Encyklopedický YouTube
-
1 / 5
V biológii sa najčastejšie používa termín „homeostáza“. Mnohobunkové organizmy potrebujú udržiavať konštantné vnútorné prostredie, aby mohli existovať. Mnohí ekológovia sú presvedčení, že tento princíp platí aj pre vonkajšie prostredie. Ak systém nie je schopný obnoviť rovnováhu, môže nakoniec prestať fungovať.
Komplexné systémy – ako napríklad ľudské telo – musia mať homeostázu, aby zostali stabilné a existovali. Tieto systémy sa musia snažiť nielen prežiť, ale musia sa aj prispôsobiť zmenám prostredia a vyvíjať sa.
Vlastnosti homeostázy
Homeostatické systémy majú nasledujúce vlastnosti:
- Nestabilita systém: testovanie, ako sa čo najlepšie prispôsobiť.
- Snaha o rovnováhu: Celá vnútorná, štrukturálna a funkčná organizácia systémov prispieva k udržaniu rovnováhy.
- Nepredvídateľnosť: Výsledný efekt určitého konania môže byť často odlišný od toho, čo sa očakávalo.
- Regulácia množstva mikroživín a vody v organizme – osmoregulácia. Vykonáva sa v obličkách.
- Odstraňovanie odpadových látok z metabolického procesu – vylučovanie. Vykonávajú ho exokrinné orgány - obličky, pľúca, potné žľazy a gastrointestinálny trakt.
- Regulácia telesnej teploty. Zníženie teploty potením, rôzne termoregulačné reakcie.
- Regulácia hladiny glukózy v krvi. Vykonáva sa hlavne pečeňou, inzulínom a glukagónom vylučovaným pankreasom.
- Regulácia úrovne bazálneho metabolizmu v závislosti od stravy.
Je dôležité poznamenať, že hoci je telo v rovnováhe, jeho fyziologický stav môže byť dynamický. Mnohé organizmy vykazujú endogénne zmeny vo forme cirkadiánnych, ultradiánnych a infradiánnych rytmov. Teda aj v homeostáze nie sú telesná teplota, krvný tlak, srdcová frekvencia a väčšina metabolických ukazovateľov vždy na konštantnej úrovni, ale časom sa menia.
Mechanizmy homeostázy: spätná väzba
Keď dôjde k zmene premenných, existujú dva hlavné typy spätnej väzby, na ktoré systém reaguje:
- Negatívna spätná väzba, vyjadrená v reakcii, pri ktorej systém reaguje tak, že zvráti smer zmeny. Keďže spätná väzba slúži na udržanie stálosti systému, umožňuje udržiavať homeostázu.
- Keď sa napríklad zvýši koncentrácia oxidu uhličitého v ľudskom tele, príde signál do pľúc, aby zvýšili svoju aktivitu a vydýchli viac oxidu uhličitého.
- Termoregulácia je ďalším príkladom negatívnej spätnej väzby. Keď telesná teplota stúpa (alebo klesá), termoreceptory v koži a hypotalame zaregistrujú zmenu a spustia signál z mozgu. Tento signál zase spôsobí reakciu - zníženie teploty (alebo zvýšenie).
- Pozitívna spätná väzba, ktorá sa prejavuje zvýšením zmeny premennej. Má destabilizujúci účinok, a preto nevedie k homeostáze. Pozitívna spätná väzba je v prírodných systémoch menej častá, no má tiež svoje využitie.
- Napríklad v nervoch prahový elektrický potenciál spôsobuje generovanie oveľa väčšieho akčného potenciálu. Ako ďalšie príklady pozitívnej spätnej väzby možno uviesť zrážanie krvi a udalosti pri narodení.
Robustné systémy vyžadujú kombináciu oboch typov spätnej väzby. Zatiaľ čo negatívna spätná väzba umožňuje návrat do homeostatického stavu, pozitívna spätná väzba sa používa na prechod do úplne nového (a možno menej žiaduceho) stavu homeostázy, situácie nazývanej „metastabilita“. K takýmto katastrofálnym zmenám môže dôjsť napríklad pri náraste živín v riekach s čistou vodou, čo vedie k homeostatickému stavu vysokej eutrofizácie (prerastaniu koryta riasami) a zákalu.
Ekologická homeostáza
V narušených ekosystémoch alebo subklimaxových biologických spoločenstvách - ako je ostrov Krakatoa, po veľkej sopečnej erupcii - bol stav homeostázy predchádzajúceho lesného klimaxového ekosystému zničený, rovnako ako všetok život na tomto ostrove. Krakatoa v rokoch nasledujúcich po erupcii prešla reťazou ekologických zmien, v ktorých sa navzájom striedali nové druhy rastlín a živočíchov, čo viedlo k biodiverzite a výslednej klimaxovej komunite. Ekologická sukcesia na Krakatoa prebiehala v niekoľkých etapách. Kompletný reťazec postupností vedúci k vyvrcholeniu sa nazýva preséria. V príklade Krakatoa sa na ostrove vyvinula klimaxová komunita s ôsmimi tisíckami rôznych druhov zaznamenaných v roku , sto rokov po tom, čo na ňom erupcia zničila život. Údaje potvrdzujú, že situácia zostáva nejaký čas v homeostáze, pričom vznik nových druhov veľmi rýchlo vedie k rýchlemu vymiznutiu starých.
Prípad Krakatoa a iných narušených alebo neporušených ekosystémov ukazuje, že k počiatočnej kolonizácii priekopníckymi druhmi dochádza prostredníctvom reprodukčných stratégií s pozitívnou spätnou väzbou, pri ktorých sa druhy rozptýlia, produkujú čo najviac potomkov, ale s malými investíciami do úspechu každého jednotlivca. U takýchto druhov dochádza k rýchlemu vývoju a rovnako rýchlemu kolapsu (napríklad prostredníctvom epidémie). Keď sa ekosystém blíži ku klimaxu, takéto druhy sú nahradené komplexnejšími klimaxovými druhmi, ktoré sa prostredníctvom negatívnej spätnej väzby prispôsobujú špecifickým podmienkam svojho prostredia. Tieto druhy sú starostlivo kontrolované potenciálnou nosnou kapacitou ekosystému a riadia sa inou stratégiou – produkujú menej potomkov, do reprodukčného úspechu ktorých sa investuje viac energie do mikroprostredia jeho špecifickej ekologickej niky.
Vývoj začína komunitou pionierov a končí komunitou vyvrcholenia. Toto klimaxové spoločenstvo vzniká, keď sa flóra a fauna dostanú do rovnováhy s miestnym prostredím.
Takéto ekosystémy tvoria heterarchie, v ktorých homeostáza na jednej úrovni prispieva k homeostatickým procesom na inej komplexnej úrovni. Napríklad strata listov zo dospelého tropického stromu poskytuje priestor pre nový rast a obohacuje pôdu. Rovnako tropický strom znižuje prístup svetla do nižších úrovní a pomáha predchádzať invázii iných druhov. Stromy však tiež padajú na zem a vývoj lesa závisí od neustálej zmeny stromov a kolobehu živín, ktorý vykonávajú baktérie, hmyz a huby. Podobne takéto lesy prispievajú k ekologickým procesom, ako je regulácia mikroklímy alebo hydrologických cyklov ekosystému, a niekoľko rôznych ekosystémov môže interagovať, aby udržiavali homeostázu odvodňovania riek v rámci biologického regiónu. Bioregionálna variabilita zohráva úlohu aj v homeostatickej stabilite biologickej oblasti alebo biomu.
Biologická homeostáza
Homeostáza pôsobí ako základná charakteristika živých organizmov a chápe sa ako udržiavanie vnútorného prostredia v prijateľných medziach.
Vnútorné prostredie tela zahŕňa telesné tekutiny – krvnú plazmu, lymfu, medzibunkovú látku a likvor. Udržiavanie stability týchto tekutín je pre organizmy životne dôležité, pričom ich absencia vedie k poškodeniu genetického materiálu.
Vzhľadom na akýkoľvek parameter sa organizmy delia na konformačné a regulačné. Regulačné organizmy udržiavajú parameter na konštantnej úrovni bez ohľadu na to, čo sa deje v prostredí. Konformačné organizmy umožňujú okoliu určiť parameter. Napríklad teplokrvné živočíchy si udržiavajú stálu telesnú teplotu, zatiaľ čo studenokrvné živočíchy vykazujú široký rozsah teplôt.
To neznamená, že konformačné organizmy nemajú prispôsobenie správania, ktoré im umožňuje do určitej miery regulovať daný parameter. Plazy napríklad často sedia ráno na vyhrievaných kameňoch, aby si zvýšili telesnú teplotu.
Výhodou homeostatickej regulácie je, že umožňuje telu fungovať efektívnejšie. Napríklad studenokrvné zvieratá majú tendenciu byť letargické pri nízkych teplotách, zatiaľ čo teplokrvné zvieratá sú takmer také aktívne ako kedykoľvek predtým. Na druhej strane regulácia vyžaduje energiu. Dôvod, prečo niektoré hady môžu jesť len raz týždenne, je ten, že vynakladajú oveľa menej energie na udržanie homeostázy ako cicavce.
Bunková homeostáza
Regulácia chemickej aktivity bunky sa dosahuje množstvom procesov, medzi ktorými sú obzvlášť dôležité zmeny v štruktúre samotnej cytoplazmy, ako aj v štruktúre a aktivite enzýmov. Autoregulácia závisí od
Spätná väzba.
Keď dôjde k zmene premenných, existujú dva hlavné typy spätnej väzby, na ktoré systém reaguje:
Negatívna odozva, vyjadrené ako reakcia, pri ktorej systém reaguje tak, že obráti smer zmeny. Keďže spätná väzba slúži na udržanie stálosti systému, umožňuje udržiavať homeostázu.
Napríklad pri koncentrácii oxid uhličitý zvyšuje v ľudskom tele, prichádza signál do pľúc, aby zvýšili svoju činnosť a vydýchli viac oxidu uhličitého.
Termoregulácia -- ďalší príklad negatívnej spätnej väzby. Keď telesná teplota stúpa (alebo klesá) termoreceptory V koža A hypotalamus zaznamenajte zmenu spustením signálu z mozgu. Tento signál zase spôsobí reakciu - zníženie teploty (alebo zvýšenie).
Pozitívna spätná väzba , ktorá je vyjadrená zvýšením zmeny premennej. Má destabilizujúci účinok, a preto nevedie k homeostáze. Pozitívna spätná väzba je v prírodných systémoch menej častá, no má tiež svoje využitie.
Napríklad v nervoch prahový elektrický potenciál spôsobuje generovanie oveľa viac akčný potenciál. Zrážanie krvi a udalosti počas narodenia možno uviesť ako ďalšie príklady pozitívnej spätnej väzby.
Robustné systémy vyžadujú kombináciu oboch typov spätnej väzby. Zatiaľ čo negatívna spätná väzba umožňuje návrat do homeostatického stavu, pozitívna spätná väzba sa používa na prechod do úplne nového (a možno menej žiaduceho) stavu homeostázy – situácie nazývanej „metastabilita“. K takýmto katastrofálnym zmenám môže dôjsť napríklad pri zvýšení živiny v riekach s čistou vodou, čo vedie k homeostatickému stavu vysokej eutrofizácia(prerastanie lôžka riasy) a zákal.
Biofyzikálne mechanizmy homeostázy.
Homeostáza je z hľadiska chemickej biofyziky stav, v ktorom sú všetky procesy zodpovedné za energetické premeny v organizme v dynamickej rovnováhe. Tento stav je najstabilnejší a zodpovedá fyziologickému optimu. V súlade s pojmami termodynamiky organizmus a bunka môžu existovať a prispôsobovať sa podmienkam prostredia, za ktorých možno v biologickom systéme vytvoriť stacionárny priebeh fyzikálnych a chemických procesov, t.j. homeostázy. Hlavnú úlohu pri vytváraní homeostázy majú bunkové membránové systémy, ktoré sú zodpovedné za bioenergetické procesy a regulujú rýchlosť vstupu a uvoľňovania látok bunkami.
Z tohto hľadiska sú hlavnými príčinami poruchy neenzymatické reakcie, ktoré sa vyskytujú v membránach, neobvyklé pre normálny život; vo väčšine prípadov ide o oxidačné reťazové reakcie zahŕňajúce voľné radikály, ktoré sa vyskytujú v bunkových fosfolipidoch. Tieto reakcie vedú k poškodeniu štrukturálnych prvkov buniek a narušeniu regulačnej funkcie. Medzi faktory, ktoré spôsobujú narušenie homeostázy, patria aj látky spôsobujúce tvorbu radikálov (ionizujúce žiarenie, infekčné toxíny, niektoré potraviny, nikotín a nedostatok vitamínov atď.).
Medzi faktory, ktoré stabilizujú homeostatický stav a funkcie membrán, patria bioantioxidanty, ktoré inhibujú rozvoj reakcií oxidačných radikálov.
Ekologická homeostáza.
Ekologická homeostáza sa pozoruje v klimaxových spoločenstvách s najvyššou možnou biodiverzitou za priaznivých podmienok prostredia.
V narušených ekosystémoch alebo subklimaxových biologických spoločenstvách - ako napríklad na ostrove Krakatoa, po masívnej sopečnej erupcii v roku 1883 - bol stav homeostázy predchádzajúceho lesného klimaxového ekosystému zničený, rovnako ako všetok život na tomto ostrove.
Krakatoa v rokoch nasledujúcich po erupcii prešla reťazou ekologických zmien, v ktorých sa navzájom striedali nové druhy rastlín a živočíchov, čo viedlo k biodiverzite a výslednej klimaxovej komunite. Ekologická sukcesia na Krakatoa prebiehala v niekoľkých etapách. Kompletný reťazec postupností vedúci k vyvrcholeniu sa nazýva preséria. V príklade Krakatoa sa na ostrove vyvinulo klimaxové spoločenstvo s ôsmimi tisíckami rôznych druhov zaznamenaných v roku 1983, sto rokov po erupcii, ktorá na ňom vyhladila život. Údaje potvrdzujú, že situácia zostáva nejaký čas v homeostáze, pričom vznik nových druhov veľmi rýchlo vedie k rýchlemu vymiznutiu starých.
Prípad Krakatoa a iných narušených alebo neporušených ekosystémov ukazuje, že k počiatočnej kolonizácii priekopníckymi druhmi dochádza prostredníctvom reprodukčných stratégií s pozitívnou spätnou väzbou, pri ktorých sa druhy rozptýlia, produkujú čo najviac potomkov, ale s malými investíciami do úspechu každého jednotlivca. U takýchto druhov dochádza k rýchlemu vývoju a rovnako rýchlemu kolapsu (napríklad prostredníctvom epidémie). Keď sa ekosystém blíži ku klimaxu, takéto druhy sú nahradené komplexnejšími klimaxovými druhmi, ktoré sa prostredníctvom negatívnej spätnej väzby prispôsobujú špecifickým podmienkam svojho prostredia. Tieto druhy sú starostlivo kontrolované potenciálnou nosnou kapacitou ekosystému a riadia sa inou stratégiou – produkujú menej potomkov, do reprodukčného úspechu ktorých sa investuje viac energie do mikroprostredia jeho špecifickej ekologickej niky.
Vývoj začína komunitou pionierov a končí komunitou vyvrcholenia. Toto klimaxové spoločenstvo vzniká, keď sa flóra a fauna dostanú do rovnováhy s miestnym prostredím.
Takéto ekosystémy tvoria heteroarchie, v ktorých homeostáza na jednej úrovni prispieva k homeostatickým procesom na inej komplexnej úrovni.
Napríklad strata listov z zrelého tropického stromu poskytuje priestor pre nový rast a obohacuje pôdu. Rovnako tropický strom znižuje prístup svetla do nižších úrovní a pomáha predchádzať invázii iných druhov. Stromy však tiež padajú na zem a vývoj lesa závisí od neustálej zmeny stromov a kolobehu živín, ktorý vykonávajú baktérie, hmyz a huby.
Podobne takéto lesy prispievajú k ekologickým procesom, ako je regulácia mikroklímy alebo ekosystémových hydrologických cyklov, a niekoľko rôznych ekosystémov môže interagovať, aby sa udržala homeostáza odvodňovania riek v rámci biologického regiónu. Bioregionálna variabilita zohráva úlohu aj v homeostatickej stabilite biologickej oblasti alebo biomu.
Biologická homeostáza.
Homeostáza pôsobí ako základná charakteristika živých organizmov a chápe sa ako udržiavanie vnútorného prostredia v prijateľných medziach.
Do vnútorného prostredia tela patria telesné tekutiny – krvná plazma, lymfa, medzibunková látka a likvor. Udržiavanie stability týchto tekutín je pre organizmy životne dôležité, pričom ich absencia vedie k poškodeniu genetického materiálu.
Vzhľadom na akýkoľvek parameter sa organizmy delia na konformačné a regulačné. Regulačné organizmy udržiavajú parameter na konštantnej úrovni bez ohľadu na to, čo sa deje v prostredí. Konformačné organizmy umožňujú okoliu určiť parameter. Napríklad teplokrvné živočíchy si udržiavajú stálu telesnú teplotu, zatiaľ čo studenokrvné živočíchy vykazujú široký rozsah teplôt.
To neznamená, že konformačné organizmy nemajú prispôsobenia správania, ktoré im umožňujú do určitej miery regulovať daný parameter. Plazy napríklad často sedia ráno na vyhrievaných kameňoch, aby si zvýšili telesnú teplotu.
Výhodou homeostatickej regulácie je, že umožňuje telu fungovať efektívnejšie. Napríklad studenokrvné zvieratá majú tendenciu byť letargické pri nízkych teplotách, zatiaľ čo teplokrvné zvieratá sú takmer také aktívne ako kedykoľvek predtým. Na druhej strane regulácia vyžaduje energiu. Dôvod, prečo niektoré hady môžu jesť len raz týždenne, je ten, že vynakladajú oveľa menej energie na udržanie homeostázy ako cicavce.
Bunková homeostáza.
Regulácia chemickej aktivity bunky sa dosahuje množstvom procesov, medzi ktorými sú obzvlášť dôležité zmeny v štruktúre samotnej cytoplazmy, ako aj v štruktúre a aktivite enzýmov. Autoregulácia závisí od teploty, stupňa kyslosti, koncentrácie substrátu a prítomnosti určitých makro- a mikroprvkov.
Homeostáza v ľudskom tele.
Schopnosť telesných tekutín podporovať život ovplyvňujú rôzne faktory. Patria sem parametre ako teplota, slanosť, kyslosť a koncentrácia živín – glukózy, rôznych iónov, kyslíka a odpad – oxid uhličitý a moč. Keďže tieto parametre ovplyvňujú chemické reakcie, ktoré udržujú telo pri živote, sú tu zabudované fyziologické mechanizmy na ich udržanie na požadovanej úrovni.
Homeostázu nemožno považovať za príčinu týchto nevedomých adaptačných procesov. Malo by sa to vnímať ako všeobecná charakteristika mnohých normálnych procesov pôsobiacich spoločne, a nie ako ich hlavná príčina. Okrem toho existuje veľa biologických javov, ktoré nezodpovedajú tomuto modelu – napríklad anabolizmus.
Homeostáza je akýkoľvek samoregulačný proces, ktorým sa biologické systémy snažia udržať vnútornú stabilitu prispôsobovaním sa optimálnym podmienkam prežitia. Ak je homeostáza úspešná, život pokračuje; inak dôjde ku katastrofe alebo smrti. Dosiahnutá stabilita je vlastne dynamická rovnováha, v ktorej dochádza k kontinuálnym zmenám, ale prevládajú relatívne homogénne podmienky.
Vlastnosti a úloha homeostázy
Každý systém v dynamickej rovnováhe chce dosiahnuť stabilný stav, rovnováhu, ktorá odoláva vonkajším zmenám. Pri narušení takéhoto systému reagujú na odchýlky vstavané regulačné zariadenia, aby nastolili novú rovnováhu. Tento proces je jednou z kontrol spätnej väzby. Príkladom homeostatickej regulácie sú všetky procesy integrácie a koordinácie funkcií sprostredkované elektrickými obvodmi a nervovými alebo hormonálnymi systémami.
Ďalším príkladom homeostatickej regulácie v mechanickom systéme je činnosť regulátora izbovej teploty alebo termostatu. Srdcom termostatu je bimetalový pásik, ktorý reaguje na zmeny teploty dokončením alebo prerušením elektrického obvodu. Keď sa miestnosť ochladí, okruh sa skončí a zapne sa kúrenie a teplota sa zvýši. Pri danej úrovni sa okruh preruší, pec sa zastaví a teplota klesne.
Avšak biologické systémy, ktoré majú väčšiu zložitosť, majú regulátory, ktoré je ťažké porovnávať s mechanickými zariadeniami.
Ako už bolo uvedené, termín homeostáza sa vzťahuje na udržiavanie vnútorného prostredia tela v úzkych a prísne kontrolovaných medziach. Hlavné funkcie dôležité pre udržanie homeostázy sú rovnováha tekutín a elektrolytov, regulácia kyslosti, termoregulácia a kontrola metabolizmu.
Kontrola telesnej teploty u ľudí sa považuje za vynikajúci príklad homeostázy v biologickom systéme. Normálna teplota ľudského tela je okolo 37 °C, ale môžu to ovplyvniť rôzne faktory, vrátane hormónov, rýchlosti metabolizmu a chorôb, ktoré spôsobujú nadmerne vysoké alebo nízke teploty. Reguláciu telesnej teploty riadi oblasť mozgu nazývaná hypotalamus.
Spätná väzba o telesnej teplote sa prenáša cez krvný obeh do mozgu a vedie ku kompenzačným úpravám rýchlosti dýchania, hladiny cukru v krvi a rýchlosti metabolizmu. Strata tepla u ľudí je spôsobená zníženou aktivitou, potením a mechanizmami výmeny tepla, ktoré umožňujú viac krvi cirkulovať v blízkosti povrchu kože.
Tepelné straty sa znižujú izoláciou, zníženou cirkuláciou pokožky a kultúrnymi zmenami, ako je používanie oblečenia, bývania a vonkajších zdrojov tepla. Rozsah medzi vysokou a nízkou úrovňou telesnej teploty predstavuje homeostatickú plató – „normálny“ rozsah, ktorý podporuje život. Keď sa blíži jeden extrém, nápravné opatrenie (prostredníctvom negatívnej spätnej väzby) vráti systém do normálneho rozsahu.
Koncept homeostázy sa vzťahuje aj na podmienky prostredia. Prvýkrát navrhol americký ekológ Robert MacArthur v roku 1955 myšlienku, že homeostáza je produktom kombinácie biodiverzity a veľkého počtu ekologických interakcií vyskytujúcich sa medzi druhmi.
Tento predpoklad bol považovaný za koncept, ktorý by mohol pomôcť vysvetliť pretrvávanie ekologického systému, teda jeho pretrvávanie ako konkrétneho typu ekosystému v priebehu času. Odvtedy sa koncept trochu zmenil, aby zahŕňal neživú zložku ekosystému. Tento termín použili mnohí ekológovia na opis reciprocity, ktorá sa vyskytuje medzi živými a neživými zložkami ekosystému, aby sa zachoval status quo.
Hypotéza Gaia je model Zeme navrhnutý anglickým vedcom Jamesom Lovelockom, ktorý považuje rôzne živé a neživé zložky za zložky väčšieho systému alebo jedného organizmu, čo naznačuje, že kolektívne úsilie jednotlivých organizmov prispieva k homeostáze na planetárnej úrovni.
Bunková homeostáza
Na udržanie vitality a správneho fungovania sa spoliehajte na prostredie tela. Homeostáza udržuje pod kontrolou prostredie tela a udržiava priaznivé podmienky pre bunkové procesy. Bez správnych podmienok v tele niektoré procesy (napríklad osmóza) a proteíny (napríklad enzýmy) nebudú správne fungovať.
Prečo je homeostáza pre bunky dôležitá?Živé bunky závisia od pohybu chemikálií okolo nich. Chemikálie, ako je kyslík, oxid uhličitý a rozpustené potraviny, musia byť transportované do buniek a von z nich. Toho sa dosahuje procesmi difúzie a osmózy, v závislosti od rovnováhy vody a soli v tele, ktorá je udržiavaná homeostázou.
Bunky sú závislé od enzýmov, ktoré urýchľujú mnohé chemické reakcie, ktoré udržujú bunky živé a funkčné. Tieto enzýmy fungujú najlepšie pri určitých teplotách, a preto je homeostáza opäť životne dôležitá pre bunky, pretože udržiava stálu telesnú teplotu.
Príklady a mechanizmy homeostázy
Tu je niekoľko základných príkladov homeostázy v ľudskom tele, ako aj mechanizmov, ktoré ju podporujú:
Telesná teplota
Najčastejším príkladom homeostázy u ľudí je regulácia telesnej teploty. Normálna telesná teplota, ako sme písali vyššie, je 37° C. Teploty nad alebo pod normálnu úroveň môžu spôsobiť vážne komplikácie.
Svalové zlyhanie nastáva pri teplote 28° C. Pri 33° C nastáva strata vedomia. Pri 42 °C sa začne rozpadávať centrálny nervový systém. Smrť nastáva pri teplote 44 °C. Telo kontroluje teplotu vytváraním alebo uvoľňovaním prebytočného tepla.
Koncentrácia glukózy
Koncentrácia glukózy sa vzťahuje na množstvo glukózy (krvného cukru) prítomného v krvnom obehu. Telo využíva glukózu ako zdroj energie, ale jej príliš veľa alebo príliš málo môže spôsobiť vážne komplikácie. Niektoré hormóny regulujú koncentráciu glukózy v krvi. Inzulín znižuje koncentrácie glukózy, zatiaľ čo kortizol, glukagón a katecholamíny sa zvyšujú.
Hladiny vápnika
Kosti a zuby obsahujú približne 99 % telesného vápnika, zatiaľ čo zvyšné 1 % cirkuluje v krvi. Príliš veľa alebo príliš málo vápnika v krvi má negatívne dôsledky. Ak hladina vápnika v krvi príliš klesne, prištítne telieska aktivujú svoje receptory citlivé na vápnik a uvoľnia parathormón.
PTH signalizuje kostiam, aby uvoľnili vápnik, aby sa zvýšila jeho koncentrácia v krvnom obehu. Ak sa hladina vápnika príliš zvýši, štítna žľaza uvoľní kalcitonín a fixuje prebytočný vápnik v kostiach, čím sa zníži množstvo vápnika v krvi.
Objem kvapaliny
Telo si musí udržiavať stále vnútorné prostredie, čo znamená, že potrebuje regulovať stratu tekutín alebo ich nahradenie. Hormóny pomáhajú regulovať túto rovnováhu tým, že spôsobujú vylučovanie alebo zadržiavanie tekutín. Ak telo nemá dostatok tekutín, antidiuretický hormón signalizuje obličkám, aby šetrili tekutinu a znižuje produkciu moču. Ak telo obsahuje priveľa tekutín, potláča aldosterón a dáva signály na tvorbu väčšieho množstva moču.
Pozitívna spätná väzba podporuje narodenie dieťaťa. Na samom začiatku pôrodu sú kontrakcie maternice pomerne slabé a zriedkavé. So zvyšujúcou sa intenzitou rôznych procesov počas pôrodu sa postupne zvyšuje ich sila a frekvencia. Po narodení bábätka však kontrakcie okamžite ustanú.
V našom živote sa neustále vyskytujú rôzne druhy zmien, vrátane biologických. Bilióny našich buniek zabezpečujú svoje vlastné vitálne funkcie, čím udržiavajú normálne fungovanie celého tela. K tomu neustále využívajú potrebné živiny a kyslík a zbavujú sa odpadových látok. Inými slovami, každá bunka tela je ako ostrov, ktorého obyvateľstvo si z okolitých vôd vyťahuje to, čo potrebuje, a vysypáva do nich odpad. Tieto „vody“ – extracelulárna tekutina – pozostávajú zo zložky krvnej plazmy a tenkej vrstvy tekutiny, ktorá obmýva každú bunku. Tieto zložky spolu tvoria to, čo fyziológovia nazývajú vnútorné prostredie tela.
Keďže sa bunky niektorých látok zbavujú a iné produkujú, zloženie extracelulárnej tekutiny nie je konštantné. Takéto neustále zmeny sú potenciálne nebezpečné: bez mechanizmov, ktoré bránia náhlym posunom a nerovnováhe, by bunka zomrela na nedostatok potrebných látok alebo na preplnenie odpadovými látkami.Pre naše prežitie sú dôležité aj mechanizmy, ktoré kompenzujú zmeny teploty a iných faktorov prostredia. V skutočnosti sa naše orgánové systémy neustále prispôsobujú, aby udržali potrebnú chemickú rovnováhu vo vnútornom prostredí tela. Táto dynamická rovnováha sa nazýva homeostáza. Prostredníctvom mechanizmov spätnej väzby, ktoré zabezpečujú neustálu aktualizáciu informácií do mozgu a iných orgánov, naše telo sleduje meniace sa podmienky a prispôsobuje sa im, aby pokračovalo v živote.
Na regulácii krvného tlaku sa podieľa mechanizmus negatívnej spätnej väzby. Keď sa zvýši nad normálne hodnoty, zaregistrujú ho receptory umiestnené v niektorých cievach (baroreceptory) a odovzdá informácie do cievneho centra mozgu. V dôsledku toho sa srdcová frekvencia spomalí a arterioly sa rozšíria. Ak receptory zaznamenajú pokles tlaku, tieto parametre sa menia v opačnom smere.
MECHANIZMUS SPÄTNEJ VÄZBY
Mechanizmus spätnej väzby je široko zapojený do kontroly homeostázy. Riadiace centrá ako mozog s jeho pomocou dostávajú informácie o rôznych zmenách a zabezpečujú, aby sa im telo prispôsobilo.
Regulácia hladiny cukru v krvi, srdcovej frekvencie a mnohých ďalších telesných funkcií prebieha prostredníctvom mechanizmu negatívnej spätnej väzby. V tomto prípade zmena akéhokoľvek ukazovateľa, napríklad krvného tlaku, vedie k tomu, že činnosť celého organizmu je zameraná na jeho návrat do normálu. Mechanizmus spätnej väzby sa často porovnáva s domácim termostatom. Senzor zaznamená pokles teploty pod prednastavenú úroveň a túto informáciu odovzdá riadiacemu zariadeniu, ktoré zapne vykurovací systém na dosiahnutie požadovanej úrovne teploty.
Niektoré funkcie sú regulované mechanizmom pozitívnej spätnej väzby. Zároveň sa zdá, že prebiehajúce procesy sa rozbiehajú, až kým iná udalosť nevedie k ich zastaveniu. Príkladom pozitívnej spätnej väzby je proces pôrodu, ktorý vyvrcholí narodením dieťaťa.
Život si vyžaduje udržiavanie rovnováhy. Rôzne telesné funkcie, ako je prijímanie a trávenie potravy, dýchanie, tvorba a vylučovanie moču a iných odpadových látok, ako aj adaptácia na meniace sa teploty, pomáhajú zabezpečiť konštantné zloženie extracelulárnej tekutiny. 
Choroba mozgu môže narušiť homeostázu. Tomografický obraz ukazuje veľký malígny nádor na mozgu (ružový). Pretože mozog je zodpovedný za mnohé procesy regulované spätnou väzbou, takéto ochorenia môžu viesť k postupnému obmedzeniu schopnosti mozgu kontrolovať funkcie orgánov a systémov.
Telo ako otvorený samoregulačný systém.
Živý organizmus je otvorený systém, ktorý má spojenie s okolím cez nervový, tráviaci, dýchací, vylučovací systém atď.
V procese metabolizmu s výmenou potravy, vody a plynov vstupujú do tela rôzne chemické zlúčeniny, ktoré v tele prechádzajú zmenami, vstupujú do štruktúry tela, ale nezostávajú natrvalo. Asimilované látky sa rozkladajú, uvoľňujú energiu a produkty rozkladu sú odvádzané do vonkajšieho prostredia. Zničená molekula je nahradená novou atď.
Telo je otvorený, dynamický systém. V neustále sa meniacom prostredí si telo určitý čas udržiava stabilný stav.
Koncept homeostázy. Všeobecné vzorce homeostázy v živých systémoch.
Homeostáza – vlastnosť živého organizmu udržiavať relatívnu dynamickú stálosť svojho vnútorného prostredia. Homeostáza je vyjadrená v relatívnej stálosti chemického zloženia, osmotického tlaku a stability základných fyziologických funkcií. Homeostáza je špecifická a určená genotypom.
Zachovanie celistvosti jednotlivých vlastností organizmu je jedným z najvšeobecnejších biologických zákonov. Tento zákon zabezpečujú vo vertikálnom rade generácií reprodukčné mechanizmy a počas života jedinca mechanizmy homeostázy.
Fenomén homeostázy je evolučne vyvinutá, dedične fixovaná adaptačná vlastnosť tela na normálne podmienky prostredia. Tieto stavy však môžu byť krátkodobo alebo dlhodobo mimo normálneho rozsahu. V takýchto prípadoch sú adaptačné javy charakterizované nielen obnovením zvyčajných vlastností vnútorného prostredia, ale aj krátkodobými zmenami funkcie (napríklad zvýšenie rytmu srdcovej činnosti a zvýšenie frekvencie srdcovej činnosti). dýchacie pohyby so zvýšenou svalovou prácou). Homeostázové reakcie môžu byť zamerané na:
udržiavanie známych hladín rovnovážneho stavu;
odstránenie alebo obmedzenie škodlivých faktorov;
rozvoj alebo zachovanie optimálnych foriem interakcie medzi organizmom a prostredím v zmenených podmienkach jeho existencie. Všetky tieto procesy určujú adaptáciu.
Preto pojem homeostáza znamená nielen určitú stálosť rôznych fyziologických konštánt tela, ale zahŕňa aj procesy adaptácie a koordinácie fyziologických procesov, ktoré zabezpečujú jednotu tela nielen normálne, ale aj za meniacich sa podmienok jeho existencie. .
Hlavné zložky homeostázy identifikoval C. Bernard a možno ich rozdeliť do troch skupín:
A. Látky, ktoré zabezpečujú bunkové potreby:
Látky potrebné pre tvorbu energie, rast a obnovu – glukóza, bielkoviny, tuky.
NaCl, Ca a iné anorganické látky.
Kyslík.
Vnútorná sekrécia.
B. Faktory prostredia ovplyvňujúce bunkovú aktivitu:
Osmotický tlak.
Teplota.
Koncentrácia vodíkových iónov (pH).
B. Mechanizmy zabezpečujúce štrukturálnu a funkčnú jednotu:
Dedičnosť.
Regenerácia.
Imunobiologická reaktivita.
Princíp biologickej regulácie zabezpečuje vnútorný stav organizmu (jeho obsah), ako aj vzťah medzi štádiami ontogenézy a fylogenézy. Tento princíp sa ukázal ako rozšírený. Počas jej štúdia vznikla kybernetika - veda o cieľavedomom a optimálnom riadení zložitých procesov v živej prírode, v ľudskej spoločnosti, priemysle (Berg I.A., 1962).
Živý organizmus je komplexný riadený systém, kde na seba pôsobí mnoho premenných vonkajšieho a vnútorného prostredia. Spoločná pre všetky systémy je prítomnosť vstup premenné, ktoré sa v závislosti od vlastností a zákonitostí správania systému transformujú do víkend premenných (obr. 10).
Ryža. 10 - Všeobecná schéma homeostázy živých systémov
Výstupné premenné závisia od vstupu a zákonitostí správania sa systému.
Vplyv výstupného signálu na riadiacu časť systému je tzv spätná väzba , čo má veľký význam pri samoregulácii (homeostatickej reakcii). Rozlišovať negatívne Apozitívne spätná väzba.
Negatívne spätná väzba znižuje vplyv vstupného signálu na výstupnú hodnotu podľa princípu: „čím viac (na výstupe), tým menej (na vstupe). Pomáha obnoviť homeostázu systému.
O pozitívne spätnej väzby sa veľkosť vstupného signálu zvyšuje podľa princípu: „čím viac (na výstupe), tým viac (na vstupe). Zvyšuje výslednú odchýlku od počiatočného stavu, čo vedie k narušeniu homeostázy.
Všetky typy samoregulácie však fungujú podľa rovnakého princípu: samoodchýlenie od počiatočného stavu, čo slúži ako podnet na zapnutie korekčných mechanizmov. Normálne pH krvi je teda 7,32 – 7,45. Posun pH o 0,1 vedie k srdcovej dysfunkcii. Tento princíp opísal Anokhin P.K. v roku 1935 a nazvaný princíp spätnej väzby, ktorý slúži na vykonávanie adaptačných reakcií.
Všeobecný princíp homeostatickej odpovede(Anokhin: „Teória funkčných systémov“):
odchýlka od počiatočnej úrovne → signál → aktivácia regulačných mechanizmov na princípe spätnej väzby → korekcia zmeny (normalizácia).
Takže pri fyzickej práci sa koncentrácia CO 2 v krvi zvyšuje → pH sa posúva na kyslú stranu → signál vstupuje do dýchacieho centra predĺženej miechy → odstredivé nervy vedú impulz do medzirebrových svalov a dýchanie sa prehlbuje → CO 2 v krv klesá, pH sa obnovuje.
Mechanizmy regulácie homeostázy na molekulárnej genetickej, bunkovej, organizačnej, populačno-druhovej a biosférickej úrovni.
Regulačné homeostatické mechanizmy fungujú na génovej, bunkovej a systémovej (organizmickej, populačno-druhovej a biosférickej) úrovni.
Génové mechanizmy homeostázy. Všetky javy homeostázy v tele sú geneticky podmienené. Už na úrovni primárnych génových produktov existuje priame spojenie – „jeden štruktúrny gén – jeden polypeptidový reťazec“. Okrem toho existuje kolineárna zhoda medzi nukleotidovou sekvenciou DNA a aminokyselinovou sekvenciou polypeptidového reťazca. Dedičný program individuálneho vývoja organizmu zabezpečuje vytváranie druhovo špecifických vlastností nie v konštantných, ale v meniacich sa podmienkach prostredia, v medziach dedične určenej reakčnej normy. Dvojitá helicita DNA je nevyhnutná v procesoch jej replikácie a opravy. Obe priamo súvisia so zabezpečením stability fungovania genetického materiálu.
Z genetického hľadiska možno rozlišovať medzi elementárnymi a systémovými prejavmi homeostázy. Príklady elementárnych prejavov homeostázy zahŕňajú: génovú kontrolu trinástich faktorov zrážania krvi, génovú kontrolu histokompatibility tkanív a orgánov, umožňujúcu transplantáciu.
Transplantovaná oblasť je tzv transplantácia. Organizmus, z ktorého sa odoberá tkanivo na transplantáciu, je darcu , a kto je transplantovaný - príjemcu . Úspešnosť transplantácie závisí od imunologických reakcií organizmu. Existujú autotransplantácia, syngénna transplantácia, alotransplantácia a xenotransplantácia.
Autotransplantácia – transplantácia tkaniva z toho istého organizmu. V tomto prípade sa proteíny (antigény) transplantátu nelíšia od proteínov príjemcu. Neexistuje žiadna imunologická reakcia.
Syngénna transplantácia uskutočnené u identických dvojčiat, ktoré majú rovnaký genotyp.
Alotransplantácia – transplantácia tkanív z jedného jedinca na iného, ktorý patrí k rovnakému druhu. Darca a príjemca sa líšia v antigénoch, a preto u vyšších zvierat dochádza k dlhodobému prihojeniu tkanív a orgánov.
Xenotransplantácia – darca a príjemca patria k rôznym typom organizmov. Tento typ transplantácie je úspešný u niektorých bezstavovcov, ale u vyšších živočíchov takéto transplantácie nezakorenia.
Počas transplantácie má fenomén veľký význam imunologickej tolerancie (histokompatibilita). Potlačenie imunitného systému v prípade transplantácie tkaniva (imunosupresia) sa dosiahne: potlačením aktivity imunitného systému, ožiarením, podaním antilymfatického séra, hormónov nadobličiek, chemikálií – antidepresív (imuran). Hlavnou úlohou je potlačiť nielen imunitu, ale aj imunitu proti transplantácii.
Transplantačná imunita určuje genetická konštitúcia darcu a príjemcu. Gény zodpovedné za syntézu antigénov, ktoré spôsobujú reakciu na transplantované tkanivo, sa nazývajú gény tkanivovej inkompatibility.
U ľudí je hlavným genetickým histokompatibilným systémom systém HLA (Human Leukocyte Antigen). Antigény sú celkom plne zastúpené na povrchu leukocytov a zisťujú sa pomocou antisér. Štruktúra systému u ľudí a zvierat je rovnaká. Na opis genetických lokusov a alel systému HLA bola prijatá bežná terminológia. Antigény sú označené: HLA-A 1; HLA-A 2 atď. Nové antigény, ktoré neboli definitívne identifikované, sa označujú ako W (Work). Antigény HLA systému sa delia do 2 skupín: SD a LD (obr. 11).
Antigény skupiny SD sú určené sérologickými metódami a sú určené génmi 3 sublokusov HLA systému: HLA-A; HLA-B; HLA-C.
Ryža. 11 - HLA je hlavným genetickým systémom ľudskej histokompatibility
LD - antigény sú kontrolované sublokusom HLA-D šiesteho chromozómu a stanovujú sa metódou zmiešaných kultúr leukocytov.
Každý z génov, ktoré riadia ľudské HLA antigény, má veľké množstvo alel. Sublokus HLA-A teda kontroluje 19 antigénov; HLA-B – 20; HLA-C – 5 „pracovných“ antigénov; HLA-D – 6. U ľudí bolo teda objavených už asi 50 antigénov.
Antigénny polymorfizmus HLA systému je výsledkom pôvodu niektorých od iných a úzkeho genetického prepojenia medzi nimi. Pre transplantáciu je nevyhnutná identita darcu a príjemcu pomocou HLA antigénov. Transplantácia obličky identickej v 4 antigénoch systému zaisťuje mieru prežitia 70 %; 3 – 60 %; 2 – 45 %; 1 – 25 % každý.
Existujú špeciálne centrá, ktoré vykonávajú výber darcu a príjemcu na transplantáciu, napríklad v Holandsku - „Eurotransplant“. Typizácia na základe antigénov systému HLA sa vykonáva aj v Bieloruskej republike.
Bunkové mechanizmy homeostázy sú zamerané na obnovu tkanivových buniek a orgánov v prípade narušenia ich celistvosti. Súbor procesov zameraných na obnovu zničených biologických štruktúr je tzv regenerácia. Tento proces je charakteristický pre všetky úrovne: obnovu bielkovín, zložiek bunkových organel, celých organel a buniek samotných. Obnova orgánových funkcií po úraze alebo prasknutí nervu a hojenie rán sú pre medicínu dôležité z hľadiska zvládnutia týchto procesov.
Tkanivá sa podľa ich regeneračnej schopnosti delia do 3 skupín:
Tkanivá a orgány, ktoré sa vyznačujú tým bunkový regenerácia (kosti, uvoľnené spojivové tkanivo, hematopoetický systém, endotel, mezotel, sliznice črevného traktu, dýchacieho traktu a urogenitálneho systému.
Tkanivá a orgány, ktoré sa vyznačujú tým bunkové a intracelulárne regenerácia (pečeň, obličky, pľúca, hladké a kostrové svalstvo, autonómny nervový systém, endokrinný systém, pankreas).
Látky, ktoré sa vyznačujú prevažne intracelulárne regenerácia (myokard) alebo výlučne intracelulárna regenerácia (gangliové bunky centrálneho nervového systému). Zahŕňa procesy obnovy makromolekúl a bunkových organel skladaním elementárnych štruktúr alebo ich delením (mitochondrie).
V procese evolúcie sa vytvorili 2 typy regenerácie fyziologické a reparačné .
Fyziologická regenerácia - Ide o prirodzený proces obnovy telesných prvkov počas celého života. Napríklad obnova erytrocytov a leukocytov, výmena kožného epitelu, vlasov, výmena mliečnych zubov za trvalé. Tieto procesy sú ovplyvnené vonkajšími a vnútornými faktormi.
Reparatívna regenerácia – je obnova orgánov a tkanív stratených v dôsledku poškodenia alebo poranenia. Proces sa vyskytuje po mechanických poraneniach, popáleninách, chemických alebo radiačných poraneniach, ako aj v dôsledku chorôb a chirurgických operácií.
Reparačná regenerácia sa delí na typický (homomorfóza) a atypické (heteromorfóza). V prvom prípade sa orgán, ktorý bol odstránený alebo zničený, regeneruje, v druhom sa na mieste odstráneného orgánu vyvinie ďalší.
Atypická regenerácia častejšie u bezstavovcov.
Hormóny stimulujú regeneráciu hypofýza A štítna žľaza . Existuje niekoľko spôsobov regenerácie:
Epimorfóza alebo úplná regenerácia - obnova povrchu rany, dotvorenie časti k celku (napr. opätovný rast chvosta u jašterice, končatín u mloka).
Morfollaxia – rekonštrukcia zvyšnej časti organu na celok, len rozmerovo menší. Pre túto metódu je charakteristická rekonštrukcia nového zo zvyškov starého (napríklad obnova končatiny u švábov).
Endomorfóza – obnovenie v dôsledku vnútrobunkovej reštrukturalizácie tkaniva a orgánu. V dôsledku nárastu počtu buniek a ich veľkosti sa hmotnosť orgánu približuje k pôvodnej.
U stavovcov sa reparatívna regenerácia vyskytuje v tejto forme:
Kompletná regenerácia – obnovenie pôvodného tkaniva po jeho poškodení.
Regeneračná hypertrofia , charakteristické pre vnútorné orgány. V tomto prípade sa povrch rany hojí jazvou, odstránená oblasť nerastie a tvar orgánu sa neobnoví. Hmotnosť zostávajúcej časti orgánu sa zvyšuje v dôsledku zvýšenia počtu buniek a ich veľkosti a blíži sa k pôvodnej hodnote. Takto sa u cicavcov regeneruje pečeň, pľúca, obličky, nadobličky, pankreas, slinné žľazy a štítna žľaza.
Intracelulárna kompenzačná hyperplázia bunkové ultraštruktúry. V tomto prípade sa v mieste poškodenia vytvorí jazva a obnova pôvodnej hmoty nastáva v dôsledku zväčšenia objemu buniek, a nie ich počtu na základe proliferácie (hyperplázie) vnútrobunkových štruktúr (nervového tkaniva).
Systémové mechanizmy sú zabezpečené interakciou regulačných systémov: nervové, endokrinné a imunitné .
Nervová regulácia vykonáva a koordinuje centrálny nervový systém. Nervové impulzy vstupujúce do buniek a tkanív spôsobujú nielen vzrušenie, ale regulujú aj chemické procesy a výmenu biologicky aktívnych látok. V súčasnosti je známych viac ako 50 neurohormónov. Hypotalamus teda produkuje vazopresín, oxytocín, liberíny a statíny, ktoré regulujú funkciu hypofýzy. Príkladmi systémových prejavov homeostázy sú udržiavanie konštantnej teploty a krvného tlaku.
Z hľadiska homeostázy a adaptácie je nervový systém hlavným organizátorom všetkých telesných procesov. Základom adaptácie je vyrovnávanie organizmov s podmienkami prostredia, podľa N.P. Pavlov, reflexné procesy ležia. Medzi rôznymi úrovňami homeostatickej regulácie existuje súkromná hierarchická podriadenosť v systéme regulácie vnútorných procesov organizmu (obr. 12).
mozgová kôra a časti mozgu
samoregulácia založená na princípe spätnej väzby
periférne neuroregulačné procesy, lokálne reflexy
Bunkové a tkanivové úrovne homeostázy
Ryža. 12. - Hierarchická podriadenosť v systéme regulácie vnútorných procesov tela.
Najprimárnejšiu úroveň tvoria homeostatické systémy na bunkovej a tkanivovej úrovni. Nad nimi sú periférne nervové regulačné procesy, ako sú lokálne reflexy. Ďalej v tejto hierarchii sú systémy samoregulácie určitých fyziologických funkcií s rôznymi „spätnými“ kanálmi. Vrchol tejto pyramídy zaberá mozgová kôra a mozog.
V zložitom mnohobunkovom organizme sa priame aj spätné spojenia uskutočňujú nielen nervovými, ale aj hormonálnymi (endokrinnými) mechanizmami. Každá zo žliaz, ktoré sú súčasťou endokrinného systému, ovplyvňuje ostatné orgány tohto systému a tým je ovplyvnená.
Endokrinné mechanizmy homeostáza podľa B.M. Zavadsky, to je mechanizmus interakcie plus-minus, t.j. vyrovnávanie funkčnej činnosti žľazy s koncentráciou hormónu. Pri vysokej koncentrácii hormónu (nadnormálna) je činnosť žľazy oslabená a naopak. Tento účinok sa uskutočňuje pôsobením hormónu na žľazu, ktorá ho produkuje. V mnohých žľazách sa regulácia uskutočňuje prostredníctvom hypotalamu a prednej hypofýzy, najmä počas stresovej reakcie.
Endokrinné žľazy možno rozdeliť do dvoch skupín podľa ich vzťahu k prednému laloku hypofýzy. Posledne menované sa považujú za centrálne a ostatné endokrinné žľazy sa považujú za periférne. Toto delenie je založené na skutočnosti, že predný lalok hypofýzy produkuje takzvané tropické hormóny, ktoré aktivujú niektoré periférne endokrinné žľazy. Hormóny periférnych žliaz s vnútornou sekréciou zase pôsobia na predný lalok hypofýzy, čím inhibujú sekréciu tropických hormónov.
Reakcie, ktoré zaisťujú homeostázu, nemôžu byť obmedzené na žiadnu endokrinnú žľazu, ale do tej či onej miery zahŕňajú všetky žľazy. Výsledná reakcia nadobudne reťazový priebeh a šíri sa na ďalšie efektory. Fyziologický význam hormónov spočíva v regulácii iných funkcií organizmu, a preto by mala byť reťazová povaha vyjadrená čo najviac.
Neustále poruchy v prostredí tela prispievajú k udržaniu jeho homeostázy počas dlhého života. Ak vytvoríte životné podmienky, v ktorých nič nespôsobí výrazné zmeny vo vnútornom prostredí, potom bude organizmus pri stretnutí s prostredím úplne neozbrojený a čoskoro zomrie.
Kombinácia nervových a endokrinných regulačných mechanizmov v hypotalame umožňuje komplexné homeostatické reakcie spojené s reguláciou viscerálnej funkcie organizmu. Nervový a endokrinný systém sú jednotiacim mechanizmom homeostázy.
Príkladom všeobecnej reakcie nervových a humorálnych mechanizmov je stresový stav, ktorý vzniká v nepriaznivých životných podmienkach a hrozí narušenie homeostázy. Pri strese sa pozoruje zmena stavu väčšiny systémov: svalový, dýchací, kardiovaskulárny, tráviaci, zmyslové orgány, krvný tlak, zloženie krvi. Všetky tieto zmeny sú prejavom individuálnych homeostatických reakcií zameraných na zvýšenie odolnosti organizmu voči nepriaznivým faktorom. Rýchla mobilizácia síl organizmu pôsobí ako ochranná reakcia na stres.
Pri „somatickom strese“ sa problém zvyšovania celkovej odolnosti tela rieši podľa schémy znázornenej na obrázku 13.
Ryža. 13 - Schéma na zvýšenie celkovej odolnosti organizmu počas
