Pojęcie to zostało wprowadzone przez amerykańskiego psychologa W.B. Armata w stosunku do dowolnych procesów zmieniających stan początkowy lub szereg stanów, inicjująca nowe procesy mające na celu przywrócenie warunków początkowych. Mechaniczny homeostat to termostat. Termin ten jest używany w psychologii fizjologicznej do opisania wielu złożonych mechanizmów działających w autonomicznym układzie nerwowym w celu regulacji czynników, takich jak temperatura ciała, biochemia, ciśnienie krwi, równowaga płynów, metabolizm i tak dalej. na przykład zmiana temperatury ciała inicjuje różne procesy, takie jak dreszcze, przyspieszenie metabolizmu, zwiększenie lub zatrzymanie ciepła, aż do osiągnięcia normalnej temperatury. Przykładami homeostatycznych teorii psychologicznych są teoria równowagi (Heider, 1983), teoria kongruencji (Osgood, Tannenbaum, 1955), teoria dysonansu poznawczego (Festinger, 1957), teoria symetrii (Newcomb, 1953) i inne. istnienia stanów równowagi w ramach jednej całości (patrz heterostaza).
HOMEOSTAZA
Homeostaza) – utrzymanie równowagi między przeciwstawnymi mechanizmami lub układami; podstawowa zasada fizjologii, którą należy również uznać za podstawowe prawo zachowania psychicznego.
HOMEOSTAZA
homeostaza Zdolność organizmów do utrzymywania stałego stanu. Według Cannona (1932), twórcy tego terminu: „Organizmy złożone z materii charakteryzującej się najwyższym stopniem lotności i niestabilności opanowały w jakiś sposób sposoby zachowania trwałości i utrzymania stabilności w warunkach, które zasadnie należy uznać za absolutnie destrukcyjne”. ”. Stosowana przez niego ZASADA PRZYJEMNOŚCI Freuda i ZASADA STAŁOŚCI Fechnera są zwykle uważane za koncepcje psychologiczne analogiczne do fizjologicznej koncepcji homeostazy, tj. sugerują, że istnieje zaprogramowana tendencja do utrzymywania NAPIĘCIA psychicznego na stałym optymalnym poziomie, podobnie jak tendencja organizmu do utrzymywania stałej chemii krwi, temperatury itp.
HOMEOSTAZA
mobilny stan równowagi układu, utrzymywany przez jego przeciwdziałanie zaburzającym czynnikom zewnętrznym i wewnętrznym. Utrzymanie stałości różnych parametrów fizjologicznych organizmu. Pojęcie homeostazy zostało pierwotnie opracowane w fizjologii w celu wyjaśnienia stałości środowiska wewnętrznego organizmu i stabilności jego podstawowych funkcji fizjologicznych. Pomysł ten rozwinął amerykański fizjolog W. Cannon w swojej doktrynie mądrości ciała jako otwartego systemu, który stale zachowuje stabilność. Otrzymując sygnały o zmianach zagrażających systemowi, organizm włącza urządzenia, które kontynuują pracę do momentu, gdy możliwe będzie przywrócenie go do stanu równowagi, do poprzednich wartości parametrów. Zasada homeostazy przeszła z fizjologii do cybernetyki i innych nauk, w tym psychologii, uzyskując bardziej ogólne znaczenie zasady podejścia systemowego i samoregulacji opartej na sprzężeniu zwrotnym. Pomysł, że każdy system dąży do utrzymania stabilności, został przeniesiony na interakcję organizmu ze środowiskiem. Taki transfer jest typowy, w szczególności:
1) dla neobehawioryzmu, który uważa, że nowa reakcja ruchowa jest utrwalona w wyniku uwolnienia organizmu od potrzeby, która naruszyła jego homeostazę;
2) za koncepcją J. Piageta, który uważa, że rozwój umysłowy odbywa się w procesie równoważenia ciała z otoczeniem;
3) dla teorii pola K. Levina, zgodnie z którą motywacja powstaje w nierównowagowym „systemie naprężeń”;
4) za psychologię Gestalt, która zauważa, że jeśli równowaga składników systemu psychicznego jest zaburzona, dąży do jej przywrócenia. Jednak zasada homeostazy, wyjaśniająca zjawisko samoregulacji, nie może ujawnić źródła zmian w psychice i jej aktywności.
HOMEOSTAZA
grecki homeios - podobny, podobny, statis - stojący, bezruch). Mobilna, ale stabilna równowaga dowolnego systemu (biologicznego, psychicznego), ze względu na jego przeciwstawienie się czynnikom wewnętrznym i zewnętrznym, które naruszają tę równowagę (patrz wzgórzowa teoria emocji Cannona. Zasada G. jest szeroko stosowana w fizjologii, cybernetyce, psychologii , wyjaśnia zdolność adaptacyjną Mental G. utrzymuje optymalne warunki dla funkcjonowania mózgu i układu nerwowego w procesie życia.
HOMEOSTAZA (JEST)
z greckiego homoios - podobny + zastój - stojący; litery, co oznacza „być w tym samym stanie”).
1. W wąskim (fizjologicznym) znaczeniu G. - procesy utrzymywania względnej stałości głównych cech środowiska wewnętrznego organizmu (np. stałości temperatury ciała, ciśnienia krwi, poziomu cukru we krwi itp.) w szerokim zakresie warunków środowiskowych. Dużą rolę w G. odgrywa wspólna aktywność wegetatywnego n. c, podwzgórze i pień mózgu, a także układ hormonalny, natomiast częściowo regulacja neurohumoralna G. Odbywa się „autonomicznie” od psychiki i zachowania. Podwzgórze „decyduje” przy jakim naruszeniu G. należy zwrócić się ku najwyższym formom adaptacji i uruchomić mechanizm biologicznej motywacji zachowania (patrz Hipoteza redukcji popędu, Potrzeby).
Termin „G”. przedstawił Amera. fizjolog Walter Cannon (Cannon, 1871-1945) w 1929 roku jednak koncepcja środowiska wewnętrznego i koncepcja jego stałości zostały opracowane znacznie wcześniej niż ks. fizjolog Claude Bernard (Bernard, 1813-1878).
2. W szerokim znaczeniu pojęcie „G”. odnoszą się do różnych systemów (biocenoz, populacji, osobników, systemów społecznych itp.). (BM)
homeostaza
homeostaza) Aby przetrwać i swobodnie poruszać się w zmieniających się i często nieprzyjaznych warunkach środowiskowych, złożone organizmy muszą utrzymywać względnie stałe środowisko wewnętrzne. Ta wewnętrzna stałość została nazwana „G” przez Waltera B. Cannona. Cannon opisał swoje odkrycia jako przykłady utrzymania stanu ustalonego w systemach otwartych. W 1926 roku zaproponował termin „G” dla takiego stanu ustalonego. i zaproponował system postulatów odnoszących się do jego natury, który następnie został rozszerzony w ramach przygotowań do publikacji przeglądu znanych wówczas mechanizmów homeostatycznych i regulacyjnych. Organizm, argumentował Cannon, poprzez reakcje homeostatyczne jest w stanie utrzymać stabilność płynu międzykomórkowego (matrycy płynnej), kontrolując w ten sposób i regulując. temperatura ciała, ciśnienie krwi i inne parametry środowiska wewnętrznego, których utrzymanie w określonych granicach jest niezbędne do życia. G. tzh utrzymuje się w stosunku do poziomów podaży substancji niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania komórek. Zaproponowana przez Kennona koncepcja G. pojawiła się w postaci zbioru przepisów dotyczących istnienia, natury i zasad działania systemów samoregulujących się. Podkreślał, że złożone żywe istoty to otwarte systemy utworzone ze zmiennych i niestabilnych elementów, które z powodu tej otwartości nieustannie podlegają zakłócającym wpływom zewnętrznym. Tak więc te ciągle zmieniające się systemy muszą mimo to zachować stałość w stosunku do środowiska, aby utrzymać warunki sprzyjające życiu. Korekta w takich systemach powinna następować w sposób ciągły. Dlatego G. charakteryzuje się raczej stanem absolutnie stabilnym. Koncepcja systemu otwartego rzuciła wyzwanie wszystkim tradycyjnym koncepcjom odpowiedniej jednostki analizy organizmu. Jeśli na przykład serce, płuca, nerki i krew są częściami samoregulującego się systemu, to ich działania lub funkcji nie można zrozumieć na podstawie badania każdego z nich z osobna. Pełne zrozumienie jest możliwe tylko na podstawie wiedzy o tym, jak każda z tych części działa w stosunku do innych. Koncepcja systemu otwartego podważa również wszystkie tradycyjne poglądy na temat przyczynowości, oferując zamiast prostej przyczynowości sekwencyjnej lub liniowej złożoną wzajemną determinację. Tym samym G. stała się nową perspektywą zarówno dla rozważania zachowania różnego rodzaju systemów, jak i dla rozumienia ludzi jako elementów systemów otwartych. Zobacz także adaptację, ogólny zespół adaptacyjny, ogólne systemy, model obiektywu, pytanie o związek dusza-ciało R. Enfield
HOMEOSTAZA
ogólna zasada samoregulacji organizmów żywych, sformułowana przez Cannona w 1926 r. Perls podkreśla znaczenie tej koncepcji w swojej pracy „The Gestalt Approach and Eye Witness to Therapy”, rozpoczętej w 1950 roku, ukończonej w 1970 roku i opublikowanej po jego śmierci w 1973 roku.
homeostaza
Proces, dzięki któremu organizm utrzymuje równowagę w swoim wewnętrznym środowisku fizjologicznym. Poprzez impulsy homeostatyczne pojawia się chęć jedzenia, picia i regulowania temperatury ciała. Na przykład spadek temperatury ciała inicjuje wiele procesów (takich jak dreszcze), które pomagają przywrócić normalną temperaturę. Tym samym homeostaza inicjuje inne procesy, które działają jako regulatory i przywracają optymalny stan. Jako analogię możesz wprowadzić system centralnego ogrzewania ze sterowaniem termostatycznym. Gdy temperatura w pomieszczeniu spadnie poniżej wartości ustawionych w termostacie, włącza się kocioł parowy, który pompuje gorącą wodę do instalacji grzewczej, podnosząc temperaturę. Gdy temperatura w pomieszczeniu osiągnie normalny poziom, termostat wyłącza kocioł parowy.
HOMEOSTAZA
homeostaza) to fizjologiczny proces utrzymania stałości środowiska wewnętrznego organizmu (red.), w którym różne parametry organizmu (np. ciśnienie krwi, temperatura ciała, równowaga kwasowo-zasadowa) są utrzymywane w równowadze, pomimo zmiany warunków środowiskowych. - Homeostatyczny.
homeostaza
Tworzenie słów. Pochodzi z gr. homoios - podobny + zastój - bezruch.
Specyficzność. Proces, w wyniku którego osiąga się względną stałość środowiska wewnętrznego organizmu (stałość temperatury ciała, ciśnienia krwi, stężenia cukru we krwi). Jako odrębny mechanizm można wyróżnić homeostazę neuropsychiczną, dzięki której zapewnione jest zachowanie i utrzymanie optymalnych warunków funkcjonowania układu nerwowego w procesie realizacji różnych form aktywności.
HOMEOSTAZA
Dosłownie przetłumaczone z greckiego oznacza ten sam stan. Amerykański fizjolog W.B. Cannon wprowadził ten termin w odniesieniu do dowolnego procesu, który zmienia istniejący stan lub zespół okoliczności iw rezultacie inicjuje inne procesy, które pełnią funkcje regulacyjne i przywracają stan pierwotny. Termostat jest mechanicznym homeostatem. Termin ten jest używany w psychologii fizjologicznej w odniesieniu do wielu złożonych mechanizmów biologicznych, które działają poprzez autonomiczny układ nerwowy, regulując czynniki, takie jak temperatura ciała, płyny ustrojowe i ich właściwości fizyczne i chemiczne, ciśnienie krwi, bilans wodny, metabolizm itp. Na przykład spadek temperatury ciała inicjuje szereg procesów, takich jak dreszcze, piloerekcja i wzrost metabolizmu, które powodują i utrzymują wysoką temperaturę, aż do osiągnięcia normalnej temperatury.
HOMEOSTAZA
z greckiego homoios – podobny + zastój – stan, bezruch) – rodzaj równowagi dynamicznej, charakterystyczny dla złożonych układów samoregulujących, polegający na utrzymywaniu istotnych dla układu parametrów w dopuszczalnych granicach. Termin „G”. zaproponowany przez amerykańskiego fizjologa W. Cannona w 1929 roku do opisu stanu organizmu człowieka, zwierząt i roślin. Następnie koncepcja ta rozpowszechniła się w cybernetyce, psychologii, socjologii itp. Badanie procesów homeostatycznych polega na selekcji: 1) parametrów, których istotne zmiany zakłócają normalne funkcjonowanie systemu; 2) granice dopuszczalnej zmiany tych parametrów pod wpływem warunków środowiska zewnętrznego i wewnętrznego; 3) zestaw specyficznych mechanizmów, które zaczynają działać, gdy wartości zmiennych wykraczają poza te granice (B. G. Yudin, 2001). Każda reakcja konfliktowa którejkolwiek ze stron w przypadku powstania i rozwoju konfliktu jest niczym innym jak chęcią utrzymania jego G. Parametrem, którego zmiana uruchamia mechanizm konfliktu, jest przewidywana szkoda w wyniku działania przeciwnika. Dynamikę konfliktu i tempo jego eskalacji reguluje sprzężenie zwrotne: reakcja jednej strony konfliktu na działania drugiej strony. Przez ostatnie 20 lat Rosja rozwijała się jako system z utraconym, zablokowanym lub skrajnie osłabionym sprzężeniem zwrotnym. Dlatego zachowanie państwa i społeczeństwa w konfliktach danego okresu, które zniszczyły gospodarkę narodową kraju, jest irracjonalne. Zastosowanie teorii G. do analizy i regulacji konfliktów społecznych może znacząco zwiększyć efektywność pracy krajowych konfliktologów.
Homeostaza (gr. homoios – ten sam, podobny, zastój – stabilność, równowaga) to zespół skoordynowanych reakcji, które utrzymują lub przywracają stałość środowiska wewnętrznego organizmu. W połowie XIX wieku francuski fizjolog Claude Bernard wprowadził pojęcie środowiska wewnętrznego, które uważał za zbiór płynów ustrojowych. Pojęcie to zostało rozszerzone przez amerykańskiego fizjologa Waltera Cannona, który przez środowisko wewnętrzne rozumiał całość płynów (krew, limfa, płyn tkankowy) biorących udział w metabolizmie i utrzymaniu homeostazy. Organizm ludzki przystosowuje się do ciągle zmieniających się warunków środowiskowych, ale środowisko wewnętrzne pozostaje stałe, a jego wskaźniki wahają się w bardzo wąskich granicach. Dlatego człowiek może żyć w różnych warunkach środowiskowych. Niektóre parametry fizjologiczne są regulowane szczególnie dokładnie i precyzyjnie, na przykład temperatura ciała, ciśnienie krwi, glukoza, gazy, sole, jony wapnia we krwi, równowaga kwasowo-zasadowa, objętość krwi, jej ciśnienie osmotyczne, apetyt i wiele innych. Regulacja odbywa się na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego między receptorami f , które wykrywają zmiany we wskazanych wskaźnikach i układach sterowania. Tak więc spadek jednego z parametrów jest wychwytywany przez odpowiedni receptor, z którego impulsy są wysyłane do jednej lub drugiej struktury mózgu, na polecenie której autonomiczny układ nerwowy włącza złożone mechanizmy, aby wyrównać zachodzące zmiany. Mózg wykorzystuje dwa główne systemy do utrzymania homeostazy: autonomiczny i hormonalny. Przypomnijmy, że główną funkcją autonomicznego układu nerwowego jest utrzymanie stałości wewnętrznego środowiska organizmu, co odbywa się w wyniku zmiany aktywności współczulnej i przywspółczulnej części autonomicznego układu nerwowego. Ten ostatni z kolei kontrolowany jest przez podwzgórze, a podwzgórze przez korę mózgową. Układ hormonalny reguluje funkcje wszystkich narządów i układów poprzez hormony. Ponadto sam układ hormonalny znajduje się pod kontrolą podwzgórza i przysadki mózgowej. Homeostaza (gr. homoios – to samo i zastój – stan, bezruch)
W miarę jak nasze rozumienie normalnej, a nawet bardziej patologicznej fizjologii stawało się coraz bardziej złożone, koncepcja ta została udoskonalona jako homeokineza, tj. równowaga mobilna, równowaga stale zmieniających się procesów. Ciało jest utkane z milionów "homeokinezyków". Ta ogromna żywa galaktyka określa stan funkcjonalny wszystkich narządów i komórek, które są związane peptydami regulatorowymi. Podobnie jak światowy system gospodarczy i finansowy - wiele firm, branż, fabryk, banków, giełd, rynków, sklepów... A pomiędzy nimi - "walutami wymienialnymi" - neuropeptydy. Wszystkie komórki ciała stale syntetyzują i utrzymują określony, niezbędny funkcjonalnie poziom peptydów regulatorowych. Ale kiedy pojawiają się odchylenia od „stacjonarności”, ich biosynteza (w organizmie jako całości lub w jego poszczególnych „loci”) albo wzrasta, albo słabnie. Wahania takie występują stale, jeśli chodzi o reakcje adaptacyjne (przyzwyczajanie się do nowych warunków), wydajność pracy (działania fizyczne lub emocjonalne), stan przedchorobowy – kiedy organizm „włącza” zwiększoną ochronę przed nierównowagą funkcjonalną. Klasycznym przypadkiem utrzymywania równowagi jest regulacja ciśnienia krwi. Istnieją grupy peptydów, pomiędzy którymi trwa ciągła rywalizacja – o zwiększenie/zmniejszenie ciśnienia. Aby biegać, wspinać się po górach, kąpać się w saunie, występować na scenie i wreszcie myśleć, niezbędny jest funkcjonalnie wystarczający wzrost ciśnienia krwi. Ale gdy tylko praca się skończy, do akcji wkraczają regulatory, zapewniając „uspokojenie” serca i normalne ciśnienie w naczyniach. Peptydy wazoaktywne nieustannie oddziałują, aby „pozwolić” na zwiększenie ciśnienia do takiego a takiego poziomu (nigdy więcej, bo inaczej układ naczyniowy pójdzie „handlarzować”; dobrze znanym i gorzkim przykładem jest udar) i tak, że po zakończeniu fizjologicznie niezbędną pracę
Jak wiadomo, żywa komórka jest mobilnym, samoregulującym się systemem. Jej organizację wewnętrzną wspierają aktywne procesy mające na celu ograniczanie, zapobieganie lub eliminowanie przesunięć spowodowanych różnymi wpływami otoczenia i środowiska wewnętrznego. Zdolność do powrotu do pierwotnego stanu po odchyleniu od pewnego średniego poziomu, spowodowanego przez jeden lub inny „niepokojący” czynnik, jest główną właściwością komórki. Organizm wielokomórkowy to holistyczna organizacja, której elementy komórkowe są wyspecjalizowane w wykonywaniu różnych funkcji. Interakcja w organizmie odbywa się za pomocą złożonych mechanizmów regulacyjnych, koordynujących i korelujących z udziałem czynników nerwowych, humoralnych, metabolicznych i innych. Wiele indywidualnych mechanizmów, które regulują relacje wewnątrz- i międzykomórkowe, w niektórych przypadkach ma wzajemnie przeciwne (antagonistyczne) efekty, które wzajemnie się równoważą. Prowadzi to do powstania w organizmie ruchomego podłoża fizjologicznego (równowagi fizjologicznej) i pozwala organizmowi żywemu zachować względną stałość dynamiczną, pomimo zmian środowiska i przesunięć zachodzących w trakcie życia organizmu.
Termin „homeostaza” został zaproponowany w 1929 roku przez fizjologa W. Cannona, który uważał, że procesy fizjologiczne utrzymujące stabilność w organizmie są na tyle złożone i różnorodne, że celowe jest łączenie ich pod ogólną nazwą homeostazy. Jednak już w 1878 roku K. Bernard napisał, że wszystkie procesy życiowe mają tylko jeden cel - utrzymanie stałości warunków życia w naszym środowisku wewnętrznym. Podobne stwierdzenia można znaleźć w pracach wielu badaczy XIX i pierwszej połowy XX wieku. (E. Pfluger, S. Richet, L.A. Fredericq, I.M. Sechenov, I.P. Pavlov, KM Bykov i inni). Prace L.S. Sterna (wraz ze współpracownikami), poświęcony roli funkcji barierowych regulujących skład i właściwości mikrośrodowiska narządów i tkanek.
Sama idea homeostazy nie odpowiada koncepcji stabilnej (niezmiennej) równowagi w organizmie – zasady równowagi nie stosuje się do złożonych procesów fizjologicznych i biochemicznych zachodzących w układach żywych. Błędem jest również przeciwstawianie homeostazy rytmicznym fluktuacjom środowiska wewnętrznego. Homeostaza w szerokim znaczeniu obejmuje zagadnienia cyklicznego i fazowego przebiegu reakcji, kompensacji, regulacji i samoregulacji funkcji fizjologicznych, dynamiki współzależności nerwowych, humoralnych i innych składowych procesu regulacyjnego. Granice homeostazy mogą być sztywne i plastyczne, różnią się w zależności od indywidualnego wieku, płci, uwarunkowań społecznych, zawodowych i innych.
Szczególne znaczenie dla życia organizmu ma stałość składu krwi - płynnej podstawy organizmu (płynnej matrycy), według W. Cannona. Stabilność jego aktywnego odczynu (pH), ciśnienie osmotyczne, stosunek elektrolitów (sód, wapń, chlor, magnez, fosfor), zawartość glukozy, liczba utworzonych pierwiastków i tak dalej są dobrze znane. Na przykład pH krwi z reguły nie przekracza 7,35-7,47. Nawet ciężkie zaburzenia metabolizmu kwasowo-zasadowego z patologią gromadzenia się kwasu w płynie tkankowym, na przykład w kwasicy cukrzycowej, mają bardzo mały wpływ na aktywną reakcję krwi. Pomimo faktu, że ciśnienie osmotyczne krwi i płynu tkankowego podlega ciągłym wahaniom z powodu stałego dostarczania osmotycznie aktywnych produktów metabolizmu śródmiąższowego, pozostaje ono na pewnym poziomie i zmienia się tylko w niektórych ciężkich stanach patologicznych.
Utrzymanie stałego ciśnienia osmotycznego ma ogromne znaczenie dla metabolizmu wody i utrzymania równowagi jonowej w organizmie (patrz Metabolizm wody i soli). Największą stałością jest stężenie jonów sodu w środowisku wewnętrznym. Zawartość innych elektrolitów również waha się w wąskich granicach. Obecność dużej liczby osmoreceptorów w tkankach i narządach, w tym w ośrodkowych układach nerwowych (podwzgórze, hipokamp) oraz skoordynowany system regulatorów gospodarki wodnej i składu jonowego, pozwala organizmowi szybko eliminować zmiany ciśnienia osmotycznego krwi, które występują, na przykład, gdy woda jest wprowadzana do organizmu.
Pomimo tego, że krew reprezentuje ogólne środowisko wewnętrzne organizmu, komórki narządów i tkanek nie stykają się z nią bezpośrednio.
W organizmach wielokomórkowych każdy narząd ma swoje własne środowisko wewnętrzne (mikrośrodowisko) odpowiadające jego cechom strukturalnym i funkcjonalnym, a prawidłowy stan narządów zależy od składu chemicznego, właściwości fizykochemicznych, biologicznych i innych tego mikrośrodowiska. O jej homeostazie decyduje stan czynnościowy barier histohematycznych i ich przepuszczalność w kierunkach krew→płyn tkankowy, płyn tkankowy→krew.
Szczególne znaczenie ma stałość środowiska wewnętrznego dla aktywności ośrodkowego układu nerwowego: nawet niewielkie przesunięcia chemiczne i fizykochemiczne zachodzące w płynie mózgowo-rdzeniowym, gleju i przestrzeniach okołokomórkowych mogą spowodować gwałtowne zakłócenie przebiegu procesów życiowych u poszczególnych osób. neuronów lub w ich zespołach. Złożony system homeostatyczny, obejmujący różne mechanizmy neurohumoralne, biochemiczne, hemodynamiczne i inne, jest systemem zapewniającym optymalny poziom ciśnienia krwi. Jednocześnie górna granica poziomu ciśnienia tętniczego jest określona przez funkcjonalność baroreceptorów układu naczyniowego organizmu, a dolna granica jest określona przez potrzeby ukrwienia organizmu.
Do najdoskonalszych mechanizmów homeostatycznych w organizmie zwierząt wyższych i człowieka należą procesy termoregulacji; u zwierząt homootermicznych wahania temperatury w wewnętrznych częściach ciała podczas najbardziej gwałtownych zmian temperatury otoczenia nie przekraczają dziesiątych części stopnia.
Różni badacze w różny sposób wyjaśniają mechanizmy o charakterze ogólnobiologicznym leżące u podstaw homeostazy. Tak więc W. Cannon przywiązywał szczególną wagę do wyższego układu nerwowego, L. A. Orbeli uważał funkcję adaptacyjno-troficzną współczulnego układu nerwowego za jeden z wiodących czynników homeostazy. Organizująca rola aparatu nerwowego (zasada nerwizmu) leży u podstaw dobrze znanych idei dotyczących istoty zasad homeostazy (I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, A. D. Speransky i inni). Jednak ani zasada dominująca (A. A. Ukhtomsky), ani teoria funkcji barierowych (L. S. Stern), ani ogólny zespół adaptacyjny (G. Selye), ani teoria systemów funkcjonalnych (P. K. Anokhin), ani podwzgórzowa regulacja homeostazy (N. I. Grashchenkov) i wiele innych teorii nie rozwiązuje całkowicie problemu homeostazy.
W niektórych przypadkach pojęcie homeostazy nie jest właściwie używane do wyjaśnienia pojedynczych stanów fizjologicznych, procesów, a nawet zjawisk społecznych. W ten sposób w literaturze pojawiły się terminy „immunologiczny”, „elektrolitowy”, „układowy”, „molekularny”, „fizykochemiczny”, „homeostaza genetyczna” itp. Podejmowano próby sprowadzenia problemu homeostazy do zasady samoregulacji. Przykładem rozwiązania problemu homeostazy z punktu widzenia cybernetyki jest próba Ashby'ego (W.R. Ashby, 1948) zaprojektowania samoregulującego się urządzenia symulującego zdolność organizmów żywych do utrzymywania poziomu pewnych wielkości w fizjologicznie dopuszczalnych granicach. Niektórzy autorzy traktują środowisko wewnętrzne organizmu jako złożony system łańcuchowy z wieloma „aktywnymi wejściami” (narządy wewnętrzne) i indywidualnymi wskaźnikami fizjologicznymi (przepływ krwi, ciśnienie krwi, wymiana gazowa itp.), z których każdy ma swoją wartość do działalności „wejścia”.
W praktyce badacze i klinicyści stają przed pytaniami o ocenę zdolności adaptacyjnych (adaptacyjnych) lub kompensacyjnych organizmu, ich regulację, wzmocnienie i mobilizację, przewidywanie reakcji organizmu na zakłócające wpływy. Niektóre stany niestabilności wegetatywnej, spowodowane niedoborem, nadmiarem lub niedoborem mechanizmów regulacyjnych, zaliczane są do „chorób homeostazy”. Z pewną konwencjonalnością mogą one obejmować zaburzenia czynnościowe w normalnym funkcjonowaniu organizmu związane z jego starzeniem, wymuszoną przebudowę rytmów biologicznych, niektóre zjawiska dystonii wegetatywnej, hiper- i hipokompensację reaktywności pod wpływem stresu i ekstremalnych wpływów i tak dalej.
Ocena stanu mechanizmów homeostatycznych fiziolu. eksperyment, aw klinie praktykę stosuje się różne dozowane testy funkcjonalne (zimno, ciepło, adrenalinę, insulinę, mezaton i inne) z określeniem we krwi i moczu parzystości czynników biologicznie czynnych (hormonów, mediatorów, metabolitów) i tak dalej.
Biofizyczne mechanizmy homeostazy
Biofizyczne mechanizmy homeostazy. Z punktu widzenia biofizyki chemicznej homeostaza to stan, w którym wszystkie procesy odpowiedzialne za przemiany energetyczne w organizmie znajdują się w dynamicznej równowadze. Ten stan jest najbardziej stabilny i odpowiada optimum fizjologicznemu. Zgodnie z koncepcjami termodynamiki organizm i komórka mogą istnieć i przystosowywać się do takich warunków środowiskowych, w których możliwe jest ustalenie stacjonarnego przebiegu procesów fizykochemicznych, czyli homeostazy w układzie biologicznym. Główną rolę w ustalaniu homeostazy odgrywają przede wszystkim układy błon komórkowych, które odpowiadają za procesy bioenergetyczne oraz regulują szybkość wnikania i uwalniania substancji przez komórki.
Z tych pozycji głównymi przyczynami zaburzeń są reakcje nieenzymatyczne, nietypowe dla normalnej aktywności życiowej, zachodzące w błonach; w większości przypadków są to reakcje łańcuchowe utleniania z udziałem wolnych rodników, które zachodzą w fosfolipidach komórkowych. Reakcje te prowadzą do uszkodzenia elementów strukturalnych komórek i zakłócenia funkcji regulatorowych. Czynnikami powodującymi zaburzenia homeostazy są również czynniki powodujące powstawanie rodników - promieniowanie jonizujące, toksyny zakaźne, niektóre pokarmy, nikotyna, a także brak witamin i tak dalej.
Jednym z głównych czynników stabilizujących stan homeostatyczny i funkcje błon są bioantyoksydanty, które hamują rozwój oksydacyjnych reakcji rodnikowych.
Cechy wieku homeostazy u dzieci
Cechy wieku homeostazy u dzieci. Stałość środowiska wewnętrznego organizmu i względna stabilność parametrów fizykochemicznych w dzieciństwie zapewnia wyraźna przewaga anabolicznych procesów metabolicznych nad katabolicznymi. Jest to niezbędny warunek wzrostu i odróżnia organizm dziecka od organizmu dorosłego, w którym intensywność procesów metabolicznych jest w stanie dynamicznej równowagi. Pod tym względem neuroendokrynna regulacja homeostazy organizmu dziecka jest bardziej intensywna niż u dorosłych. Każdy okres wiekowy charakteryzuje się specyficznymi cechami mechanizmów homeostazy i ich regulacji. Dlatego u dzieci znacznie częściej niż u dorosłych dochodzi do poważnych naruszeń homeostazy, często zagrażających życiu. Zaburzenia te są najczęściej związane z niedojrzałością funkcji homeostatycznych nerek, z zaburzeniami funkcji przewodu pokarmowego czy czynności oddechowej płuc.
Wzrostowi dziecka, wyrażającemu się wzrostem masy jego komórek, towarzyszą wyraźne zmiany w dystrybucji płynów w organizmie (patrz Metabolizm wody i soli). Bezwzględny wzrost objętości płynu zewnątrzkomórkowego nie nadąża za tempem ogólnego przyrostu masy ciała, więc względna objętość środowiska wewnętrznego, wyrażona jako procent masy ciała, zmniejsza się wraz z wiekiem. Zależność ta jest szczególnie wyraźna w pierwszym roku po urodzeniu. U starszych dzieci zmniejsza się tempo zmian względnej objętości płynu pozakomórkowego. System regulacji stałości objętości cieczy (regulacja objętości) zapewnia kompensację odchyleń bilansu wodnego w dość wąskich granicach. Wysoki stopień uwodnienia tkanek u noworodków i małych dzieci determinuje istotnie większe zapotrzebowanie na wodę niż u dorosłych (na jednostkę masy ciała). Utrata wody lub jej ograniczenie szybko prowadzi do rozwoju odwodnienia za sprawą sektora pozakomórkowego, czyli środowiska wewnętrznego. Jednocześnie nerki – główne organy wykonawcze w systemie regulacji objętości – nie zapewniają oszczędności wody. Czynnikiem ograniczającym regulację jest niedojrzałość układu rurkowego nerek. Najważniejszą cechą neuroendokrynnej kontroli homeostazy u noworodków i małych dzieci jest stosunkowo wysokie wydzielanie i wydalanie nerkowe aldosteronu, co ma bezpośredni wpływ na stan nawodnienia tkanek i funkcję kanalików nerkowych.
Ograniczona jest również regulacja ciśnienia osmotycznego osocza krwi i płynu pozakomórkowego u dzieci. Osmolarność środowiska wewnętrznego waha się w szerszym zakresie (±50 mOsm/l) niż u dorosłych ±6 mOsm/l). Wynika to z większej powierzchni ciała na 1 kg masy ciała, a co za tym idzie większej utraty wody podczas oddychania, a także niedojrzałości nerkowych mechanizmów zagęszczania moczu u dzieci. Zaburzenia homeostazy, objawiające się hiperosmozą, występują szczególnie często u dzieci w okresie noworodkowym iw pierwszych miesiącach życia; w starszym wieku zaczyna dominować hipoosmoza, związana głównie z chorobami przewodu pokarmowego lub nocnymi. Mniej zbadana jest jonowa regulacja homeostazy, która jest ściśle związana z czynnością nerek i charakterem odżywiania.
Wcześniej uważano, że głównym czynnikiem determinującym wartość ciśnienia osmotycznego płynu zewnątrzkomórkowego jest stężenie sodu, jednak nowsze badania wykazały, że nie ma ścisłej korelacji między zawartością sodu w osoczu krwi a wartością całkowite ciśnienie osmotyczne w patologii. Wyjątkiem jest nadciśnienie osoczowe. Dlatego terapia homeostatyczna poprzez podawanie roztworów soli glukozy wymaga monitorowania nie tylko zawartości sodu w surowicy lub osoczu, ale także zmian osmolarności całkowitej płynu pozakomórkowego. Duże znaczenie w utrzymaniu całkowitego ciśnienia osmotycznego w środowisku wewnętrznym ma stężenie cukru i mocznika. Zawartość tych osmotycznie czynnych substancji i ich wpływ na gospodarkę wodno-solną może gwałtownie wzrosnąć w wielu stanach patologicznych. Dlatego w przypadku jakichkolwiek naruszeń homeostazy konieczne jest określenie stężenia cukru i mocznika. W związku z powyższym u dzieci w młodym wieku, z naruszeniem reżimu wodno-solnego i białkowego, może rozwinąć się stan utajonej hiper- lub hipoosmozy, hiperazotemia (E. Kerpel-Froniusz, 1964).
Ważnym wskaźnikiem charakteryzującym homeostazę u dzieci jest stężenie jonów wodorowych we krwi i płynie pozakomórkowym. W okresie prenatalnym i wczesnym postnatalnym regulacja gospodarki kwasowo-zasadowej jest ściśle związana ze stopniem nasycenia krwi tlenem, co tłumaczy się względną przewagą glikolizy beztlenowej w procesach bioenergetycznych. Co więcej, nawet umiarkowanemu niedotlenieniu płodu towarzyszy gromadzenie się kwasu mlekowego w jego tkankach. Ponadto niedojrzałość funkcji kwasogenetycznej nerek stwarza warunki do rozwoju kwasicy „fizjologicznej”. W związku ze specyfiką homeostazy u noworodków często dochodzi do zaburzeń, które stoją na granicy fizjologicznej i patologicznej.
Restrukturyzacja układu neuroendokrynnego w okresie dojrzewania wiąże się również ze zmianami homeostazy. Jednak funkcje narządów wykonawczych (nerki, płuca) osiągają w tym wieku maksymalny stopień dojrzałości, więc ciężkie zespoły lub choroby homeostazy są rzadkie, ale częściej mówimy o wyrównanych zmianach metabolizmu, które można wykryć tylko za pomocą biochemiczne badanie krwi. W klinice, aby scharakteryzować homeostazę u dzieci, należy zbadać następujące wskaźniki: hematokryt, całkowite ciśnienie osmotyczne, sód, potas, cukier, wodorowęglany i mocznik we krwi, a także pH krwi, pO 2 i pCO 2.
Cechy homeostazy w wieku podeszłym i starczym
Cechy homeostazy w wieku podeszłym i starczym. Ten sam poziom wartości homeostatycznych w różnych okresach wiekowych jest utrzymywany dzięki różnym przesunięciom w systemach ich regulacji. Na przykład stałość ciśnienia tętniczego w młodym wieku jest utrzymywana dzięki większej pojemności minutowej serca i niskiemu całkowitemu obwodowemu oporowi naczyniowemu, a u osób starszych i starczych dzięki wyższemu całkowitemu oporowi obwodowemu i zmniejszeniu pojemności minutowej serca. Podczas starzenia się organizmu zachowana jest stałość najważniejszych funkcji fizjologicznych w warunkach zmniejszającej się niezawodności i zmniejszającego się możliwego zakresu fizjologicznych zmian homeostazy. Zachowanie względnej homeostazy przy znacznych zmianach strukturalnych, metabolicznych i funkcjonalnych osiąga się dzięki temu, że w tym samym czasie następuje nie tylko wymieranie, zaburzenie i degradacja, ale także rozwój specyficznych mechanizmów adaptacyjnych. Dzięki temu utrzymywany jest stały poziom cukru we krwi, pH krwi, ciśnienie osmotyczne, potencjał błony komórkowej itp.
Zmiany w mechanizmach regulacji neurohumoralnej, wzrost wrażliwości tkanek na działanie hormonów i mediatorów na tle osłabienia wpływów nerwowych, są istotne dla utrzymania homeostazy w procesie starzenia.
Wraz ze starzeniem się organizmu znacząco zmienia się praca serca, wentylacja płuc, wymiana gazowa, funkcje nerek, wydzielanie gruczołów trawiennych, gruczołów dokrewnych, metabolizm i inne. Zmiany te można scharakteryzować jako homeorezę – regularną trajektorię (dynamikę) zmian intensywności metabolizmu i funkcji fizjologicznych wraz z wiekiem w czasie. Wartość przebiegu zmian związanych z wiekiem jest bardzo ważna dla scharakteryzowania procesu starzenia się człowieka, określając jego wiek biologiczny.
W wieku podeszłym i starczym ogólny potencjał mechanizmów adaptacyjnych maleje. Dlatego w starszym wieku, przy zwiększonych obciążeniach, stresie i innych sytuacjach, wzrasta prawdopodobieństwo zakłócenia mechanizmów adaptacyjnych i zaburzeń homeostazy. Takie obniżenie niezawodności mechanizmów homeostazy jest jedną z najważniejszych przesłanek rozwoju zaburzeń patologicznych w starszym wieku.
Czy kategorycznie nie zadowala Cię perspektywa bezpowrotnego zniknięcia z tego świata? Czy chcesz żyć innym życiem? Zacznij wszystko jeszcze raz? Naprawić błędy tego życia? Spełnienia niespełnionych marzeń? Śledź ten link:
Układ biologiczny o dowolnej złożoności, od struktur subkomórkowych, przez układy funkcjonalne, po cały organizm, charakteryzuje się zdolnością do samoorganizacji i samoregulacji. Zdolność do samoorganizacji przejawia się w różnorodności komórek i narządów w obecności ogólnej zasady elementarnej struktury (błony, organoidy itp.). Samoregulacja jest zapewniona przez mechanizmy tkwiące w samej istocie życia.
