Ang homeostasis ay ang kakayahan ng katawan ng tao na umangkop sa pagbabago ng mga kondisyon ng panlabas at panloob na kapaligiran. Ang matatag na gawain ng mga proseso ng homeostasis ay ginagarantiyahan ang isang tao ng isang komportableng estado ng kalusugan sa anumang sitwasyon, na pinapanatili ang patuloy na mga mahahalagang palatandaan ng katawan.

Homeostasis mula sa isang biological at ecological point of view

Sa homeostasis nalalapat sa anumang mga multicellular na organismo. Kasabay nito, madalas na binibigyang pansin ng mga ecologist ang balanse ng panlabas na kapaligiran. Ito ay pinaniniwalaan na ito ang homeostasis ng ecosystem, na napapailalim din sa pagbabago at patuloy na itinayong muli para sa karagdagang pag-iral.

Kung ang balanse sa anumang sistema ay nabalisa at hindi nito maibabalik ito, kung gayon ito ay humahantong sa isang kumpletong paghinto ng paggana.

Ang tao ay walang pagbubukod, ang mga mekanismo ng homeostatic ay may mahalagang papel sa pang-araw-araw na buhay, at ang pinahihintulutang antas ng pagbabago sa mga pangunahing tagapagpahiwatig ng katawan ng tao ay napakaliit. Sa mga hindi pangkaraniwang pagbabagu-bago sa panlabas o panloob na kapaligiran, ang isang malfunction sa homeostasis ay maaaring humantong sa nakamamatay na mga kahihinatnan.

Ano ang homeostasis at mga uri nito

Araw-araw ang isang tao ay nalantad sa iba't ibang mga kadahilanan sa kapaligiran, ngunit upang ang mga pangunahing biological na proseso sa katawan ay patuloy na gumana nang matatag, ang kanilang mga kondisyon ay hindi dapat magbago. Nasa pagpapanatili ng katatagan na ito ang pangunahing papel ng homeostasis.

Nakaugalian na makilala ang tatlong pangunahing uri:

1. Genetic.
2. Pisiyolohikal.
3. Structural (regenerative o cellular).

Para sa isang ganap na pag-iral, ang isang tao ay nangangailangan ng gawain ng lahat ng tatlong uri ng homeostasis sa isang kumplikado, kung ang isa sa kanila ay nabigo, ito ay humahantong sa hindi kasiya-siyang mga kahihinatnan para sa kalusugan. Ang maayos na pagkakaugnay na gawain ng mga proseso ay magbibigay-daan sa iyo na huwag pansinin o matiis ang mga pinakakaraniwang pagbabago na may kaunting abala at kumpiyansa.

Ang ganitong uri ng homeostasis ay ang kakayahang mapanatili ang isang genotype sa loob ng isang populasyon. Sa antas ng molekular-cellular, isang solong genetic system ang pinananatili, na nagdadala ng isang tiyak na hanay ng namamana na impormasyon.

Ang mekanismo ay nagpapahintulot sa mga indibidwal na mag-interbreed, habang pinapanatili ang balanse at pagkakapareho ng isang kondisyon na saradong grupo ng mga tao (populasyon).

Physiological homeostasis

Ang ganitong uri ng homeostasis ay responsable para sa pagpapanatili ng mga pangunahing mahahalagang palatandaan sa isang pinakamainam na estado:

• temperatura ng katawan.
• Presyon ng dugo.
• Katatagan ng pagtunaw.

Ang immune, endocrine at nervous system ay may pananagutan sa wastong paggana nito. Sa kaganapan ng isang hindi inaasahang pagkabigo sa pagpapatakbo ng isa sa mga sistema, ito ay agad na nakakaapekto sa kagalingan ng buong organismo, ay humahantong sa isang pagpapahina ng mga proteksiyon na pag-andar at pag-unlad ng mga sakit.

Cellular homeostasis (istruktura)

Ang species na ito ay tinatawag ding "regeneration", na malamang na pinakamahusay na naglalarawan sa functional features.

Ang mga pangunahing puwersa ng naturang homeostasis ay naglalayong ibalik at pagalingin ang mga nasirang selula ng mga panloob na organo ng katawan ng tao. Ang mga mekanismong ito na, kapag gumagana nang maayos, ay nagpapahintulot sa katawan na gumaling mula sa sakit o pinsala.

Ang mga pangunahing mekanismo ng homeostasis ay bubuo at umuunlad kasama ng isang tao, mas mahusay na umangkop sa mga pagbabago sa panlabas na kapaligiran.

Mga function ng homeostasis

Upang maunawaan nang tama ang mga pag-andar at katangian ng homeostasis, pinakamahusay na isaalang-alang ang pagkilos nito sa mga partikular na halimbawa.

Kaya, halimbawa, kapag naglalaro ng sports, ang paghinga at pulso ng tao ay bumibilis, na nagpapahiwatig ng pagnanais ng katawan na mapanatili ang panloob na balanse sa ilalim ng mga pagbabago sa kapaligiran.

Kapag lumipat sa isang bansa na may klima na makabuluhang naiiba mula sa karaniwan, sa loob ng ilang panahon maaari kang makaramdam ng hindi maayos. Depende sa pangkalahatang kalusugan ng isang tao, ang mga mekanismo ng homeostasis ay nagpapahintulot sa iyo na umangkop sa mga bagong kondisyon ng pamumuhay. Para sa ilan, ang acclimatization ay hindi nararamdaman at ang panloob na balanse ay mabilis na nag-aayos, ang isang tao ay kailangang maghintay ng kaunti bago ayusin ng katawan ang pagganap nito.

Sa mga kondisyon ng mataas na temperatura, ang isang tao ay nagiging mainit at nagsisimula ang pagpapawis. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay itinuturing na direktang katibayan ng paggana ng mga mekanismo ng self-regulation.

Sa maraming paraan, ang gawain ng mga pangunahing homeostatic function ay nakasalalay sa pagmamana, ang genetic na materyal na ipinadala mula sa mas lumang henerasyon ng pamilya.

Batay sa mga halimbawang ibinigay, malinaw na posible na masubaybayan ang mga pangunahing pag-andar:

• Enerhiya.
• Adaptive.
• Reproductive.

Mahalagang bigyang-pansin ang katotohanan na sa katandaan, pati na rin sa pagkabata, ang matatag na gawain ng homeostasis ay nangangailangan ng espesyal na pansin, dahil sa ang katunayan na ang reaksyon ng mga pangunahing sistema ng regulasyon sa mga panahong ito ng buhay ay mabagal.

Mga katangian ng homeostasis

Alam ang tungkol sa mga pangunahing pag-andar ng self-regulation, kapaki-pakinabang din na maunawaan kung anong mga katangian ang mayroon ito. Ang homeostasis ay isang kumplikadong ugnayan ng mga proseso at reaksyon. Kabilang sa mga katangian ng homeostasis ay:

• Kawalang-tatag.
• Nagsusumikap para sa balanse.
• Unpredictability.

Ang mga mekanismo ay nasa patuloy na pagbabago, pagsubok ng mga kondisyon upang piliin ang pinakamahusay na opsyon para sa pag-angkop sa kanila. Ito ang pag-aari ng kawalang-tatag.

Ang balanse ay ang pangunahing layunin at pag-aari ng anumang organismo, patuloy itong nagsusumikap para dito, kapwa sa istruktura at functional.

Sa ilang mga kaso, ang reaksyon ng katawan sa mga pagbabago sa panlabas o panloob na kapaligiran ay maaaring maging hindi inaasahan, na humantong sa muling pagsasaayos ng mga mahahalagang sistema. Ang unpredictability ng homeostasis ay maaaring maging sanhi ng ilang kakulangan sa ginhawa, na hindi nagpapahiwatig ng karagdagang nakakapinsalang epekto sa estado ng katawan.

Paano pagbutihin ang paggana ng mga mekanismo ng homeostatic system

Mula sa pananaw ng gamot, ang anumang sakit ay katibayan ng isang malfunction sa homeostasis. Ang panlabas at panloob na mga banta ay patuloy na nakakaapekto sa katawan, at ang pagkakaisa lamang sa gawain ng mga pangunahing sistema ay makakatulong upang makayanan ang mga ito.

Ang paghina ng immune system ay hindi nangyayari nang walang dahilan. Ang modernong gamot ay may malawak na hanay ng mga tool na makakatulong sa isang tao na mapanatili ang kanilang kalusugan, anuman ang sanhi ng pagkabigo.

Ang pagbabago ng mga kondisyon ng panahon, mga nakababahalang sitwasyon, mga pinsala - lahat ng ito ay maaaring humantong sa pag-unlad ng mga sakit na may iba't ibang kalubhaan.

Upang ang mga function ng homeostasis ay gumana nang tama at sa lalong madaling panahon, kinakailangan na subaybayan ang pangkalahatang estado ng iyong kalusugan. Upang gawin ito, maaari kang kumunsulta sa isang doktor para sa pagsusuri upang matukoy ang iyong mga kahinaan at pumili ng isang hanay ng therapy upang maalis ang mga ito. Ang mga regular na diagnostic ay makakatulong upang mas mahusay na makontrol ang mga pangunahing proseso ng buhay.

Sa kasong ito, mahalaga na independiyenteng sundin ang mga simpleng rekomendasyon:

• Iwasan ang mga nakababahalang sitwasyon upang maprotektahan ang sistema ng nerbiyos mula sa patuloy na labis na pagsisikap.
• Panoorin ang iyong diyeta, huwag labis na karga ang iyong sarili sa mabibigat na pagkain, iwasan ang walang kabuluhang gutom, na magpapahintulot sa sistema ng pagtunaw na mas madaling makayanan ang gawain nito.
• Pumili ng angkop na mga bitamina complex upang mabawasan ang epekto ng mga pagbabago sa panahon ng panahon.

Ang isang mapagbantay na saloobin sa sariling kalusugan ay makakatulong sa mga proseso ng homeostatic na tumugon sa isang napapanahong at tamang paraan sa anumang mga pagbabago.

homeostasis(mula sa Greek. homoios magkatulad, pareho at katayuan- immobility) ay ang kakayahan ng mga nabubuhay na sistema na labanan ang mga pagbabago at mapanatili ang katatagan ng komposisyon at mga katangian ng mga biological system.

Ang terminong "homeostasis" ay iminungkahi ni W. Kennon noong 1929 upang makilala ang mga estado at proseso na nagsisiguro sa katatagan ng organismo. Ang ideya ng pagkakaroon ng mga pisikal na mekanismo na naglalayong mapanatili ang katatagan ng panloob na kapaligiran ay ipinahayag noong unang bahagi ng ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo ni C. Bernard, na isinasaalang-alang ang katatagan ng pisikal at kemikal na mga kondisyon sa panloob na kapaligiran bilang ang batayan para sa kalayaan at pagsasarili ng mga buhay na organismo sa isang patuloy na pagbabago sa panlabas na kapaligiran. Ang kababalaghan ng homeostasis ay sinusunod sa iba't ibang antas ng organisasyon ng mga biological system.

Pagpapakita ng homeostasis sa iba't ibang antas ng organisasyon ng mga biological system.

Ang mga proseso ng pagbawi ay patuloy na isinasagawa at sa iba't ibang antas ng istruktura at pagganap ng organisasyon ng indibidwal - molecular genetic, subcellular, cellular, tissue, organ, organism.

Sa molekular genetic antas, nangyayari ang pagtitiklop ng DNA (ang pag-aayos ng molekular nito, ang synthesis ng mga enzyme at protina na gumaganap ng iba pang (hindi catalytic) na mga function sa cell, mga molekula ng ATP, halimbawa, sa mitochondria, atbp. Marami sa mga prosesong ito ay kasama sa konsepto metabolismo mga selula.

Sa antas ng subcellular mayroong isang pagpapanumbalik ng iba't ibang mga intracellular na istruktura (pangunahin ang cytoplasmic organelles) sa pamamagitan ng neoplasm (membranes, plasmolemma), pagpupulong mula sa mga subunits (microtubules), dibisyon (mitochondria).

Cellular na antas ng pagbabagong-buhay nagsasangkot ng pagpapanumbalik ng istraktura at, sa ilang mga kaso, ang mga pag-andar ng cell. Ang mga halimbawa ng pagbabagong-buhay sa antas ng cellular ay kinabibilangan ng pagbawi pagkatapos ng pinsala sa proseso ng isang nerve cell. Sa mga mammal, ang prosesong ito ay nangyayari sa bilis na 1 mm bawat araw. Ang pagpapanumbalik ng mga pag-andar ng isang cell ng isang tiyak na uri ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng proseso ng cellular hypertrophy, iyon ay, isang pagtaas sa dami ng cytoplasm at, dahil dito, ang bilang ng mga organelles (intracellular regeneration ng mga modernong may-akda o regenerative cellular. hypertrophy ng classical histology).

Sa susunod na antas - tissue o cell-populasyon (ang antas ng mga sistema ng cell tissue - tingnan ang 3.2) mayroong muling pagdadagdag ng mga nawawalang selula ng isang tiyak na direksyon ng pagkita ng kaibhan. Ang nasabing muling pagdadagdag ay tinutukoy ng mga pagbabago sa cellular na materyal sa loob ng mga populasyon ng cell (cellular tissue system), na nagreresulta sa pagpapanumbalik ng mga function ng tissue at organ. Kaya, sa mga tao, ang buhay ng mga bituka na epithelial cell ay 4-5 araw, mga platelet - 5-7 araw, erythrocytes - 120-125 araw. Sa ipinahiwatig na rate ng pagkamatay ng mga pulang selula ng dugo sa katawan ng tao, halimbawa, mga 1 milyong erythrocytes ang nawasak bawat segundo, ngunit ang parehong bilang ay nabuo muli sa pulang buto ng utak. Ang posibilidad ng pagpapanumbalik ng mga cell na nasira sa kurso ng buhay o nawala dahil sa pinsala, pagkalason, o isang pathological na proseso ay sinisiguro ng katotohanan na sa mga tisyu ng kahit isang mature na organismo, ang mga cambial cell ay napanatili na may kakayahang mitotic. dibisyon na may kasunod na cytodifferentiation. Ang mga cell na ito ay tinatawag na ngayong regional o resident stem cell (tingnan ang 3.1.2 at 3.2). Dahil sila ay nakatuon, sila ay may kakayahang magbunga ng isa o higit pang mga partikular na uri ng cell. Kasabay nito, ang kanilang pagkita ng kaibhan sa isang tiyak na uri ng cell ay tinutukoy ng mga senyas na nagmumula sa labas: lokal, mula sa agarang kapaligiran (ang likas na katangian ng intercellular na pakikipag-ugnayan) at malayong (mga hormone), na nagiging sanhi ng pumipili na pagpapahayag ng mga partikular na gene. Kaya, sa epithelium ng maliit na bituka, ang mga cambial cell ay matatagpuan sa malapit sa ilalim na mga zone ng crypts. Sa ilalim ng ilang mga impluwensya, nagagawa nilang magbunga ng mga selula ng "marginal" na suction epithelium at ilang mga unicellular glandula ng organ.

Naka-on ang pagbabagong-buhay antas ng organ ay may pangunahing gawain ng pagpapanumbalik ng function ng isang organ na mayroon o walang pagpaparami ng tipikal na istraktura nito (macroscopic, microscopic). Sa proseso ng pagbabagong-buhay sa pinangalanang antas, hindi lamang ang mga pagbabagong-anyo sa mga populasyon ng cell (mga sistema ng cellular tissue) ay nangyayari, kundi pati na rin ang mga proseso ng morphogenetic. Kabilang dito ang parehong mga mekanismo tulad ng sa pagbuo ng mga organo sa embryogenesis (ang panahon ng pag-unlad ng tiyak na phenotype). Ang nararapat na sinabi ay ginagawang posible na isaalang-alang ang pagbabagong-buhay bilang isang partikular na variant ng proseso ng pag-unlad.

Structural homeostasis, mga mekanismo ng pagpapanatili nito.

Mga uri ng homeostasis:

 Genetic na homeostasis . Ang genotype ng zygote, kapag nakikipag-ugnayan sa mga kadahilanan sa kapaligiran, ay tumutukoy sa buong kumplikado ng pagkakaiba-iba ng organismo, ang kakayahang umangkop nito, iyon ay, homeostasis. Ang organismo ay tumutugon sa mga pagbabago sa mga kondisyon sa kapaligiran partikular, sa loob ng mga limitasyon ng namamana na tinukoy na pamantayan ng reaksyon. Ang katatagan ng genetic homeostasis ay pinananatili batay sa mga synthesis ng matrix, at ang katatagan ng genetic na materyal ay sinisiguro ng isang bilang ng mga mekanismo (tingnan ang mutagenesis).

 structural homeostasis. Pagpapanatili ng katatagan ng komposisyon at integridad ng morphological na organisasyon ng mga cell at tissue. Ang multifunctionality ng mga cell ay nagdaragdag sa pagiging compact at pagiging maaasahan ng buong system, na nagdaragdag ng potensyal nito. Ang pagbuo ng mga function ng cell ay nangyayari dahil sa pagbabagong-buhay.

Pagbabagong-buhay:

1. Cellular (direkta at hindi direktang paghahati)

2. Intracellular (molecular, intraorganoid, organoid)

Homeostasis(sinaunang Greek ὁμοιοστάσις mula sa ὅμοιος - pareho, magkatulad at στάσις - nakatayo, kawalang-kilos) - self-regulation, ang kakayahan ng isang bukas na sistema na mapanatili ang katatagan ng panloob na estado nito sa pamamagitan ng mga coordinated na reaksyon na naglalayong mapanatili ang dinamikong balanse. Ang pagnanais ng system na magparami ng sarili nito, upang maibalik ang nawalang balanse, upang mapagtagumpayan ang paglaban ng panlabas na kapaligiran. Ang homeostasis ng populasyon ay ang kakayahan ng isang populasyon na mapanatili ang isang tiyak na bilang ng mga indibidwal nito sa mahabang panahon.

Pangkalahatang Impormasyon

Mga katangian ng homeostasis

• kawalang-tatag
• Nagsusumikap para sa balanse
• unpredictability

• Regulasyon ng antas ng pangunahing metabolismo depende sa diyeta.

Pangunahing artikulo: Feedback

Ecological homeostasis

Biological homeostasis

Cellular homeostasis

Ang regulasyon ng aktibidad ng kemikal ng cell ay nakamit sa pamamagitan ng isang bilang ng mga proseso, bukod sa kung saan ang pagbabago sa istraktura ng cytoplasm mismo, pati na rin ang istraktura at aktibidad ng mga enzyme, ay partikular na kahalagahan. Ang autoregulation ay nakasalalay sa temperatura, ang antas ng kaasiman, ang konsentrasyon ng substrate, ang pagkakaroon ng ilang mga macro- at microelement. Ang mga mekanismo ng cellular ng homeostasis ay naglalayong ibalik ang mga natural na patay na selula ng mga tisyu o organo sa kaso ng paglabag sa kanilang integridad.

Pagbabagong-buhay-ang proseso ng pag-update ng mga elemento ng istruktura ng katawan at pagpapanumbalik ng kanilang numero pagkatapos ng pinsala, na naglalayong magbigay ng kinakailangang aktibidad sa pag-andar

Depende sa pagbabagong-buhay na tugon, ang mga tisyu at organo ng mga mammal ay maaaring nahahati sa 3 grupo:

1) mga tisyu at organo na nailalarawan sa pamamagitan ng cellular regeneration (mga buto, maluwag na connective tissue, hematopoietic system, endothelium, mesothelium, mauhog lamad ng gastrointestinal tract, respiratory tract at genitourinary system)

2) mga tisyu at organo na nailalarawan sa pamamagitan ng cellular at intracellular regeneration (liver, kidneys, lungs, smooth and skeletal muscles, autonomic nervous system, pancreas, endocrine system)

3) mga tisyu, na nailalarawan pangunahin o eksklusibo sa pamamagitan ng intracellular regeneration (myocardium at ganglion cells ng central nervous system)

Sa proseso ng ebolusyon, 2 uri ng pagbabagong-buhay ang nabuo: physiological at reparative.

Ibang lugar

Maaaring pag-usapan ng actuary panganib homeostasis, kung saan, halimbawa, ang mga taong may anti-lock braking system sa kanilang sasakyan ay wala sa mas ligtas na posisyon kumpara sa mga hindi naka-install, dahil ang mga taong ito ay walang kamalay-malay na nagbabayad para sa isang mas ligtas na kotse sa pamamagitan ng peligrosong pagmamaneho. Nangyayari ito dahil ang ilan sa mga mekanismo ng paghawak - tulad ng takot - ay huminto sa paggana.

stress homeostasis

Mga halimbawa

• thermoregulation
  • Maaaring magsimula ang panginginig ng skeletal muscle kung masyadong mababa ang temperatura ng katawan.
• Regulasyon ng kemikal

Mga pinagmumulan

1. O.-Ya.L.Bekish. Medikal na biology. - Minsk: Urajay, 2000. - 520 p. - ISBN 985-04-0336-5.

Paksa № 13. Homeostasis, mga mekanismo ng regulasyon nito.

Ang katawan bilang isang bukas na self-regulating system.

Ang buhay na organismo ay isang bukas na sistema na may koneksyon sa kapaligiran sa pamamagitan ng nervous, digestive, respiratory, excretory system, atbp.

Sa proseso ng metabolismo na may pagkain, tubig, sa panahon ng pagpapalitan ng gas, ang iba't ibang mga kemikal na compound ay pumapasok sa katawan, na sumasailalim sa mga pagbabago sa katawan, pumapasok sa istraktura ng katawan, ngunit hindi nananatili nang permanente. Ang mga assimilated substance ay nabubulok, naglalabas ng enerhiya, ang mga nabubulok na produkto ay inalis sa panlabas na kapaligiran. Ang nawasak na molekula ay pinapalitan ng bago, at iba pa.

Ang katawan ay isang bukas, dinamikong sistema. Sa isang patuloy na pagbabago ng kapaligiran, ang katawan ay nagpapanatili ng isang matatag na estado para sa isang tiyak na oras.

Ang konsepto ng homeostasis. Pangkalahatang mga pattern ng homeostasis ng mga sistema ng pamumuhay.

homeostasis - ang pag-aari ng isang buhay na organismo upang mapanatili ang isang kamag-anak na dinamikong katatagan ng panloob na kapaligiran. Ang homeostasis ay ipinahayag sa kamag-anak na katatagan ng komposisyon ng kemikal, osmotic pressure, katatagan ng mga pangunahing physiological function. Ang homeostasis ay tiyak at tinutukoy ng genotype.

Ang pagpapanatili ng integridad ng mga indibidwal na katangian ng isang organismo ay isa sa mga pinaka-pangkalahatang batas na biyolohikal. Ang batas na ito ay ibinibigay sa patayong serye ng mga henerasyon sa pamamagitan ng mga mekanismo ng pagpaparami, at sa buong buhay ng indibidwal - sa pamamagitan ng mga mekanismo ng homeostasis.

Ang phenomenon ng homeostasis ay isang evolutionarily na binuo, hereditarily fixed adaptive property ng katawan sa normal na mga kondisyon sa kapaligiran. Gayunpaman, ang mga kundisyong ito ay maaaring panandalian o pangmatagalan sa labas ng normal na saklaw. Sa ganitong mga kaso, ang mga phenomena ng pagbagay ay nailalarawan hindi lamang sa pamamagitan ng pagpapanumbalik ng mga karaniwang katangian ng panloob na kapaligiran, kundi pati na rin ng mga panandaliang pagbabago sa pag-andar (halimbawa, isang pagtaas sa ritmo ng aktibidad ng puso at isang pagtaas sa dalas ng paggalaw ng paghinga sa panahon ng pagtaas ng gawaing kalamnan). Ang mga reaksyon ng homeostasis ay maaaring idirekta sa:

pagpapanatili ng mga kilalang matatag na antas ng estado;

pag-aalis o limitasyon ng mga nakakapinsalang salik;

pag-unlad o pagpapanatili ng pinakamainam na anyo ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng organismo at ng kapaligiran sa mga pagbabagong kondisyon ng pagkakaroon nito. Ang lahat ng mga prosesong ito ay tumutukoy sa pagbagay.

Samakatuwid, ang konsepto ng homeostasis ay nangangahulugang hindi lamang isang tiyak na katatagan ng iba't ibang mga physiological constants ng katawan, ngunit kasama rin ang mga proseso ng pagbagay at koordinasyon ng mga proseso ng physiological na tinitiyak ang pagkakaisa ng katawan hindi lamang sa pamantayan, kundi pati na rin sa ilalim ng pagbabago ng mga kondisyon. ng pagkakaroon nito.

Ang mga pangunahing bahagi ng homeostasis ay tinukoy ni C. Bernard, at maaari silang nahahati sa tatlong grupo:

A. Mga sangkap na nagbibigay ng mga pangangailangan sa cellular:

Mga sangkap na kinakailangan para sa pagbuo ng enerhiya, para sa paglaki at pagbawi - glucose, protina, taba.

NaCl, Ca at iba pang mga di-organikong sangkap.

Oxygen.

panloob na pagtatago.

B. Mga salik sa kapaligiran na nakakaapekto sa aktibidad ng cellular:

osmotic pressure.

Temperatura.

Konsentrasyon ng hydrogen ion (pH).

B. Mga mekanismong tumitiyak sa pagkakaisa sa istruktura at pagganap:

pagmamana.

Pagbabagong-buhay.

immunobiological reaktibiti.

Tinitiyak ng prinsipyo ng biological regulation ang panloob na estado ng organismo (nilalaman nito), pati na rin ang kaugnayan sa pagitan ng mga yugto ng ontogenesis at phylogenesis. Ang prinsipyong ito ay naging laganap. Kapag pinag-aaralan ito, lumitaw ang cybernetics - ang agham ng may layunin at pinakamainam na kontrol ng mga kumplikadong proseso sa wildlife, sa lipunan ng tao, industriya (Berg I.A., 1962).

Ang isang buhay na organismo ay isang kumplikadong kinokontrol na sistema kung saan maraming mga variable ng panlabas at panloob na kapaligiran ang nakikipag-ugnayan. Karaniwan sa lahat ng mga sistema ay ang presensya input mga variable, na, depende sa mga katangian at batas ng pag-uugali ng system, ay binago sa katapusan ng linggo mga variable (Larawan 10).

kanin. 10 - Pangkalahatang pamamaraan ng homeostasis ng mga sistema ng pamumuhay

Ang mga variable ng output ay nakasalalay sa mga variable ng input at ang mga batas ng pag-uugali ng system.

Ang impluwensya ng output signal sa control part ng system ay tinatawag puna , na may malaking kahalagahan sa self-regulation (homeostatic reaction). Makilala negatibo atpositibo puna.

negatibo binabawasan ng feedback ang impluwensya ng input signal sa halaga ng output ayon sa prinsipyo: "mas marami (sa output), mas mababa (sa input)". Nakakatulong ito upang maibalik ang homeostasis ng system.

Sa positibo feedback, ang halaga ng input signal ay tumataas ayon sa prinsipyo: "the more (sa output), the more (sa input)". Pinahuhusay nito ang nagresultang paglihis mula sa paunang estado, na humahantong sa isang paglabag sa homeostasis.

Gayunpaman, ang lahat ng uri ng self-regulation ay gumagana sa parehong prinsipyo: self-deviation mula sa paunang estado, na nagsisilbing stimulus para sa pag-on sa mga mekanismo ng pagwawasto. Kaya, ang normal na pH ng dugo ay 7.32 - 7.45. Ang pagbabago sa pH ng 0.1 ay humahantong sa isang paglabag sa aktibidad ng puso. Ang prinsipyong ito ay inilarawan ni Anokhin P.K. noong 1935 at tinawag na prinsipyo ng feedback, na nagsisilbing ipatupad ang mga adaptive na reaksyon.

Pangkalahatang prinsipyo ng pagtugon sa homeostatic(Anokhin: "Teorya ng mga functional system"):

paglihis mula sa paunang antas → signal → pag-activate ng mga mekanismo ng regulasyon batay sa prinsipyo ng feedback → pagwawasto ng mga pagbabago (normalisasyon).

Kaya, sa panahon ng pisikal na trabaho, ang konsentrasyon ng CO 2 sa dugo ay tumataas → ang pH ay lumilipat sa acid side → ang signal ay pumapasok sa respiratory center ng medulla oblongata → centrifugal nerves ay nagsasagawa ng isang salpok sa mga intercostal na kalamnan at ang paghinga ay lumalalim → isang pagbawas sa CO 2 sa dugo, ang pH ay naibalik.

Mga mekanismo ng regulasyon ng homeostasis sa molecular-genetic, cellular, organismal, populasyon-species at biospheric na antas.

Ang mga mekanismo ng regulasyong homeostatic ay gumagana sa mga antas ng gene, cellular at systemic (organismo, populasyon-species at biospheric).

Mga mekanismo ng gene homeostasis. Ang lahat ng phenomena ng body homeostasis ay genetically tinutukoy. Nasa antas na ng pangunahing mga produkto ng gene ay mayroong direktang koneksyon - "isang structural gene - isang polypeptide chain". Bukod dito, mayroong isang collinear na sulat sa pagitan ng pagkakasunud-sunod ng DNA nucleotide at ang pagkakasunud-sunod ng amino acid ng polypeptide chain. Ang namamana na programa ng indibidwal na pag-unlad ng organismo ay nagbibigay para sa pagbuo ng mga katangian na partikular sa mga species hindi sa pare-pareho, ngunit sa pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran, sa loob ng mga limitasyon ng namamana na tinukoy na pamantayan ng reaksyon. Ang double helix ng DNA ay mahalaga sa mga proseso ng pagtitiklop at pagkumpuni nito. Parehong direktang nauugnay sa pagtiyak ng katatagan ng paggana ng genetic na materyal.

Mula sa isang genetic na punto ng view, ang isa ay maaaring makilala sa pagitan ng elementarya at systemic manifestations ng homeostasis. Ang mga halimbawa ng elementarya na pagpapakita ng homeostasis ay: kontrol ng gene ng labintatlong mga kadahilanan ng coagulation ng dugo, kontrol ng gene sa histocompatibility ng mga tisyu at organo, na nagpapahintulot sa paglipat.

Ang lugar na inilipat ay tinatawag transplant. Ang organismo kung saan kinukuha ang tissue para sa paglipat ay donor , at kung kanino sila nag-transplant - tatanggap . Ang tagumpay ng paglipat ay nakasalalay sa mga immunological na reaksyon ng katawan. Mayroong autotransplantation, syngeneic transplantation, allotransplantation at xenotransplantation.

Autotransplantation – paglipat ng mga tisyu sa parehong organismo. Sa kasong ito, ang mga protina (antigens) ng transplant ay hindi naiiba sa mga protina ng tatanggap. Walang immunological reaction.

Syngeneic transplant isinasagawa sa magkatulad na kambal na may parehong genotype.

allotransplantation – paglipat ng mga tisyu mula sa isang indibidwal patungo sa isa pang kabilang sa parehong species. Ang donor at tatanggap ay naiiba sa mga antigens, samakatuwid, sa mas mataas na mga hayop, ang pangmatagalang engraftment ng mga tisyu at organo ay sinusunod.

Xenotransplantation Ang donor at recipient ay nabibilang sa iba't ibang uri ng organismo. Ang ganitong uri ng paglipat ay nagtagumpay sa ilang mga invertebrate, ngunit ang mga naturang transplant ay hindi nag-ugat sa mas matataas na hayop.

Sa paglipat, ang kababalaghan ay may malaking kahalagahan immunological tolerance (pagkakatugma ng tissue). Ang pagsugpo sa kaligtasan sa sakit sa kaso ng paglipat ng tissue (immunosuppression) ay nakamit sa pamamagitan ng: pagsugpo sa aktibidad ng immune system, pag-iilaw, pangangasiwa ng antilymphotic serum, mga hormone ng adrenal cortex, paghahanda ng kemikal - antidepressants (imuran). Ang pangunahing gawain ay upang sugpuin hindi lamang ang kaligtasan sa sakit, ngunit ang kaligtasan sa transplant.

kaligtasan sa transplant tinutukoy ng genetic constitution ng donor at recipient. Ang mga gene na responsable para sa synthesis ng mga antigen na nagdudulot ng reaksyon sa inilipat na tissue ay tinatawag na tissue incompatibility genes.

Sa mga tao, ang pangunahing genetic system ng histocompatibility ay ang HLA (Human Leukocyte Antigen) system. Ang mga antigen ay sapat na mahusay na kinakatawan sa ibabaw ng mga leukocytes at tinutukoy gamit ang antisera. Ang plano ng istraktura ng sistema sa mga tao at hayop ay pareho. Isang pinag-isang terminolohiya ang pinagtibay upang ilarawan ang genetic loci at alleles ng HLA system. Ang mga antigen ay itinalaga: HLA-A 1 ; HLA-A 2 atbp. Ang mga bagong antigen na hindi pa natukoy sa wakas ay itinalaga - W (Trabaho). Ang mga antigen ng sistema ng HLA ay nahahati sa 2 grupo: SD at LD (Larawan 11).

Ang mga antigen ng SD group ay tinutukoy ng mga serological na pamamaraan at tinutukoy ng mga gene ng 3 subloci ng HLA system: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

kanin. 11 - HLA pangunahing human histocompatibility genetic system

Ang LD - antigens ay kinokontrol ng HLA-D sublocus ng ikaanim na chromosome, at tinutukoy ng paraan ng halo-halong kultura ng mga leukocytes.

Ang bawat isa sa mga gene na kumokontrol sa HLA - mga antigen ng tao, ay may malaking bilang ng mga alleles. Kaya ang HLA-A sublocus ay kumokontrol sa 19 antigens; HLA-B - 20; HLA-C - 5 "gumana" na antigens; HLA-D - 6. Kaya, humigit-kumulang 50 antigens ang natagpuan na sa mga tao.

Ang antigenic polymorphism ng HLA system ay ang resulta ng pinagmulan ng isa mula sa isa at ang malapit na genetic na relasyon sa pagitan nila. Ang pagkakakilanlan ng donor at tatanggap ayon sa mga antigen ng HLA system ay kinakailangan para sa paglipat. Ang paglipat ng isang bato na magkapareho sa 4 na antigens ng system ay nagbibigay ng kaligtasan ng buhay ng 70%; 3 - 60%; 2 - 45%; 1 - 25%.

Mayroong mga espesyal na sentro na nagsasagawa ng pagpili ng isang donor at tatanggap para sa paglipat, halimbawa, sa Netherlands - "Eurotransplant". Ang pag-type ng mga antigen ng sistema ng HLA ay isinasagawa din sa Republika ng Belarus.

Mga mekanismo ng cellular Ang homeostasis ay naglalayong ibalik ang mga selula ng mga tisyu, mga organo sa kaso ng paglabag sa kanilang integridad. Ang kabuuan ng mga proseso na naglalayong ibalik ang mga nasirang biological na istruktura ay tinatawag pagbabagong-buhay. Ang ganitong proseso ay katangian ng lahat ng antas: pag-renew ng mga protina, mga bahagi ng mga organel ng cell, buong organelles at ang mga cell mismo. Ang pagpapanumbalik ng mga function ng organ pagkatapos ng pinsala o pagkaputol ng nerve, ang pagpapagaling ng sugat ay mahalaga para sa gamot sa mga tuntunin ng pag-master ng mga prosesong ito.

Ang mga tissue, ayon sa kanilang regenerative capacity, ay nahahati sa 3 grupo:

Mga tissue at organo na nailalarawan cellular pagbabagong-buhay (mga buto, maluwag na connective tissue, hematopoietic system, endothelium, mesothelium, mauhog lamad ng bituka, respiratory tract at genitourinary system.

Mga tissue at organo na nailalarawan cellular at intracellular pagbabagong-buhay (atay, bato, baga, makinis at skeletal na kalamnan, autonomic nervous system, endocrine, pancreas).

Mga tela na nakararami intracellular pagbabagong-buhay (myocardium) o eksklusibong intracellular regeneration (ganglion cells ng central nervous system). Sinasaklaw nito ang mga proseso ng pagpapanumbalik ng mga macromolecule at cell organelles sa pamamagitan ng pag-iipon ng mga elementarya na istruktura o sa pamamagitan ng kanilang dibisyon (mitochondria).

Sa proseso ng ebolusyon, 2 uri ng pagbabagong-buhay ang nabuo pisyolohikal at reparative .

Physiological regeneration - Ito ay isang natural na proseso ng pagpapanumbalik ng mga elemento ng katawan sa buong buhay. Halimbawa, ang pagpapanumbalik ng mga erythrocytes at leukocytes, ang pagbabago ng epithelium ng balat, buhok, ang pagpapalit ng mga ngipin ng gatas na may mga permanenteng. Ang mga prosesong ito ay naiimpluwensyahan ng panlabas at panloob na mga kadahilanan.

Reparative regeneration ay ang pagpapanumbalik ng mga organ at tissue na nawala dahil sa pinsala o pinsala. Ang proseso ay nangyayari pagkatapos ng mekanikal na pinsala, pagkasunog, kemikal o radiation na pinsala, gayundin bilang resulta ng mga sakit at operasyon ng operasyon.

Ang reparative regeneration ay nahahati sa tipikal (homomorphosis) at hindi tipikal (heteromorphosis). Sa unang kaso, ito ay muling bumubuo ng isang organ na inalis o nawasak, sa pangalawa, isa pang organ ang bubuo bilang kapalit ng tinanggal na organ.

Hindi tipikal na pagbabagong-buhay mas karaniwan sa mga invertebrates.

Pinasisigla ng mga hormone ang pagbabagong-buhay pituitary gland at thyroid gland . Mayroong ilang mga paraan upang muling buuin:

Epimorphosis o kumpletong pagbabagong-buhay - pagpapanumbalik ng ibabaw ng sugat, pagkumpleto ng bahagi sa kabuuan (halimbawa, ang paglaki ng isang buntot sa isang butiki, mga paa sa isang newt).

Morpolaxis - muling pagsasaayos ng natitirang bahagi ng organ sa kabuuan, mas maliit lamang. Ang pamamaraang ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng muling pagsasaayos ng bago mula sa mga labi ng luma (halimbawa, ang pagpapanumbalik ng isang paa sa isang ipis).

Endomorphosis - pagbawi dahil sa intracellular restructuring ng tissue at organ. Dahil sa pagtaas ng bilang ng mga selula at ang kanilang laki, ang masa ng organ ay lumalapit sa paunang isa.

Sa mga vertebrates, ang reparative regeneration ay nangyayari sa sumusunod na anyo:

Kumpletong pagbabagong-buhay - pagpapanumbalik ng orihinal na tisyu pagkatapos ng pinsala nito.

Regenerative hypertrophy katangian ng mga panloob na organo. Sa kasong ito, ang ibabaw ng sugat ay nagpapagaling na may isang peklat, ang inalis na lugar ay hindi lumalaki at ang hugis ng organ ay hindi naibalik. Ang masa ng natitirang bahagi ng organ ay tumataas dahil sa pagtaas ng bilang ng mga selula at ang kanilang laki at lumalapit sa orihinal na halaga. Kaya sa mga mammal, ang atay, baga, bato, adrenal glandula, pancreas, salivary, thyroid gland ay nagbabagong-buhay.

Intracellular compensatory hyperplasia mga ultrastructure ng cell. Sa kasong ito, ang isang peklat ay nabuo sa lugar ng pinsala, at ang pagpapanumbalik ng orihinal na masa ay nangyayari dahil sa isang pagtaas sa dami ng mga cell, at hindi ang kanilang bilang, batay sa paglaki (hyperplasia) ng mga intracellular na istruktura (nervous tissue. ).

Ang mga sistematikong mekanismo ay ibinibigay ng pakikipag-ugnayan ng mga sistema ng regulasyon: kinakabahan, endocrine at immune .

Regulasyon ng nerbiyos isinasagawa at pinag-ugnay ng central nervous system. Ang mga impulses ng nerbiyos, na pumapasok sa mga selula at tisyu, ay nagdudulot hindi lamang sa paggulo, kundi pati na rin sa pag-regulate ng mga proseso ng kemikal, ang pagpapalitan ng mga biologically active substance. Sa kasalukuyan, higit sa 50 neurohormones ang kilala. Kaya, sa hypothalamus, vasopressin, oxytocin, liberins at statins ay ginawa na kumokontrol sa pag-andar ng pituitary gland. Ang mga halimbawa ng systemic manifestations ng homeostasis ay ang pagpapanatili ng isang pare-parehong temperatura, presyon ng dugo.

Mula sa pananaw ng homeostasis at pagbagay, ang sistema ng nerbiyos ay ang pangunahing tagapag-ayos ng lahat ng mga proseso ng katawan. Sa gitna ng adaptasyon, ang pagbabalanse ng mga organismo sa mga kondisyon sa kapaligiran, ayon kay N.P. Pavlov, ay mga reflex na proseso. Sa pagitan ng iba't ibang antas ng homeostatic na regulasyon mayroong isang pribadong hierarchical subordination sa sistema ng regulasyon ng mga panloob na proseso ng katawan (Fig. 12).

hemispheric cortex at mga bahagi ng utak

feedback self-regulation

peripheral neuro-regulatory na mga proseso, mga lokal na reflexes

Mga antas ng cellular at tissue ng homeostasis

kanin. 12. - Hierarchical subordination sa sistema ng regulasyon ng mga panloob na proseso ng organismo.

Ang pinakapangunahing antas ay ang mga homeostatic system ng mga antas ng cellular at tissue. Sa itaas ng mga ito ay mga peripheral nervous regulatory process tulad ng mga local reflexes. Karagdagan sa hierarchy na ito ay ang mga sistema ng self-regulation ng ilang mga physiological function na may iba't ibang mga channel ng "feedback". Ang tuktok ng pyramid na ito ay inookupahan ng cerebral cortex at utak.

Sa isang kumplikadong multicellular na organismo, ang parehong direktang at feedback na koneksyon ay isinasagawa hindi lamang sa pamamagitan ng nerbiyos, kundi pati na rin ng mga mekanismo ng hormonal (endocrine). Ang bawat isa sa mga glandula na bumubuo sa endocrine system ay nakakaapekto sa iba pang mga organo ng sistemang ito at, sa turn, ay naiimpluwensyahan ng huli.

Mga mekanismo ng endocrine homeostasis ayon sa B.M. Zavadsky, ito ay isang mekanismo ng plus o minus na pakikipag-ugnayan, i.e. pagbabalanse ng functional na aktibidad ng glandula na may konsentrasyon ng hormone. Sa isang mataas na konsentrasyon ng hormone (sa itaas ng normal), ang aktibidad ng glandula ay humina at vice versa. Ang epekto na ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagkilos ng hormone sa glandula na gumagawa nito. Sa isang bilang ng mga glandula, ang regulasyon ay itinatag sa pamamagitan ng hypothalamus at ang anterior pituitary gland, lalo na sa panahon ng pagtugon sa stress.

Mga glandula ng Endocrine ay maaaring nahahati sa dalawang grupo na may kaugnayan sa kanilang kaugnayan sa anterior pituitary gland. Ang huli ay itinuturing na sentral, at ang iba pang mga glandula ng endocrine ay itinuturing na peripheral. Ang dibisyon na ito ay batay sa katotohanan na ang nauuna na pituitary gland ay gumagawa ng tinatawag na mga tropikal na hormone, na nagpapagana ng ilang mga peripheral na glandula ng endocrine. Sa turn, ang mga hormone ng peripheral endocrine glands ay kumikilos sa anterior pituitary gland, na pumipigil sa pagtatago ng mga tropikal na hormone.

Ang mga reaksyon na nagbibigay ng homeostasis ay hindi maaaring limitado sa alinmang endocrine gland, ngunit kinukuha ang lahat ng mga glandula sa isang antas o iba pa. Ang resultang reaksyon ay nakakakuha ng chain flow at kumakalat sa iba pang effectors. Ang physiological significance ng mga hormone ay nakasalalay sa regulasyon ng iba pang mga function ng katawan, at samakatuwid ang chain character ay dapat ipahayag hangga't maaari.

Ang patuloy na paglabag sa kapaligiran ng katawan ay nakakatulong sa pagpapanatili ng homeostasis nito sa mahabang buhay. Kung lumikha ka ng gayong mga kondisyon ng buhay kung saan walang nagiging sanhi ng mga makabuluhang pagbabago sa panloob na kapaligiran, kung gayon ang organismo ay ganap na hindi armado kapag nakatagpo nito ang kapaligiran at malapit nang mamatay.

Ang kumbinasyon ng mga mekanismo ng nerbiyos at endocrine ng regulasyon sa hypothalamus ay nagbibigay-daan para sa kumplikadong mga reaksyon ng homeostatic na nauugnay sa regulasyon ng visceral function ng katawan. Ang mga nervous at endocrine system ay ang nagkakaisang mekanismo ng homeostasis.

Ang isang halimbawa ng pangkalahatang tugon ng mga mekanismo ng nerbiyos at humoral ay isang estado ng stress na nabubuo sa ilalim ng masamang kondisyon ng pamumuhay at may banta ng homeostasis disturbance. Sa ilalim ng stress, may pagbabago sa estado ng karamihan sa mga system: muscular, respiratory, cardiovascular, digestive, sensory organs, presyon ng dugo, komposisyon ng dugo. Ang lahat ng mga pagbabagong ito ay isang pagpapakita ng mga indibidwal na reaksyon ng homeostatic na naglalayong pataasin ang paglaban ng katawan sa mga salungat na kadahilanan. Ang mabilis na pagpapakilos ng mga pwersa ng katawan ay nagsisilbing proteksiyon na reaksyon sa isang estado ng stress.

Sa "somatic stress" ang gawain ng pagtaas ng pangkalahatang resistensya ng organismo ay nalutas ayon sa pamamaraan na ipinapakita sa Figure 13.

kanin. 13 - Scheme ng pagtaas ng pangkalahatang resistensya ng katawan kapag

Homeostasis - ano ito? Ang konsepto ng homeostasis

Ang homeostasis ay isang proseso ng pagsasaayos sa sarili kung saan ang lahat ng biological system ay nagsusumikap na mapanatili ang katatagan sa panahon ng pagbagay sa ilang mga kundisyon na pinakamainam para sa kaligtasan. Anumang sistema, na nasa dinamikong ekwilibriyo, ay nagsusumikap na makamit ang isang matatag na estado na lumalaban sa mga panlabas na salik at stimuli.

Ang konsepto ng homeostasis

Ang lahat ng mga sistema ng katawan ay dapat magtulungan upang mapanatili ang tamang homeostasis sa loob ng katawan. Ang homeostasis ay ang regulasyon ng temperatura ng katawan, nilalaman ng tubig, at mga antas ng carbon dioxide. Halimbawa, ang diabetes mellitus ay isang kondisyon kung saan hindi makontrol ng katawan ang mga antas ng glucose sa dugo.

Ang Homeostasis ay isang terminong ginagamit upang ilarawan ang pagkakaroon ng mga organismo sa isang ecosystem at upang ilarawan ang matagumpay na paggana ng mga selula sa loob ng isang organismo. Maaaring mapanatili ng mga organismo at populasyon ang homeostasis habang pinapanatili ang matatag na mga rate ng kapanganakan at pagkamatay.

Feedback

Ang feedback ay isang proseso na nangyayari kapag ang mga sistema ng katawan ay kailangang pabagalin o ganap na ihinto. Kapag kumakain ang isang tao, pumapasok ang pagkain sa tiyan at nagsisimula ang panunaw. Sa pagitan ng mga pagkain, hindi dapat gumana ang tiyan. Gumagana ang digestive system sa isang serye ng mga hormone at nerve impulses upang ihinto at simulan ang produksyon ng acid sa tiyan.

Ang isa pang halimbawa ng negatibong feedback ay maaaring maobserbahan sa kaso ng pagtaas ng temperatura ng katawan. Ang regulasyon ng homeostasis ay ipinahayag sa pamamagitan ng pagpapawis, isang proteksiyon na reaksyon ng katawan sa sobrang pag-init. Sa ganitong paraan, ang pagtaas ng temperatura ay tumigil at ang problema ng overheating ay neutralisado. Sa kaso ng hypothermia, ang katawan ay nagbibigay din para sa isang bilang ng mga hakbang na ginawa upang magpainit.

Pagpapanatili ng panloob na balanse

Maaaring tukuyin ang homeostasis bilang isang pag-aari ng isang organismo o sistema na tumutulong dito na mapanatili ang mga ibinigay na parameter sa loob ng normal na hanay ng mga halaga. Ito ang susi sa buhay, at ang maling balanse sa pagpapanatili ng homeostasis ay maaaring humantong sa mga sakit tulad ng hypertension at diabetes.

Ang homeostasis ay isang mahalagang elemento sa pag-unawa kung paano gumagana ang katawan ng tao. Ang ganitong pormal na kahulugan ay nagpapakilala sa isang sistema na kumokontrol sa panloob na kapaligiran nito at naglalayong mapanatili ang katatagan at kaayusan ng lahat ng prosesong nagaganap sa katawan.

Regulasyon ng homeostatic: temperatura ng katawan

Ang pagkontrol sa temperatura ng katawan sa mga tao ay isang magandang halimbawa ng homeostasis sa isang biological system. Kapag malusog ang isang tao, nagbabago ang temperatura ng kanilang katawan sa paligid ng + 37°C, ngunit maaaring makaapekto ang iba't ibang salik sa halagang ito, kabilang ang mga hormone, metabolic rate, at iba't ibang sakit na nagdudulot ng lagnat.

Sa katawan, ang regulasyon ng temperatura ay kinokontrol sa isang bahagi ng utak na tinatawag na hypothalamus. Sa pamamagitan ng daloy ng dugo sa utak, ang mga signal ng temperatura ay natatanggap, pati na rin ang pagsusuri ng mga resulta ng data sa dalas ng paghinga, asukal sa dugo at metabolismo. Ang pagkawala ng init sa katawan ng tao ay nakakatulong din sa pagbawas ng aktibidad.

Balanse ng tubig-asin

Gaano man karaming tubig ang inumin ng isang tao, ang katawan ay hindi bumukol na parang lobo, at ang katawan ng tao ay hindi lumiliit na parang pasas kung kakaunti ang iniinom mo. Malamang, minsan may nag-isip tungkol dito kahit minsan. Sa isang paraan o iba pa, alam ng katawan kung gaano karaming likido ang kailangang maimbak upang mapanatili ang nais na antas.

Ang konsentrasyon ng asin at glucose (asukal) sa katawan ay pinananatili sa isang pare-parehong antas (sa kawalan ng negatibong mga kadahilanan), ang dami ng dugo sa katawan ay halos 5 litro.

Regulasyon ng asukal sa dugo

Ang glucose ay isang uri ng asukal na matatagpuan sa dugo. Ang katawan ng tao ay dapat mapanatili ang tamang antas ng glucose upang ang isang tao ay manatiling malusog. Kapag masyadong mataas ang antas ng glucose, ang pancreas ay naglalabas ng hormone na insulin.

Kung ang antas ng glucose sa dugo ay bumaba nang masyadong mababa, ang atay ay nagko-convert ng glycogen sa dugo, sa gayon ay nagpapataas ng antas ng asukal. Kapag ang pathogenic bacteria o virus ay pumasok sa katawan, nagsisimula itong labanan ang impeksyon bago ang pathogenic elements ay maaaring humantong sa anumang mga problema sa kalusugan.

Presyon sa ilalim ng kontrol

Ang pagpapanatili ng malusog na presyon ng dugo ay isa ring halimbawa ng homeostasis. Ang puso ay maaaring makadama ng mga pagbabago sa presyon ng dugo at magpadala ng mga signal sa utak para sa pagproseso. Susunod, ang utak ay nagpapadala ng signal pabalik sa puso na may mga tagubilin kung paano tumugon nang tama. Kung ang presyon ng dugo ay masyadong mataas, dapat itong babaan.

Paano nakakamit ang homeostasis?

Paano kinokontrol ng katawan ng tao ang lahat ng mga sistema at organo at binabayaran ang mga patuloy na pagbabago sa kapaligiran? Ito ay dahil sa pagkakaroon ng maraming natural na sensor na kumokontrol sa temperatura, komposisyon ng asin sa dugo, presyon ng dugo at marami pang ibang mga parameter. Ang mga detektor na ito ay nagpapadala ng mga signal sa utak, sa pangunahing sentro ng kontrol, kung sakaling ang ilang mga halaga ay lumihis mula sa pamantayan. Pagkatapos nito, inilunsad ang mga compensatory measure upang maibalik ang normal na estado.

Ang pagpapanatili ng homeostasis ay hindi kapani-paniwalang mahalaga para sa katawan. Ang katawan ng tao ay naglalaman ng isang tiyak na dami ng mga kemikal na kilala bilang mga acid at base, at ang kanilang tamang balanse ay mahalaga para sa pinakamainam na paggana ng lahat ng mga organo at sistema ng katawan. Ang antas ng calcium sa dugo ay dapat mapanatili sa tamang antas. Dahil ang paghinga ay hindi sinasadya, ang sistema ng nerbiyos ay nagbibigay sa katawan ng kinakailangang oxygen. Kapag ang mga lason ay pumasok sa iyong daluyan ng dugo, sinisira nila ang homeostasis ng katawan. Ang katawan ng tao ay tumutugon sa kaguluhang ito sa tulong ng sistema ng ihi.

Mahalagang bigyang-diin na ang homeostasis ng katawan ay awtomatikong gumagana kung ang sistema ay gumagana nang normal. Halimbawa, isang reaksyon sa init - ang balat ay nagiging pula, dahil ang maliliit na daluyan ng dugo nito ay awtomatikong lumawak. Ang panginginig ay tugon sa pagiging malamig. Kaya, ang homeostasis ay hindi isang set ng mga organo, ngunit ang synthesis at balanse ng mga function ng katawan. Sama-sama, pinapayagan ka nitong mapanatili ang buong katawan sa isang matatag na estado.

9.4. Ang konsepto ng homeostasis. Pangkalahatang mga pattern ng homeostasis ng mga sistema ng pamumuhay

Sa kabila ng katotohanan na ang isang buhay na organismo ay isang bukas na sistema na nagpapalitan ng bagay at enerhiya sa kapaligiran at umiiral sa pagkakaisa nito, pinananatili nito ang sarili sa oras at espasyo bilang isang hiwalay na biological unit, pinapanatili ang istraktura nito (morphology), mga reaksyon sa pag-uugali, tiyak. pisikal-kemikal na kondisyon sa mga selula, tissue fluid. Ang kakayahan ng mga nabubuhay na sistema na makatiis sa mga pagbabago at mapanatili ang dinamikong katatagan ng komposisyon at mga katangian ay tinatawag na homeostasis. Ang terminong "homeostasis" ay iminungkahi ni W. Cannon noong 1929. Gayunpaman, ang ideya ng pagkakaroon ng mga mekanismo ng pisyolohikal na nagsisiguro sa pagpapanatili ng katatagan ng panloob na kapaligiran ng mga organismo ay ipinahayag sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo ni C. Bernard.

Ang homeostasis ay bumuti sa kurso ng ebolusyon. Ang mga multicellular na organismo ay may panloob na kapaligiran kung saan matatagpuan ang mga selula ng iba't ibang organo at tisyu. Pagkatapos ay nabuo ang mga dalubhasang organ system (circulation, nutrisyon, respiration, excretion, atbp.), na kasangkot sa pagtiyak ng homeostasis sa lahat ng antas ng organisasyon (molecular, subcellular, cellular, tissue, organ at organism). Ang pinaka-perpektong mekanismo ng homeostasis ay nabuo sa mga mammal, na nag-ambag sa isang makabuluhang pagpapalawak ng mga posibilidad ng kanilang pagbagay sa kapaligiran. Ang mga mekanismo at uri ng homeostasis ay umunlad sa proseso ng pangmatagalang ebolusyon, na naayos ayon sa genetiko. Ang paglitaw sa katawan ng alien genetic na impormasyon, na kadalasang ipinakilala ng bakterya, mga virus, mga selula ng iba pang mga organismo, pati na rin ang sarili nitong mga mutated na selula, ay maaaring makabuluhang makagambala sa homeostasis ng katawan. Bilang proteksyon laban sa dayuhang genetic na impormasyon, ang pagtagos nito sa katawan at ang kasunod na pagpapatupad nito ay hahantong sa pagkalason sa mga lason (mga dayuhang protina), ang ganitong uri ng homeostasis ay lumitaw bilang genetic homeostasis, na nagsisiguro sa genetic constancy ng panloob na kapaligiran ng katawan. Ito ay batay sa mga mekanismo ng immunological, kabilang ang hindi tiyak at tiyak na proteksyon ng sariling integridad at indibidwalidad ng katawan. Mga di-tiyak na mekanismo sumasailalim sa likas, konstitusyonal, kaligtasan sa species, pati na rin ang indibidwal na hindi tiyak na pagtutol. Kabilang dito ang barrier function ng balat at mauhog lamad, ang bactericidal action ng pagtatago ng pawis at sebaceous glands, ang bactericidal properties ng mga nilalaman ng tiyan at bituka, lysozyme secretion ng salivary at lacrimal glands. Kung ang mga organismo ay tumagos sa panloob na kapaligiran, sila ay tinanggal sa panahon ng nagpapasiklab na reaksyon, na sinamahan ng pinahusay na phagocytosis, pati na rin ang virusostatic na epekto ng interferon (isang protina na may molekular na timbang na 25,000 - 110,000).

Mga tiyak na mekanismo ng immunological bumubuo ng batayan ng nakuha na kaligtasan sa sakit, na isinasagawa ng immune system, na kinikilala, pinoproseso at inaalis ang mga dayuhang antigens. Ang humoral immunity ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagbuo ng mga antibodies na nagpapalipat-lipat sa dugo. Ang batayan ng cellular immunity ay ang pagbuo ng T-lymphocytes, ang hitsura ng mahabang buhay na T- at B-lymphocytes ng "immunological memory", ang paglitaw ng mga alerdyi (hypersensitivity sa isang tiyak na antigen). Sa mga tao, ang mga proteksiyon na reaksyon ay magkakabisa lamang sa ika-2 linggo ng buhay, naabot ang kanilang pinakamataas na aktibidad sa edad na 10, medyo bumababa mula 10 hanggang 20 taon, nananatiling humigit-kumulang sa parehong antas mula 20 hanggang 40 taon, pagkatapos ay unti-unting nawawala. .

Ang mga immunological defense mechanism ay isang seryosong balakid sa organ transplantation, na nagiging sanhi ng graft resorption. Ang pinakamatagumpay sa kasalukuyan ay ang mga resulta ng autotransplantation (transplantation ng mga tissue sa loob ng katawan) at allotransplantation sa pagitan ng identical twins. Hindi gaanong matagumpay ang mga ito sa paglipat ng mga interspecies (heterotransplantation o xenotransplantation).

Ang isa pang uri ng homeostasis ay biochemical homeostasis tumutulong upang mapanatili ang katatagan ng kemikal na komposisyon ng likidong extracellular (panloob) na kapaligiran ng katawan (dugo, lymph, tissue fluid), pati na rin ang katatagan ng kemikal na komposisyon ng cytoplasm at plasmolemma ng mga selula. Physiological homeostasis tinitiyak ang tuluy-tuloy ng mga proseso ng mahahalagang aktibidad ng katawan. Salamat sa kanya, ang isoosmia (ang patuloy na nilalaman ng osmotically active substances), isothermia (pagpapanatili ng temperatura ng katawan ng mga ibon at mammal sa loob ng ilang mga limitasyon), atbp., ay lumitaw at pinapabuti. Structural homeostasis tinitiyak ang katatagan ng istraktura (morphological organization) sa lahat ng antas (molecular, subcellular, cellular, atbp.) ng organisasyon ng buhay.

Homeostasis ng populasyon tinitiyak ang katatagan ng bilang ng mga indibidwal sa populasyon. Biocenotic homeostasis nag-aambag sa patuloy na komposisyon ng species at bilang ng mga indibidwal sa biocenoses.

Dahil sa ang katunayan na ang katawan ay gumagana at nakikipag-ugnayan sa kapaligiran bilang isang solong sistema, ang mga prosesong pinagbabatayan ng iba't ibang uri ng mga reaksiyong homeostatic ay malapit na magkakaugnay sa isa't isa. Ang mga hiwalay na mekanismo ng homeostatic ay pinagsama at ipinatupad sa isang holistic na adaptive na reaksyon ng katawan sa kabuuan. Ang nasabing asosasyon ay isinasagawa dahil sa aktibidad (function) ng mga sistema ng pagsasama ng regulasyon (nervous, endocrine, immune). Ang pinakamabilis na pagbabago sa estado ng regulated object ay ibinibigay ng nervous system, na nauugnay sa bilis ng mga proseso ng paglitaw at pagpapadaloy ng isang nerve impulse (mula 0.2 hanggang 180 m/sec). Ang pag-andar ng regulasyon ng endocrine system ay isinasagawa nang mas mabagal, dahil limitado ito sa rate ng pagpapalabas ng mga hormone ng mga glandula at ang kanilang paglipat sa daluyan ng dugo. Gayunpaman, ang epekto ng mga hormone na naipon dito sa isang regulated object (organ) ay mas mahaba kaysa sa nervous regulation.

Ang katawan ay isang self-regulating living system. Dahil sa pagkakaroon ng mga mekanismo ng homeostatic, ang katawan ay isang kumplikadong sistema ng self-regulating. Ang mga prinsipyo ng pagkakaroon at pag-unlad ng naturang mga sistema ay pinag-aaralan ng cybernetics, habang ang mga buhay na sistema ay pinag-aaralan ng biological cybernetics.

Ang self-regulation ng mga biological system ay batay sa prinsipyo ng direkta at feedback.

Ang impormasyon tungkol sa paglihis ng regulated value mula sa set level ay ipinapadala sa controller sa pamamagitan ng feedback channels at binabago ang aktibidad nito sa paraan na ang regulated value ay bumalik sa paunang (pinakamainam) level (Fig. 122). Maaaring negatibo ang feedback(kapag ang kinokontrol na halaga ay lumihis sa isang positibong direksyon (halimbawa, ang synthesis ng isang sangkap, ay tumaas nang labis)) at ilagay-

kanin. 122. Scheme ng direkta at feedback sa isang buhay na organismo:

P - regulator (nerve center, endocrine gland); RO - regulated object (cell, tissue, organ); 1 – pinakamainam na functional na aktibidad ng RO; 2 - nabawasan ang functional na aktibidad ng RO na may positibong feedback; 3 - nadagdagan ang functional na aktibidad ng RO na may negatibong feedback

katawan(kapag ang kinokontrol na halaga ay lumihis sa negatibong direksyon (ang sangkap ay na-synthesize sa hindi sapat na dami)). Ang mekanismong ito, pati na rin ang mas kumplikadong mga kumbinasyon ng ilang mga mekanismo, ay nagaganap sa iba't ibang antas ng organisasyon ng mga biological system. Bilang isang halimbawa ng kanilang paggana sa antas ng molekular, maaaring ituro ng isa ang pagsugpo ng isang pangunahing enzyme na may labis na pagbuo ng panghuling produkto o ang pagsupil sa synthesis ng enzyme. Sa antas ng cellular, ang mga mekanismo ng direktang at feedback ay nagbibigay ng hormonal regulation at pinakamainam na density (bilang) ng populasyon ng cell. Ang isang pagpapakita ng direkta at feedback sa antas ng katawan ay ang regulasyon ng glucose sa dugo. Sa isang buhay na organismo, ang mga mekanismo ng awtomatikong regulasyon at kontrol (na pinag-aralan ng biocybernetics) ay lalong kumplikado. Ang antas ng kanilang pagiging kumplikado ay nag-aambag sa isang pagtaas sa antas ng "pagiging maaasahan" at katatagan ng mga sistema ng pamumuhay na may kaugnayan sa mga pagbabago sa kapaligiran.

Ang mga mekanismo ng homeostasis ay nadoble sa iba't ibang antas. Ito sa kalikasan ay napagtanto ang prinsipyo ng multi-loop na regulasyon ng mga system. Ang mga pangunahing circuit ay kinakatawan ng mga mekanismo ng cellular at tissue na homeostatic. Mayroon silang mataas na antas ng automatismo. Ang pangunahing papel sa kontrol ng mga mekanismo ng homeostatic ng cellular at tissue ay kabilang sa mga genetic na kadahilanan, mga lokal na impluwensya ng reflex, kemikal at pakikipag-ugnay sa pagitan ng mga cell.

Ang mga mekanismo ng homeostasis ay sumasailalim sa mga makabuluhang pagbabago sa buong ontogenesis ng tao. 2 linggo lamang pagkatapos ng kapanganakan

kanin. 123. Mga opsyon para sa pagkawala at pagbawi sa katawan

Ang mga reaksyon ng biyolohikal na pagtatanggol ay naglalaro (nabubuo ang mga selula na nagbibigay ng cellular at humoral na kaligtasan sa sakit), at ang kanilang pagiging epektibo ay patuloy na tumataas sa edad na 10. Sa panahong ito, ang mga mekanismo ng proteksyon laban sa alien genetic na impormasyon ay pinabuting, at ang maturity ng nervous at endocrine regulatory system ay tumataas din. Ang mga mekanismo ng homeostasis ay umabot sa pinakamalaking pagiging maaasahan sa pagtanda, sa pagtatapos ng panahon ng pag-unlad at paglago ng organismo (19-24 taon). Ang pagtanda ng katawan ay sinamahan ng pagbawas sa pagiging epektibo ng mga mekanismo ng genetic, structural, physiological homeostasis, isang pagpapahina ng mga impluwensya ng regulasyon ng mga nervous at endocrine system.

5. Homeostasis.

Ang isang organismo ay maaaring tukuyin bilang isang physicochemical system na umiiral sa kapaligiran sa isang nakatigil na estado. Ang kakayahang ito ng mga buhay na sistema na mapanatili ang isang nakatigil na estado sa isang patuloy na pagbabago ng kapaligiran na tumutukoy sa kanilang kaligtasan. Upang matiyak ang isang matatag na estado, lahat ng mga organismo - mula sa pinakasimpleng morphological hanggang sa pinaka kumplikado - ay bumuo ng iba't ibang anatomical, physiological at behavioral adaptations na nagsisilbi sa parehong layunin - upang mapanatili ang katatagan ng panloob na kapaligiran.

Sa unang pagkakataon, ang ideya na ang katatagan ng panloob na kapaligiran ay nagbibigay ng pinakamainam na mga kondisyon para sa buhay at pagpaparami ng mga organismo ay ipinahayag noong 1857 ng French physiologist na si Claude Bernard. Sa kabuuan ng kanyang pang-agham na aktibidad, si Claude Bernard ay natamaan ng kakayahan ng mga organismo na ayusin at mapanatili, sa loob ng medyo makitid na mga limitasyon, ang mga physiological parameter tulad ng temperatura ng katawan o nilalaman ng tubig dito. Binubuod niya ang ideyang ito ng regulasyon sa sarili bilang batayan ng katatagan ng pisyolohikal sa anyo ng klasikong pahayag: "Ang katatagan ng panloob na kapaligiran ay isang kinakailangan para sa isang libreng buhay."

Binigyang-diin ni Claude Bernard ang pagkakaiba sa pagitan ng panlabas na kapaligiran kung saan nakatira ang mga organismo at ang panloob na kapaligiran kung saan matatagpuan ang kanilang mga indibidwal na selula, at naunawaan kung gaano kahalaga para sa panloob na kapaligiran na manatiling hindi nagbabago. Halimbawa, nagagawa ng mga mammal na mapanatili ang temperatura ng katawan sa kabila ng mga pagbabago sa temperatura ng kapaligiran. Kung ito ay masyadong malamig, ang hayop ay maaaring lumipat sa isang mas mainit o mas masisilungan na lugar, at kung ito ay hindi posible, ang mga mekanismo ng self-regulatory ay naglalaro na nagpapataas ng temperatura ng katawan at pumipigil sa pagkawala ng init. Ang adaptive na kahalagahan nito ay nakasalalay sa katotohanan na ang organismo sa kabuuan ay gumagana nang mas mahusay, dahil ang mga cell kung saan ito ay binubuo ay nasa pinakamainam na mga kondisyon. Ang mga sistema ng self-regulation ay gumagana hindi lamang sa antas ng organismo, kundi pati na rin sa antas ng mga selula. Ang isang organismo ay ang kabuuan ng mga bumubuo nitong mga selula, at ang pinakamainam na paggana ng organismo sa kabuuan ay nakasalalay sa pinakamainam na paggana ng mga bahaging bumubuo nito. Ang anumang self-organizing system ay nagpapanatili ng constancy ng komposisyon nito - qualitative at quantitative. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na homeostasis, at karaniwan ito sa karamihan ng mga biological at social system. Ang terminong homeostasis ay ipinakilala noong 1932 ng American physiologist na si Walter Cannon.

homeostasis(Greek homoios - magkatulad, pareho; stasis-state, immobility) - ang kamag-anak na pabagu-bago ng panloob na kapaligiran (dugo, lymph, tissue fluid) at ang katatagan ng mga pangunahing physiological function (circulation ng dugo, respiration, thermoregulation, metabolism, atbp. . ) ng mga tao at hayop. Ang mga mekanismo ng regulasyon na nagpapanatili ng pisyolohikal na estado o mga katangian ng mga selula, organo at sistema ng buong organismo sa pinakamainam na antas ay tinatawag na homeostatic. Sa kasaysayan at genetically, ang konsepto ng homeostasis ay may biological at biomedical na mga kinakailangan. Doon ito ay nauugnay bilang isang pangwakas na proseso, isang yugto ng buhay na may isang hiwalay na nakahiwalay na organismo o isang indibidwal na tao bilang isang purong biological phenomenon. Ang hangganan ng pag-iral at ang pangangailangan upang matupad ang kanyang kapalaran - pagpaparami ng sariling uri - nagpapahintulot sa isa na matukoy ang diskarte sa kaligtasan ng isang indibidwal na organismo sa pamamagitan ng konsepto ng "preserbasyon". "Preservation of structural and functional stability" ay ang esensya ng anumang homeostasis, na kinokontrol ng isang homeostat o self-regulating.

Tulad ng alam mo, ang buhay na cell ay isang mobile, self-regulating system. Ang panloob na organisasyon nito ay sinusuportahan ng mga aktibong proseso na naglalayong limitahan, pigilan o alisin ang mga pagbabagong dulot ng iba't ibang impluwensya mula sa kapaligiran at panloob na kapaligiran. Ang kakayahang bumalik sa orihinal na estado pagkatapos ng isang paglihis mula sa isang tiyak na average na antas, na sanhi ng isa o isa pang "nakakagambala" na kadahilanan, ay ang pangunahing pag-aari ng cell. Ang multicellular organism ay isang holistic na organisasyon, ang mga elemento ng cellular na kung saan ay dalubhasa upang magsagawa ng iba't ibang mga function. Ang pakikipag-ugnayan sa loob ng katawan ay isinasagawa ng mga kumplikadong regulasyon, pag-uugnay at pag-uugnay na mga mekanismo na may partisipasyon ng nerbiyos, humoral, metabolic at iba pang mga kadahilanan. Maraming mga indibidwal na mekanismo na kumokontrol sa mga intra- at intercellular na relasyon, sa ilang mga kaso, ay may magkasalungat na epekto na nagbabalanse sa isa't isa. Ito ay humahantong sa pagtatatag ng isang mobile physiological background (physiological balanse) sa katawan at nagbibigay-daan sa buhay na sistema upang mapanatili ang relatibong dynamic constancy, sa kabila ng mga pagbabago sa kapaligiran at mga pagbabago na nagaganap sa panahon ng buhay ng organismo.

Tulad ng ipinapakita ng mga pag-aaral, ang mga pamamaraan ng regulasyon na umiiral sa mga buhay na organismo ay may maraming mga tampok na karaniwan sa mga regulatory device sa mga non-living system, tulad ng mga makina. Sa parehong mga kaso, ang katatagan ay nakakamit sa pamamagitan ng isang tiyak na anyo ng pamamahala.

Ang mismong konsepto ng homeostasis ay hindi tumutugma sa konsepto ng matatag (hindi pabagu-bago) na balanse sa katawan - ang prinsipyo ng balanse ay hindi naaangkop sa mga kumplikadong proseso ng physiological at biochemical na nagaganap sa mga sistema ng pamumuhay. Mali rin na tutulan ang homeostasis sa mga ritmikong pagbabago sa panloob na kapaligiran. Ang homeostasis sa isang malawak na kahulugan ay sumasaklaw sa mga isyu ng cyclic at phase flow ng mga reaksyon, kompensasyon, regulasyon at self-regulation ng mga physiological function, ang dynamics ng interdependence ng nervous, humoral at iba pang bahagi ng proseso ng regulasyon. Ang mga hangganan ng homeostasis ay maaaring matibay at plastik, nag-iiba depende sa indibidwal na edad, kasarian, panlipunan, propesyonal at iba pang mga kondisyon.

Ang partikular na kahalagahan para sa buhay ng organismo ay ang patuloy na komposisyon ng dugo - ang likidong batayan ng katawan (fluidmatrix), ayon kay W. Cannon. Ang katatagan ng aktibong reaksyon nito (pH), osmotic pressure, ratio ng mga electrolyte (sodium, calcium, chlorine, magnesium, phosphorus), glucose content, bilang ng mga nabuong elemento, atbp. ay kilala na lampas sa 7.35-7.47. Kahit na ang mga malubhang karamdaman ng acid-base metabolism na may isang pathological na akumulasyon ng mga acid sa tissue fluid, halimbawa, sa diabetic acidosis, ay may napakakaunting epekto sa aktibong reaksyon ng dugo. Sa kabila ng katotohanan na ang osmotic pressure ng dugo at tissue fluid ay napapailalim sa patuloy na pagbabagu-bago dahil sa patuloy na supply ng osmotically active na mga produkto ng interstitial metabolism, ito ay nananatili sa isang tiyak na antas at nagbabago lamang sa ilang malubhang pathological na kondisyon. Ang pagpapanatili ng pare-parehong osmotic pressure ay pinakamahalaga para sa metabolismo ng tubig at pagpapanatili ng ionic na balanse sa katawan. Ang pinakamalaking katatagan ay ang konsentrasyon ng mga sodium ions sa panloob na kapaligiran. Ang nilalaman ng iba pang mga electrolyte ay nagbabago rin sa loob ng makitid na mga limitasyon. Ang pagkakaroon ng isang malaking bilang ng mga osmoreceptor sa mga tisyu at organo, kabilang ang mga pagbuo ng gitnang nerbiyos (hypothalamus, hippocampus), at isang coordinated system ng mga regulator ng metabolismo ng tubig at ionic na komposisyon ay nagpapahintulot sa katawan na mabilis na alisin ang mga pagbabago sa osmotic na presyon ng dugo na mangyari, halimbawa, kapag ang tubig ay ipinapasok sa katawan .

Sa kabila ng katotohanan na ang dugo ay kumakatawan sa pangkalahatang panloob na kapaligiran ng katawan, ang mga selula ng mga organo at tisyu ay hindi direktang nakikipag-ugnayan dito. Sa mga multicellular na organismo, ang bawat organ ay may sariling panloob na kapaligiran (microenvironment) na naaayon sa istruktura at functional na mga tampok nito, at ang normal na estado ng mga organo ay nakasalalay sa komposisyon ng kemikal, physicochemical, biological at iba pang mga katangian ng microenvironment na ito. Ang homeostasis nito ay tinutukoy ng functional na estado ng histohematic barrier at ang kanilang pagkamatagusin sa mga direksyon ng dugo - tissue fluid; tissue fluid - dugo.

Ang partikular na kahalagahan ay ang patuloy na panloob na kapaligiran para sa aktibidad ng central nervous system: kahit na ang mga menor de edad na kemikal at physicochemical na pagbabago na nagaganap sa cerebrospinal fluid, glia, at pericellular space ay maaaring magdulot ng matinding pagkagambala sa kurso ng mga proseso ng buhay sa indibidwal. neuron o sa kanilang mga ensemble. Ang isang kumplikadong homeostatic system, kabilang ang iba't ibang neurohumoral, biochemical, hemodynamic at iba pang mekanismo ng regulasyon, ay ang sistema para sa pagtiyak ng pinakamainam na antas ng presyon ng dugo. Kasabay nito, ang itaas na limitasyon ng antas ng presyon ng arterial ay tinutukoy ng pag-andar ng mga baroreceptor ng vascular system ng katawan, at ang mas mababang limitasyon ay tinutukoy ng mga pangangailangan ng katawan para sa suplay ng dugo.

Ang pinakaperpektong mekanismo ng homeostatic sa katawan ng mas matataas na hayop at tao ay kinabibilangan ng mga proseso ng thermoregulation; sa mga homoiothermic na hayop, ang mga pagbabago sa temperatura sa mga panloob na bahagi ng katawan sa panahon ng pinaka-dramatikong pagbabago sa temperatura sa kapaligiran ay hindi lalampas sa ikasampu ng isang degree.

Ang pag-aayos ng papel ng nervous apparatus (ang prinsipyo ng nervism) ay sumasailalim sa mga kilalang ideya tungkol sa kakanyahan ng mga prinsipyo ng homeostasis. Gayunpaman, alinman sa nangingibabaw na prinsipyo, o ang teorya ng mga pag-andar ng hadlang, o ang pangkalahatang adaptation syndrome, o ang teorya ng mga functional system, o ang hypothalamic na regulasyon ng homeostasis, at marami pang ibang mga teorya ay maaaring ganap na malutas ang problema ng homeostasis.

Sa ilang mga kaso, ang konsepto ng homeostasis ay hindi masyadong wastong ginamit upang ipaliwanag ang mga nakahiwalay na estado ng physiological, mga proseso, at maging ang mga social phenomena. Ito ay kung paano lumilitaw ang mga terminong "immunological", "electrolyte", "systemic", "molecular", "physico-chemical", "genetic homeostasis", atbp., sa panitikan. Ang mga pagtatangka ay ginawa upang bawasan ang problema ng homeostasis sa prinsipyo ng self-regulation. Ang isang halimbawa ng paglutas ng problema ng homeostasis mula sa punto ng view ng cybernetics ay ang pagtatangka ni Ashby (W.R. Ashby, 1948) na magdisenyo ng isang self-regulating device na ginagaya ang kakayahan ng mga buhay na organismo na mapanatili ang antas ng ilang mga dami sa loob ng physiologically acceptable na mga limitasyon.

Sa pagsasagawa, ang mga mananaliksik at clinician ay nahaharap sa mga tanong ng pagtatasa ng adaptive (adaptive) o compensatory na mga kakayahan ng katawan, ang kanilang regulasyon, pagpapalakas at pagpapakilos, paghula ng tugon ng katawan sa mga nakakagambalang impluwensya. Ang ilang mga estado ng vegetative instability, sanhi ng kakulangan, labis o kakulangan ng mga mekanismo ng regulasyon, ay itinuturing na "mga sakit ng homeostasis". Sa isang tiyak na conventionality, maaari nilang isama ang mga kaguluhan sa paggana sa normal na paggana ng katawan na nauugnay sa pagtanda nito, sapilitang muling pagsasaayos ng mga biological rhythms, ilang mga phenomena ng vegetative dystonia, hyper- at hypocompensatory reactivity sa panahon ng stress at matinding impluwensya, atbp.

Upang masuri ang estado ng mga mekanismo ng homeostatic sa isang eksperimento sa pisyolohikal at sa klinikal na kasanayan, ginagamit ang iba't ibang mga dosed functional na pagsubok (malamig, thermal, adrenaline, insulin, mezaton, atbp.) Na may pagpapasiya ng ratio ng mga biologically active substance (mga hormone, mediator). , metabolites) sa dugo at ihi, atbp. .d.

Mga biophysical na mekanismo ng homeostasis.

Mula sa pananaw ng kemikal na biophysics, ang homeostasis ay isang estado kung saan ang lahat ng mga proseso na responsable para sa mga pagbabagong-anyo ng enerhiya sa katawan ay nasa dynamic na equilibrium. Ang estado na ito ay ang pinaka-matatag at tumutugma sa physiological pinakamabuting kalagayan. Alinsunod sa mga konsepto ng thermodynamics, ang isang organismo at isang cell ay maaaring umiral at umangkop sa mga ganitong kondisyon sa kapaligiran kung saan ang isang nakatigil na daloy ng mga proseso ng physicochemical ay maaaring maitatag sa isang biological system, i.e. homeostasis. Ang pangunahing papel sa pagtatatag ng homeostasis ay pangunahing nabibilang sa mga sistema ng cellular membrane, na responsable para sa mga bioenergetic na proseso at kinokontrol ang rate ng pagpasok at paglabas ng mga sangkap ng mga cell.

Mula sa mga posisyon na ito, ang mga pangunahing sanhi ng kaguluhan ay mga di-enzymatic na reaksyon na hindi karaniwan para sa normal na aktibidad ng buhay, na nagaganap sa mga lamad; sa karamihan ng mga kaso, ito ay mga chain reaction ng oksihenasyon na kinasasangkutan ng mga libreng radical na nangyayari sa mga cell phospholipid. Ang mga reaksyong ito ay humahantong sa pinsala sa mga elemento ng istruktura ng mga cell at pagkagambala sa pag-andar ng regulasyon. Ang mga kadahilanan na nagdudulot ng mga karamdaman sa homeostasis ay kinabibilangan din ng mga ahente na nagdudulot ng radical formation - ionizing radiation, mga nakakahawang toxin, ilang pagkain, nikotina, pati na rin ang kakulangan ng bitamina, atbp.

Ang isa sa mga pangunahing kadahilanan na nagpapatatag sa homeostatic na estado at mga pag-andar ng mga lamad ay ang mga bioantioxidant, na pumipigil sa pag-unlad ng mga reaksiyong radikal na oxidative.

Mga tampok ng edad ng homeostasis sa mga bata.

Ang katatagan ng panloob na kapaligiran ng katawan at ang kamag-anak na katatagan ng mga parameter ng physico-kemikal sa pagkabata ay binibigyan ng isang binibigkas na pamamayani ng mga anabolic metabolic na proseso sa mga catabolic. Ito ay isang kailangang-kailangan na kondisyon para sa paglaki at nakikilala ang katawan ng bata mula sa katawan ng mga matatanda, kung saan ang intensity ng mga metabolic na proseso ay nasa isang estado ng dynamic na balanse. Kaugnay nito, ang regulasyon ng neuroendocrine ng homeostasis ng katawan ng bata ay mas matindi kaysa sa mga matatanda. Ang bawat yugto ng edad ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga tiyak na tampok ng mga mekanismo ng homeostasis at ang kanilang regulasyon. Samakatuwid, sa mga bata nang mas madalas kaysa sa mga matatanda, may mga malubhang paglabag sa homeostasis, kadalasang nagbabanta sa buhay. Ang mga karamdamang ito ay kadalasang nauugnay sa pagiging immaturity ng mga homeostatic function ng mga bato, na may mga karamdaman sa mga function ng gastrointestinal tract o respiratory function ng mga baga.

Ang paglaki ng bata, na ipinahayag sa isang pagtaas sa masa ng kanyang mga selula, ay sinamahan ng mga natatanging pagbabago sa pamamahagi ng likido sa katawan. Ang ganap na pagtaas sa dami ng extracellular fluid ay nahuhuli sa rate ng kabuuang pagtaas ng timbang, kaya ang relatibong dami ng panloob na kapaligiran, na ipinahayag bilang isang porsyento ng timbang ng katawan, ay bumababa sa edad. Ang pag-asa na ito ay lalo na binibigkas sa unang taon pagkatapos ng kapanganakan. Sa mas matatandang mga bata, ang rate ng pagbabago sa kamag-anak na dami ng extracellular fluid ay bumababa. Ang sistema para sa pag-regulate ng constancy ng volume ng likido (volume regulation) ay nagbibigay ng kabayaran para sa mga deviations sa balanse ng tubig sa loob ng medyo makitid na limitasyon. Ang mataas na antas ng tissue hydration sa mga bagong silang at maliliit na bata ay tumutukoy sa isang makabuluhang mas mataas na pangangailangan para sa tubig kaysa sa mga matatanda (bawat yunit ng timbang ng katawan). Ang pagkawala ng tubig o ang limitasyon nito ay mabilis na humantong sa pag-unlad ng dehydration dahil sa extracellular sector, ibig sabihin, ang panloob na kapaligiran. Kasabay nito, ang mga bato - ang pangunahing mga organo ng ehekutibo sa sistema ng regulasyon ng dami - ay hindi nagbibigay ng pagtitipid ng tubig. Ang naglilimita sa kadahilanan ng regulasyon ay ang immaturity ng tubular system ng mga bato. Ang pinakamahalagang tampok ng neuroendocrine control ng homeostasis sa mga bagong silang at maliliit na bata ay ang medyo mataas na pagtatago at renal excretion ng aldosterone, na may direktang epekto sa estado ng tissue hydration at ang function ng renal tubules.

Ang regulasyon ng osmotic pressure ng plasma ng dugo at extracellular fluid sa mga bata ay limitado rin. Ang osmolarity ng panloob na kapaligiran ay nagbabago sa isang mas malawak na saklaw ( 50 mosm/l) , kaysa sa mga matatanda

( 6 mosm/l) . Ito ay dahil sa mas malaking lugar sa ibabaw ng katawan bawat 1 kg. timbang at, dahil dito, na may mas makabuluhang pagkawala ng tubig sa panahon ng paghinga, pati na rin sa kawalan ng gulang ng mga mekanismo ng bato ng konsentrasyon ng ihi sa mga bata. Ang mga karamdaman sa homeostasis, na ipinakita ng hyperosmosis, ay karaniwan sa mga bata sa panahon ng neonatal at mga unang buwan ng buhay; sa mas matatandang edad, ang hypoosmosis ay nagsisimulang mangibabaw, na nauugnay pangunahin sa gastrointestinal o sakit sa bato. Ang hindi gaanong pinag-aralan ay ang ionic na regulasyon ng homeostasis, na malapit na nauugnay sa aktibidad ng mga bato at ang likas na katangian ng nutrisyon.

Noong nakaraan, pinaniniwalaan na ang pangunahing kadahilanan na tumutukoy sa halaga ng osmotic pressure ng extracellular fluid ay ang konsentrasyon ng sodium, ngunit ang mga kamakailang pag-aaral ay nagpakita na walang malapit na ugnayan sa pagitan ng nilalaman ng sodium sa plasma ng dugo at ang halaga ng ang kabuuang osmotic pressure sa patolohiya. Ang pagbubukod ay plasmatic hypertension. Samakatuwid, ang homeostatic therapy sa pamamagitan ng pagbibigay ng glucose-salt solution ay nangangailangan ng pagsubaybay hindi lamang sa sodium content sa serum o plasma, kundi pati na rin sa mga pagbabago sa kabuuang osmolarity ng extracellular fluid. Ang pinakamahalaga sa pagpapanatili ng kabuuang osmotic pressure sa panloob na kapaligiran ay ang konsentrasyon ng asukal at urea. Ang nilalaman ng mga osmotically active substance na ito at ang epekto nito sa metabolismo ng tubig-asin ay maaaring tumaas nang husto sa maraming mga pathological na kondisyon. Samakatuwid, para sa anumang mga paglabag sa homeostasis, kinakailangan upang matukoy ang konsentrasyon ng asukal at urea. Sa view ng nabanggit, sa mga bata sa maagang edad, sa paglabag sa tubig-asin at protina rehimen, isang estado ng latent hyper- o hypoosmosis, hyperazotemia ay maaaring bumuo.

Ang isang mahalagang tagapagpahiwatig na nagpapakilala sa homeostasis sa mga bata ay ang konsentrasyon ng mga hydrogen ions sa dugo at extracellular fluid. Sa antenatal at maagang postnatal na mga panahon, ang regulasyon ng balanse ng acid-base ay malapit na nauugnay sa antas ng saturation ng oxygen ng dugo, na ipinaliwanag ng kamag-anak na pamamayani ng anaerobic glycolysis sa mga proseso ng bioenergetic. Bukod dito, kahit na ang katamtamang hypoxia sa fetus ay sinamahan ng akumulasyon ng lactic acid sa mga tisyu nito. Bilang karagdagan, ang immaturity ng acidogenetic function ng mga bato ay lumilikha ng mga kinakailangan para sa pagbuo ng "physiological" acidosis (isang pagbabago sa balanse ng acid-base sa katawan patungo sa isang kamag-anak na pagtaas sa bilang ng mga acid anion.). Kaugnay ng mga kakaibang katangian ng homeostasis sa mga bagong silang, madalas na nangyayari ang mga karamdaman na nakatayo sa gilid sa pagitan ng physiological at pathological.

Ang restructuring ng neuroendocrine system sa panahon ng pagbibinata (puberty) ay nauugnay din sa mga pagbabago sa homeostasis. Gayunpaman, ang mga pag-andar ng mga organo ng ehekutibo (kidney, baga) ay umabot sa kanilang pinakamataas na antas ng kapanahunan sa edad na ito, kaya ang mga malubhang sindrom o mga sakit sa homeostasis ay bihira, ngunit mas madalas na pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga bayad na pagbabago sa metabolismo, na maaari lamang makita ng isang biochemical blood test. Sa klinika, upang makilala ang homeostasis sa mga bata, kinakailangang suriin ang mga sumusunod na tagapagpahiwatig: hematocrit, kabuuang osmotic pressure, sodium, potassium, asukal, bicarbonates at urea sa dugo, pati na rin ang pH ng dugo, p02 at pCO2.

Mga tampok ng homeostasis sa mga matatanda at edad ng senile.

Ang parehong antas ng mga homeostatic na halaga sa iba't ibang mga yugto ng edad ay pinananatili dahil sa iba't ibang mga pagbabago sa mga sistema ng kanilang regulasyon. Halimbawa, ang patuloy na presyon ng dugo sa isang batang edad ay pinananatili dahil sa isang mas mataas na cardiac output at mababang kabuuang peripheral vascular resistance, at sa mga matatanda at senile - dahil sa isang mas mataas na kabuuang peripheral resistance at isang pagbaba sa cardiac output. Sa panahon ng pagtanda ng katawan, ang pagiging matatag ng pinakamahalagang physiological function ay pinananatili sa mga kondisyon ng pagbaba ng pagiging maaasahan at pagbabawas ng posibleng hanay ng mga physiological na pagbabago sa homeostasis. Ang pagpapanatili ng kamag-anak na homeostasis na may makabuluhang mga pagbabago sa istruktura, metabolic at functional ay nakamit sa pamamagitan ng katotohanan na sa parehong oras ay hindi lamang pagkalipol, kaguluhan at pagkasira ang nangyayari, kundi pati na rin ang pagbuo ng mga tiyak na mekanismo ng adaptive. Dahil dito, pinapanatili ang isang pare-parehong antas ng asukal sa dugo, pH ng dugo, osmotic pressure, potensyal ng cell lamad, atbp.

Ang mga pagbabago sa mga mekanismo ng regulasyon ng neurohumoral, isang pagtaas sa sensitivity ng mga tisyu sa pagkilos ng mga hormone at mga tagapamagitan laban sa background ng isang pagpapahina ng mga impluwensya ng nerbiyos, ay mahalaga sa pagpapanatili ng homeostasis sa panahon ng proseso ng pagtanda.

Sa pagtanda ng katawan, ang gawain ng puso, pulmonary ventilation, gas exchange, renal functions, pagtatago ng digestive glands, ang function ng endocrine glands, metabolismo, atbp., ay makabuluhang nagbabago. Ang mga pagbabagong ito ay maaaring mailalarawan bilang homeoresis - isang regular na trajectory (dynamics) ng mga pagbabago sa intensity ng metabolismo at physiological function na may edad sa oras. Ang halaga ng kurso ng mga pagbabago na nauugnay sa edad ay napakahalaga para sa pagkilala sa proseso ng pagtanda ng isang tao, pagtukoy sa kanyang biyolohikal na edad.

Sa mga matatanda at senile age, ang pangkalahatang potensyal ng adaptive mechanism ay bumababa. Samakatuwid, sa katandaan, na may tumaas na pagkarga, stress at iba pang mga sitwasyon, ang posibilidad ng pagkagambala ng mga mekanismo ng adaptive at mga kaguluhan sa homeostasis ay tumataas. Ang ganitong pagbaba sa pagiging maaasahan ng mga mekanismo ng homeostasis ay isa sa pinakamahalagang kinakailangan para sa pagbuo ng mga pathological disorder sa katandaan.

Kaya, ang homeostasis ay isang integral na konsepto, functionally at morphologically uniting cardiovascular system, respiratory system, renal system, metabolismo ng tubig-electrolyte, balanse ng acid-base.

Pangunahing layunin ng cardio-vascular system – supply at pamamahagi ng dugo sa lahat ng pool ng microcirculation. Ang dami ng dugo na inilabas ng puso sa loob ng 1 minuto ay ang dami ng minuto. Gayunpaman, ang pag-andar ng cardiovascular system ay hindi lamang upang mapanatili ang isang naibigay na dami ng minuto at ang pamamahagi nito sa mga pool, ngunit upang baguhin ang dami ng minuto alinsunod sa dynamics ng mga pangangailangan ng tissue sa iba't ibang mga sitwasyon.

Ang pangunahing gawain ng dugo ay ang transportasyon ng oxygen. Maraming mga surgical na pasyente ang nakakaranas ng matinding pagbaba sa minutong volume, na nakapipinsala sa paghahatid ng oxygen sa mga tissue at maaaring humantong sa pagkamatay ng cell, organ, at maging ng buong katawan. Samakatuwid, ang pagtatasa ng pag-andar ng cardiovascular system ay dapat isaalang-alang hindi lamang ang minutong dami, kundi pati na rin ang supply ng oxygen sa mga tisyu at ang kanilang pangangailangan para dito.

Pangunahing layunin sistema ng paghinga - pagtiyak ng sapat na palitan ng gas sa pagitan ng katawan at kapaligiran sa patuloy na pagbabago ng rate ng metabolic process. Ang normal na function ng respiratory system ay upang mapanatili ang isang pare-parehong antas ng oxygen at carbon dioxide sa arterial blood na may normal na vascular resistance sa pulmonary circulation at sa karaniwang paggasta ng enerhiya para sa respiratory work.

Ang sistemang ito ay malapit na konektado sa iba pang mga sistema, at pangunahin sa cardiovascular system. Ang function ng respiratory system ay kinabibilangan ng bentilasyon, pulmonary circulation, diffusion ng mga gas sa alveolar-capillary membrane, transportasyon ng mga gas sa pamamagitan ng dugo, at tissue respiration.

Mga pag-andar sistema ng bato : Ang mga bato ay ang pangunahing organ na idinisenyo upang mapanatili ang katatagan ng mga kondisyong physicochemical sa katawan. Ang pangunahing ng kanilang mga function ay excretory. Kabilang dito ang: regulasyon ng balanse ng tubig at electrolyte, pagpapanatili ng balanse ng acid-base at pag-alis ng mga produktong metabolic ng mga protina at taba mula sa katawan.

Mga pag-andar metabolismo ng tubig at electrolyte : Ang tubig sa katawan ay gumaganap ng papel sa transportasyon, pagpuno ng mga cell, interstitial (intermediate) at vascular space, ay isang solvent ng mga salts, colloids at crystalloids at nakikibahagi sa mga biochemical reaction. Ang lahat ng biochemical fluid ay electrolytes, dahil ang mga salts at colloids na natunaw sa tubig ay nasa isang dissociated state. Imposibleng ilista ang lahat ng mga function ng electrolytes, ngunit ang mga pangunahing ay: pagpapanatili ng osmotic pressure, pagpapanatili ng reaksyon ng panloob na kapaligiran, pakikilahok sa mga biochemical reaksyon.

Pangunahing layunin balanse ng acid-base Binubuo ito sa pagpapanatili ng katatagan ng pH ng likidong media ng katawan bilang batayan para sa normal na biochemical reaksyon at, dahil dito, buhay. Ang metabolismo ay nangyayari sa kailangang-kailangan na pakikilahok ng mga sistema ng enzymatic, ang aktibidad na malapit na nakasalalay sa reaksyon ng kemikal ng electrolyte. Kasama ng metabolismo ng tubig-electrolyte, ang balanse ng acid-base ay gumaganap ng isang mapagpasyang papel sa pag-order ng mga biochemical na reaksyon. Ang mga buffer system at maraming physiological system ng katawan ay nakikibahagi sa regulasyon ng balanse ng acid-base.

homeostasis

Homeostasis, homeoresis, homeomorphosis - mga katangian ng estado ng katawan. Ang kakanyahan ng sistema ng organismo ay ipinakita pangunahin sa kakayahang mag-regulate ng sarili sa patuloy na pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran. Dahil ang lahat ng mga organo at tisyu ng katawan ay binubuo ng mga selula, na ang bawat isa ay medyo independiyenteng organismo, ang estado ng panloob na kapaligiran ng katawan ng tao ay napakahalaga para sa normal na paggana nito. Para sa katawan ng tao - isang nilalang sa lupa - ang kapaligiran ay ang kapaligiran at ang biosphere, habang ito ay nakikipag-ugnayan sa isang tiyak na lawak sa lithosphere, hydrosphere at noosphere. Kasabay nito, ang karamihan sa mga selula ng katawan ng tao ay nahuhulog sa isang likidong daluyan, na kinakatawan ng dugo, lymph at intercellular fluid. Ang mga integumentary na tisyu lamang ang direktang nakikipag-ugnayan sa kapaligiran ng tao, ang lahat ng iba pang mga selula ay nakahiwalay sa labas ng mundo, na nagpapahintulot sa katawan na higit na mai-standardize ang mga kondisyon para sa kanilang pag-iral. Sa partikular, ang kakayahang mapanatili ang isang pare-pareho ang temperatura ng katawan na humigit-kumulang 37 ° C ay nagsisiguro sa katatagan ng mga proseso ng metabolic, dahil ang lahat ng mga biochemical na reaksyon na bumubuo sa kakanyahan ng metabolismo ay nakasalalay sa temperatura. Ito ay pantay na mahalaga upang mapanatili ang isang palaging pag-igting ng oxygen, carbon dioxide, konsentrasyon ng iba't ibang mga ions, atbp sa likidong media ng katawan. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng pag-iral, kabilang ang sa panahon ng pagbagay at aktibidad, ang mga maliliit na paglihis ng naturang mga parameter ay nangyayari, ngunit mabilis silang naalis, ang panloob na kapaligiran ng katawan ay bumalik sa isang matatag na pamantayan. Mahusay na French physiologist noong ika-19 na siglo. Sinabi ni Claude Bernard: "Ang katatagan ng panloob na kapaligiran ay isang kinakailangan para sa isang malayang buhay." Ang mga mekanismo ng pisyolohikal na tinitiyak ang pagpapanatili ng katatagan ng panloob na kapaligiran ay tinatawag na homeostatic, at ang kababalaghan mismo, na sumasalamin sa kakayahan ng katawan na ayusin ang sarili sa panloob na kapaligiran, ay tinatawag na homeostasis. Ang terminong ito ay ipinakilala noong 1932 ni W. Cannon, isa sa mga physiologist noong ika-20 siglo, na, kasama sina N.A. Bernstein, P.K. Anokhin at N. Wiener, ay tumayo sa pinagmulan ng agham ng kontrol - cybernetics. Ang terminong "homeostasis" ay ginagamit hindi lamang sa physiological, kundi pati na rin sa cybernetic na pananaliksik, dahil ito ay tiyak na ang pagpapanatili ng pare-pareho ng anumang mga katangian ng isang kumplikadong sistema na ang pangunahing layunin ng anumang kontrol.

Ang isa pang kahanga-hangang mananaliksik, si K. Waddington, ay nakakuha ng pansin sa katotohanan na ang katawan ay nakapagpapanatili hindi lamang ng katatagan ng panloob na estado nito, kundi pati na rin ang kamag-anak na katatagan ng mga dinamikong katangian, ibig sabihin, ang daloy ng mga proseso sa paglipas ng panahon. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, sa pamamagitan ng pagkakatulad sa homeostasis, ay tinawag homeoresis. Ito ay partikular na kahalagahan para sa isang lumalago at umuunlad na organismo at nakasalalay sa katotohanan na ang organismo ay maaaring mapanatili (sa loob ng ilang mga limitasyon, siyempre) ang "channel ng pag-unlad" sa kurso ng mga dinamikong pagbabago nito. Sa partikular, kung ang isang bata, dahil sa isang sakit o isang matalim na pagkasira sa mga kondisyon ng pamumuhay na dulot ng panlipunang mga sanhi (digmaan, lindol, atbp.), ay nahuhuli nang malaki sa kanyang karaniwang umuunlad na mga kapantay, hindi ito nangangahulugan na ang gayong pagkahuli ay nakamamatay at hindi maibabalik. Kung ang panahon ng mga salungat na kaganapan ay nagtatapos at ang bata ay tumatanggap ng sapat na mga kondisyon para sa pag-unlad, kung gayon kapwa sa mga tuntunin ng paglaki at antas ng pag-unlad ng pagganap, sa lalong madaling panahon ay nakakakuha siya ng kanyang mga kapantay at sa hinaharap ay hindi naiiba nang malaki sa kanila. Ipinapaliwanag nito ang katotohanan na ang mga bata na nagkaroon ng malubhang karamdaman sa murang edad ay madalas na lumaki sa malusog at proporsyonal na mga nasa hustong gulang. Ang homeoresis ay gumaganap ng isang mahalagang papel kapwa sa pamamahala ng ontogenetic development at sa mga proseso ng adaptasyon. Samantala, ang mga mekanismo ng physiological ng homeoresis ay hindi pa rin sapat na pinag-aralan.

Ang ikatlong anyo ng self-regulation ng body constancy ay homeomorphosis - ang kakayahang mapanatili ang invariance ng form. Ang katangiang ito ay higit na katangian ng isang may sapat na gulang na organismo, dahil ang paglaki at pag-unlad ay hindi tugma sa invariance ng anyo. Gayunpaman, kung isasaalang-alang natin ang mga maikling panahon, lalo na sa mga panahon ng pagsugpo sa paglago, kung gayon sa mga bata posible na makita ang kakayahang homeomorphosis. Pinag-uusapan natin ang katotohanan na sa katawan ay may patuloy na pagbabago ng mga henerasyon ng mga nasasakupang selula nito. Ang mga selula ay hindi nabubuhay nang matagal (ang tanging eksepsiyon ay ang mga selula ng nerbiyos): ang normal na habang-buhay ng mga selula ng katawan ay mga linggo o buwan. Gayunpaman, ang bawat bagong henerasyon ng mga cell ay halos eksaktong inuulit ang hugis, sukat, pag-aayos at, nang naaayon, ang mga functional na katangian ng nakaraang henerasyon. Pinipigilan ng mga espesyal na mekanismo ng pisyolohikal ang mga makabuluhang pagbabago sa timbang ng katawan sa mga kondisyon ng gutom o labis na pagkain. Sa partikular, sa panahon ng gutom, ang pagkatunaw ng mga nutrients ay tumataas nang husto, at sa panahon ng labis na pagkain, sa kabaligtaran, karamihan sa mga protina, taba at carbohydrates na kasama ng pagkain ay "nasusunog" nang walang anumang benepisyo sa katawan. Napatunayan na (N.A. Smirnova) na sa isang may sapat na gulang, ang matalim at makabuluhang pagbabago sa timbang ng katawan (pangunahin dahil sa dami ng taba) sa anumang direksyon ay tiyak na mga senyales ng pagkasira sa adaptasyon, labis na pagkapagod at nagpapahiwatig ng functional dysfunction ng katawan. . Lalo na nagiging sensitibo ang katawan ng bata sa mga panlabas na impluwensya sa mga panahon ng pinakamabilis na paglaki. Ang paglabag sa homeomorphosis ay ang parehong hindi kanais-nais na senyales bilang mga paglabag sa homeostasis at homeoresis.

Ang konsepto ng biological constants. Ang katawan ay isang kumplikado ng isang malaking bilang ng iba't ibang uri ng mga sangkap. Sa proseso ng mahahalagang aktibidad ng mga selula ng katawan, ang konsentrasyon ng mga sangkap na ito ay maaaring magbago nang malaki, na nangangahulugang isang pagbabago sa panloob na kapaligiran. Hindi maiisip kung ang mga sistema ng kontrol ng katawan ay pinilit na subaybayan ang konsentrasyon ng lahat ng mga sangkap na ito, i.e. magkaroon ng maraming mga sensor (receptor), patuloy na pag-aralan ang kasalukuyang estado, gumawa ng mga desisyon sa pamamahala at subaybayan ang kanilang pagiging epektibo. Ang impormasyon o ang mga mapagkukunan ng enerhiya ng katawan ay hindi sapat para sa gayong rehimen ng kontrol sa lahat ng mga parameter. Samakatuwid, ang katawan ay limitado sa pagsubaybay sa isang medyo maliit na bilang ng mga pinaka makabuluhang tagapagpahiwatig na dapat mapanatili sa isang medyo pare-pareho na antas para sa kagalingan ng karamihan ng mga selula ng katawan. Ang mga pinaka-mahigpit na homeostatic na parameter na ito ay nagiging "biological constants", at ang kanilang invariance ay sinisiguro ng kung minsan ay medyo makabuluhang pagbabagu-bago ng iba pang mga parameter na hindi kabilang sa kategorya ng mga homeostatic. Kaya, ang mga antas ng mga hormone na kasangkot sa regulasyon ng homeostasis ay maaaring magbago ng sampung beses sa dugo, depende sa estado ng panloob na kapaligiran at ang epekto ng mga panlabas na kadahilanan. Kasabay nito, ang mga parameter ng homeostatic ay nagbabago lamang ng 10-20%.

Ang pinakamahalagang biological constants. Kabilang sa mga pinakamahalagang biological constants, para sa pagpapanatili ng kung saan sa isang medyo hindi nagbabago na antas, iba't ibang mga physiological system ng katawan ang may pananagutan, dapat nating banggitin temperatura ng katawan, antas ng glucose sa dugo, nilalaman ng mga H+ ions sa mga likido ng katawan, bahagyang pag-igting ng oxygen at carbon dioxide sa mga tisyu.

Sakit bilang sintomas o bunga ng mga homeostasis disorder. Halos lahat ng mga sakit ng tao ay nauugnay sa isang paglabag sa homeostasis. Kaya, halimbawa, sa maraming mga nakakahawang sakit, pati na rin sa kaso ng mga nagpapasiklab na proseso, ang temperatura homeostasis ay masakit na nabalisa sa katawan: lagnat (lagnat), kung minsan ay nagbabanta sa buhay. Ang dahilan para sa naturang paglabag sa homeostasis ay maaaring nasa parehong mga tampok ng reaksyon ng neuroendocrine, at sa mga paglabag sa aktibidad ng mga peripheral na tisyu. Sa kasong ito, ang pagpapakita ng sakit - lagnat - ay bunga ng isang paglabag sa homeostasis.

Karaniwan, ang mga kondisyon ng lagnat ay sinamahan ng acidosis - isang paglabag sa balanse ng acid-base at isang pagbabago sa reaksyon ng mga likido ng katawan sa acid side. Ang acidosis ay katangian din ng lahat ng mga sakit na nauugnay sa pagkasira ng cardiovascular at respiratory system (mga sakit ng puso at mga daluyan ng dugo, nagpapasiklab at allergy na mga sugat ng bronchopulmonary system, atbp.). Kadalasan, ang acidosis ay sinamahan ng mga unang oras ng buhay ng isang bagong panganak, lalo na kung ang normal na paghinga ay hindi nagsimula kaagad pagkatapos ng kapanganakan. Upang maalis ang kondisyong ito, ang bagong panganak ay inilalagay sa isang espesyal na silid na may mataas na nilalaman ng oxygen. Ang metabolic acidosis na may mabigat na muscular exertion ay maaaring mangyari sa mga tao sa anumang edad at nagpapakita ng sarili sa igsi ng paghinga at pagtaas ng pagpapawis, pati na rin ang masakit na mga sensasyon sa mga kalamnan. Matapos makumpleto ang trabaho, ang estado ng acidosis ay maaaring magpatuloy mula sa ilang minuto hanggang 2-3 araw, depende sa antas ng pagkapagod, fitness at ang pagiging epektibo ng mga mekanismo ng homeostatic.

Napaka-mapanganib na mga sakit na humahantong sa isang paglabag sa homeostasis ng tubig-asin, tulad ng kolera, kung saan ang isang malaking halaga ng tubig ay inalis mula sa katawan at ang mga tisyu ay nawawala ang kanilang mga functional na katangian. Maraming mga sakit sa bato ang humahantong din sa isang paglabag sa homeostasis ng tubig-asin. Bilang resulta ng ilan sa mga sakit na ito, ang alkalosis ay maaaring umunlad - isang labis na pagtaas sa konsentrasyon ng mga alkaline na sangkap sa dugo at isang pagtaas sa pH (paglipat sa alkaline na bahagi).

Sa ilang mga kaso, ang menor de edad ngunit pangmatagalang mga kaguluhan sa homeostasis ay maaaring maging sanhi ng pag-unlad ng ilang mga sakit. Kaya, mayroong katibayan na ang labis na pagkonsumo ng asukal at iba pang mga mapagkukunan ng carbohydrates na nakakagambala sa glucose homeostasis ay humahantong sa pinsala sa pancreas, bilang isang resulta, ang isang tao ay nagkakaroon ng diabetes. Mapanganib din ang labis na pagkonsumo ng mesa at iba pang mga mineral na asing-gamot, mainit na pampalasa, atbp., na nagpapataas ng load sa excretory system. Ang mga bato ay maaaring hindi makayanan ang kasaganaan ng mga sangkap na kailangang alisin sa katawan, na nagreresulta sa isang paglabag sa homeostasis ng tubig-asin. Ang isa sa mga pagpapakita nito ay edema - ang akumulasyon ng likido sa malambot na mga tisyu ng katawan. Ang sanhi ng edema ay kadalasang namamalagi sa kakulangan ng cardiovascular system, o sa mga paglabag sa mga bato at, bilang isang resulta, metabolismo ng mineral.

Ang homeostasis ay:

homeostasis

Homeostasis(sinaunang Griyego ὁμοιοστάσις mula sa ὁμοιος - pareho, katulad at στάσις - nakatayo, kawalang-kilos) - self-regulation, ang kakayahan ng isang bukas na sistema na mapanatili ang katatagan ng panloob na estado nito sa pamamagitan ng mga coordinated na reaksyon na naglalayong mapanatili ang dinamikong balanse. Ang pagnanais ng system na magparami ng sarili nito, upang maibalik ang nawalang balanse, upang mapagtagumpayan ang paglaban ng panlabas na kapaligiran.

Ang homeostasis ng populasyon ay ang kakayahan ng isang populasyon na mapanatili ang isang tiyak na bilang ng mga indibidwal nito sa mahabang panahon.

Ang American physiologist na si Walter B. Cannon noong 1932 sa kanyang aklat na "The Wisdom of the Body" ("Wisdom of the body") ay iminungkahi ang terminong ito bilang isang pangalan para sa "the coordinated physiological process that maintain most of the stable states of the body." Nang maglaon, ang terminong ito ay pinalawak sa kakayahang dynamic na mapanatili ang pagiging matatag ng panloob na estado nito ng anumang bukas na sistema. Gayunpaman, ang konsepto ng pagiging matatag ng panloob na kapaligiran ay nabuo noong 1878 ng Pranses na siyentipiko na si Claude Bernard.

Pangkalahatang Impormasyon

Ang terminong "homeostasis" ay kadalasang ginagamit sa biology. Para umiral ang mga multicellular organism, kinakailangan na mapanatili ang katatagan ng panloob na kapaligiran. Maraming mga ecologist ang kumbinsido na ang prinsipyong ito ay nalalapat din sa panlabas na kapaligiran. Kung hindi ma-restore ng system ang balanse nito, maaari itong tuluyang tumigil sa paggana.

Ang mga kumplikadong sistema - halimbawa, ang katawan ng tao - ay dapat magkaroon ng homeostasis upang mapanatili ang katatagan at umiiral. Ang mga sistemang ito ay hindi lamang kailangang magsikap na mabuhay, kailangan din nilang umangkop sa mga pagbabago sa kapaligiran at mag-evolve.

Mga katangian ng homeostasis

Ang mga homeostatic system ay may mga sumusunod na katangian:

• kawalang-tatag system: sinusubok kung paano ito pinakamahusay na makakaangkop.
• Nagsusumikap para sa balanse: lahat ng panloob, istruktura at functional na organisasyon ng mga system ay nag-aambag sa pagpapanatili ng balanse.
• unpredictability: Ang resultang epekto ng isang partikular na aksyon ay kadalasang naiiba sa inaasahan.

Mga halimbawa ng homeostasis sa mga mammal:

• Regulasyon ng dami ng micronutrients at tubig sa katawan - osmoregulation. Isinasagawa sa mga bato.
• Pag-alis ng mga produktong basura ng metabolic process - paghihiwalay. Ito ay isinasagawa ng mga exocrine organs - mga bato, baga, mga glandula ng pawis at ang gastrointestinal tract.
• Regulasyon ng temperatura ng katawan. Pagbaba ng temperatura sa pamamagitan ng pagpapawis, iba't ibang thermoregulatory reaction.
• Regulasyon ng mga antas ng glucose sa dugo. Ito ay pangunahing isinasagawa ng atay, insulin at glucagon na itinago ng pancreas.

Mahalagang tandaan na kahit na ang katawan ay nasa balanse, ang pisyolohikal na estado nito ay maaaring maging dinamiko. Maraming mga organismo ang nagpapakita ng mga endogenous na pagbabago sa anyo ng circadian, ultradian, at infradian na mga ritmo. Kaya, kahit na habang nasa homeostasis, ang temperatura ng katawan, presyon ng dugo, rate ng puso at karamihan sa mga metabolic indicator ay hindi palaging nasa pare-parehong antas, ngunit nagbabago sa paglipas ng panahon.

Mga mekanismo ng homeostasis: feedback

Pangunahing artikulo: Feedback

Kapag may pagbabago sa mga variable, mayroong dalawang pangunahing uri ng feedback na tinutugunan ng system:

1. Negatibong feedback, na ipinahayag bilang isang reaksyon kung saan tumugon ang system sa paraang baligtarin ang direksyon ng pagbabago. Dahil ang feedback ay nagsisilbi upang mapanatili ang constancy ng system, pinapayagan ka nitong mapanatili ang homeostasis.
   • Halimbawa, kapag ang konsentrasyon ng carbon dioxide sa katawan ng tao ay tumaas, ang mga baga ay sinenyasan upang taasan ang kanilang aktibidad at huminga ng mas maraming carbon dioxide.
   • Ang thermoregulation ay isa pang halimbawa ng negatibong feedback. Kapag tumaas (o bumababa ang temperatura ng katawan), ang mga thermoreceptor sa balat at hypothalamus ay nagrerehistro ng pagbabago, na nagpapalitaw ng signal mula sa utak. Ang signal na ito, sa turn, ay nagiging sanhi ng isang tugon - isang pagbaba sa temperatura (o pagtaas).
2. Positibong feedback, na ipinahayag bilang pagtaas ng pagbabago sa isang variable. Mayroon itong destabilizing effect, kaya hindi ito humantong sa homeostasis. Ang positibong feedback ay hindi gaanong karaniwan sa mga natural na sistema, ngunit mayroon ding mga gamit nito.
   • Halimbawa, sa mga nerbiyos, ang isang threshold na potensyal na elektrikal ay nagiging sanhi ng pagbuo ng isang mas malaking potensyal na aksyon. Ang pamumuo ng dugo at mga kaganapan sa kapanganakan ay iba pang mga halimbawa ng positibong feedback.

Ang mga matatag na system ay nangangailangan ng mga kumbinasyon ng parehong uri ng feedback. Bagama't binibigyang-daan ka ng negatibong feedback na bumalik sa isang homeostatic na estado, ang positibong feedback ay ginagamit upang lumipat sa isang ganap na bago (at medyo hindi gaanong kanais-nais) na estado ng homeostasis, isang sitwasyong tinatawag na "metastability". Ang ganitong mga sakuna na pagbabago ay maaaring mangyari, halimbawa, na may pagtaas sa mga sustansya sa mga ilog na may malinaw na tubig, na humahantong sa isang homeostatic na estado ng mataas na eutrophication (algae overgrowth ng channel) at labo.

Ecological homeostasis

Ang ekolohikal na homeostasis ay sinusunod sa climax na mga komunidad na may pinakamataas na posibleng biodiversity sa ilalim ng paborableng mga kondisyon sa kapaligiran.

Sa mga nababagabag na ecosystem, o sub-climax biological na komunidad - tulad ng, halimbawa, ang isla ng Krakatau, pagkatapos ng malakas na pagsabog ng bulkan noong 1883 - ang estado ng homeostasis ng nakaraang climax ecosystem ng kagubatan ay nawasak, tulad ng lahat ng buhay sa islang ito. Ang Krakatoa ay dumaan sa isang kadena ng mga pagbabago sa ekolohiya sa mga taon mula noong pagsabog, kung saan pinalitan ng mga bagong species ng halaman at hayop ang isa't isa, na humantong sa biodiversity at, bilang resulta, isang climax na komunidad. Ang sunod-sunod na ekolohiya sa Krakatoa ay naganap sa ilang yugto. Ang isang kumpletong hanay ng mga sunod-sunod na humahantong sa isang kasukdulan ay tinatawag na isang preserie. Sa halimbawa ng Krakatoa, ang islang ito ay nakabuo ng isang climax na komunidad na may 8,000 iba't ibang uri ng hayop na naitala noong 1983, isang daang taon matapos ang pagsabog ay nawalan ng buhay dito. Kinukumpirma ng data na ang posisyon ay pinananatili sa homeostasis sa loob ng ilang panahon, habang ang paglitaw ng mga bagong species ay napakabilis na humahantong sa mabilis na pagkawala ng mga luma.

Ang kaso ng Krakatoa at iba pang nababagabag o buo na ecosystem ay nagpapakita na ang paunang kolonisasyon ng mga pioneer species ay nangyayari sa pamamagitan ng positibong feedback reproduction strategies kung saan ang mga species ay nagkakalat, na nagbubunga ng maraming supling hangga't maaari, ngunit may kaunti o walang pamumuhunan sa tagumpay ng bawat indibidwal. . Sa ganitong mga species, mayroong isang mabilis na pag-unlad at isang pantay na mabilis na pagbagsak (halimbawa, sa pamamagitan ng isang epidemya). Habang papalapit ang isang ecosystem sa kasukdulan, ang mga naturang species ay pinapalitan ng mas kumplikadong climax species na umaangkop sa pamamagitan ng negatibong feedback sa mga partikular na kondisyon ng kanilang kapaligiran. Ang mga species na ito ay maingat na kinokontrol ng potensyal na kapasidad ng ecosystem at sumusunod sa ibang diskarte - ang paggawa ng mas maliliit na supling, sa tagumpay ng reproduktibo na kung saan sa mga kondisyon ng microenvironment ng partikular na ecological niche nito, mas maraming enerhiya ang namuhunan.

Ang pag-unlad ay nagsisimula sa pioneer na komunidad at nagtatapos sa climax na komunidad. Ang climax community na ito ay nabuo kapag ang flora at fauna ay naging balanse sa lokal na kapaligiran.

Ang ganitong mga ecosystem ay bumubuo ng mga heterarchy kung saan ang homeostasis sa isang antas ay nag-aambag sa mga proseso ng homeostatic sa isa pang kumplikadong antas. Halimbawa, ang pagkawala ng mga dahon sa isang mature na tropikal na puno ay nagbibigay ng puwang para sa bagong paglaki at nagpapayaman sa lupa. Sa parehong paraan, binabawasan ng tropikal na puno ang pag-access ng liwanag sa mas mababang antas at nakakatulong na pigilan ang iba pang mga species mula sa pagsalakay. Ngunit ang mga puno ay nahuhulog din sa lupa at ang pag-unlad ng kagubatan ay nakasalalay sa patuloy na pagbabago ng mga puno, ang ikot ng mga sustansya na isinasagawa ng bakterya, insekto, fungi. Katulad nito, ang mga kagubatan ay nag-aambag sa mga prosesong ekolohikal, tulad ng regulasyon ng mga microclimate o ecosystem hydrological cycle, at ilang iba't ibang ecosystem ay maaaring makipag-ugnayan upang mapanatili ang homeostasis ng drainage ng ilog sa loob ng isang biological na rehiyon. Ang pagkakaiba-iba ng mga bioregion ay gumaganap din ng isang papel sa homeostatic na katatagan ng isang biological na rehiyon, o biome.

Biological homeostasis

Karagdagang impormasyon: Balanse ng acid-base

Ang homeostasis ay gumaganap bilang isang pangunahing katangian ng mga buhay na organismo at nauunawaan bilang pagpapanatili ng panloob na kapaligiran sa loob ng mga katanggap-tanggap na limitasyon.

Ang panloob na kapaligiran ng katawan ay kinabibilangan ng mga likido sa katawan - plasma ng dugo, lymph, intercellular substance at cerebrospinal fluid. Ang pagpapanatili ng katatagan ng mga likidong ito ay mahalaga para sa mga organismo, habang ang kawalan nito ay humahantong sa pinsala sa genetic na materyal.

Sa pagsasaalang-alang sa anumang parameter, ang mga organismo ay nahahati sa conformational at regulatory. Pinapanatili ng mga regulatory organism ang parameter sa isang pare-parehong antas, anuman ang nangyayari sa kapaligiran. Ang mga conformational organism ay nagpapahintulot sa kapaligiran na matukoy ang parameter. Halimbawa, ang mga hayop na may mainit na dugo ay nagpapanatili ng pare-parehong temperatura ng katawan, habang ang mga hayop na may malamig na dugo ay nagpapakita ng malawak na hanay ng temperatura.

Hindi namin pinag-uusapan ang katotohanan na ang mga conformational na organismo ay walang mga adaptasyon sa pag-uugali na nagpapahintulot sa kanila na ayusin ang ibinigay na parameter sa ilang mga lawak. Ang mga reptilya, halimbawa, ay madalas na nakaupo sa pinainit na mga bato sa umaga upang itaas ang temperatura ng kanilang katawan.

Ang bentahe ng homeostatic regulation ay pinapayagan nito ang katawan na gumana nang mas mahusay. Halimbawa, ang mga hayop na may malamig na dugo ay may posibilidad na maging matamlay sa malamig na temperatura, habang ang mga hayop na may mainit na dugo ay halos kasing aktibo. Sa kabilang banda, ang regulasyon ay nangangailangan ng enerhiya. Ang dahilan kung bakit ang ilang mga ahas ay nakakakain lamang ng isang beses sa isang linggo ay dahil sila ay gumagamit ng mas kaunting enerhiya upang mapanatili ang homeostasis kaysa sa mga mammal.

Cellular homeostasis

Ang regulasyon ng aktibidad ng kemikal ng cell ay nakamit sa pamamagitan ng isang bilang ng mga proseso, bukod sa kung saan ang pagbabago sa istraktura ng cytoplasm mismo, pati na rin ang istraktura at aktibidad ng mga enzyme, ay partikular na kahalagahan. Ang autoregulation ay nakasalalay sa temperatura, ang antas ng kaasiman, ang konsentrasyon ng substrate, ang pagkakaroon ng ilang mga macro- at microelement.

Homeostasis sa katawan ng tao

Karagdagang impormasyon: Balanse ng acid-base Tingnan din ang: Blood buffer system

Ang iba't ibang mga kadahilanan ay nakakaapekto sa kakayahan ng mga likido sa katawan na mapanatili ang buhay. Kabilang dito ang mga parameter tulad ng temperatura, kaasinan, kaasiman, at konsentrasyon ng mga sustansya - glucose, iba't ibang mga ions, oxygen, at mga produktong basura - carbon dioxide at ihi. Dahil ang mga parameter na ito ay nakakaapekto sa mga reaksiyong kemikal na nagpapanatili sa buhay ng organismo, mayroong mga built-in na mekanismo ng pisyolohikal upang panatilihin ang mga ito sa kinakailangang antas.

Ang homeostasis ay hindi maaaring ituring na sanhi ng mga proseso ng mga walang malay na adaptasyon na ito. Dapat itong kunin bilang isang pangkalahatang katangian ng maraming normal na proseso na kumikilos nang sama-sama, at hindi bilang kanilang ugat na sanhi. Bukod dito, maraming biological phenomena na hindi angkop sa modelong ito - halimbawa, anabolismo.

Ibang lugar

Ang konsepto ng "homeostasis" ay ginagamit din sa ibang mga lugar.

Maaaring pag-usapan ng actuary panganib homeostasis, kung saan, halimbawa, ang mga taong may non-stick na preno sa kanilang mga sasakyan ay wala sa mas ligtas na posisyon kaysa sa mga wala, dahil ang mga taong ito ay walang kamalay-malay na nagbabayad para sa mas ligtas na sasakyan sa pamamagitan ng mapanganib na pagmamaneho. Nangyayari ito dahil ang ilan sa mga mekanismo ng paghawak - tulad ng takot - ay huminto sa paggana.

Maaaring pag-usapan ng mga sosyologo at psychologist stress homeostasis- ang pagnanais ng isang populasyon o indibidwal na manatili sa isang tiyak na antas ng stress, kadalasang artipisyal na nagdudulot ng stress kung ang "natural" na antas ng stress ay hindi sapat.

Mga halimbawa

• thermoregulation
  • Maaaring magsimula ang panginginig ng skeletal muscle kung masyadong mababa ang temperatura ng katawan.
  • Ang isa pang uri ng thermogenesis ay nagsasangkot ng pagkasira ng mga taba upang palabasin ang init.
  • Ang pagpapawis ay nagpapalamig sa katawan sa pamamagitan ng pagsingaw.
• Regulasyon ng kemikal
  • Ang pancreas ay naglalabas ng insulin at glucagon upang makontrol ang mga antas ng glucose sa dugo.
  • Ang mga baga ay kumukuha ng oxygen at naglalabas ng carbon dioxide.
  • Ang mga bato ay naglalabas ng ihi at kinokontrol ang antas ng tubig at isang bilang ng mga ions sa katawan.

Marami sa mga organ na ito ay kinokontrol ng mga hormone mula sa hypothalamic-pituitary system.

Tingnan din

Mga Kategorya:

• homeostasis
• bukas na mga sistema
• Mga proseso ng pisyolohikal

Wikimedia Foundation. 2010.

Sa organismo ng mas mataas na mga hayop, ang mga adaptasyon ay binuo na humahadlang sa maraming impluwensya ng panlabas na kapaligiran, na nagbibigay ng medyo pare-pareho na mga kondisyon para sa pagkakaroon ng mga selula. Ito ay mahalaga para sa buhay ng buong organismo. Inilalarawan namin ito sa mga halimbawa. Ang mga selula ng katawan ng mga hayop na may mainit na dugo, iyon ay, mga hayop na may pare-parehong temperatura ng katawan, ay gumagana nang normal lamang sa loob ng makitid na mga limitasyon ng temperatura (sa mga tao, sa loob ng 36-38 °). Ang pagbabago ng temperatura na lampas sa mga limitasyong ito ay humahantong sa pagkagambala sa aktibidad ng cell. Kasabay nito, ang katawan ng mga hayop na may mainit na dugo ay maaaring normal na umiral na may mas malawak na pagbabagu-bago sa temperatura ng panlabas na kapaligiran. Halimbawa, ang isang polar bear ay maaaring mabuhay sa temperatura na -70° at +20-30°. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa buong organismo ang pagpapalitan ng init nito sa kapaligiran ay kinokontrol, i.e., pagbuo ng init (intensity ng mga proseso ng kemikal na nagaganap sa pagpapalabas ng init) at paglipat ng init. Kaya, sa mababang temperatura ng kapaligiran, tumataas ang henerasyon ng init, at bumababa ang paglipat ng init. Samakatuwid, na may mga pagbabago sa panlabas na temperatura (sa loob ng ilang mga limitasyon), ang patuloy na temperatura ng katawan ay pinananatili.

Ang mga pag-andar ng mga selula ng katawan ay normal lamang sa isang kamag-anak na pare-pareho ng osmotic pressure, dahil sa patuloy na nilalaman ng mga electrolyte at tubig sa mga selula. Ang mga pagbabago sa osmotic pressure - ang pagbaba o pagtaas nito - ay humantong sa matalim na paglabag sa mga function at istraktura ng mga cell. Ang organismo sa kabuuan ay maaaring umiral sa loob ng ilang panahon kapwa na may labis na paggamit at may kakulangan ng tubig, at may malaki at maliit na halaga ng mga asin sa pagkain. Ito ay dahil sa pagkakaroon sa katawan ng mga adaptasyon na nag-aambag sa pagpapanatili
pare-pareho ang dami ng tubig at electrolytes sa katawan. Sa kaso ng labis na pag-inom ng tubig, ang malalaking halaga nito ay mabilis na nailalabas mula sa katawan ng mga excretory organs (kidney, sweat glands, balat), at sa kakulangan ng tubig, ito ay nananatili sa katawan. Sa parehong paraan, kinokontrol ng mga excretory organ ang nilalaman ng mga electrolyte sa katawan: mabilis nilang inaalis ang labis na halaga ng mga ito o pinapanatili ang mga ito sa mga likido ng katawan na may hindi sapat na paggamit ng mga asing-gamot.

Ang konsentrasyon ng mga indibidwal na electrolyte sa dugo at tissue fluid, sa isang banda, at sa protoplasm ng mga cell, sa kabilang banda, ay naiiba. Ang dugo at tissue fluid ay naglalaman ng mas maraming sodium ions, at ang protoplasm ng mga cell ay naglalaman ng mas maraming potassium ions. Ang pagkakaiba sa konsentrasyon ng mga ions sa loob ng cell at sa labas nito ay nakakamit sa pamamagitan ng isang espesyal na mekanismo na nagpapanatili ng mga potassium ions sa loob ng cell at hindi pinapayagan ang mga sodium ions na maipon sa cell. Ang mekanismong ito, ang likas na katangian nito ay hindi pa malinaw, ay tinatawag na sodium-potassium pump at nauugnay sa proseso ng metabolismo ng cell.

Ang mga selula ng katawan ay napaka-sensitibo sa mga pagbabago sa konsentrasyon ng mga hydrogen ions. Ang isang pagbabago sa konsentrasyon ng mga ion na ito sa isang direksyon o iba pa ay matalas na nakakagambala sa mahahalagang aktibidad ng mga selula. Ang panloob na kapaligiran ng katawan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pare-pareho na konsentrasyon ng mga hydrogen ions, na nakasalalay sa pagkakaroon ng mga tinatawag na buffer system sa dugo at tissue fluid (p. 48) at sa aktibidad ng excretory organs. Sa isang pagtaas sa nilalaman ng mga acid o alkalis sa dugo, sila ay mabilis na pinalabas mula sa katawan at sa ganitong paraan ang patuloy na konsentrasyon ng mga hydrogen ions sa panloob na kapaligiran ay pinananatili.

Ang mga cell, lalo na ang mga nerve cell, ay napaka-sensitibo sa mga pagbabago sa asukal sa dugo, isang mahalagang sustansya. Samakatuwid, ang patuloy na nilalaman ng asukal sa dugo ay napakahalaga para sa proseso ng buhay. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng katotohanan na sa isang pagtaas sa antas ng asukal sa dugo sa atay at mga kalamnan, isang polysaccharide, glycogen, na idineposito sa mga selula, ay na-synthesize mula dito, at sa isang pagbawas sa antas ng asukal sa dugo, ang glycogen ay nasira. sa atay at kalamnan at ang asukal sa ubas ay inilabas sa dugo.

Ang pagiging matatag ng komposisyon ng kemikal at mga katangian ng physicochemical ng panloob na kapaligiran ay isang mahalagang katangian ng mas mataas na mga organismo ng hayop. Upang italaga ang pagiging matatag na ito, iminungkahi ni W. Cannon ang isang termino na naging laganap - homeostasis. Ang pagpapahayag ng homeostasis ay ang pagkakaroon ng isang bilang ng mga biological constants, i.e., stable quantitative indicators na nagpapakilala sa normal na estado ng katawan. Ang ganitong mga pare-parehong halaga ay: temperatura ng katawan, osmotic pressure ng dugo at tissue fluid, ang nilalaman ng sodium, potassium, calcium, chlorine at phosphorus ions, pati na rin ang mga protina at asukal, ang konsentrasyon ng mga hydrogen ions at marami pang iba.

Ang pagpuna sa katatagan ng komposisyon, physicochemical at biological na mga katangian ng panloob na kapaligiran, dapat itong bigyang-diin na ito ay hindi ganap, ngunit kamag-anak at pabago-bago. Ang pagiging matatag na ito ay nakamit sa pamamagitan ng patuloy na gawain ng isang bilang ng mga organo at tisyu, bilang isang resulta kung saan ang mga pagbabago sa komposisyon at mga katangian ng physicochemical ng panloob na kapaligiran na nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng mga pagbabago sa panlabas na kapaligiran at bilang isang resulta ng ang mahahalagang aktibidad ng organismo ay na-level.

Ang papel ng iba't ibang mga organo at kanilang mga sistema sa pagpapanatili ng homeostasis ay iba. Kaya, tinitiyak ng sistema ng pagtunaw ang pagdaloy ng mga sustansya sa dugo sa anyo kung saan maaari itong magamit ng mga selula ng katawan. Ang sistema ng sirkulasyon ay nagsasagawa ng tuluy-tuloy na paggalaw ng dugo at transportasyon ng iba't ibang mga sangkap sa katawan, bilang isang resulta kung saan ang mga sustansya, oxygen at iba't ibang mga kemikal na compound na nabuo sa katawan mismo ay pumapasok sa mga selula, at mga nabubulok na produkto, kabilang ang carbon dioxide, na inilabas ng Ang mga selula ay inililipat sa mga organo na nag-aalis sa kanila mula sa katawan. Ang mga organ ng paghinga ay nagbibigay ng oxygen sa dugo at nag-aalis ng carbon dioxide mula sa katawan. Ang atay at isang bilang ng iba pang mga organo ay nagsasagawa ng malaking bilang ng mga pagbabagong kemikal - ang synthesis at pagkasira ng maraming mga kemikal na compound na mahalaga sa buhay ng mga selula. Ang mga excretory organs - bato, baga, glandula ng pawis, balat - alisin ang mga huling produkto ng pagkabulok ng mga organikong sangkap mula sa katawan at mapanatili ang isang pare-parehong nilalaman ng tubig at electrolytes sa dugo, at, dahil dito, sa tissue fluid at sa mga selula ng katawan.

Ang sistema ng nerbiyos ay may mahalagang papel sa pagpapanatili ng homeostasis. Sensitibong tumutugon sa iba't ibang pagbabago sa panlabas o panloob na kapaligiran, kinokontrol nito ang aktibidad ng mga organo at sistema sa paraan na ang mga pagbabago at mga kaguluhan na nagaganap o maaaring mangyari sa katawan ay napipigilan at na-level.

Salamat sa pag-unlad ng mga adaptasyon na tinitiyak ang kamag-anak na katatagan ng panloob na kapaligiran ng katawan, ang mga selula nito ay hindi gaanong madaling kapitan sa pagbabago ng mga impluwensya ng panlabas na kapaligiran. Ayon kay Cl. Bernard, "ang katatagan ng panloob na kapaligiran ay isang kondisyon para sa isang malaya at malayang buhay."

Ang homeostasis ay may ilang mga limitasyon. Kapag ang katawan ay nananatili, lalo na sa mahabang panahon, sa mga kondisyon na malaki ang pagkakaiba mula sa kung saan ito ay inangkop, ang homeostasis ay nabalisa at ang mga pagbabagong hindi tugma sa normal na buhay ay maaaring mangyari. Kaya, na may makabuluhang pagbabago sa panlabas na temperatura sa direksyon ng parehong pagtaas at pagbaba nito, ang temperatura ng katawan ay maaaring tumaas o bumaba at ang overheating o paglamig ng katawan ay maaaring mangyari, na humahantong sa kamatayan. Katulad nito, na may isang makabuluhang paghihigpit ng paggamit ng tubig at mga asing-gamot sa katawan o isang kumpletong pag-agaw ng mga sangkap na ito, ang kamag-anak na pare-pareho ng komposisyon at mga katangian ng physico-kemikal ng panloob na kapaligiran ay nabalisa pagkatapos ng ilang sandali at huminto ang buhay.

Ang isang mataas na antas ng homeostasis ay nangyayari lamang sa ilang mga yugto ng species at indibidwal na pag-unlad. Ang mas mababang mga hayop ay walang sapat na binuo na mga adaptasyon upang pagaanin o alisin ang mga impluwensya ng mga pagbabago sa panlabas na kapaligiran. Kaya, halimbawa, ang kamag-anak na katatagan ng temperatura ng katawan (homeothermia) ay pinananatili lamang sa mga hayop na mainit ang dugo. Sa tinatawag na mga hayop na may malamig na dugo, ang temperatura ng katawan ay malapit sa temperatura ng panlabas na kapaligiran at kumakatawan sa isang variable na halaga (poikilothermia). Ang isang bagong panganak na hayop ay walang ganoong katatagan ng temperatura ng katawan, komposisyon at mga katangian ng panloob na kapaligiran, tulad ng sa isang may sapat na gulang na organismo.

Kahit na ang mga maliliit na paglabag sa homeostasis ay humantong sa patolohiya, at samakatuwid ang pagpapasiya ng medyo pare-pareho na mga parameter ng physiological, tulad ng temperatura ng katawan, presyon ng dugo, komposisyon, physicochemical at biological na mga katangian ng dugo, atbp., ay may mahusay na halaga ng diagnostic.

Sa kanyang aklat na The Wisdom of the Body, iminungkahi niya ang termino bilang isang pangalan para sa "mga pinag-ugnay na proseso ng pisyolohikal na nagpapanatili ng pinakamatatag na estado ng katawan". Sa hinaharap, ang terminong ito ay pinalawak sa kakayahang dynamic na mapanatili ang pagiging matatag ng panloob na estado nito ng anumang bukas na sistema. Gayunpaman, ang konsepto ng pagiging matatag ng panloob na kapaligiran ay nabuo noong 1878 ng Pranses na siyentipiko na si Claude Bernard.

Pangkalahatang Impormasyon

Ang terminong "homeostasis" ay karaniwang ginagamit sa biology. Para umiral ang mga multicellular organism, kinakailangan na mapanatili ang katatagan ng panloob na kapaligiran. Maraming mga ecologist ang kumbinsido na ang prinsipyong ito ay nalalapat din sa panlabas na kapaligiran. Kung hindi ma-restore ng system ang balanse nito, maaari itong tuluyang tumigil sa paggana.

Ang mga kumplikadong sistema - halimbawa, ang katawan ng tao - ay dapat magkaroon ng homeostasis upang mapanatili ang katatagan at umiiral. Ang mga sistemang ito ay hindi lamang kailangang magsikap na mabuhay, kailangan din nilang umangkop sa mga pagbabago sa kapaligiran at mag-evolve.

Mga katangian ng homeostasis

Ang mga homeostatic system ay may mga sumusunod na katangian:

• kawalang-tatag system: sinusubok kung paano ito pinakamahusay na makakaangkop.
• Nagsusumikap para sa balanse: lahat ng panloob, istruktura at functional na organisasyon ng mga system ay nag-aambag sa pagpapanatili ng balanse.
• unpredictability: Ang resultang epekto ng isang partikular na aksyon ay kadalasang naiiba sa inaasahan.

• Regulasyon ng dami ng micronutrients at tubig sa katawan - osmoregulation. Isinasagawa sa mga bato.
• Pag-alis ng mga produktong basura ng metabolic process - paghihiwalay. Ito ay isinasagawa ng mga exocrine organ - bato, baga, glandula ng pawis at gastrointestinal tract.
• Regulasyon ng temperatura ng katawan. Pagbaba ng temperatura sa pamamagitan ng pagpapawis, iba't ibang thermoregulatory reaction.
• Regulasyon ng mga antas ng glucose sa dugo. Pangunahing isinasagawa ng atay, insulin at glucagon na itinago ng pancreas.

Mahalagang tandaan na kahit na ang katawan ay nasa balanse, ang pisyolohikal na estado nito ay maaaring maging dinamiko. Maraming mga organismo ang nagpapakita ng mga endogenous na pagbabago sa anyo ng circadian, ultradian, at infradian na mga ritmo. Kaya, kahit na habang nasa homeostasis, ang temperatura ng katawan, presyon ng dugo, rate ng puso at karamihan sa mga metabolic indicator ay hindi palaging nasa pare-parehong antas, ngunit nagbabago sa paglipas ng panahon.

Mga mekanismo ng homeostasis: feedback

Kapag may pagbabago sa mga variable, mayroong dalawang pangunahing uri ng feedback na tinutugunan ng system:

1. Negatibong feedback, na ipinahayag bilang isang reaksyon kung saan tumugon ang system sa paraang baligtarin ang direksyon ng pagbabago. Dahil ang feedback ay nagsisilbi upang mapanatili ang constancy ng system, pinapayagan ka nitong mapanatili ang homeostasis.
   • Halimbawa, kapag ang konsentrasyon ng carbon dioxide sa katawan ng tao ay tumaas, ang mga baga ay sinenyasan upang taasan ang kanilang aktibidad at huminga ng mas maraming carbon dioxide.
   • Ang thermoregulation ay isa pang halimbawa ng negatibong feedback. Kapag tumaas (o bumababa ang temperatura ng katawan), ang mga thermoreceptor sa balat at hypothalamus ay nagrerehistro ng pagbabago, na nagpapalitaw ng signal mula sa utak. Ang signal na ito, sa turn, ay nagiging sanhi ng isang tugon - isang pagbaba sa temperatura (o pagtaas).
2. Positibong feedback, na ipinahayag bilang isang amplification ng pagbabago sa isang variable. Mayroon itong destabilizing effect, kaya hindi ito humantong sa homeostasis. Ang positibong feedback ay hindi gaanong karaniwan sa mga natural na sistema, ngunit mayroon ding mga gamit nito.
   • Halimbawa, sa mga nerbiyos, ang isang threshold na potensyal na elektrikal ay nagiging sanhi ng pagbuo ng isang mas malaking potensyal na aksyon. Ang pamumuo ng dugo at mga kaganapan sa kapanganakan ay iba pang mga halimbawa ng positibong feedback.

Ang mga matatag na system ay nangangailangan ng mga kumbinasyon ng parehong uri ng feedback. Bagama't binibigyang-daan ka ng negatibong feedback na bumalik sa isang homeostatic na estado, ang positibong feedback ay ginagamit upang lumipat sa isang ganap na bago (at medyo hindi gaanong kanais-nais) na estado ng homeostasis, isang sitwasyong tinatawag na "metastability". Ang ganitong mga sakuna na pagbabago ay maaaring mangyari, halimbawa, na may pagtaas sa mga sustansya sa mga ilog na may malinaw na tubig, na humahantong sa isang homeostatic na estado ng mataas na eutrophication (algae overgrowth ng channel) at labo.

Ecological homeostasis

Sa nabalisa ecosystem, o sub-climax biological na komunidad - tulad ng, halimbawa, ang isla ng Krakatau, pagkatapos ng isang malakas na pagsabog ng bulkan sa - ang estado ng homeostasis ng nakaraang kagubatan climax ecosystem ay nawasak, tulad ng lahat ng buhay sa islang ito. Ang Krakatoa ay dumaan sa isang kadena ng mga pagbabago sa ekolohiya sa mga taon mula noong pagsabog, kung saan pinalitan ng mga bagong species ng halaman at hayop ang isa't isa, na humantong sa biodiversity at, bilang resulta, isang climax na komunidad. Ang sunod-sunod na ekolohiya sa Krakatoa ay naganap sa ilang yugto. Ang isang kumpletong hanay ng mga sunod-sunod na humahantong sa isang kasukdulan ay tinatawag na isang preserie. Sa halimbawa ng Krakatau, ang islang ito ay nakabuo ng isang climax na komunidad na may walong libong iba't ibang uri ng hayop na naitala noong , isang daang taon pagkatapos ng pagsabog na sinira ang buhay dito. Kinukumpirma ng data na ang posisyon ay pinananatili sa homeostasis sa loob ng ilang panahon, habang ang paglitaw ng mga bagong species ay napakabilis na humahantong sa mabilis na pagkawala ng mga luma.

Ang kaso ng Krakatoa at iba pang nababagabag o buo na ecosystem ay nagpapakita na ang paunang kolonisasyon ng mga pioneer species ay nangyayari sa pamamagitan ng positibong feedback reproduction strategies kung saan ang mga species ay nagkakalat, na nagbubunga ng maraming supling hangga't maaari, ngunit may kaunti o walang pamumuhunan sa tagumpay ng bawat indibidwal. . Sa ganitong mga species, mayroong isang mabilis na pag-unlad at isang pantay na mabilis na pagbagsak (halimbawa, sa pamamagitan ng isang epidemya). Habang papalapit ang isang ecosystem sa kasukdulan, ang mga naturang species ay pinapalitan ng mas kumplikadong climax species na umaangkop sa pamamagitan ng negatibong feedback sa mga partikular na kondisyon ng kanilang kapaligiran. Ang mga species na ito ay maingat na kinokontrol ng potensyal na kapasidad ng ecosystem at sumusunod sa ibang diskarte - ang paggawa ng mas maliliit na supling, sa tagumpay ng reproduktibo na kung saan sa mga kondisyon ng microenvironment ng partikular na ecological niche nito, mas maraming enerhiya ang namuhunan.

Ang pag-unlad ay nagsisimula sa pioneer na komunidad at nagtatapos sa climax na komunidad. Ang climax community na ito ay nabuo kapag ang flora at fauna ay naging balanse sa lokal na kapaligiran.

Ang ganitong mga ecosystem ay bumubuo ng mga heterarchies, kung saan ang homeostasis sa isang antas ay nag-aambag sa mga proseso ng homeostatic sa isa pang kumplikadong antas. Halimbawa, ang pagkawala ng mga dahon sa isang mature na tropikal na puno ay nagbibigay ng puwang para sa bagong paglaki at nagpapayaman sa lupa. Sa parehong paraan, binabawasan ng tropikal na puno ang pag-access ng liwanag sa mas mababang antas at nakakatulong na pigilan ang iba pang mga species mula sa pagsalakay. Ngunit ang mga puno ay nahuhulog din sa lupa at ang pag-unlad ng kagubatan ay nakasalalay sa patuloy na pagbabago ng mga puno, ang ikot ng mga sustansya na isinasagawa ng bakterya, insekto, fungi. Katulad nito, ang mga kagubatan ay nag-aambag sa mga prosesong ekolohikal, tulad ng regulasyon ng mga microclimate o ecosystem hydrological cycle, at ilang iba't ibang ecosystem ay maaaring makipag-ugnayan upang mapanatili ang homeostasis ng drainage ng ilog sa loob ng isang biological na rehiyon. Ang pagkakaiba-iba ng mga bioregion ay gumaganap din ng isang papel sa homeostatic na katatagan ng isang biological na rehiyon, o biome.

Biological homeostasis

Ang homeostasis ay gumaganap bilang isang pangunahing katangian ng mga buhay na organismo at nauunawaan bilang pagpapanatili ng panloob na kapaligiran sa loob ng mga katanggap-tanggap na limitasyon.

Ang panloob na kapaligiran ng katawan ay kinabibilangan ng mga likido sa katawan - plasma ng dugo, lymph, intercellular substance at cerebrospinal fluid. Ang pagpapanatili ng katatagan ng mga likidong ito ay mahalaga para sa mga organismo, habang ang kawalan nito ay humahantong sa pinsala sa genetic na materyal.

Homeostasis sa katawan ng tao

Ang iba't ibang mga kadahilanan ay nakakaapekto sa kakayahan ng mga likido sa katawan na mapanatili ang buhay. Kabilang sa mga ito ang mga parameter tulad ng temperatura, kaasinan, kaasiman at ang konsentrasyon ng mga sustansya - glucose, iba't ibang mga ions, oxygen, at mga produktong basura - carbon dioxide at ihi. Dahil ang mga parameter na ito ay nakakaapekto sa mga reaksiyong kemikal na nagpapanatili sa buhay ng organismo, mayroong mga built-in na mekanismo ng pisyolohikal upang panatilihin ang mga ito sa kinakailangang antas.

Ang homeostasis ay hindi maaaring ituring na sanhi ng mga proseso ng mga walang malay na adaptasyon na ito. Dapat itong kunin bilang isang pangkalahatang katangian ng maraming normal na proseso na kumikilos nang sama-sama, at hindi bilang kanilang ugat na sanhi. Bukod dito, maraming mga biological phenomena na hindi akma sa modelong ito - halimbawa, anabolismo.

Ibang lugar

Ang konsepto ng "homeostasis" ay ginagamit din sa ibang mga lugar.

Maaaring pag-usapan ng actuary panganib homeostasis, kung saan, halimbawa, ang mga taong may non-stick na preno sa kanilang mga sasakyan ay wala sa mas ligtas na posisyon kaysa sa mga wala, dahil ang mga taong ito ay walang kamalay-malay na nagbabayad para sa isang mas ligtas na kotse sa pamamagitan ng mapanganib na pagmamaneho. Nangyayari ito dahil ang ilan sa mga mekanismo ng paghawak - tulad ng takot - ay huminto sa paggana.

Maaaring pag-usapan ng mga sosyologo at psychologist stress homeostasis- ang pagnanais ng isang populasyon o indibidwal na manatili sa isang tiyak na antas ng stress, kadalasang artipisyal na nagdudulot ng stress kung ang "natural" na antas ng stress ay hindi sapat.

Mga halimbawa

• thermoregulation
  • Maaaring magsimula ang panginginig ng skeletal muscle kung masyadong mababa ang temperatura ng katawan.
  • Ang isa pang uri ng thermogenesis ay nagsasangkot ng pagkasira ng mga taba upang palabasin ang init.
  • Ang pagpapawis ay nagpapalamig sa katawan sa pamamagitan ng pagsingaw.
• Regulasyon ng kemikal
  • Ang pancreas ay naglalabas ng insulin at glucagon upang makontrol ang mga antas ng glucose sa dugo.
  • Ang mga baga ay kumukuha ng oxygen at naglalabas ng carbon dioxide.
  • Ang mga bato ay naglalabas ng ihi at kinokontrol ang antas ng tubig at isang bilang ng mga ions sa katawan.

Marami sa mga organ na ito ay kinokontrol ng mga hormone mula sa hypothalamic-pituitary system.

Tingnan din

Wikimedia Foundation. 2010 .

Mga kasingkahulugan:

Tingnan kung ano ang "Homeostasis" sa iba pang mga diksyunaryo:

Homeostasis... Spelling Dictionary

homeostasis- Ang pangkalahatang prinsipyo ng self-regulation ng mga buhay na organismo. Mariing binibigyang-diin ni Perls ang kahalagahan ng konseptong ito sa kanyang akdang The Gestalt Approach at Eye Witness to Therapy. Maikling paliwanag na sikolohikal at psychiatric na diksyunaryo. Ed. igisheva. 2008... Great Psychological Encyclopedia

Homeostasis (mula sa Greek katulad, magkapareho at estado), ang pag-aari ng katawan upang mapanatili ang mga parameter nito at physiological. mga function sa def. saklaw, batay sa katatagan ng panloob. kapaligiran ng katawan na may kaugnayan sa mga nakakagambalang impluwensya ... Philosophical Encyclopedia

- (mula sa Greek homoios ang parehong, katulad at Greek stasis immobility, standing), homeostasis, ang kakayahan ng isang organismo o sistema ng mga organismo upang mapanatili ang isang matatag (dynamic) balanse sa pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran. Homeostasis sa isang populasyon Diksyonaryo ng ekolohiya

Homeostasis (mula sa homeo... at Greek stasis immobility, state), ang kakayahan ng biol. sistema upang labanan ang pagbabago at manatiling dinamiko. ay tumutukoy sa pagiging matatag ng komposisyon at mga katangian. Ang katagang "G." iminungkahi ni W. Kennon noong 1929 upang makilala ang mga estado ... Biyolohikal na encyclopedic na diksyunaryo