Mechanizmy regulácie fyziologických funkcií. Homeostáza

18.10.2019

Koncept predstavil americký psychológ W.B. Cannon vo vzťahu k akýmkoľvek procesom, ktoré menia pôvodný stav alebo sériu stavov, iniciujú nové procesy zamerané na obnovenie pôvodných podmienok. Mechanický homeostat je termostat. Termín sa používa vo fyziologickej psychológii na opis množstva zložitých mechanizmov pôsobiacich v autonómnom nervovom systéme na reguláciu faktorov, ako je telesná teplota, biochemické zloženie, krvný tlak, vodná bilancia, metabolizmus atď. napríklad zmena telesnej teploty iniciuje rôzne procesy, ako je triaška, zvýšený metabolizmus, zvýšenie alebo udržanie tepla, kým sa nedosiahne normálna teplota. Príkladmi psychologických teórií homeostatického charakteru sú teória rovnováhy (Heider, 1983), teória kongruencie (Osgood, Tannenbaum, 1955), teória kognitívnej disonancie (Festinger, 1957), teória symetrie (Newcomb, 1953). ) atď. Ako alternatíva k homeostatickému prístupu sa navrhuje heterostatický prístup, ktorý predpokladá zásadnú možnosť existencie rovnovážnych stavov v rámci jedného celku (pozri heterostázu).

HOMEOSTÁZA

Homeostáza) - udržiavanie rovnováhy medzi protichodnými mechanizmami alebo systémami; základný princíp fyziológie, ktorý treba považovať aj za základný zákon duševného správania.

HOMEOSTÁZA

homeostáza) Tendencia organizmov udržiavať svoj stály stav. Podľa Cannona (1932), pôvodcu termínu: „Organizmy, zložené z hmoty charakterizovanej najvyšším stupňom nestálosti a nestability, nejakým spôsobom zvládli metódy udržiavania stálosti a udržiavania stability v podmienkach, ktoré by sa mali rozumne považovať za absolútne deštruktívne. " Freudov PRINCÍP ROZTEŠENIA - NEPĽÚSŤ a Fechnerov PRINCÍP KONŠTANCIE, ktoré použil, sa zvyčajne považujú za psychologické koncepty podobné fyziologickému konceptu homeostázy, t.j. predpokladajú naprogramovanú tendenciu udržiavať psychické NAPÄTIE na konštantnej optimálnej úrovni, podobne ako má telo tendenciu udržiavať konštantnú chémiu krvi, teplotu atď.

HOMEOSTÁZA

pohyblivý rovnovážny stav určitého systému, udržiavaný jeho protipôsobením vonkajších a vnútorných faktorov, ktoré narúšajú rovnováhu. Udržiavanie stálosti rôznych fyziologických parametrov tela. Pojem homeostáza bol pôvodne vyvinutý vo fyziológii na vysvetlenie stálosti vnútorného prostredia tela a stálosti jeho základných fyziologických funkcií. Túto myšlienku rozvinul americký fyziológ W. Cannon v doktríne múdrosti tela ako otvoreného systému, ktorý nepretržite udržiava stabilitu. Po prijatí signálov o zmenách, ktoré ohrozujú systém, telo zapne zariadenia, ktoré pokračujú v činnosti, kým sa nevráti do rovnovážneho stavu, na predchádzajúce hodnoty parametrov. Princíp homeostázy sa z fyziológie presunul do kybernetiky a iných vied vrátane psychológie, pričom nadobudol všeobecnejší význam ako princíp systémového prístupu a samoregulácie na základe spätnej väzby. Myšlienka, že každý systém sa snaží udržiavať stabilitu, sa preniesla do interakcie organizmu s prostredím. Tento prenos je typický najmä:

1) pre neobehaviorizmus, ktorý verí, že nová motorická reakcia je konsolidovaná v dôsledku oslobodenia tela od potreby, ktorá narušila jeho homeostázu;

2) pre koncepciu J. Piageta, ktorá sa domnieva, že duševný vývoj nastáva v procese vyrovnávania organizmu s prostredím;

3) pre teóriu poľa K. Lewina, podľa ktorej motivácia vzniká v nerovnovážnom „systéme stresov“;

4) pre Gestalt psychológiu, ktorá poznamenáva, že keď je narušená rovnováha zložky mentálneho systému, snaží sa ju obnoviť. Princíp homeostázy však pri vysvetľovaní fenoménu sebaregulácie nedokáže odhaliť zdroj zmien v psychike a jej činnosti.

HOMEOSTÁZA

grécky homeios - podobný, podobný, statis - státie, nehybnosť). Pohyblivá, ale stabilná rovnováha akéhokoľvek systému (biologického, mentálneho), vďaka jeho odolnosti voči vnútorným a vonkajším faktorom, ktoré túto rovnováhu narúšajú (pozri Cannonova talamická teória emócií. Princíp G. je široko používaný vo fyziológii, kybernetike, psychológii, vysvetľuje adaptačnú schopnosť Duševné zdravie tela udržuje optimálne podmienky pre fungovanie mozgu a nervového systému v procese života.

HOMEOSTÁZA (IS)

z gréčtiny homoios - podobný + stáza - stojaci; písmen, čo znamená „byť v rovnakom stave“).

1. V úzkom (fyziologickom) zmysle G. - procesy udržiavania relatívnej stálosti hlavných charakteristík vnútorného prostredia tela (napríklad stálosť telesnej teploty, krvného tlaku, hladiny cukru v krvi atď.) v širokom spektre podmienok prostredia. Dôležitú úlohu pri G. zohráva spoločná činnosť vegetatívneho systému. s, hypotalamus a mozgový kmeň, ako aj endokrinný systém, s čiastočne neurohumorálnou reguláciou G. Vykonáva sa „autonómne“ od psychiky a správania. Hypotalamus „rozhoduje“, pri ktorom porušení G. je potrebné prejsť na vyššie formy adaptácie a spustiť mechanizmus biologickej motivácie správania (pozri Hypotéza redukcie pohonu, Potreby).

Výraz "G." zaviedol Amer. fyziológ Walter Cannon (Cannon, 1871-1945) v roku 1929, avšak koncepcia vnútorného prostredia a koncepcia jeho stálosti boli vyvinuté oveľa skôr ako Francúzi. fyziológ Claude Bernard (Bernard, 1813-1878).

2. V širšom zmysle pojem "G." aplikované na rôzne systémy (biocenózy, populácie, jednotlivcov, sociálne systémy atď.). (B.M.)

Homeostáza

homeostáza) Aby komplexné organizmy prežili a mohli sa voľne pohybovať v meniacich sa a často nepriateľských podmienkach prostredia, potrebujú udržiavať svoje vnútorné prostredie relatívne konštantné. Túto vnútornú konzistenciu nazval Walter B. Cannon „G“. Cannon opísal svoje zistenia ako príklady udržiavania stabilných stavov v otvorených systémoch. V roku 1926 navrhol pre takýto stabilný stav výraz „G“. a navrhol systém postulátov týkajúcich sa jeho povahy, ktorý bol následne rozšírený v rámci prípravy na publikáciu prehľadu v tom čase známych homeostatických a regulačných mechanizmov. Cannon tvrdil, že telo je prostredníctvom homeostatických reakcií schopné udržiavať stabilitu medzibunkovej tekutiny (fluidná matrica), kontrolovať ju a regulovať. telesnú teplotu, krvný tlak a ďalšie parametre vnútorného prostredia, ktorých udržiavanie v určitých medziach je nevyhnutné pre život. G. tj sa udržiava vo vzťahu k úrovniam prísunu látok potrebných pre normálne fungovanie buniek. Koncept G. navrhnutý Cannonom sa objavil vo forme súboru ustanovení týkajúcich sa existencie, povahy a princípov samoregulačných systémov. Zdôraznil, že komplexné živé bytosti sú otvorené systémy, tvorené z meniacich sa a nestabilných komponentov, neustále podliehajúcich rušivým vonkajším vplyvom vďaka tejto otvorenosti. Tieto systémy, ktoré sa neustále usilujú o zmenu, si musia napriek tomu zachovať stálosť vo vzťahu k životnému prostrediu, aby si zachovali podmienky priaznivé pre život. Korekcia v takýchto systémoch musí prebiehať nepretržite. Preto G. charakterizuje skôr relatívne ako absolútne stabilný stav. Koncept otvoreného systému spochybnil všetky tradičné predstavy o adekvátnej jednotke analýzy pre organizmus. Ak sú napríklad srdce, pľúca, obličky a krv súčasťou samoregulačného systému, potom ich činnosť alebo funkcie nemožno pochopiť tak, že študujeme každý z nich samostatne. Úplné pochopenie je možné len prostredníctvom poznania toho, ako každá z týchto častí funguje v spojení s ostatnými. Koncept otvoreného systému tiež spochybňuje všetky tradičné pohľady na príčinnú súvislosť a navrhuje komplexné vzájomné určenie namiesto jednoduchej sekvenčnej alebo lineárnej príčinnej súvislosti. G. sa tak stala novou perspektívou pre uvažovanie o správaní rôznych druhov systémov a pre chápanie ľudí ako prvkov otvorených systémov. Pozri tiež Adaptácia, Všeobecný adaptačný syndróm, Všeobecné systémy, Model šošovky, Otázka vzťahu medzi dušou a telom R. Enfield

HOMEOSTÁZA

všeobecný princíp samoregulácie živých organizmov, ktorý sformuloval Cannon v roku 1926. Perls dôrazne zdôrazňuje dôležitosť tohto konceptu vo svojej práci The Gestalt Approach and Eye Witness to Therapy, ktorá začala v roku 1950, dokončila v roku 1970 a vydala po jeho smrti v roku 1973.

Homeostáza

Proces, ktorým telo udržuje rovnováhu vo svojom vnútornom fyziologickom prostredí. Prostredníctvom homeostatických impulzov dochádza k nutkaniu jesť, piť a regulovať telesnú teplotu. Napríklad zníženie telesnej teploty spúšťa mnohé procesy (napríklad triašku), ktoré pomáhajú obnoviť normálnu teplotu. Homeostáza teda iniciuje ďalšie procesy, ktoré fungujú ako regulátory a obnovujú optimálny stav. Analógom je systém ústredného kúrenia s termostatickou reguláciou. Keď teplota v miestnosti klesne pod teplotu nastavenú na termostate, zapne sa parný kotol, ktorý čerpá horúcu vodu do vykurovacieho systému, čím zvyšuje teplotu. Keď teplota v miestnosti dosiahne normálnu úroveň, termostat vypne parný kotol.

HOMEOSTÁZA

homeostáza) je fyziologický proces udržiavania stálosti vnútorného prostredia organizmu (pozn. red.), pri ktorom sa rôzne parametre organizmu (napríklad krvný tlak, telesná teplota, acidobázická rovnováha) udržiavajú v rovnováhe aj napriek meniace sa podmienky prostredia. - Homeostatický.

Homeostáza

Tvorenie slov. Pochádza z gréčtiny. homoios - podobné + stáza - nehybnosť.

Špecifickosť. Proces, ktorým sa dosahuje relatívna stálosť vnútorného prostredia organizmu (stálosť telesnej teploty, krvného tlaku, koncentrácie cukru v krvi). Neuropsychickú homeostázu možno identifikovať ako samostatný mechanizmus, ktorý zabezpečuje zachovanie a udržiavanie optimálnych podmienok pre fungovanie nervového systému v procese realizácie rôznych foriem činnosti.

HOMEOSTÁZA

V doslovnom preklade z gréčtiny to znamená ten istý štát. Americký fyziológ W.B. Cannon tento termín zaviedol na označenie akéhokoľvek procesu, ktorý mení existujúci stav alebo súbor okolností a v dôsledku toho iniciuje ďalšie procesy, ktoré vykonávajú regulačné funkcie a obnovujú pôvodný stav. Termostat je mechanický homeostat. Tento termín sa používa vo fyziologickej psychológii na označenie množstva zložitých biologických mechanizmov, ktoré pôsobia prostredníctvom autonómneho nervového systému, regulujú faktory ako telesná teplota, telesné tekutiny a ich fyzikálne a chemické vlastnosti, krvný tlak, vodná bilancia, metabolizmus atď. Napríklad zníženie telesnej teploty spúšťa sériu procesov, ako je triaška, piloerekcia a zvýšený metabolizmus, ktoré spôsobujú a udržiavajú vysokú teplotu až do dosiahnutia normálnej teploty.

HOMEOSTÁZA

z gréčtiny homoios – podobný + stáza – stav, nehybnosť) – typ dynamickej rovnováhy charakteristický pre komplexné samoregulačné systémy a spočívajúci v udržiavaní parametrov podstatných pre systém v prijateľných medziach. Výraz "G." navrhol americký fyziológ W. Cannon v roku 1929 na opis stavu ľudského tela, zvierat a rastlín. Potom sa tento koncept rozšíril v kybernetike, psychológii, sociológii atď. Štúdium homeostatických procesov zahŕňa identifikáciu: 1) parametrov, významných zmien, ktoré narušujú normálne fungovanie systému; 2) limity prípustných zmien týchto parametrov pod vplyvom vonkajších a vnútorných podmienok prostredia; 3) súbor špecifických mechanizmov, ktoré začnú fungovať, keď hodnoty premenných prekročia tieto hranice (B. G. Yudin, 2001). Každá konfliktná reakcia ktorejkoľvek zo strán pri vzniku a rozvoji konfliktu nie je nič iné ako túžba zachovať si svoje G. Parametrom, ktorého zmena spúšťa konfliktný mechanizmus, je škoda predpovedaná ako dôsledok konania protivníka. Dynamiku konfliktu a rýchlosť jeho eskalácie reguluje spätná väzba: reakcia jednej strany na konflikt na činy druhej strany. Za posledných 20 rokov sa Rusko vyvíjalo ako systém so stratenými, zablokovanými alebo extrémne oslabenými spätnoväzbovými spojeniami. Preto je správanie štátu a spoločnosti v konfliktoch tohto obdobia, ktoré zničilo občiansku spoločnosť krajiny, iracionálne. Aplikácia G. teórie na analýzu a reguláciu sociálnych konfliktov môže výrazne zvýšiť efektivitu práce domácich konfliktológov.

Homeostáza (gr. homoios - rovnaký, podobný, stáza - stabilita, rovnováha) je súbor koordinovaných reakcií, ktoré zabezpečujú udržanie alebo obnovenie stálosti vnútorného prostredia organizmu. V polovici devätnásteho storočia zaviedol francúzsky fyziológ Claude Bernard pojem vnútorné prostredie, ktoré považoval za súbor telesných tekutín. Tento koncept rozšíril americký fyziológ Walter Cannon, ktorý pod vnútorným prostredím myslel celý súbor tekutín (krv, lymfa, tkanivový mok), ktoré sa podieľajú na metabolizme a udržiavaní homeostázy. Ľudské telo sa prispôsobuje neustále sa meniacim podmienkam prostredia, ale vnútorné prostredie zostáva konštantné a jeho ukazovatele kolíšu vo veľmi úzkych medziach. Preto môže človek žiť v rôznych podmienkach prostredia. Zvlášť opatrne a jemne sa regulujú niektoré fyziologické parametre, napríklad telesná teplota, krvný tlak, glukóza, plyny, soli, ióny vápnika v krvi, acidobázická rovnováha, objem krvi, jej osmotický tlak, chuť do jedla a mnohé ďalšie. Regulácia prebieha na princípe negatívnej spätnej väzby medzi receptormi f, ktoré zisťujú zmeny týchto ukazovateľov a riadiacich systémov. Zníženie jedného z parametrov je teda zachytené zodpovedajúcim receptorom, z ktorého sú impulzy vysielané do jednej alebo druhej štruktúry mozgu, na príkaz ktorého autonómny nervový systém zapína zložité mechanizmy na vyrovnávanie zmien, ku ktorým došlo. . Mozog používa dva hlavné systémy na udržanie homeostázy: autonómny a endokrinný. Pripomeňme, že hlavnou funkciou autonómneho nervového systému je udržiavať stálosť vnútorného prostredia tela, čo sa uskutočňuje v dôsledku zmien v činnosti sympatických a parasympatických častí autonómneho nervového systému. Ten je zase riadený hypotalamom a hypotalamus mozgovou kôrou. Endokrinný systém prostredníctvom hormónov reguluje funkciu všetkých orgánov a systémov. Okrem toho je samotný endokrinný systém pod kontrolou hypotalamu a hypofýzy. Homeostáza (grécky homoios - identické a stáza - stav, nehybnosť)