Ciało ludzkie składa się z narządów, które najczęściej łączą się z innymi w celu wykonywania swoich funkcji, tworząc w ten sposób układy funkcjonalne. W tym celu struktury o dowolnym poziomie złożoności, od cząsteczek po cały organizm, wymagają systemów regulacyjnych. Układy te zapewniają współdziałanie różnych struktur znajdujących się już w stanie spoczynku fizjologicznego. Są one szczególnie ważne w stanie aktywnym, kiedy organizm wchodzi w interakcję ze zmiennym środowiskiem zewnętrznym, gdyż wszelkie zmiany wymagają odpowiedniej reakcji organizmu. W tym przypadku jednym z warunków samoorganizacji i samoregulacji jest zachowanie stałych warunków środowiska wewnętrznego organizmu, co określa pojęcie homeostazy.
Rytm funkcji fizjologicznych. Fizjologiczne procesy czynności życiowej, nawet w warunkach pełnego fizjologicznego spoczynku, przebiegają z różną aktywnością. Ich wzmocnienie lub osłabienie następuje pod wpływem złożonej interakcji czynników egzogennych i endogennych, co nazywa się „rytmami biologicznymi”. Co więcej, częstość wahań różnych funkcji waha się w niezwykle szerokim przedziale, od okresu do 0,5 godziny, po wielodniowe, a nawet wieloletnie.
Pojęcie homeostazy
Sprawne funkcjonowanie procesów biologicznych wymaga spełnienia określonych warunków, z których większość musi być stała. A im bardziej są stabilne, tym bardziej niezawodnie funkcjonuje system biologiczny. Do tych warunków należy przede wszystkim zaliczyć te, które przyczyniają się do zachowania prawidłowego poziomu metabolizmu. Wymaga to dostarczenia początkowych składników metabolizmu i tlenu, a także usunięcia końcowych metabolitów. Sprawność procesów metabolicznych zapewnia pewna intensywność procesów wewnątrzkomórkowych, przede wszystkim dzięki aktywności enzymów. Jednocześnie aktywność enzymatyczna zależy również od takich pozornie zewnętrznych czynników, jak na przykład temperatura.
Stabilność w większości warunków jest konieczna na każdym poziomie strukturalnym i funkcjonalnym, począwszy od pojedynczej reakcji biochemicznej komórki, a skończywszy na złożonych układach funkcjonalnych organizmu. W prawdziwym życiu warunki te często mogą zostać naruszone. Pojawienie się zmian znajduje odzwierciedlenie w stanie obiektów biologicznych, przebiegu w nich procesów metabolicznych. Ponadto, im bardziej złożony jest system biologiczny, tym większe odchylenia od warunków standardowych może wytrzymać bez znacznego zakłócenia czynności życiowych. Wynika to z obecności w organizmie odpowiednich mechanizmów mających na celu niwelowanie powstałych zmian. I tak np. aktywność procesów enzymatycznych w komórce spada 2-3 krotnie wraz ze spadkiem temperatury na każde 10°C. Jednocześnie zwierzęta stałocieplne dzięki obecności mechanizmów termoregulacji utrzymują stałą temperaturę wewnętrzną w dość szerokim zakresie zmian temperatury zewnętrznej. Dzięki temu zachowana jest stabilność tego stanu, aby reakcje enzymatyczne przebiegały na stałym poziomie. I na przykład osoba, która też ma umysł, mając ubranie i mieszkanie, może długo egzystować w temperaturze zewnętrznej znacznie poniżej 0°C.
W procesie ewolucji doszło do powstania reakcji adaptacyjnych, mających na celu utrzymanie stałych warunków środowiska zewnętrznego organizmu. Występują one zarówno na poziomie poszczególnych procesów biologicznych, jak i całego organizmu. Każdy z tych warunków charakteryzuje się odpowiednimi parametrami. Dlatego systemy regulacji stałości warunków kontrolują stałość tych parametrów. A jeśli te parametry z jakiegoś powodu odbiegają od normy, mechanizmy regulacyjne zapewniają ich powrót do poziomu wyjściowego.
Nazywa się uniwersalną właściwością żywej istoty do aktywnego utrzymywania stabilności funkcji organizmu, pomimo zewnętrznych wpływów, które mogą ją zakłócić homeostaza.
Stan systemu biologicznego na dowolnym poziomie strukturalnym i funkcjonalnym zależy od zespołu wpływów. Kompleks ten polega na oddziaływaniu wielu czynników, zarówno zewnętrznych w stosunku do niego, jak i tych, które znajdują się wewnątrz lub powstają w wyniku zachodzących w nim procesów. Poziom wpływu czynników zewnętrznych zależy od odpowiedniego stanu środowiska: temperatury, wilgotności, oświetlenia, ciśnienia, składu gazu, pól magnetycznych i tym podobnych. Jednak organizm może i powinien utrzymywać stopień oddziaływania dalekich od wszelkich czynników zewnętrznych i wewnętrznych na stałym poziomie. Ewolucja wybrała te z nich, które są bardziej potrzebne do zachowania życia lub takie, dla których utrzymania znaleziono odpowiednie mechanizmy.
Stałe parametrów homeostazy Nie mają wyraźnej konsystencji. Możliwe są też ich odchylenia od poziomu średniego w jednym lub drugim kierunku w rodzaju "korytarza". Każdy parametr ma swoje własne limity maksymalnych możliwych odchyleń. Różnią się także czasem, w jakim organizm może wytrzymać naruszenie określonego parametru homeostazy bez poważnych konsekwencji. Jednocześnie odchylenie parametru poza sam „korytarz” może spowodować śmierć odpowiedniej struktury - czy to komórki, czy nawet organizmu jako całości. Tak więc normalne pH krwi wynosi około 7,4. Ale może wahać się między 6,8-7,8. Organizm ludzki może wytrzymać ekstremalne odchylenia tego parametru bez szkodliwych konsekwencji tylko przez kilka minut. Kolejny parametr homeostatyczny – temperatura ciała – w niektórych chorobach zakaźnych może wzrosnąć do 40°C i powyżej i utrzymywać się na tym poziomie przez wiele godzin, a nawet dni. Zatem niektóre stałe ciała są dość stabilne - - twarde stałe, inne mają szerszy zakres wahań - stałe plastyczne.
Zmiany homeostazy mogą zachodzić pod wpływem dowolnych czynników zewnętrznych, jak również mieć podłoże endogenne: nasilenie procesów metabolicznych ma tendencję do zmiany parametrów homeostazy. Jednocześnie aktywacja układów regulacyjnych z łatwością zapewnia ich powrót do stabilnego poziomu. Ale jeśli w spoczynku u zdrowej osoby procesy te są zrównoważone, a mechanizmy odzyskiwania działają z rezerwą mocy, to w przypadku gwałtownej zmiany warunków istnienia, w przypadku chorób, włączają się z maksymalną aktywnością. Doskonalenie systemów regulacji homeostazy znajduje również odzwierciedlenie w rozwoju ewolucyjnym. Tak więc brak systemu utrzymywania stałej temperatury ciała u zwierząt zimnokrwistych, po ustaleniu zależności procesów życiowych od zmiennej temperatury zewnętrznej, znacznie ograniczył ich rozwój ewolucyjny. Jednak obecność takiego systemu u zwierząt stałocieplnych zapewniła ich rozpowszechnienie na całej planecie i sprawiła, że takie organizmy stały się prawdziwie wolnymi istotami o wysokim potencjale ewolucyjnym.
Z kolei każdy człowiek posiada indywidualne możliwości funkcjonalne samych systemów regulacji homeostazy. To w dużej mierze determinuje nasilenie reakcji organizmu na każde uderzenie, a ostatecznie wpływa na długość życia.
Homeostaza komórkowa . Jednym z charakterystycznych parametrów homeostazy jest „czystość genetyczna” populacji komórek organizmu. Układ odpornościowy organizmu „monitoruje” normalną proliferację komórek. W przypadku jej naruszenia lub naruszenia odczytu informacji genetycznej pojawiają się komórki obce danemu organizmowi. Wspomniany system je niszczy. Można powiedzieć, że podobny mechanizm prowadzi również walkę z wnikaniem do organizmu obcych komórek (bakterii, robaków) lub ich produktów. Zapewnia to również układ odpornościowy (patrz sekcja C - „Fizjologiczne właściwości leukocytów”).
Mechanizmy homeostazy i ich regulacja
Układy kontrolujące parametry homeostazy składają się z mechanizmów o różnej złożoności strukturalnej: zarówno o stosunkowo prostych elementach, jak i dość złożonych kompleksach neurohormonalnych. Jednym z najprostszych mechanizmów są metabolity, z których część może lokalnie wpływać na aktywność procesów enzymatycznych różnych składników strukturalnych komórek i tkanek. Bardziej złożone mechanizmy (neuroendokrynne), realizujące interakcję międzynarządową, włączają się, gdy proste już nie wystarczają do przywrócenia parametru do wymaganego poziomu.
W komórce zachodzą lokalne procesy autoregulacji z ujemnym sprzężeniem zwrotnym. I tak np. podczas intensywnej pracy mięśniowej w mięśniach szkieletowych, poprzez względny niedobór 02, gromadzi się podtlenek NEP i produkty przemiany materii. Przesuwają pH sarkoplazmy na stronę kwaśną, co może prowadzić do śmierci poszczególnych struktur, całej komórki, a nawet organizmu. Wraz ze spadkiem pH zmieniają się właściwości konformacyjne białek cytoplazmatycznych i kompleksów błonowych. To ostatnie jest spowodowane zmianą promienia porów, wzrostem przepuszczalności błon (przegród) wszystkich struktur subkomórkowych i naruszeniem gradientów jonowych.
Rola płynów ustrojowych w homeostazie. Płyny ustrojowe są uważane za centralne ogniwo w utrzymaniu homeostazy. W przypadku większości narządów jest to krew i limfa, a w przypadku mózgu krew i płyn mózgowo-rdzeniowy (CSF). Krew odgrywa szczególnie ważną rolę. Ponadto płynnymi pożywkami dla komórki są jej cytoplazma i płyn międzykomórkowy.
Funkcje ośrodków płynnych W utrzymaniu homeostazy są dość zróżnicowane. Po pierwsze, płynne media zapewniają procesy metaboliczne w tkankach. Nie tylko dostarczają do komórek substancje niezbędne do życia, ale także transportują z nich metabolity, które inaczej mogą gromadzić się w komórkach w dużych stężeniach.
Po drugie, pożywki płynne posiadają własne mechanizmy niezbędne do utrzymania określonych parametrów homeostazy. Na przykład układy buforowe łagodzą zmianę stanu kwasowo-zasadowego, gdy kwasy lub zasady dostają się do krwioobiegu.
po trzecie media płynne biorą udział w organizacji systemu kontroli homeostazy. Tu też działa kilka mechanizmów. Tak więc, dzięki transportowi metabolitów, odległe narządy i układy (nerki, płuca itp.) są związane z procesem utrzymania homeostazy. Ponadto metabolity zawarte we krwi, działając na struktury i receptory innych narządów i układów, mogą wyzwalać złożone reakcje odruchowe i mechanizmy hormonalne. Na przykład termoreceptory reagują na „gorącą” lub „zimną” krew i odpowiednio zmieniają aktywność narządów zaangażowanych w wytwarzanie i dostarczanie ciepła.
Receptory znajdują się również w samych ścianach naczyń krwionośnych. Biorą udział w regulacji składu chemicznego krwi, jej objętości, ciśnienia. Wraz z podrażnieniem receptorów naczyniowych rozpoczynają się odruchy, których ogniwem efektorowym są narządy i układy organizmu. Ogromne znaczenie krwi w utrzymaniu homeostazy stało się podstawą do powstania specjalnego systemu homeostazy wielu parametrów samej krwi, jej objętości. Do ich zachowania służą złożone mechanizmy zawarte w jednym systemie regulacji homeostazy organizmu.
Powyższe można wyraźnie zilustrować przykładem intensywnej pracy mięśni. Podczas jego wykonywania produkty przemiany materii w postaci kwasu mlekowego, pirogronowego, kwasu acetylooctowego i innych wydostają się z mięśni do krwioobiegu. Kwaśne metabolity są najpierw neutralizowane przez alkaliczne rezerwy krwi. Ponadto aktywują krążenie krwi i oddychanie poprzez mechanizmy odruchowe. Połączenie tych układów ciała z jednej strony poprawia przepływ 02 do mięśni, a co za tym idzie zmniejsza powstawanie produktów niedotlenienia; z drugiej strony pomaga zwiększyć uwalnianie CO2 przez płuca, wielu metabolitów przez nerki, gruczoły potowe.
homeostaza
Homeostaza, homeoreza, homeomorfoza - charakterystyka stanu organizmu. Systemowa istota organizmu przejawia się przede wszystkim w jego zdolności do samoregulacji w ciągle zmieniających się warunkach środowiskowych. Ponieważ wszystkie narządy i tkanki organizmu składają się z komórek, z których każda jest stosunkowo niezależnym organizmem, stan środowiska wewnętrznego organizmu człowieka ma ogromne znaczenie dla jego prawidłowego funkcjonowania. Dla organizmu człowieka – istoty lądowej – środowiskiem jest atmosfera i biosfera, natomiast oddziałuje on w pewnym stopniu z litosferą, hydrosferą i noosferą. Jednocześnie większość komórek ludzkiego ciała jest zanurzona w płynnym ośrodku, który jest reprezentowany przez krew, limfę i płyn międzykomórkowy. Tylko tkanki powłokowe oddziałują bezpośrednio ze środowiskiem człowieka, wszystkie inne komórki są odizolowane od świata zewnętrznego, co pozwala organizmowi w dużym stopniu ujednolicić warunki ich istnienia. W szczególności zdolność do utrzymania stałej temperatury ciała około 37°C zapewnia stabilność procesów metabolicznych, ponieważ wszystkie reakcje biochemiczne, które składają się na istotę metabolizmu, są bardzo zależne od temperatury. Równie ważne jest utrzymanie stałego napięcia tlenu, dwutlenku węgla, stężenia różnych jonów itp. w płynnych ośrodkach organizmu. W normalnych warunkach bytowania, w tym podczas adaptacji i aktywności, występują niewielkie odchylenia tych parametrów, które jednak są szybko eliminowane, a środowisko wewnętrzne organizmu powraca do stabilnej normy. Wielki francuski fizjolog XIX wieku. Claude Bernard powiedział: „Stałość środowiska wewnętrznego jest warunkiem wstępnym wolnego życia”. Fizjologiczne mechanizmy zapewniające utrzymanie stałości środowiska wewnętrznego nazywane są homeostazą, a samo zjawisko, które odzwierciedla zdolność organizmu do samoregulacji środowiska wewnętrznego, nazywamy homeostazą. Termin ten wprowadził w 1932 roku W. Cannon, jeden z tych fizjologów XX wieku, który wraz z NA Bernsteinem, P.K. Anokhinem i N. Wienerem stał u początków nauki o sterowaniu – cybernetyki. Termin „homeostaza” jest używany nie tylko w badaniach fizjologicznych, ale także cybernetycznych, ponieważ to właśnie utrzymanie stałości dowolnej cechy złożonego systemu jest głównym celem każdej kontroli.
Inny wybitny badacz, K. Waddington, zwrócił uwagę na fakt, że organizm jest w stanie zachować nie tylko stabilność swojego stanu wewnętrznego, ale także względną stałość charakterystyk dynamicznych, czyli przebiegu procesów w czasie. Zjawisko to, analogicznie do homeostazy, nazwano homeoreza. Ma to szczególne znaczenie dla rosnącego i rozwijającego się organizmu i polega na tym, że organizm jest w stanie utrzymać (oczywiście w pewnych granicach) „kanał rozwoju” w toku swoich dynamicznych przemian. W szczególności, jeśli dziecko z powodu choroby lub gwałtownego pogorszenia warunków życia spowodowanego przyczynami społecznymi (wojna, trzęsienie ziemi itp.) znacznie pozostaje w tyle za normalnie rozwijającymi się rówieśnikami, nie oznacza to, że takie opóźnienie jest zgubne i nieodwracalny. Jeśli okres niekorzystnych zdarzeń dobiegnie końca, a dziecko otrzyma odpowiednie warunki do rozwoju, to zarówno pod względem wzrostu, jak i poziomu rozwoju funkcjonalnego szybko dogania swoich rówieśników iw przyszłości nie różni się znacząco od nich. To tłumaczy fakt, że dzieci, które w młodym wieku przebyły poważną chorobę, często wyrastają na zdrowych i proporcjonalnie zbudowanych dorosłych. Homeoreza odgrywa ważną rolę zarówno w zarządzaniu rozwojem ontogenetycznym, jak iw procesach adaptacyjnych. Tymczasem fizjologiczne mechanizmy homeorezy są wciąż niedostatecznie zbadane.
Trzecią formą samoregulacji stałości ciała jest homeomorfoza - umiejętność zachowania niezmienności formy. Ta cecha jest bardziej charakterystyczna dla dorosłego organizmu, ponieważ wzrost i rozwój są nie do pogodzenia z niezmiennością formy. Niemniej jednak, jeśli weźmiemy pod uwagę krótkie okresy czasu, zwłaszcza w okresach zahamowania wzrostu, to u dzieci można wykryć zdolność do homeomorfozy. Mówimy o tym, że w ciele następuje ciągła zmiana pokoleń jego komórek składowych. Komórki nie żyją długo (jedynym wyjątkiem są komórki nerwowe): normalna długość życia komórek organizmu to tygodnie lub miesiące. Niemniej jednak każda nowa generacja komórek prawie dokładnie powtarza kształt, rozmiar, układ i odpowiednio właściwości funkcjonalne poprzedniej generacji. Specjalne mechanizmy fizjologiczne zapobiegają znacznym zmianom masy ciała w warunkach głodu lub przejadania się. W szczególności podczas głodu strawność składników odżywczych gwałtownie wzrasta, a wręcz przeciwnie, podczas przejadania się większość białek, tłuszczów i węglowodanów dostarczanych z pożywieniem jest „spalana” bez żadnej korzyści dla organizmu. Udowodniono (N.A. Smirnova), że u osoby dorosłej gwałtowne i znaczne zmiany masy ciała (głównie spowodowane ilością tłuszczu) w dowolnym kierunku są pewnymi oznakami załamania adaptacji, przeciążenia i wskazują na funkcjonalną dysfunkcję organizmu . Ciało dziecka staje się szczególnie wrażliwe na wpływy zewnętrzne w okresach najszybszego wzrostu. Naruszenie homeomorfozy jest tym samym niekorzystnym znakiem, co naruszenie homeostazy i homeorezy.
Pojęcie stałych biologicznych. Ciało jest kompleksem ogromnej liczby różnorodnych substancji. W procesie życiowej aktywności komórek organizmu stężenie tych substancji może się znacznie zmieniać, co oznacza zmianę środowiska wewnętrznego. Byłoby nie do pomyślenia, gdyby systemy kontrolne organizmu były zmuszone do monitorowania stężenia wszystkich tych substancji, tj. mieć wiele sensorów (receptorów), na bieżąco analizować stan obecny, podejmować decyzje zarządcze i monitorować ich skuteczność. Ani zasoby informacyjne, ani energetyczne organizmu nie byłyby wystarczające dla takiego reżimu kontroli wszystkich parametrów. Organizm ogranicza się zatem do monitorowania stosunkowo niewielkiej liczby najważniejszych wskaźników, które muszą być utrzymywane na względnie stałym poziomie dla dobrostanu zdecydowanej większości komórek organizmu. Te najbardziej sztywno homeostatyczne parametry zamieniają się więc w "stałe biologiczne", a ich niezmienność zapewniają niekiedy dość znaczne fluktuacje innych parametrów nie należących do kategorii homeostatycznych. Tak więc poziom hormonów zaangażowanych w regulację homeostazy może zmieniać się dziesięciokrotnie we krwi, w zależności od stanu środowiska wewnętrznego i wpływu czynników zewnętrznych. Jednocześnie parametry homeostatyczne zmieniają się tylko o 10-20%.
Najważniejsze stałe biologiczne. Wśród najważniejszych stałych biologicznych, za utrzymanie których na względnie niezmienionym poziomie odpowiedzialne są różne układy fizjologiczne organizmu, wymienić należy: temperatura ciała, poziom glukozy we krwi, zawartość jonów H+ w płynach ustrojowych, napięcie parcjalne tlenu i dwutlenku węgla w tkankach.
Choroba jako objaw lub skutek zaburzeń homeostazy. Prawie wszystkie choroby człowieka są związane z naruszeniem homeostazy. Na przykład w wielu chorobach zakaźnych, a także w przypadku procesów zapalnych, homeostaza temperatury w organizmie jest gwałtownie zaburzona: pojawia się gorączka (gorączka), czasami zagrażająca życiu. Przyczyna takiego naruszenia homeostazy może leżeć zarówno w cechach reakcji neuroendokrynnej, jak iw naruszeniach aktywności tkanek obwodowych. W tym przypadku manifestacja choroby - gorączka - jest konsekwencją naruszenia homeostazy.
Zwykle stanom gorączkowym towarzyszy kwasica - naruszenie równowagi kwasowo-zasadowej i przesunięcie reakcji płynów ustrojowych na stronę kwasową. Kwasica jest również charakterystyczna dla wszystkich chorób związanych z pogorszeniem stanu układu sercowo-naczyniowego i oddechowego (choroby serca i naczyń krwionośnych, zmiany zapalne i alergiczne układu oskrzelowo-płucnego itp.). Często kwasica towarzyszy pierwszym godzinom życia noworodka, zwłaszcza jeśli normalne oddychanie nie zaczęło się natychmiast po urodzeniu. Aby wyeliminować ten stan, noworodka umieszcza się w specjalnej komorze z dużą zawartością tlenu. Kwasica metaboliczna przy dużym wysiłku mięśniowym może wystąpić u osób w każdym wieku i objawia się dusznością i wzmożoną potliwością oraz bolesnymi odczuciami w mięśniach. Po zakończeniu pracy stan kwasicy może utrzymywać się od kilku minut do 2-3 dni, w zależności od stopnia zmęczenia, sprawności i sprawności mechanizmów homeostatycznych.
Bardzo niebezpieczne choroby, które prowadzą do naruszenia homeostazy wodno-solnej, takie jak cholera, w której z organizmu usuwana jest ogromna ilość wody, a tkanki tracą swoje właściwości użytkowe. Wiele chorób nerek prowadzi również do naruszenia homeostazy wodno-solnej. W wyniku niektórych z tych chorób może rozwinąć się zasadowica - nadmierny wzrost stężenia substancji zasadowych we krwi i wzrost pH (przejście na stronę zasadową).
W niektórych przypadkach niewielkie, ale długotrwałe zaburzenia homeostazy mogą powodować rozwój niektórych chorób. Istnieją więc dowody na to, że nadmierne spożywanie cukru i innych źródeł węglowodanów, które zaburzają homeostazę glukozy, prowadzi do uszkodzenia trzustki, w wyniku czego u osoby rozwija się cukrzyca. Niebezpieczne jest również nadmierne spożywanie soli stołowych i innych soli mineralnych, ostrych przypraw itp., które zwiększają obciążenie układu wydalniczego. Nerki mogą nie radzić sobie z nadmiarem substancji, które trzeba usunąć z organizmu, co skutkuje naruszeniem homeostazy wodno-solnej. Jednym z jego objawów jest obrzęk - nagromadzenie płynu w tkankach miękkich ciała. Przyczyna obrzęku zwykle leży albo w niewydolności układu sercowo-naczyniowego, albo w naruszeniu nerek, aw rezultacie w metabolizmie minerałów.
