepene "immunologisk", "elektrolytt", "systemisk", "molekylær", "fysiskkjemisk", "genetisk homeostase" og lignende opp i litteraturen. Det er gjort forsøk på å redusere problemet med homeostase til prinsippet om selvregulering. Et eksempel på å løse problemet med homeostase fra kybernetikkens perspektiv er Ashbys forsøk (W.R. Ashby, 1948) på å konstruere en selvregulerende enhet som simulerer evnen til levende organismer til å opprettholde nivået av visse mengder innenfor fysiologisk akseptable grenser. Noen forfattere vurderer det indre miljøet i kroppen i form av et komplekst kjedesystem med mange "aktive innganger" (indre organer) og individuelle fysiologiske indikatorer (blodstrøm, blodtrykk, gassutveksling, etc.), verdien av hver av som bestemmes av aktiviteten til "inngangene".

I praksis står forskere og klinikere overfor spørsmål om å vurdere kroppens adaptive (adaptive) eller kompenserende evner, deres regulering, styrking og mobilisering, og forutsi kroppens respons på forstyrrende påvirkninger. Noen tilstander av vegetativ ustabilitet, forårsaket av insuffisiens, overskudd eller utilstrekkelighet av reguleringsmekanismer, regnes som "homeostasesykdommer". Med en viss konvensjon kan disse inkludere funksjonelle forstyrrelser i kroppens normale funksjon assosiert med dens aldring, tvungen restrukturering av biologiske rytmer, noen fenomener med vegetativ dystoni, hyper- og hypokompensatorisk reaktivitet under stressende og ekstreme påvirkninger, og så videre.

For å vurdere tilstanden til homeostatiske mekanismer i physiol. I eksperiment og i wedge, praksis brukes en rekke doserte funksjonstester (kulde, varme, adrenalin, insulin, mesaton og andre) med bestemmelse av forholdet mellom biologisk aktive stoffer (hormoner, mediatorer, metabolitter) i blod og urin og så videre.

Biofysiske mekanismer for homeostase

Biofysiske mekanismer for homeostase. Fra kjemisk biofysikks synspunkt er homeostase en tilstand der alle prosesser som er ansvarlige for energitransformasjoner i kroppen er i dynamisk likevekt. Denne tilstanden er den mest stabile og tilsvarer det fysiologiske optimum. I samsvar med termodynamikkbegrepene kan en organisme og en celle eksistere og tilpasse seg miljøforhold der et stasjonært forløp av fysisk-kjemiske prosesser, det vil si homeostase, kan etableres i et biologisk system. Hovedrollen i etableringen av homeostase tilhører først og fremst cellulære membransystemer, som er ansvarlige for bioenergetiske prosesser og regulerer hastigheten for inngang og frigjøring av stoffer fra celler.

Fra dette synspunktet er hovedårsakene til lidelsen ikke-enzymatiske reaksjoner som oppstår i membraner, uvanlige for normalt liv; i de fleste tilfeller er dette oksidasjonskjedereaksjoner som involverer frie radikaler som forekommer i cellefosfolipider. Disse reaksjonene fører til skade på de strukturelle elementene i cellene og forstyrrelse av regulatorisk funksjon. Faktorer som forårsaker forstyrrelse av homeostase inkluderer også midler som forårsaker radikal dannelse - ioniserende stråling, smittsomme giftstoffer, visse matvarer, nikotin, samt mangel på vitaminer, og så videre.

En av hovedfaktorene som stabiliserer den homeostatiske tilstanden og funksjonene til membraner er bioantioksidanter, som hemmer utviklingen av oksidative radikalreaksjoner.

