Zgodovina razvoja doktrine homeostaze. Koncept homeostaze. Manifestacija homeostaze na različnih ravneh organizacije bioloških sistemov. Strukturna homeostaza, mehanizmi njenega vzdrževanja

Kolegij YouTube

• 1 / 5

  Izraz homeostaza se najpogosteje uporablja v biologiji. Za obstoj večceličnih organizmov je treba ohraniti konstantnost notranjega okolja. Mnogi okoljevarstveniki so prepričani, da to načelo velja tudi za zunanje okolje. Če sistem ne more obnoviti ravnovesja, lahko sčasoma preneha delovati.

  Kompleksni sistemi - na primer človeško telo - morajo imeti homeostazo, da ohranijo stabilnost in obstajajo. Ti sistemi si ne smejo le prizadevati za preživetje, temveč se morajo prilagoditi tudi okoljskim spremembam in se razvijati.

  Lastnosti homeostaze

  Homeostatični sistemi imajo naslednje lastnosti:

  • Nestabilnost sistemi: preizkusi, kako se mu najbolje prilagoditi.
  • Prizadevanje za ravnotežje: celotna notranja, strukturna in funkcionalna organizacija sistemov prispeva k ohranjanju ravnovesja.
  • Nepredvidljivost: rezultat določenega dejanja se lahko pogosto razlikuje od pričakovanega.
  • Regulacija količine mikrohranil in vode v telesu - osmoregulacija. Izvaja se v ledvicah.
  • Odstranjevanje presnovnih odpadkov - izločanje. Izvajajo ga eksokrini organi - ledvice, pljuča, znojnice in prebavila.
  • Regulacija telesne temperature. Zniževanje temperature s potenjem, različne termoregulacijske reakcije.
  • Uravnavanje ravni glukoze v krvi. Izvajajo ga predvsem jetra, insulin in glukagon, ki jih izloča trebušna slinavka.
  • Uravnavanje ravni bazalnega metabolizma, odvisno od prehrane.

  Pomembno je omeniti, da čeprav je telo v ravnovesju, je njegovo fiziološko stanje lahko dinamično. Pri mnogih organizmih opazimo endogene spremembe v obliki cirkadianih, ultradijskih in infradianih ritmov. Torej tudi v homeostazi telesna temperatura, krvni tlak, srčni utrip in večina presnovnih kazalnikov niso vedno na stalni ravni, ampak se sčasoma spreminjajo.

  Mehanizmi homeostaze: povratne informacije

  Ko pride do spremembe spremenljivk, se sistem odziva na dve glavni vrsti povratnih informacij:

  1. Negativne povratne informacije, izražene v reakciji, pri kateri se sistem odzove tako, da obrne smer spremembe. Ker povratne informacije služijo ohranjanju konstantnosti sistema, to omogoča vzdrževanje homeostaze.
     • Na primer, ko se koncentracija ogljikovega dioksida v človeškem telesu poveča, pljuča prejmejo signal, da povečajo svojo aktivnost in izdihnejo več ogljikovega dioksida.
     • Termoregulacija je še en primer negativnih povratnih informacij. Ko se telesna temperatura dvigne (ali zniža), termoreceptorji v koži in hipotalamusu registrirajo spremembo, ki sproži signal iz možganov. Ta signal pa sproži odziv - znižanje temperature (ali zvišanje).
  2. Pozitivne povratne informacije, ki se izražajo v povečanju spremembe spremenljivke. Ima destabilizirajoč učinek in zato ne vodi v homeostazo. Pozitivne povratne informacije so v naravnih sistemih manj pogoste, vendar imajo tudi svoje uporabe.
     • Na primer, v živcih prag električnega potenciala povzroči nastanek veliko večjega akcijskega potenciala. Strjevanje krvi in ​​rojstni dogodki so drugi primeri pozitivnih povratnih informacij.

  Odporni sistemi zahtevajo kombinacijo obeh vrst povratnih informacij. Medtem ko vam negativne povratne informacije omogočajo vrnitev v homeostatsko stanje, se pozitivne povratne informacije uporabljajo za premik v popolnoma novo (in zelo verjetno tudi manj zaželeno) stanje homeostaze - to stanje imenujemo "metastabilnost". Do takšnih katastrofalnih sprememb lahko pride na primer s povečanjem hranil v rekah s čisto vodo, kar vodi v homeostatsko stanje visoke evtrofikacije (zaraščanje kanala z algami) in motnost.

  Ekološka homeostaza

  V motenih ekosistemih ali sublimaksnih bioloških skupnostih, kot je otok Krakatoa, je po nasilnem vulkanskem izbruhu stanje homeostaze prejšnjega ekosistema gozdnega vrhunca uničeno, tako kot vse življenje na tem otoku. Leta po izbruhu je Krakatoa doživela verigo ekoloških sprememb, v katerih so se zamenjale nove vrste rastlin in živali, kar je privedlo do biotske raznovrstnosti in posledično do vrhunske skupnosti. Ekološko nasledstvo Krakatoe je bilo uresničeno v več fazah. Celotna veriga nasledstva, ki je pripeljala do vrhunca, se imenuje nasledstvo. V primeru Krakatoe je na tem otoku nastala vrhunec skupnosti z osem tisoč različnimi vrstami, zabeleženimi sto let po tem, ko je izbruh uničil življenje na njem. Podatki potrjujejo, da položaj še nekaj časa ostaja v homeostazi, pojav novih vrst pa zelo hitro vodi v hitro izginotje starih.

  Primer Krakatoe in drugih motenih ali nedotaknjenih ekosistemov kaže, da se začetne kolonizacije pionirskih vrst izvajajo s strategijami razmnoževanja, ki temeljijo na pozitivnih povratnih informacijah, v katerih se vrsta širi in proizvaja čim več potomcev, vendar z malo ali nič vlaganja v uspeh vsakega posameznika ... Pri takih vrstah obstaja hiter razvoj in enako hiter propad (na primer z epidemijo). Ko se ekosistem približa vrhuncu, se takšne vrste nadomestijo s kompleksnejšimi vrstami vrhunca, ki se z negativnimi povratnimi informacijami prilagodijo posebnim razmeram v svojem okolju. Te vrste skrbno nadzorujejo potencialne zmogljivosti ekosistema in sledijo drugačni strategiji - pridelavi manjših potomcev, pri katerih reprodukcijski uspeh več energije vlaga v mikrookolje svoje posebne ekološke niše.

  Razvoj se začne s pionirsko skupnostjo in konča z vrhunsko skupnostjo. Ta vrhunska skupnost nastane, ko sta flora in favna v ravnovesju z lokalnim okoljem.

  Takšni ekosistemi tvorijo heterarhije, pri katerih homeostaza na eni ravni spodbuja homeostatske procese na drugi kompleksni ravni. Na primer, izguba listov zrelega tropskega drevesa ustvari prostor za novo rast in obogati tla. Prav tako tropsko drevo zmanjšuje dostop svetlobe do nižjih ravni in preprečuje vdor drugih vrst. Toda drevesa padajo tudi na tla in razvoj gozda je odvisen od stalne menjave dreves, cikla hranil, ki ga izvajajo bakterije, žuželke, glive. Na podoben način takšni gozdovi olajšajo ekološke procese, kot je regulacija mikroklime ali hidrološki cikli ekosistema, pri čemer lahko več različnih ekosistemov medsebojno deluje, da ohrani homeostazo rečne drenaže v biološki regiji. Spremenljivost bioregij igra tudi vlogo pri homeostatski stabilnosti biološke regije ali bioma.

  Biološka homeostaza

  Homeostaza deluje kot temeljna značilnost živih organizmov in jo razumemo kot vzdrževanje notranjega okolja v sprejemljivih mejah.

  Notranje okolje telesa vključuje telesne tekočine - krvno plazmo, limfo, medcelično snov in cerebrospinalno tekočino. Ohranjanje stabilnosti teh tekočin je za organizme ključnega pomena, njegova odsotnost pa vodi do poškodb genskega materiala.

  Za kateri koli parameter so organizmi razdeljeni na konformacijske in regulativne. Regulatorni organizmi ohranjajo parameter na stalni ravni, ne glede na to, kaj se dogaja v okolju. Konformacijski organizmi omogočajo okolju, da določi parameter. Na primer, toplokrvne živali vzdržujejo stalno telesno temperaturo, medtem ko hladnokrvne živali kažejo širok razpon temperatur.

  Ne govorimo o tem, da konformacijski organizmi nimajo vedenjskih prilagoditev, ki bi jim do neke mere omogočile uravnavanje sprejetega parametra. Plazilci na primer pogosto zjutraj sedijo na segretih skalah, da dvignejo telesno temperaturo.