Keď sa naše predstavy o normálnej, a ešte viac patologickej fyziológii stávali komplexnejšími, bol tento pojem objasnený ako homeokinéza, t.j. pohyblivá rovnováha, rovnováha neustále sa meniacich procesov. Telo je utkané z miliónov „homeokinetiky“. Táto obrovská živá galaxia určuje funkčný stav všetkých orgánov a buniek, ktoré komunikujú s regulačnými peptidmi. Rovnako ako globálne ekonomické a finančné systémy – mnohé firmy, priemyselné odvetvia, továrne, banky, burzy, trhy, obchody... A medzi nimi – „konvertibilná mena“ – neuropeptidy. Všetky bunky tela neustále syntetizujú a udržiavajú určitú, funkčne potrebnú hladinu regulačných peptidov. Keď sa však vyskytnú odchýlky od „stacionárnosti“, ich biosyntéza (v tele ako celku alebo v jeho jednotlivých „lokusoch“) sa buď zvýši, alebo zníži. Takéto výkyvy sa vyskytujú neustále, pokiaľ ide o adaptačné reakcie (zvykanie na nové podmienky), výkon práce (fyzické alebo emocionálne činy), stav pred chorobou - keď telo „zapne“ zvýšenú ochranu pred poruchami funkčnej rovnováhy . Klasickým prípadom udržiavania rovnováhy je regulácia krvného tlaku. Existujú skupiny peptidov, medzi ktorými existuje neustála konkurencia - zvýšenie / zníženie krvného tlaku. Na to, aby ste mohli behať, vyliezť na horu, naparovať sa v saune, vystupovať na pódiu a napokon aj myslieť, je potrebné funkčne dostatočné zvýšenie krvného tlaku. Akonáhle však práca skončí, začnú pôsobiť regulátory, ktoré zabezpečia „upokojenie“ srdca a normálny tlak v cievach. Vazoaktívne peptidy neustále interagujú, aby „umožnili“ zvýšenie tlaku na takú a takú úroveň (nie viac, inak sa cievny systém „zničí“; známym a trpkým príkladom je mŕtvica) a tak, aby po dokončenie fyziologicky nevyhnutnej práce

Ako je známe, živá bunka je mobilný, samoregulačný systém. Jeho vnútorná organizácia je podporovaná aktívnymi procesmi zameranými na obmedzenie, predchádzanie alebo elimináciu posunov spôsobených rôznymi vplyvmi z vonkajšieho a vnútorného prostredia. Schopnosť vrátiť sa do pôvodného stavu po odchýlke od určitej priemernej úrovne spôsobenej jedným alebo druhým „rušivým“ faktorom je hlavnou vlastnosťou bunky. Mnohobunkový organizmus je integrálna organizácia, ktorej bunkové prvky sú špecializované na vykonávanie rôznych funkcií. Interakcia v tele sa uskutočňuje komplexnými regulačnými, koordinačnými a korelačnými mechanizmami za účasti nervových, humorálnych, metabolických a iných faktorov. Mnohé jednotlivé mechanizmy regulujúce vnútro- a medzibunkové vzťahy majú v niektorých prípadoch vzájomne opačné (antagonistické) účinky, ktoré sa navzájom vyrovnávajú. To vedie k vytvoreniu mobilného fyziologického zázemia (fyziologickej rovnováhy) v tele a umožňuje živému systému udržiavať relatívnu dynamickú stálosť aj napriek zmenám prostredia a posunom, ktoré vznikajú počas života organizmu.

Termín „homeostáza“ navrhol v roku 1929 fyziológ W. Cannon, ktorý veril, že fyziologické procesy, ktoré udržujú stabilitu v tele, sú také zložité a rôznorodé, že je vhodné ich kombinovať pod všeobecným názvom homeostáza. C. Bernard však už v roku 1878 napísal, že všetky životné procesy majú jediný cieľ – udržanie stálosti životných podmienok v našom vnútornom prostredí. Podobné tvrdenia sa nachádzajú v prácach mnohých bádateľov 19. a prvej polovice 20. storočia. (E. Pfluger, S. Richet, Frederic (L.A. Fredericq), I.M. Sechenov, I.P. Pavlov, K.M. Bykov a ďalší). Veľký význam pre štúdium problému homeostázy mali práce L.S. Stern (s kolegami), venovaný úlohe bariérových funkcií, ktoré regulujú zloženie a vlastnosti mikroprostredia orgánov a tkanív.

Samotná myšlienka homeostázy nezodpovedá konceptu stabilnej (nekolísajúcej) rovnováhy v tele - princíp rovnováhy nie je použiteľný pre zložité fyziologické a biochemické procesy vyskytujúce sa v živých systémoch. Nesprávne je aj porovnávanie homeostázy s rytmickým kolísaním vnútorného prostredia. Homeostáza v širšom zmysle zahŕňa problematiku cyklického a fázového priebehu reakcií, kompenzáciu, reguláciu a samoreguláciu fyziologických funkcií, dynamiku vzájomnej závislosti nervových, humorálnych a iných zložiek regulačného procesu. Hranice homeostázy môžu byť pevné a flexibilné, meniace sa v závislosti od individuálneho veku, pohlavia, sociálnych, profesionálnych a iných podmienok.

Mimoriadny význam pre život tela má stálosť zloženia krvi – tekutej matrice tela, ako uvádza W. Cannon. Známa je stabilita jeho aktívnej reakcie (pH), osmotický tlak, pomer elektrolytov (sodík, vápnik, chlór, horčík, fosfor), obsah glukózy, počet vytvorených prvkov a pod. Napríklad pH krvi spravidla nepresahuje 7,35-7,47. Aj ťažké poruchy acidobázického metabolizmu s patológiou akumulácie kyseliny v tkanivovej tekutine, napríklad pri diabetickej acidóze, majú veľmi malý vplyv na aktívnu reakciu krvi. Napriek tomu, že osmotický tlak krvi a tkanivového moku podlieha neustálym výkyvom v dôsledku neustáleho prísunu osmoticky aktívnych produktov intersticiálneho metabolizmu, zostáva na určitej úrovni a mení sa len za určitých závažných patologických stavov.

Udržiavanie konštantného osmotického tlaku má prvoradý význam pre metabolizmus vody a udržiavanie iónovej rovnováhy v tele (pozri Metabolizmus voda-soľ). Koncentrácia sodíkových iónov vo vnútornom prostredí je najkonštantnejšia. Obsah ostatných elektrolytov sa tiež pohybuje v úzkych medziach. Prítomnosť veľkého počtu osmoreceptorov v tkanivách a orgánoch, vrátane centrálnych nervových formácií (hypotalamus, hipokampus), a koordinovaný systém regulátorov metabolizmu vody a zloženia iónov umožňuje telu rýchlo eliminovať zmeny osmotického tlaku krvi, ktoré sa vyskytujú napríklad pri zavádzaní vody do tela.

Napriek tomu, že krv predstavuje celkové vnútorné prostredie tela, bunky orgánov a tkanív s ňou neprichádzajú priamo do kontaktu.

V mnohobunkových organizmoch má každý orgán svoje vnútorné prostredie (mikroprostredie), zodpovedajúce jeho štruktúrnym a funkčným charakteristikám a normálny stav orgánov závisí od chemického zloženia, fyzikálno-chemických, biologických a iných vlastností tohto mikroprostredia. Jeho homeostáza je určená funkčným stavom histohematických bariér a ich priepustnosťou v smere krv→tkanivový mok, tkanivový mok→krv.

Stálosť vnútorného prostredia pre činnosť centrálneho nervového systému je obzvlášť dôležitá: aj malé chemické a fyzikálno-chemické zmeny, ktoré sa vyskytujú v mozgovomiechovom moku, gliách a pericelulárnych priestoroch, môžu spôsobiť prudké narušenie toku životne dôležitých procesov v jednotlivé neuróny alebo v ich súboroch. Komplexný homeostatický systém, vrátane rôznych neurohumorálnych, biochemických, hemodynamických a iných regulačných mechanizmov, je systémom na zabezpečenie optimálnej hladiny krvného tlaku. V tomto prípade je horná hranica hladiny krvného tlaku určená funkčnosťou baroreceptorov cievneho systému tela a dolná hranica je určená potrebami krvného zásobovania tela.

Medzi najpokročilejšie homeostatické mechanizmy v tele vyšších živočíchov a človeka patria termoregulačné procesy; U homeotermických živočíchov nepresahujú teplotné výkyvy vo vnútorných častiach tela pri najdramatickejších zmenách teploty prostredia desatiny stupňa.

Rôzni vedci vysvetľujú všeobecné biologické mechanizmy, ktoré sú základom homeostázy, rôznymi spôsobmi. W. Cannon teda pripisoval mimoriadny význam vyššiemu nervovému systému L. A. Orbeli považoval adaptačno-trofickú funkciu sympatického nervového systému za jeden z vedúcich faktorov homeostázy. Organizačná úloha nervového aparátu (princíp nervizmu) je základom všeobecne známych predstáv o podstate princípov homeostázy (I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, A. D. Speransky a ďalší). Avšak ani princíp dominancie (A. A. Ukhtomsky), ani teória bariérových funkcií (L. S. Stern), ani všeobecný adaptačný syndróm (G. Selye), ani teória funkčných systémov (P. K. Anokhin), ani hypotalamická regulácia tzv. homeostáza (N.I. Grashchenkov) a mnohé ďalšie teórie úplne neriešia problém homeostázy.

V niektorých prípadoch nie je myšlienka homeostázy úplne legitímne používaná na vysvetlenie izolovaných fyziologických stavov, procesov a dokonca aj sociálnych javov. Takto sa v literatúre objavili pojmy „imunologický“, „elektrolyt“, „systémový“, „molekulárny“, „fyzikálno-chemický“, „genetická homeostáza“ a podobne. Boli urobené pokusy zredukovať problém homeostázy na princíp samoregulácie. Príkladom riešenia problému homeostázy z pohľadu kybernetiky je Ashbyho pokus (W. R. Ashby, 1948) skonštruovať samoregulačné zariadenie, ktoré simuluje schopnosť živých organizmov udržiavať hladinu určitých veličín vo fyziologicky prijateľných medziach. Niektorí autori považujú vnútorné prostredie tela za komplexný reťazový systém s mnohými „aktívnymi vstupmi“ (vnútorné orgány) a jednotlivými fyziologickými ukazovateľmi (prúd krvi, krvný tlak, výmena plynov a pod.), hodnotu každého z nich ktorá je určená činnosťou „vstupov“.

V praxi sa výskumníci a lekári stretávajú s otázkami hodnotenia adaptačných (adaptívnych) alebo kompenzačných schopností organizmu, ich regulácie, posilňovania a mobilizácie a predikcie reakcií organizmu na rušivé vplyvy. Niektoré stavy vegetatívnej nestability, spôsobené nedostatočnosťou, nadbytkom alebo nedostatočnosťou regulačných mechanizmov, sú považované za „choroby homeostázy“. S určitou konvenciou to môžu byť funkčné poruchy normálneho fungovania organizmu spojené s jeho starnutím, nútená reštrukturalizácia biologických rytmov, niektoré javy vegetatívnej dystónie, hyper- a hypokompenzačná reaktivita pri stresových a extrémnych vplyvoch a pod.

Na posúdenie stavu homeostatických mechanizmov vo fyziol. V experimente aj v klinovej praxi sa využívajú rôzne dávkované funkčné testy (chlad, teplo, adrenalín, inzulín, mesatón a iné) so stanovením pomeru biologicky aktívnych látok (hormóny, mediátory, metabolity) v krvi a moči. a tak ďalej.

Biofyzikálne mechanizmy homeostázy

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 môže organizmus a bunka existovať a prispôsobiť sa podmienkam prostredia, za ktorých sa môže v biologickom systéme vytvoriť stacionárny priebeh fyzikálno-chemických procesov, to znamená homeostáza. Hlavná úloha pri vytváraní homeostázy patrí predovšetkým bunkovým membránovým systémom, 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, nezvyčajné 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 činidlá spôsobujúce tvorbu radikálov – ionizujúce žiarenie, infekčné toxíny, niektoré potraviny, nikotín, ale aj nedostatok vitamínov a pod.

Jedným z hlavných faktorov stabilizujúcich homeostatický stav a funkcie membrán sú bioantioxidanty, ktoré inhibujú rozvoj reakcií oxidačných radikálov.

Vlastnosti homeostázy u detí súvisiace s vekom

Vlastnosti homeostázy u detí súvisiace s vekom. Stálosť vnútorného prostredia tela a relatívna stálosť fyzikálnych a chemických ukazovateľov v detskom veku je zabezpečená výraznou prevahou anabolických metabolických procesov nad katabolickými. Toto je nevyhnutná podmienka rastu a odlišuje telo dieťaťa od tela dospelých, u ktorých je intenzita metabolických procesov v stave dynamickej rovnováhy. V tomto ohľade sa ukazuje, že neuroendokrinná regulácia homeostázy tela dieťaťa je intenzívnejšia ako u dospelých. Každé vekové obdobie je charakterizované špecifickými vlastnosťami mechanizmov homeostázy a ich regulácie. Preto deti oveľa častejšie ako dospelí pociťujú vážne poruchy homeostázy, často život ohrozujúce. Tieto poruchy sú najčastejšie spojené s nezrelosťou homeostatických funkcií obličiek, s poruchami gastrointestinálneho traktu alebo dýchacej funkcie pľúc.

Rast dieťaťa, vyjadrený nárastom hmotnosti jeho buniek, je sprevádzaný zreteľnými zmenami v distribúcii tekutín v tele (pozri Metabolizmus voda-soľ). Absolútny nárast objemu extracelulárnej tekutiny zaostáva za rýchlosťou celkového prírastku hmotnosti, preto relatívny objem vnútorného prostredia vyjadrený v percentách telesnej hmotnosti s vekom klesá. Táto závislosť sa prejavuje najmä v prvom roku po narodení. U starších detí sa rýchlosť zmeny relatívneho objemu extracelulárnej tekutiny znižuje. Systém na reguláciu stálosti objemu tekutiny (regulácia objemu) poskytuje kompenzáciu odchýlok vo vodnej bilancii v pomerne úzkych medziach. Vysoký stupeň hydratácie tkanív u novorodencov a malých detí určuje, že potreba vody dieťaťa (na jednotku telesnej hmotnosti) je výrazne vyššia ako u dospelých. Strata vody alebo jej obmedzenie rýchlo vedie k rozvoju dehydratácie v dôsledku extracelulárneho sektora, teda vnútorného prostredia. Zároveň obličky - hlavné výkonné orgány v systéme regulácie objemu - neposkytujú úsporu vody. Limitujúcim faktorom regulácie je nezrelosť renálneho tubulárneho systému. Kritickým znakom neuroendokrinnej kontroly homeostázy u novorodencov a malých detí je relatívne vysoká sekrécia a renálna exkrécia aldosterónu, čo má priamy vplyv na stav hydratácie tkaniva a renálnu tubulárnu funkciu.

Obmedzená je aj regulácia osmotického tlaku krvnej plazmy a extracelulárnej tekutiny u detí. Osmolarita vnútorného prostredia kolíše v širšom rozsahu (±50 mOsm/l) ako u dospelých (±6 mOsm/l). Je to spôsobené väčším povrchom tela na 1 kg hmotnosti, a teda výraznejšími stratami vody pri dýchaní, ako aj nezrelosťou obličkových mechanizmov koncentrácie moču u detí. Poruchy homeostázy, prejavujúce sa hyperosmózou, sú bežné najmä u detí v novorodeneckom období a prvých mesiacoch života; vo vyššom veku začína prevládať hypoosmóza spojená najmä s ochoreniami tráviaceho traktu alebo nočnými chorobami. Menej skúmaná je iónová regulácia homeostázy, ktorá úzko súvisí s činnosťou obličiek a charakterom výživy.

Predtým sa verilo, že hlavným faktorom určujúcim osmotický tlak extracelulárnej tekutiny bola koncentrácia sodíka, ale novšie štúdie ukázali, že neexistuje úzka korelácia medzi obsahom sodíka v krvnej plazme a hodnotou celkového osmotického tlaku. v patológii. Výnimkou je plazmatická hypertenzia. Preto vykonávanie homeostatickej terapie podávaním roztokov glukózy a soli vyžaduje sledovanie nielen obsahu sodíka v sére alebo krvnej plazme, ale aj zmien celkovej osmolarity extracelulárnej tekutiny. Veľký význam pri udržiavaní celkového osmotického tlaku vo vnútornom prostredí má koncentrácia cukru a močoviny. Obsah týchto osmoticky aktívnych látok a ich vplyv na metabolizmus voda-soľ sa môže pri mnohých patologických stavoch prudko zvýšiť. Preto v prípade akýchkoľvek porúch homeostázy je potrebné určiť koncentráciu cukru a močoviny. Vzhľadom na uvedené môže u malých detí pri narušení režimu voda-soľ a bielkoviny vzniknúť stav latentnej hyper- alebo hypoosmózy, hyperazotémia (E. Kerpel-Froniusz, 1964).

Dôležitým ukazovateľom charakterizujúcim homeostázu u detí je koncentrácia vodíkových iónov v krvi a extracelulárnej tekutine. V prenatálnom a skorom postnatálnom období regulácia acidobázickej rovnováhy úzko súvisí so stupňom nasýtenia krvi kyslíkom, čo sa vysvetľuje relatívnou prevahou anaeróbnej glykolýzy v bioenergetických procesoch. Navyše aj mierna hypoxia u plodu je sprevádzaná akumuláciou kyseliny mliečnej v jeho tkanivách. Okrem toho nezrelosť acidogenetickej funkcie obličiek vytvára predpoklady pre rozvoj „fyziologickej“ acidózy. Kvôli zvláštnostiam homeostázy sa u novorodencov často vyskytujú poruchy, ktoré hraničia medzi fyziologickými a patologickými.

Reštrukturalizácia neuroendokrinného systému počas puberty je tiež spojená so zmenami v homeostáze. Funkcie výkonných orgánov (obličky, pľúca) však v tomto veku dosahujú maximálny stupeň zrelosti, takže ťažké syndrómy alebo choroby homeostázy sú zriedkavé a častejšie hovoríme o kompenzovaných zmenách metabolizmu, ktoré sa dajú zistiť len s biochemickým krvným testom. V ambulancii na charakterizáciu homeostázy u detí je potrebné vyšetriť nasledovné ukazovatele: hematokrit, celkový osmotický tlak, obsah sodíka, draslíka, cukru, hydrogénuhličitanov a močoviny v krvi, ako aj pH krvi, pO 2 a pCO 2.

Vlastnosti homeostázy v starobe a senilnom veku

Vlastnosti homeostázy v starobe a senilnom veku. Rovnaká úroveň homeostatických hodnôt v rôznych vekových obdobiach je udržiavaná v dôsledku rôznych posunov v systémoch ich regulácie. Napríklad stálosť hladiny krvného tlaku u mladých ľudí je udržiavaná v dôsledku vyššieho srdcového výdaja a nízkeho celkového periférneho vaskulárneho odporu a u starších a senilných ľudí - v dôsledku vyššieho celkového periférneho odporu a poklesu srdcového výdaja. Počas starnutia organizmu sa udržiava stálosť najdôležitejších fyziologických funkcií v podmienkach klesajúcej spoľahlivosti a znižovania možného rozsahu fyziologických zmien homeostázy. Zachovanie relatívnej homeostázy pri významných štrukturálnych, metabolických a funkčných zmenách sa dosahuje tým, že súčasne dochádza nielen k zániku, narušeniu a degradácii, ale aj k rozvoju špecifických adaptačných mechanizmov. Vďaka tomu sa udržiava konštantná hladina krvného cukru, pH krvi, osmotický tlak, potenciál bunkovej membrány atď.

Významný význam pri udržiavaní homeostázy počas procesu starnutia majú zmeny v mechanizmoch neurohumorálnej regulácie, zvýšenie citlivosti tkanív na pôsobenie hormónov a mediátorov na pozadí oslabenia nervových vplyvov.

Ako telo starne, výrazne sa mení činnosť srdca, pľúcna ventilácia, výmena plynov, funkcia obličiek, sekrécia tráviacich žliaz, funkcia žliaz s vnútorným vylučovaním, metabolizmus a iné. Tieto zmeny možno charakterizovať ako homeorézu – prirodzenú trajektóriu (dynamiku) zmien rýchlosti metabolizmu a fyziologických funkcií s vekom v priebehu času. Význam priebehu zmien súvisiacich s vekom je veľmi dôležitý pre charakterizáciu procesu starnutia človeka a určenie jeho biologického veku.

V starobe a starobe klesá všeobecný potenciál adaptačných mechanizmov. Preto sa v starobe, pri zvýšenej záťaži, strese a iných situáciách zvyšuje pravdepodobnosť zlyhania adaptačných mechanizmov a narušenia homeostázy. Tento pokles spoľahlivosti mechanizmov homeostázy je jedným z najdôležitejších predpokladov pre rozvoj patologických porúch v starobe.

Ste kategoricky nešťastní z vyhliadky, že navždy zmiznete z tohto sveta? Chcete žiť iný život? Začať odznova? Napraviť chyby tohto života? Splniť si nesplnené sny? Nasledujte tento odkaz:

Biologický systém akejkoľvek zložitosti, zo subcelulárnych štruktúr funkčných systémov a celého organizmu, sa vyznačuje schopnosťou sebaorganizácie a sebaregulácie. Schopnosť samoorganizácie sa prejavuje rôznymi bunkami a orgánmi v prítomnosti všeobecného princípu elementárnej štruktúry (membrány, organely atď.). Samoregulácia je zabezpečená mechanizmami, ktoré sú súčasťou samotnej podstaty živých vecí.

Ľudské telo pozostáva z orgánov, ktoré sa na vykonávanie svojich funkcií najčastejšie kombinujú s inými, čím vytvárajú funkčné systémy. Na to si štruktúry akejkoľvek úrovne zložitosti, od molekúl až po celý organizmus, vyžadujú regulačné systémy. Tieto systémy zabezpečujú interakciu rôznych štruktúr už v stave fyziologického pokoja. Sú obzvlášť dôležité v aktívnom stave, keď telo interaguje s meniacim sa vonkajším prostredím, pretože akékoľvek zmeny si vyžadujú primeranú reakciu tela. V tomto prípade je jednou z povinných podmienok sebaorganizácie a samoregulácie zachovanie konštantných podmienok vnútorného prostredia charakteristického pre telo, ktoré sa označuje pojmom homeostáza.

Rytmus fyziologických funkcií. Fyziologické procesy života, dokonca aj v podmienkach úplného fyziologického pokoja, prebiehajú s rôznou aktivitou. K ich posilneniu alebo oslabeniu dochádza pod vplyvom komplexnej interakcie exogénnych a endogénnych faktorov, ktoré sa nazývajú „biologické rytmy“. Okrem toho sa periodicita fluktuácií rôznych funkcií pohybuje v extrémne širokých medziach, od periódy do 0,5 hodiny až po viacdňové a dokonca aj viacročné obdobia.

Koncept homeostázy

Efektívne fungovanie biologických procesov vyžaduje určité podmienky, z ktorých väčšina musí byť konštantná. A čím sú stabilnejšie, tým spoľahlivejšie funguje biologický systém. Tieto stavy musia v prvom rade zahŕňať tie, ktoré pomáhajú udržiavať normálnu úroveň metabolizmu. To si vyžaduje prísun počiatočných metabolických zložiek a kyslíka, ako aj odstránenie konečných metabolitov. Účinnosť metabolických procesov zabezpečuje určitá intenzita vnútrobunkových procesov, determinovaná predovšetkým aktivitou enzýmov. Enzymatická aktivita zároveň závisí aj od takých zdanlivo vonkajších faktorov, ako je napríklad teplota.

Stabilita vo väčšine podmienok je nevyhnutná na akejkoľvek štruktúrnej a funkčnej úrovni, počnúc individuálnou biochemickou reakciou, bunkou a končiac komplexnými funkčnými systémami tela. V reálnom živote môžu byť tieto podmienky často porušené. Vzhľad zmien sa odráža v stave biologických objektov a toku metabolických procesov v nich. Navyše, čím zložitejšia je štruktúra biologického systému, tým väčšie odchýlky od štandardných podmienok znesie bez výrazného narušenia životných funkcií. Je to spôsobené prítomnosťou vhodných mechanizmov v tele zameraných na odstránenie zmien, ktoré vznikli. Napríklad aktivita enzymatických procesov v bunke klesá 2-3 krát s každým poklesom teploty o 10 °C. Teplokrvné živočíchy si zároveň vďaka prítomnosti termoregulačných mechanizmov udržiavajú konštantnú vnútornú teplotu v pomerne širokom rozsahu zmien vonkajšej teploty. V dôsledku toho je stabilita tohto stavu pre výskyt enzymatických reakcií zachovaná na konštantnej úrovni. A napríklad človek, ktorý má aj inteligenciu, má oblečenie a bývanie, môže dlhodobo existovať pri vonkajšej teplote výrazne pod 0 °C.

V procese evolúcie sa vytvorili adaptívne reakcie zamerané na udržanie konštantných podmienok vonkajšieho prostredia organizmu. Existujú tak na úrovni jednotlivých biologických procesov, ako aj celého organizmu. Každá z týchto podmienok je charakterizovaná zodpovedajúcimi parametrami. Preto systémy na reguláciu stálosti podmienok riadia stálosť týchto parametrov. A ak sa tieto parametre z nejakého dôvodu odchyľujú od normy, regulačné mechanizmy zabezpečujú ich návrat na pôvodnú úroveň.

Univerzálna vlastnosť živého tvora aktívne udržiavať stabilitu telesných funkcií aj napriek vonkajším vplyvom, ktoré môžu IT narušiť, je tzv homeostázy.

Stav biologického systému na akejkoľvek štruktúrnej a funkčnej úrovni závisí od komplexu vplyvov. Tento komplex pozostáva z interakcie mnohých faktorov, vonkajších, ako aj tých, ktoré sú vo vnútri alebo sa tvoria v dôsledku procesov, ktoré sa v ňom vyskytujú. Úroveň vystavenia vonkajším faktorom je určená zodpovedajúcim stavom prostredia: teplota, vlhkosť, osvetlenie, tlak, zloženie plynu, magnetické polia atď. Telo si však môže a má udržiavať mieru vplyvu nie všetkých vonkajších a vnútorných faktorov na konštantnej úrovni. Evolúcia vybrala tie, ktoré sú pre zachovanie života potrebnejšie, alebo tie, na udržanie ktorých sa našli vhodné mechanizmy.

Konštanty parametrov homeostázy Nemajú jasnú stálosť. Možné sú aj ich odchýlky od priemernej úrovne v jednom alebo druhom smere v akomsi „chodbe“. Každý parameter má svoje limity maximálnych možných odchýlok. Líšia sa aj časom, počas ktorého organizmus vydrží bez vážnejších následkov porušenie konkrétneho parametra homeostázy. Zároveň samotná odchýlka parametra za „koridorom“ môže spôsobiť smrť zodpovedajúcej štruktúry - či už ide o bunku alebo dokonca o organizmus ako celok. Takže normálne pH krvi je asi 7,4. Ale môže kolísať medzi 6,8-7,8. Ľudské telo vydrží extrémny stupeň odchýlky tohto parametra bez škodlivých následkov len niekoľko minút. Ďalší homeostatický parameter - telesná teplota - sa pri niektorých infekčných ochoreniach môže zvýšiť na 40 °C a viac a zostať na tejto úrovni mnoho hodín a dokonca dní. Niektoré telesné konštanty sú teda celkom stabilné -- tvrdé konštanty iné majú širší rozsah vibrácií - plastické konštanty.

Zmeny homeostázy môžu nastať pod vplyvom akýchkoľvek vonkajších faktorov a môžu byť aj endogénneho pôvodu: zintenzívnenie metabolických procesov má tendenciu meniť parametre homeostázy. Aktivácia regulačných systémov zároveň ľahko zabezpečí ich návrat na stabilnú úroveň. Ak sú však v pokoji u zdravého človeka tieto procesy vyvážené a mechanizmy obnovy fungujú s rezervou energie, potom sa v prípade prudkej zmeny životných podmienok počas chorôb zapnú s maximálnou aktivitou. Zlepšenie systémov regulácie homeostázy sa odráža aj v evolučnom vývoji. Absencia systému udržiavania konštantnej telesnej teploty u studenokrvných živočíchov, spôsobujúceho závislosť životných procesov na premenlivej vonkajšej teplote, teda prudko obmedzila ich evolučný vývoj. Prítomnosť takéhoto systému u teplokrvných živočíchov však zabezpečila ich osídlenie po celej planéte a urobila z takýchto organizmov skutočne slobodné tvory s vysokým evolučným potenciálom.

Na druhej strane, každý človek má individuálne funkčné schopnosti samotných systémov regulácie homeostázy. To do značnej miery určuje závažnosť reakcie tela na akýkoľvek vplyv a v konečnom dôsledku ovplyvňuje dĺžku života.

Bunková homeostáza . Jedným z jedinečných parametrov homeostázy je „genetická čistota“ bunkových populácií tela. Imunitný systém tela monitoruje normálnu proliferáciu buniek. Ak dôjde k jej narušeniu alebo zhoršeniu čítania genetickej informácie, objavujú sa bunky, ktoré sú pre daný organizmus cudzie. Spomínaný systém ich ničí. Dá sa povedať, že podobný mechanizmus bojuje aj proti vstupu cudzích buniek (baktérie, červy) alebo ich produktov do tela. A to zabezpečuje aj imunitný systém (pozri časť C – „Fyziologické vlastnosti leukocytov“).

Mechanizmy homeostázy a ich regulácia

Systémy, ktoré riadia parametre homeostázy, pozostávajú z mechanizmov rôznej štrukturálnej zložitosti: ako relatívne jednoduché prvky, tak pomerne zložité neurohormonálne komplexy. Metabolity sú považované za jeden z najjednoduchších mechanizmov, z ktorých niektoré môžu lokálne ovplyvňovať aktivitu enzymatických procesov a rôznych štruktúrnych zložiek buniek a tkanív. Zložitejšie mechanizmy (neuroendokrinné), ktoré uskutočňujú medziorgánovú interakciu, sa aktivujú vtedy, keď jednoduché už nestačia na návrat parametra na požadovanú úroveň.

V bunke prebiehajú lokálne autoregulačné procesy s negatívnou spätnou väzbou. Napríklad pri intenzívnej svalovej práci sa suboxidy NEP a metabolické produkty hromadia v kostrových svaloch prostredníctvom relatívneho nedostatku 02. Posúvajú pH sarkoplazmy na kyslú stranu, čo môže spôsobiť smrť jednotlivých štruktúr, celej bunky alebo aj organizmu. Pri poklese pH sa menia konformačné vlastnosti cytoplazmatických proteínov a membránových komplexov. Ten spôsobuje zmenu polomeru pórov, zvýšenie priepustnosti membrán (partičiek) všetkých subcelulárnych štruktúr a narušenie iónových gradientov.

Úloha telesných tekutín v homeostáze. Telesné tekutiny sa považujú za ústredný článok pri udržiavaní homeostázy. Pre väčšinu orgánov je to krv a lymfa a pre mozog je to krv a cerebrospinálny mok (CSF). Krv hrá obzvlášť dôležitú úlohu. Okrem toho sú kvapalnými médiami pre bunku jej cytoplazma a medzibunková tekutina.

Funkcie tekutých médií Udržiavanie homeostázy je dosť rôznorodé. Po prvé, tekuté médiá zabezpečujú metabolické procesy v tkanivách. Do buniek prinášajú nielen látky potrebné pre život, ale transportujú z nich aj metabolity, ktoré sa inak môžu v bunkách hromadiť vo vysokých koncentráciách.

Po druhé, kvapalné médiá majú svoje vlastné mechanizmy potrebné na udržanie určitých parametrov homeostázy. Napríklad pufrovacie systémy zmierňujú posun v acidobázickom stave, keď kyseliny alebo zásady vstupujú do krvi.

po tretie, kvapalné médiá sa podieľajú na organizácii systému riadenia homeostázy. Existuje tu tiež niekoľko mechanizmov. V dôsledku transportu metabolitov sa teda do procesu udržiavania homeostázy zapájajú vzdialené orgány a systémy (obličky, pľúca atď.). Okrem toho metabolity obsiahnuté v krvi, pôsobiace na štruktúry a receptory iných orgánov a systémov, môžu spúšťať zložité reflexné reakcie a hormonálne mechanizmy. Napríklad termoreceptory reagujú na „horúcu“ alebo „studenú“ krv a podľa toho menia činnosť orgánov, ktoré sa podieľajú na tvorbe a prenose tepla.

Receptory sa nachádzajú aj v samotných stenách krvných ciev. Podieľajú sa na regulácii chemického zloženia krvi, jej objemu a tlaku. S podráždením cievnych receptorov začínajú reflexy, ktorých efektorovou časťou sú orgány a systémy tela. Veľký význam krvi pri udržiavaní homeostázy sa stal základom pre vytvorenie špeciálneho systému homeostázy pre mnohé parametre samotnej krvi a jej objemu. Na ich zachovanie existujú zložité mechanizmy, ktoré sú zahrnuté v jednotnom systéme regulácie homeostázy tela.

Vyššie uvedené možno názorne ilustrovať na príklade intenzívnej svalovej aktivity. Pri jeho vykonávaní sa zo svalov do krvného obehu uvoľňujú produkty metabolizmu vo forme kyseliny mliečnej, pyrohroznovej, acetoctovej a iných. Kyslé metabolity sú najskôr neutralizované alkalickými krvnými rezervami. Okrem toho aktivujú krvný obeh a dýchanie prostredníctvom reflexných mechanizmov. Spojenie týchto systémov tela na jednej strane zlepšuje zásobovanie svalov 02, a preto znižuje tvorbu nedostatočne oxidovaných produktov; na druhej strane pomáha zvyšovať uvoľňovanie CO2 cez pľúca, mnohých metabolitov cez obličky a potné žľazy.

Homeostáza

Homeostáza, homeorez, homeomorfóza - charakteristika stavu tela. Systémová podstata organizmu sa prejavuje predovšetkým v jeho schopnosti sebaregulácie v neustále sa meniacich podmienkach prostredia. Keďže všetky orgány a tkanivá tela pozostávajú z buniek, z ktorých každá je relatívne samostatným organizmom, stav vnútorného prostredia ľudského tela má veľký význam pre jeho normálne fungovanie. Pre ľudské telo – suchozemského tvora – prostredie tvorí atmosféra a biosféra, pričom do určitej miery interaguje s litosférou, hydrosférou a noosférou. Väčšina buniek ľudského tela je zároveň ponorená do tekutého prostredia, ktoré predstavuje krv, lymfa a medzibunková tekutina. Iba krycie tkanivá priamo interagujú s ľudským prostredím, všetky ostatné bunky sú izolované od vonkajšieho sveta, čo umožňuje telu do značnej miery štandardizovať podmienky ich existencie. Najmä schopnosť udržiavať stálu telesnú teplotu okolo 37 ° C zabezpečuje stabilitu metabolických procesov, pretože všetky biochemické reakcie, ktoré tvoria podstatu metabolizmu, sú veľmi závislé od teploty. Rovnako dôležité je udržiavať konštantné napätie kyslíka, oxidu uhličitého, koncentrácie rôznych iónov atď. v tekutých médiách tela. Za normálnych podmienok existencie, a to aj počas adaptácie a aktivity, vznikajú malé odchýlky týchto parametrov, ale rýchlo sa eliminujú a vnútorné prostredie tela sa vráti do stabilnej normy. Veľký francúzsky fyziológ 19. storočia. Claude Bernard tvrdil: „Stálosť vnútorného prostredia je nevyhnutnou podmienkou slobodného života. Fyziologické mechanizmy, ktoré zabezpečujú udržiavanie stáleho vnútorného prostredia, sa nazývajú homeostatické a samotný jav, ktorý odráža schopnosť tela samoregulovať vnútorné prostredie, sa nazýva homeostáza. Tento termín zaviedol v roku 1932 W. Cannon, jeden z tých fyziológov 20. storočia, ktorí stáli spolu s N.A. Bernsteinom, P.K Anokhinom a N. Wienerom pri počiatkoch vedy o kontrole – kybernetiky. Pojem „homeostáza“ sa používa nielen vo fyziologickom, ale aj v kybernetickom výskume, pretože hlavným cieľom každého manažmentu je zachovanie nemennosti akýchkoľvek charakteristík komplexného systému.

Ďalší pozoruhodný bádateľ K. Waddington upozornil na skutočnosť, že telo je schopné udržať si nielen stabilitu svojho vnútorného stavu, ale aj relatívnu stálosť dynamických charakteristík, teda priebehu procesov v čase. Tento jav sa analogicky s homeostázou nazýval homeorez. Má osobitný význam pre rastúci a vyvíjajúci sa organizmus a spočíva v tom, že organizmus si pri svojich dynamických premenách dokáže udržať (samozrejme v určitých medziach) „vývojový kanál“. Najmä ak dieťa v dôsledku choroby alebo prudkého zhoršenia životných podmienok zo sociálnych dôvodov (vojna, zemetrasenie a pod.) výrazne zaostáva za svojimi bežne sa vyvíjajúcimi rovesníkmi, neznamená to, že takéto zaostávanie je fatálne a nezvratné. . Ak sa skončí obdobie nepriaznivých udalostí a dieťa dostane podmienky primerané pre vývoj, tak v raste aj v úrovni funkčného rozvoja čoskoro dobehne svojich rovesníkov a v budúcnosti sa od nich výrazne neodlišuje. To vysvetľuje skutočnosť, že z detí, ktoré v ranom veku prekonali vážnu chorobu, často vyrastú zdraví dospelí s dobrými proporciami. Homeorez hrá kľúčovú úlohu ako v riadení ontogenetického vývoja, tak aj v adaptačných procesoch. Medzitým fyziologické mechanizmy homeorézy ešte neboli dostatočne študované.

Treťou formou samoregulácie telesnej stálosti je homeomorfóza - schopnosť udržiavať stálu formu. Táto vlastnosť je charakteristickejšia pre dospelý organizmus, pretože rast a vývoj sú nezlučiteľné s nemennosťou formy. Napriek tomu, ak vezmeme do úvahy krátke časové úseky, najmä počas období inhibície rastu, potom možno u detí nájsť schopnosť homeomorfózy. Ide o to, že v tele sa neustále menia generácie jeho základných buniek. Bunky nežijú dlho (výnimkou sú len nervové bunky): normálna dĺžka života telesných buniek je týždne alebo mesiace. Napriek tomu každá nová generácia buniek takmer presne opakuje tvar, veľkosť, umiestnenie a teda aj funkčné vlastnosti predchádzajúcej generácie. Špeciálne fyziologické mechanizmy zabraňujú výrazným zmenám telesnej hmotnosti v podmienkach hladovania alebo prejedania sa. Najmä počas pôstu sa prudko zvyšuje stráviteľnosť živín a naopak pri prejedaní sa väčšina bielkovín, tukov a sacharidov dodávaných s jedlom „spáli“ bez akéhokoľvek úžitku pre telo. Bolo dokázané (N.A. Smirnova), že u dospelého človeka sú prudké a výrazné zmeny telesnej hmotnosti (hlavne v dôsledku množstva tuku) v akomkoľvek smere istými príznakmi zlyhania adaptácie, nadmernej námahy a poukazujú na funkčné poruchy tela. . Detský organizmus sa stáva obzvlášť citlivým na vonkajšie vplyvy v obdobiach najrýchlejšieho rastu. Porušenie homeomorfózy je rovnakým nepriaznivým znakom ako porušenie homeostázy a homeorézy.

Pojem biologických konštánt. Telo je komplex obrovského množstva rôznych látok. Počas života buniek tela sa koncentrácia týchto látok môže výrazne zmeniť, čo znamená zmenu vnútorného prostredia. Bolo by nemysliteľné, keby riadiace systémy organizmu boli nútené sledovať koncentráciu všetkých týchto látok, t.j. disponujú množstvom senzorov (receptorov), priebežne analyzujú aktuálny stav, robia kontrolné rozhodnutia a sledujú ich účinnosť. Na takýto režim riadenia všetkých parametrov by nestačili ani informačné, ani energetické zdroje tela. Preto sa telo obmedzuje na sledovanie relatívne malého počtu najvýznamnejších ukazovateľov, ktoré sa musia udržiavať na relatívne konštantnej úrovni pre blaho veľkej väčšiny telesných buniek. Tieto najprísnejšie parametre homeostázy sa tým transformujú na „biologické konštanty“ a ich nemennosť je zabezpečená niekedy dosť výraznými výkyvmi iných parametrov, ktoré nie sú klasifikované ako homeostáza. Hladiny hormónov podieľajúcich sa na regulácii homeostázy sa teda môžu v krvi meniť desiatky krát v závislosti od stavu vnútorného prostredia a vplyvu vonkajších faktorov. Súčasne sa parametre homeostázy menia iba o 10-20%.



Najdôležitejšie biologické konštanty. Medzi najdôležitejšie biologické konštanty, za udržiavanie ktorých na relatívne konštantnej úrovni sú zodpovedné rôzne fyziologické systémy tela, treba spomenúť telesná teplota, hladina glukózy v krvi, obsah H+ iónov v telesných tekutinách, čiastočné napätie kyslíka a oxidu uhličitého v tkanivách.

Choroba ako znak alebo dôsledok porúch homeostázy. Takmer všetky ľudské choroby sú spojené s narušením homeostázy. Napríklad pri mnohých infekčných ochoreniach, ako aj pri zápalových procesoch je teplotná homeostáza v tele prudko narušená: objavuje sa horúčka (horúčka), niekedy život ohrozujúca. Príčina tohto narušenia homeostázy môže spočívať tak v charakteristike neuroendokrinnej reakcie, ako aj v poruchách aktivity periférnych tkanív. V tomto prípade je prejav choroby - zvýšená teplota - dôsledkom porušenia homeostázy.

Typicky sú horúčkovité stavy sprevádzané acidózou – porušením acidobázickej rovnováhy a posunom reakcie telesných tekutín na kyslú stranu. Acidóza je charakteristická aj pre všetky ochorenia spojené so zhoršením kardiovaskulárneho a dýchacieho systému (ochorenia srdca a ciev, zápalové a alergické lézie bronchopulmonálneho systému atď.). Acidóza často sprevádza prvé hodiny života novorodenca, najmä ak hneď po narodení nezačal normálne dýchať. Na odstránenie tohto stavu je novorodenec umiestnený do špeciálnej komory s vysokým obsahom kyslíka. Metabolická acidóza pri ťažkej svalovej činnosti sa môže vyskytnúť u ľudí v akomkoľvek veku a prejavuje sa dýchavičnosťou a zvýšeným potením, ako aj bolestivosťou svalov. Po ukončení práce môže stav acidózy pretrvávať niekoľko minút až 2-3 dni v závislosti od stupňa únavy, kondície a účinnosti homeostatických mechanizmov.

Veľmi nebezpečné sú choroby, ktoré vedú k narušeniu homeostázy voda-soľ, napríklad cholera, pri ktorej sa z tela odoberá obrovské množstvo vody a tkanivá strácajú svoje funkčné vlastnosti. Mnohé ochorenia obličiek tiež vedú k narušeniu homeostázy voda-soľ. V dôsledku niektorých z týchto ochorení môže vzniknúť alkalóza – nadmerné zvýšenie koncentrácie zásaditých látok v krvi a zvýšenie pH (posun na zásaditú stranu).

V niektorých prípadoch môžu drobné, ale dlhodobé poruchy homeostázy spôsobiť rozvoj určitých chorôb. Existujú teda dôkazy, že nadmerná konzumácia cukru a iných zdrojov sacharidov, ktoré narúšajú homeostázu glukózy, vedie k poškodeniu pankreasu, v dôsledku čoho sa u človeka rozvinie cukrovka. Nebezpečná je aj nadmerná konzumácia stolových a iných minerálnych solí, horúcich korenín a pod., ktoré zvyšujú záťaž vylučovacieho ústrojenstva. Obličky nemusia byť schopné vyrovnať sa s množstvom látok, ktoré je potrebné z tela odstrániť, čo má za následok narušenie homeostázy voda-soľ. Jedným z jeho prejavov je edém - nahromadenie tekutiny v mäkkých tkanivách tela. Príčina edému zvyčajne spočíva buď v nedostatočnosti kardiovaskulárneho systému, alebo v poruche funkcie obličiek a v dôsledku toho metabolizmu minerálov.



Podobné články