Aldersrelaterte trekk ved homeostase hos barn

Aldersrelaterte trekk ved homeostase hos barn. Konstansen til det indre miljøet i kroppen og den relative stabiliteten til fysiske og kjemiske indikatorer i barndommen sikres av en uttalt overvekt av anabole metabolske prosesser fremfor katabolske. Dette er en uunnværlig betingelse for vekst og skiller barnets kropp fra kroppen til voksne, der intensiteten av metabolske prosesser er i en tilstand av dynamisk likevekt. I denne forbindelse viser den nevroendokrine reguleringen av homeostasen til barnets kropp å være mer intens enn hos voksne. Hver aldersperiode er preget av spesifikke trekk ved homeostasemekanismer og deres regulering. Derfor er det mye mer sannsynlig at barn enn voksne opplever alvorlige forstyrrelser av homeostase, ofte livstruende. Disse lidelsene er oftest assosiert med umodenhet av de homeostatiske funksjonene til nyrene, med forstyrrelser i mage-tarmkanalen eller luftveisfunksjonen i lungene.

Veksten til et barn, uttrykt i en økning i cellemassen, er ledsaget av tydelige endringer i væskefordelingen i kroppen (se Vann-saltmetabolisme). Den absolutte økningen i volumet av ekstracellulær væske henger etter hastigheten på total vektøkning, så det relative volumet av det indre miljøet, uttrykt som en prosentandel av kroppsvekten, avtar med alderen. Denne avhengigheten er spesielt uttalt det første året etter fødselen. Hos eldre barn avtar endringshastigheten i det relative volumet av ekstracellulær væske. Systemet for regulering av væskevolumets konstans (volumregulering) gir kompensasjon for avvik i vannbalansen innenfor ganske snevre grenser. Den høye graden av vevshydrering hos nyfødte og små barn bestemmer at barnets behov for vann (per kroppsvektenhet) er betydelig høyere enn hos voksne. Tap av vann eller dets begrensning fører raskt til utvikling av dehydrering på grunn av den ekstracellulære sektoren, det vil si det indre miljøet. Samtidig gir ikke nyrene - de viktigste utøvende organene i volumreguleringssystemet - vannbesparelser. Den begrensende faktoren for regulering er umodenhet av det renale tubulære systemet. Et kritisk trekk ved nevroendokrin kontroll av homeostase hos nyfødte og små barn er den relativt høye sekresjonen og renal utskillelse av aldosteron, som har en direkte innvirkning på vevshydreringsstatus og renal tubulær funksjon.

Regulering av osmotisk trykk av blodplasma og ekstracellulær væske hos barn er også begrenset. Osmolariteten til det indre miljøet svinger over et bredere område (±50 mOsm/L) enn hos voksne (±6 mOsm/L). Dette skyldes det større kroppsoverflatearealet per 1 kg vekt og derfor mer betydelig vanntap under respirasjon, samt umodenhet av nyremekanismene for urinkonsentrasjon hos barn. Forstyrrelser av homeostase, manifestert av hyperosmose, er spesielt vanlig hos barn i nyfødtperioden og de første månedene av livet; i eldre aldre begynner hypoosmose å dominere, hovedsakelig assosiert med gastrointestinale sykdommer eller nattlige sykdommer. Mindre studert er den ioniske reguleringen av homeostase, som er nært knyttet til nyrenes aktivitet og ernæringens natur.

Tidligere ble det antatt at hovedfaktoren som bestemmer det osmotiske trykket i den ekstracellulære væsken var natriumkonsentrasjonen, men nyere studier har vist at det ikke er noen nær sammenheng mellom natriuminnholdet i blodplasmaet og verdien av det totale osmotiske trykket. i patologi. Unntaket er plasmatisk hypertensjon. Derfor krever å utføre homeostatisk terapi ved å administrere glukosesaltløsninger overvåking av ikke bare natriuminnholdet i serum eller blodplasma, men også endringer i den totale osmolariteten til den ekstracellulære væsken. Konsentrasjonen av sukker og urea er av stor betydning for å opprettholde det generelle osmotiske trykket i det indre miljøet. Innholdet av disse osmotisk aktive stoffene og deres effekt på vann-saltmetabolismen kan øke kraftig ved mange patologiske tilstander. Derfor, i tilfelle forstyrrelser i homeostase, er det nødvendig å bestemme konsentrasjonen av sukker og urea. På grunn av ovenstående kan det utvikles hyperazotemi hos små barn hvis vann-salt- og proteinregimet forstyrres, en tilstand av latent hyper- eller hypoosmose (E. Kerpel-Froniusz, 1964).