  Prednost homeostatske regulacije je, da telesu omogoča učinkovitejše delovanje. Na primer, hladnokrvne živali pri nizkih temperaturah postanejo letargične, medtem ko so toplokrvne živali skoraj tako aktivne kot kdaj koli prej. Po drugi strani pa regulacija zahteva energijo. Razlog, zakaj lahko nekatere kače jedo le enkrat na teden, je, da za vzdrževanje homeostaze porabijo veliko manj energije kot sesalci.

  Celična homeostaza

  Regulacijo kemijske aktivnosti celice dosežemo s številnimi procesi, med katerimi je zlasti pomembna sprememba strukture same citoplazme, pa tudi strukture in aktivnosti encimov. Samodejna regulacija je odvisna od

  Homeostaza je proces, ki se v telesu pojavlja neodvisno in je namenjen stabilizaciji stanja človeških sistemov ob spremembi notranjih pogojev (temperatura, tlak) ali zunanjih (podnebne spremembe, časovni pas). To ime je predlagal ameriški fiziolog Kennon. Nato se je homeostaza imenovala sposobnost katerega koli sistema (vključno z okoljem), da ohrani svojo notranjo konstantnost.

  Koncept in značilnosti homeostaze

  Wikipedia ta izraz označuje kot željo po preživetju, prilagajanju in razvoju. Da bi bila homeostaza pravilna, je potrebno usklajeno delo vseh organov in sistemov. V tem primeru bodo vsi parametri osebe normalni. Če kakšen parameter v telesu ni urejen, to kaže na kršitev homeostaze.

  Glavne značilnosti homeostaze so naslednje:

  • analiza možnosti prilagajanja sistema novim razmeram;
  • prizadevanje za ohranjanje ravnovesja;
  • nezmožnost predvidevanja rezultatov regulacije kazalnikov vnaprej.

  Povratne informacije

  Povratne informacije so dejanski mehanizem delovanja homeostaze. Tako se telo odziva na vse spremembe. Telo deluje neprekinjeno vse življenje. Posamezni sistemi pa morajo imeti čas za počitek in okrevanje. V tem obdobju delo posameznih organov upočasni ali popolnoma ustavi. Ta proces se imenuje povratna informacija. Primer tega je prekinitev dela želodca, ko hrana ne vstopi vanj. Ta prekinitev prebave zagotavlja, da se proizvodnja kisline ustavi zaradi delovanja hormonov in živčnih impulzov.

  Obstajata dve vrsti tega mehanizma ki bo opisan spodaj.

  Negativne povratne informacije

  Ta vrsta mehanizma temelji na dejstvu, da se telo odziva na spremembe in jih poskuša usmeriti v nasprotno smer. Se pravi, spet si prizadeva za stabilnost. Če se na primer v telesu kopiči ogljikov dioksid, začnejo pljuča delovati bolj aktivno, dihanje je pogostejše, zaradi česar se odstrani odvečni ogljikov dioksid. Zahvaljujoč negativnim povratnim informacijam se izvaja termoregulacija, zaradi česar se telo izogne ​​pregrevanju ali podhladitvi.

  Pozitivne povratne informacije

  Ta mehanizem je neposredno nasproten prejšnjemu. V primeru njenega delovanja spremembo spremenljivke le še poveča mehanizem, ki telo odstrani iz stanja ravnovesja. To je precej redek in manj zaželen proces. Primer tega je prisotnost električnega potenciala v živcih., kar namesto da bi zmanjšalo dejanje, vodi do njegovega povečanja.

  Zaradi tega mehanizma pa pride do razvoja in prehoda v nova stanja, kar pomeni, da je nujen tudi za življenje.

  Katere parametre ureja homeostaza?

  Kljub temu, da telo nenehno poskuša ohraniti vrednosti parametrov, pomembnih za življenje, niso vedno stabilni. Telesna temperatura se bo v majhnem območju še vedno spreminjala, prav tako se bosta spreminjala srčni utrip ali krvni tlak. Naloga homeostaze je ohraniti ta razpon vrednosti in pomagati pri delovanju telesa.

  Primeri homeostaze so izločanje odpadnih snovi iz človeškega telesa, ki ga izvajajo ledvice, znojne žleze, prebavila, pa tudi odvisnost presnove od prehrane. Nekaj ​​več podrobnosti o nastavljivih parametrih bo opisanih spodaj.

  Telesna temperatura

  Najbolj presenetljiv in preprost primer homeostaze je vzdrževanje normalne telesne temperature. Pregrevanju telesa se je mogoče izogniti z znojem. Normalne temperature se gibljejo od 36 do 37 stopinj Celzija. Povečanje teh vrednosti lahko sprožijo vnetni procesi, hormonske in presnovne motnje ali kakršne koli bolezni.

  Del možganov, imenovan hipotalamus, je odgovoren za nadzor telesne temperature v telesu. Tam se prejemajo signali o neuspehu temperaturnega režima, ki se lahko izrazi tudi v hitrem dihanju, povečanju količine sladkorja in nezdravem pospeševanju presnove. Vse to vodi v letargijo, zmanjšanje aktivnosti organov, nato pa sistemi začnejo sprejemati ukrepe za uravnavanje temperaturnih kazalcev. Znojenje je preprost primer termoregulacijskega odziva v telesu..

  Omeniti velja, da ta proces deluje tudi s prekomernim znižanjem telesne temperature. Tako se lahko telo ogreje z razgradnjo maščob, ki proizvajajo toploto.

  Vodno-solno ravnovesje

  Voda je nujna za telo in to vsi dobro vedo. Obstaja celo dnevni vnos tekočine 2 litra. Pravzaprav vsak organizem potrebuje svojo količino vode in za nekatere lahko preseže povprečno vrednost, za druge pa morda ne bo dovolj. Ne glede na to, koliko vode človek popije, telo ne bo nabralo vse odvečne tekočine. Voda bo ostala na zahtevani ravni, medtem ko bo ves presežek izločen iz telesa zaradi osmoregulacije, ki jo izvajajo ledvice.

  Homeostaza krvi

  Na enak način se uravnava količina sladkorja, in sicer glukoze, ki je pomemben element v krvi. Človek ne more biti popolnoma zdrav, če je raven sladkorja daleč od normalne. Ta kazalnik uravnava delovanje trebušne slinavke in jeter. V primeru, ko raven glukoze presega normo, deluje trebušna slinavka, v kateri se proizvajata insulin in glukagon. Če postane količina sladkorja prenizka, se glikogen iz krvi s pomočjo jeter predela v to.

  Normalni tlak

  Homeostaza je odgovorna tudi za normalen krvni tlak v telesu. Če je kršen, bodo signali o tem prihajali iz srca v možgane. Možgani se odzovejo na težavo in z impulzi pomagajo srcu znižati visok krvni tlak.

  Opredelitev homeostaze ne označuje le pravilnega delovanja sistemov enega organizma, ampak se lahko nanaša tudi na celotne populacije. Glede na to ločimo vrste homeostaze. opisano spodaj.

  Ekološka homeostaza

  Ta vrsta je prisotna v skupnosti, ki ima potrebne življenjske pogoje. Izvira iz delovanja mehanizma pozitivne povratne informacije, ko se organizmi, ki začnejo naseljevati ekosistem, hitro razmnožujejo in s tem povečajo njihovo število. Toda tako hitro naseljevanje lahko v primeru epidemije ali spremembe pogojev v manj ugodne povzroči še hitrejše uničenje nove vrste. Zato se morajo organizmi prilagoditi in stabilizirati, kar je posledica negativnih povratnih informacij. Tako se število prebivalcev zmanjšuje, vendar postajajo bolj prilagojeni.

  Biološka homeostaza

  Ta vrsta je značilna le za posamezne posameznike, katerih telo skuša ohraniti notranje ravnovesje, zlasti z uravnavanjem sestave in količine krvi, medcelične snovi in ​​drugih tekočin, potrebnih za normalno delovanje telesa. Hkrati pa homeostaza ne zavezuje vedno k ohranjanju konstantnih parametrov, včasih se to doseže s prilagajanjem in prilagajanjem telesa spremenjenim razmeram. Zaradi te razlike so organizmi razdeljeni v dve vrsti:

  • konformacijski - to so tisti, ki si prizadevajo ohraniti vrednote (na primer toplokrvne živali, katerih telesna temperatura bi morala biti bolj ali manj konstantna);
  • regulativne, ki se prilagajajo (hladnokrvne, z različnimi temperaturami, odvisno od pogojev).

  V tem primeru je homeostaza vsakega od organizmov namenjena kompenzaciji stroškov. Če toplokrvne živali ob padcu temperature okolice ne spremenijo svojega načina življenja, postanejo hladnokrvne živali letargične in pasivne, da ne izgubljajo energije.

  Poleg tega, Biološka homeostaza vključuje naslednje podvrste:

  • celična homeostaza je namenjena spreminjanju strukture citoplazme in aktivnosti encimov ter regeneraciji tkiv in organov;
  • homeostazo v telesu zagotavljajo uravnavanje temperaturnih kazalcev, koncentracija snovi, ki so potrebne za življenje, in odstranjevanje odpadkov.

  Druge vrste

  Poleg uporabe biologije in medicine, je ta izraz našel uporabo na drugih področjih.

  

  Ohranjanje homeostaze

  Homeostaza se vzdržuje zaradi prisotnosti v telesu tako imenovanih senzorjev, ki v možgane pošiljajo impulze, ki vsebujejo informacije o tlaku in telesni temperaturi, ravnotežju vode in soli, sestavi krvi in ​​drugih parametrih, pomembnih za normalno življenje. Takoj, ko nekatere vrednosti začnejo odstopati od norme, se možganom pošlje signal o tem in telo začne uravnavati svoje kazalnike.

  Ta zapleten mehanizem prilagajanja neverjetno pomembna za življenje. Normalno stanje osebe se vzdržuje s pravilnim razmerjem kemikalij in elementov v telesu. Kisline in lužine so bistvene za stabilno delovanje prebavnega sistema in drugih organov.

  Kalcij je zelo pomemben strukturni material, brez prave količine pa človek ne bo imel zdravih kosti in zob. Kisik je bistven za dihanje.

  Toksini, ki vstopajo vanj, lahko motijo ​​dobro usklajeno delo telesa. Da pa zdravju ne bi škodovali, se izločijo zaradi dela sečil.

  Homeostaza deluje brez napora osebe. Če je telo zdravo, bo telo samo urejalo vse procese. Če je ljudem vroče, se krvne žile razširijo, kar povzroči rdečico kože. Če je hladno, se pojavijo tresenje... Zahvaljujoč takšnim odzivom telesa na dražljaje se zdravje ljudi vzdržuje na zahtevani ravni.

  Homeostaza v klasičnem pomenu besede je fiziološki koncept, ki označuje stabilnost sestave notranjega okolja, konstantnost sestavin njegove sestave in ravnovesje biofizioloških funkcij katerega koli živega organizma.

  Osnova takšne biološke funkcije, kot je homeostaza, je sposobnost živih organizmov in bioloških sistemov, da se upirajo spremembam okolja; hkrati organizmi uporabljajo avtonomne obrambne mehanizme.

  Ta izraz je prvič uporabil znanstvenik-fiziolog, Američan W. Cannon na začetku dvajsetega stoletja.
  Vsak biološki objekt ima univerzalne parametre homeostaze.

  Homeostaza sistema in organizma

  Znanstveno podlago za takšen pojav, kot je homeostaza, je oblikoval Francoz K. Bernard - to je bila teorija o stalni sestavi notranjega okolja v organizmih živih bitij. Ta znanstvena teorija je bila oblikovana v osemdesetih letih 18. stoletja in je bila široko razvita.

  Torej je homeostaza rezultat zapletenega mehanizma interakcije na področju regulacije in koordinacije, ki se pojavlja tako v telesu kot celoti kot v njegovih organih, celicah in celo na ravni molekul.

  Koncept homeostaze je dobil zagon za dodaten razvoj zaradi uporabe kibernetskih metod pri preučevanju kompleksnih bioloških sistemov, kot sta biocenoza ali populacija).

  Funkcije homeostaze

  Študija predmetov s povratno funkcijo je znanstvenikom pomagala spoznati številne mehanizme, ki so odgovorni za njihovo stabilnost.

  Tudi v pogojih resnih sprememb mehanizmi prilagajanja (prilagajanja) ne dopuščajo, da bi se kemijske in fiziološke lastnosti organizma močno spremenile. To ne pomeni, da ostajajo popolnoma stabilni, vendar do resnih odstopanj običajno ne pride.

  
  

  Mehanizmi homeostaze

  Mehanizem homeostaze je najbolj razvit pri organizmih pri višjih živalih. V organizmih ptic in sesalcev (vključno z ljudmi) funkcija homeostaze omogoča ohranjanje stabilnosti količine vodikovih ionov, uravnava konstantnost kemične sestave krvi, vzdržuje tlak v obtočnem sistemu in telesno temperaturo pri približno isto raven.

  Obstaja več načinov, na katere homeostaza vpliva na organske sisteme in telo kot celoto. To je lahko učinek s pomočjo hormonov, živčnega sistema, izločilnega ali nevro-humoralnega sistema telesa.

  Človeška homeostaza

  Na primer, stabilnost tlaka v arterijah vzdržuje regulacijski mehanizem, ki deluje na način verižnih reakcij, v katere vstopijo krvni organi.

  To se zgodi, ker receptorji žil zaznajo spremembo sile pritiska in o tem pošljejo signal v človeške možgane, ki pošiljajo odzivne impulze v žilne centre. Posledica tega je krepitev ali oslabitev tonusa krvnega obtoka (srca in krvnih žil).

  Poleg tega začnejo delovati organi nevro-humoralne regulacije. Zaradi te reakcije se tlak normalizira.

  Homeostaza ekosistema

  Primer homeostaze v rastlinskem svetu je vzdrževanje stalne vlažnosti listov z odpiranjem in zapiranjem stomatov.

  Homeostaza je značilna tudi za skupnosti živih organizmov katere koli stopnje kompleksnosti; Na primer, dejstvo, da se v biocenozi ohrani relativno stabilna sestava vrst in posameznikov, je neposredna posledica delovanja homeostaze.

  Homeostaza prebivalstva

  Ta vrsta homeostaze kot populacija (njeno drugo ime je genetsko) igra vlogo regulatorja integritete in stabilnosti genotipske sestave populacije v spremenljivem okolju.

  Deluje tako, da ohrani heterozigotnost, pa tudi z nadzorom ritma in smeri mutacijskih sprememb.

  Ta vrsta homeostaze daje populaciji možnost, da ohrani optimalno genetsko sestavo, kar skupnosti živih organizmov omogoča ohranjanje največje sposobnosti preživetja.

  Vloga homeostaze v družbi in ekologiji

  Potreba po upravljanju kompleksnih sistemov družbene, gospodarske in kulturne narave je privedla do razširitve izraza homeostaze in njegove uporabe ne le za biološke, ampak tudi za družbene objekte.

  Primer delovanja homeostatskih družbenih mehanizmov je naslednja situacija: če v družbi primanjkuje znanja ali spretnosti ali pa je poklicni primanjkljaj, potem to dejstvo prisili skupnost, da se razvija in izboljšuje.

  V primeru prevelikega števila strokovnjakov, ki jih družba dejansko ne povprašuje, se bodo pojavile negativne povratne informacije in število nepotrebnih poklicev se bo zmanjšalo.

  V zadnjem času je koncept homeostaze našel široko uporabo v ekologiji zaradi potrebe po preučevanju stanja kompleksnih ekoloških sistemov in biosfere kot celote.

  V kibernetiki se izraz homeostaza nanaša na kateri koli mehanizem, ki ima možnost samodejne samoregulacije.

  Povezave na temo homeostaze

  Homeostaza na Wikipediji

  Homeostaza (grško homoios - isto, podobno, stasis - stabilnost, ravnotežje) je niz usklajenih reakcij, ki ohranjajo ali obnavljajo konstantnost notranjega okolja telesa. Sredi 19. stoletja je francoski fiziolog Claude Bernard predstavil pojem notranjega okolja, ki ga je imel za zbirko telesnih tekočin. Ta koncept je razširil ameriški fiziolog Walter Cannon, ki je z notranjim okoljem mislil na celoten nabor tekočin (kri, limfa, tkivna tekočina), ki sodelujejo pri presnovi in ​​vzdrževanju homeostaze. Človeško telo se prilagaja nenehno spreminjajočim se razmeram zunanjega okolja, notranje okolje pa ostaja konstantno in njegovi kazalci nihajo v zelo ozkih mejah. Zato lahko človek živi v različnih okoljskih razmerah. Nekateri fiziološki parametri so urejeni še posebej skrbno in subtilno, na primer telesna temperatura, krvni tlak, glukoza, plini, soli, kalcijevi ioni v krvi, kislinsko-bazično ravnovesje, volumen krvi, njen osmotski tlak, apetit in mnogi drugi. Regulacija se izvaja po načelu negativne povratne informacije med receptorji φ, ki zajemajo spremembe teh kazalnikov in nadzornih sistemov. Tako zmanjšanje enega od parametrov ujame ustrezen receptor, iz katerega se impulzi pošljejo v eno ali drugo strukturo možganov, na ukaz katere avtonomni živčni sistem vklopi zapletene mehanizme za uskladitev nastalih sprememb . Možgani za vzdrževanje homeostaze uporabljajo dva glavna sistema: avtonomni in endokrini. Spomnimo se, da je glavna funkcija avtonomnega živčnega sistema vzdrževanje konstantnosti notranjega okolja telesa, ki se izvaja zaradi spremembe aktivnosti simpatičnega in parasimpatičnega dela avtonomnega živčnega sistema. Slednjega pa nadzira hipotalamus, hipotalamus pa možganska skorja. Endokrini sistem preko hormonov uravnava delovanje vseh organov in sistemov. Poleg tega je sam endokrini sistem pod nadzorom hipotalamusa in hipofize. Homeostaza (grško homoios - isto in zastoj - stanje, nepremičnost)

  Ker se je naše razumevanje normalne in še bolj patološke fiziologije zapletelo, so ta pojem razjasnili kot homeokinezo, tj. mobilno ravnotežje, ravnotežje nenehno spreminjajočih se procesov. Telo je satkano iz milijonov "homeokinezikov". Ta ogromna živa galaksija določa funkcionalno stanje vseh organov in celic, ki so vezani na regulatorne peptide. Kot svetovni gospodarski in finančni sistem - veliko podjetij, panog, tovarn, bank, borz, trgov, trgovin ... In med njimi - "zamenljiva valuta" - nevropeptidi. Vse telesne celice nenehno sintetizirajo in vzdržujejo določeno, funkcionalno potrebno raven regulativnih peptidov. Ko pa pride do odstopanja od "stacionarnosti", se njihova biosinteza (v telesu kot celoti ali v posameznih "lokusih") ali okrepi ali oslabi. Takšna nihanja se pojavljajo nenehno, ko gre za prilagoditvene reakcije (navajanje na nove razmere), opravljanje dela (fizična ali čustvena dejanja), stanje pred boleznijo - ko telo "vklopi" povečano zaščito pred motnjami funkcionalnega ravnovesja. Klasičen primer vzdrževanja ravnovesja je uravnavanje krvnega tlaka. Obstajajo skupine peptidov, med katerimi obstaja stalna konkurenca - za povečanje / zmanjšanje tlaka. Če želite teči, se povzpnite na goro, si vzemite parno kopel, nastopajte na odru in končno pomislite - potrebujete funkcionalno zadostno zvišanje krvnega tlaka. Toda takoj, ko je delo končano, začnejo delovati regulatorji, ki zagotavljajo "pomiritev" srca in normalen pritisk v žilah. Vazoaktivni peptidi nenehno medsebojno delujejo, da bi »omogočili« zvišanje pritiska na takšno in drugačno raven (ne več, sicer bo žilni sistem »divjal«; dobro znan in grenak primer je možganska kap) in tako, da po konec fiziološko potrebnega dela

  Homeostaza(iz grščine. homoios- podobni, enaki in stanje- nepremičnost) je sposobnost živih sistemov, da se upirajo spremembam in ohranijo konstantnost sestave in lastnosti bioloških sistemov.

  Izraz "homeostaza" je predlagal W. Cannon leta 1929 za označitev stanj in procesov, ki zagotavljajo stabilnost organizma. Zamisel o obstoju fizikalnih mehanizmov, namenjenih ohranjanju konstantnosti notranjega okolja, je v drugi polovici 19. stoletja izrazil C. Bernard, ki je za stabilnost fizikalno -kemijskih razmer v notranjem okolju menil, da je osnova za svobodo in neodvisnost živih organizmov v nenehno spreminjajočem se zunanjem okolju. Pojav homeostaze opazimo na različnih ravneh organizacije bioloških sistemov.

  Manifestacija homeostaze na različnih ravneh organizacije bioloških sistemov.

  Procesi okrevanja se izvajajo nenehno in na različnih strukturnih in funkcionalnih ravneh organizacije posameznika - molekularno genetsko, podcelično, celično, tkivno, organsko, organizmsko.

  O molekularno genetski ravni, pride do replikacije DNK (njeno molekularno popravilo, sinteza encimov in beljakovin, ki opravljajo druge (nekatalitske) funkcije v celici, molekule ATP, na primer v mitohondrijih itd. Mnogi od teh procesov so vključeni v koncept presnovo celice.

  Na podcelični ravni pride do obnove različnih znotrajceličnih struktur (v glavnem govorimo o citoplazemskih organelih) z neoplazmo (membrane, plazmolema), sestavo iz podenot (mikrotubule), delitvijo (mitohondriji).

  Celična stopnja regeneracije pomeni obnovo strukture in v nekaterih primerih funkcije celice. Primeri regeneracije na celični ravni vključujejo okrevanje po poškodbi procesa živčnih celic. Pri sesalcih ta proces poteka s hitrostjo 1 mm na dan. Obnovitev funkcij celice določene vrste se lahko izvede zaradi procesa celične hipertrofije, to je povečanja volumna citoplazme in posledično števila organelov (znotrajcelična regeneracija sodobnih avtorjev ali regenerativna celična hipertrofija klasične histologije).

  Na naslednji ravni - tkivo ali populacijo celic (raven sistemov celičnih tkiv - glej 3.2), se izgubljene celice določene smeri diferenciacije napolnijo. Takšno obnavljanje je posledica sprememb celičnega materiala v celični populaciji (sistemi celičnih tkiv), kar ima za posledico obnovo funkcij tkiva in organov. Tako je pri ljudeh življenjska doba črevesnih epitelijskih celic 4–5 dni, trombocitov - 5–7 dni, eritrocitov - 120–125 dni. Pri označeni stopnji umiranja rdečih krvnih celic v človeškem telesu se na primer vsako sekundo uniči približno 1 milijon eritrocitov, vendar se v rdečem kostnem mozgu spet tvori ista količina. Možnost obnavljanja celic, ki so bile med življenjem obrabljene ali izgubljene zaradi poškodbe, zastrupitve ali patološkega procesa, je zagotovljeno z dejstvom, da se v tkivih celo zrelega organizma ohranijo kambijske celice, sposobne mitotične delitve z nadaljnjo citodiferenciacijo . Te celice se zdaj imenujejo regionalne ali rezidenčne izvorne celice (glej 3.1.2 in 3.2). Dokler so predani, lahko povzročijo eno ali več specifičnih tipov celic. Poleg tega je njihova diferenciacija v poseben tip celic določena s signali, ki prihajajo od zunaj: lokalni, iz neposrednega okolja (narava medceličnih interakcij) in oddaljeni (hormoni), kar povzroča selektivno izražanje specifičnih genov. Torej, v epiteliju tankega črevesa se kambijske celice nahajajo v spodnjih conah kript. Pod določenimi vplivi lahko ustvarijo celice sesalnega epitelija "okončin" in nekatere enocelične žleze organa.

  Regeneracija vklopljena ravni organov ima glavno nalogo, da obnovi funkcijo organa z ali brez reprodukcije njegove značilne strukture (makroskopska, mikroskopska). V procesu regeneracije na tej ravni se ne pojavljajo le transformacije v celičnih populacijah (sistemi celičnih tkiv), temveč tudi morfogenetski procesi. V tem primeru se aktivirajo enaki mehanizmi kot pri nastajanju organov v embriogenezi (obdobje razvoja dokončnega fenotipa). Povedano s popolno utemeljitvijo omogoča, da regeneracijo obravnavamo kot posebno varianto razvojnega procesa.

  Strukturna homeostaza, mehanizmi njenega vzdrževanja.

  Vrste homeostaze:

   Genetska homeostaza . Genotip zigote ob interakciji z okoljskimi dejavniki določa celoten kompleks variabilnosti organizma, njegovo prilagoditveno sposobnost, torej homeostazo. Telo se posebej odziva na spremembe okoljskih razmer, v okviru dedne stopnje reakcije. Stalnost genetske homeostaze se vzdržuje na podlagi sinteze matriksa, za stabilnost genskega materiala pa skrbijo številni mehanizmi (glej mutagenezo).

   Strukturna homeostaza. Ohranjanje konstantnosti sestave in celovitosti morfološke organizacije celic in tkiv. Večfunkcionalnost celic povečuje kompaktnost in zanesljivost celotnega sistema ter povečuje njegov potencial. Oblikovanje celičnih funkcij poteka z regeneracijo.

  Regeneracija:

  1. Mobilna (neposredna in posredna delitev)

  2. znotrajcelično (molekularno, intraorganoidno, organoidno)

  Vrsta