En viktig indikator som karakteriserer homeostase hos barn er konsentrasjonen av hydrogenioner i blodet og ekstracellulær væske. I prenatale og tidlige postnatale perioder er reguleringen av syre-basebalansen nært knyttet til graden av oksygenmetning i blodet, noe som forklares av den relative overvekten av anaerob glykolyse i bioenergetiske prosesser. Dessuten er selv moderat hypoksi hos fosteret ledsaget av akkumulering av melkesyre i vevet. I tillegg skaper umodenheten av den acidogenetiske funksjonen til nyrene forutsetningene for utvikling av "fysiologisk" acidose. På grunn av homeostases særegenheter opplever nyfødte ofte lidelser som grenser mellom fysiologiske og patologiske.

Restrukturering av det nevroendokrine systemet under puberteten er også assosiert med endringer i homeostase. Imidlertid når funksjonene til de utøvende organene (nyrer, lunger) sin maksimale modenhet i denne alderen, så alvorlige syndromer eller sykdommer i homeostase er sjeldne, og oftere snakker vi om kompenserte endringer i metabolisme, som bare kan oppdages med en biokjemisk blodprøve. I klinikken, for å karakterisere homeostase hos barn, er det nødvendig å undersøke følgende indikatorer: hematokrit, totalt osmotisk trykk, innhold av natrium, kalium, sukker, bikarbonater og urea i blodet, samt blodets pH, pO 2 og pCO 2.

Egenskaper ved homeostase i gammel og senil alder

Egenskaper ved homeostase i gammel og senil alder. Det samme nivået av homeostatiske verdier i forskjellige aldersperioder opprettholdes på grunn av forskjellige endringer i reguleringssystemene deres. For eksempel opprettholdes konstanten av blodtrykksnivået hos unge mennesker på grunn av høyere hjertevolum og lav total perifer vaskulær motstand, og hos eldre og senile - på grunn av høyere total perifer motstand og en reduksjon i hjertevolum. Under aldring av kroppen opprettholdes konstansen til de viktigste fysiologiske funksjonene under forhold som reduserer påliteligheten og reduserer det mulige spekteret av fysiologiske endringer i homeostase. Bevaring av relativ homeostase under betydelige strukturelle, metabolske og funksjonelle endringer oppnås ved det faktum at ikke bare utryddelse, forstyrrelse og nedbrytning skjer samtidig, men også utviklingen av spesifikke adaptive mekanismer. På grunn av dette opprettholdes et konstant nivå av blodsukker, blod-pH, osmotisk trykk, cellemembranpotensial og så videre.

Av betydelig betydning for å opprettholde homeostase under aldringsprosessen er endringer i mekanismene for nevrohumoral regulering, en økning i følsomheten til vev for virkningen av hormoner og mediatorer mot bakgrunnen av en svekkelse av nervøse påvirkninger.

Etter hvert som kroppen eldes, endres funksjonen til hjertet, lungeventilasjon, gassutveksling, nyrefunksjon, sekresjon av fordøyelseskjertlene, funksjonen til de endokrine kjertlene, metabolisme og andre betydelig. Disse endringene kan karakteriseres som homeorese - en naturlig bane (dynamikk) av endringer i metabolsk hastighet og fysiologiske funksjoner med alderen over tid. Betydningen av forløpet av aldersrelaterte endringer er svært viktig for å karakterisere aldringsprosessen til en person og bestemme hans biologiske alder.

I høy alder og alderdom reduseres det generelle potensialet til adaptive mekanismer. Derfor, i høy alder, under økte belastninger, stress og andre situasjoner, øker sannsynligheten for svikt i tilpasningsmekanismer og forstyrrelse av homeostase. Denne nedgangen i påliteligheten til homeostasemekanismer er en av de viktigste forutsetningene for utvikling av patologiske lidelser i alderdommen.

Er du kategorisk misfornøyd med utsiktene til å forsvinne fra denne verden for alltid? Vil du leve et annet liv? Start på nytt? Rette feilene i dette livet? Implementere uoppfylte drømmer? Følg denne linken: