Концепцията за хомеостазата на човешкото тяло в медицината и биологията. Лекция: Хомеостаза и нейните определящи фактори; биологично значение на хомеостазата. Ролята на нервната и хуморалната система за регулиране на функциите на тялото и осигуряване на неговата цялост

Хомеостазата в класическия смисъл на думата е физиологично понятие, което обозначава стабилността на състава на вътрешната среда, постоянството на компонентите на нейния състав, както и баланса на био физиологични функциивсеки жив организъм.

В основата на такава биологична функция като хомеостаза е способността на живите организми и биологични системи да издържат на промените в околната среда; В този случай организмите използват автономни защитни механизми.

Този термин е използван за първи път от американския физиолог У. Кенън в началото на ХХ век.
Всеки биологичен обект има универсални параметри на хомеостаза.

Хомеостаза на системата и тялото

Научната основа за такова явление като хомеостазата е формирана от французина К. Бернар - това е теория за постоянния състав на вътрешната среда в организмите на живите същества. Тази научна теория е формулирана през осемдесетте години на осемнадесети век и е широко развита.

И така, хомеостазата е резултат от сложен механизъм на взаимодействие в областта на регулирането и координацията, който се осъществява както в тялото като цяло, така и в неговите органи, клетки и дори на молекулярно ниво.

Концепцията за хомеостазата получи тласък допълнително развитиев резултат на използването на кибернетични методи при изследване на сложни биологични системи, като биоценоза или популация).

Функции на хомеостазата

Изследването на обекти с функция за обратна връзка помогна на учените да научат за многобройните механизми, отговорни за тяхната стабилност.

Дори в условия на сериозни промени механизмите за адаптация не позволяват химичните и физиологичните свойства на тялото да се променят значително. Това не означава, че те остават абсолютно стабилни, но обикновено не се наблюдават сериозни отклонения.

Механизми на хомеостазата

Механизмът на хомеостазата в организмите на висшите животни е най-добре развит. В организмите на птици и бозайници (включително хора) функцията на хомеостазата позволява поддържане на стабилността на броя на водородните йони и регулира постоянството химичен съставкръв, поддържа налягането в кръвоносната система и телесната температура на приблизително едно и също ниво.

Има няколко начина, по които хомеостазата засяга системите от органи и тялото като цяло. Това може да бъде повлияно от хормони, нервна система, отделителна или невро-хуморална система на тялото.

Човешка хомеостаза

Например, стабилността на налягането в артериите се поддържа от регулаторен механизъм, който работи по начина на верижни реакции, в които кръвоносните органи влизат.

Това се случва, защото съдовите рецептори усещат промяна в налягането и предават сигнал за това на човешкия мозък, който изпраща отговорни импулси към съдовите центрове. Последицата от това е повишаване или намаляване на тонуса на кръвоносната система (сърце и кръвоносни съдове).

В допълнение, органите на неврохуморалната регулация влизат в действие. В резултат на тази реакция налягането се нормализира.

Хомеостаза на екосистемата

Пример за хомеостаза в флораможе да служи за поддържане на постоянна влажност на листата чрез отваряне и затваряне на устицата.

Хомеостазата също е характерна за съобщества от живи организми от всякаква степен на сложност; например фактът, че относително стабилен състав от видове и индивиди се поддържа в рамките на една биоценоза, е пряко следствие от действието на хомеостазата.

Популационна хомеостаза

Този тип хомеостаза, като популационната хомеостаза (другото й име е генетична), играе ролята на регулатор на целостта и стабилността на генотипния състав на популацията в променяща се среда.

Той действа чрез запазване на хетерозиготността, както и чрез контролиране на ритъма и посоката на мутационните промени.

Този тип хомеостаза позволява на популацията да поддържа оптимален генетичен състав, което позволява на общността от живи организми да поддържа максимална жизнеспособност.

Ролята на хомеостазата в обществото и екологията

Необходимостта от управление сложни системисоциален, икономически и културен характер доведе до разширяване на термина хомеостаза и прилагането му не само към биологични, но и към социални обекти.

Пример за работата на хомеостатични социални механизми е следната ситуация: ако в обществото има липса на знания или умения или професионален дефицит, то чрез механизъм за обратна връзка този факт принуждава общността да се развива и усъвършенства.

И ако има излишък от професионалисти, които всъщност не са търсени от обществото, ще има отрицателна обратна връзка и ще има по-малко представители на ненужни професии.

IN напоследъкКонцепцията за хомеостаза намери широко приложение в екологията, поради необходимостта от изучаване на състоянието на сложни екологични системи и биосферата като цяло.

В кибернетиката терминът хомеостаза се използва за обозначаване на всеки механизъм, който има способността автоматично да се саморегулира.

Връзки по темата за хомеостазата

Хомеостаза, нейното значение

Хомеостаза–Това е поддържането на относително постоянство на вътрешната среда на тялото.Вътрешната среда на тялото, в която живеят всичките му клетки, е кръв, лимфа и интерстициална течност.

Всеки жив организъм е изложен на голямо разнообразие от фактори на околната среда; в същото време За протичането на жизнените процеси в клетките са необходими строго постоянни условия.В резултат на това живите организми са развили различни саморегулиращи се системи, които им позволяват да поддържат благоприятна вътрешна среда, въпреки промените външни условия. Достатъчно е да запомните всички адаптивни реакции, които човешкото тяло има. Когато влезем в тъмна стая от улицата, очите ни, благодарение на автоматичното вътрешно регулиране, бързо се адаптират към рязкото намаляване на осветеността. Независимо дали работите на север през зимата или правите слънчеви бани в горещия пясък на юг през лятото, във всички случаи температурата на тялото ви остава почти постоянна, променяйки се с не повече от няколко части от градуса.

Друг пример. Кръвното налягане в мозъка трябва да се поддържа на определено ниво. Ако падне, човекът губи съзнание и при рязко повишаване на налягането поради разкъсване на капилярите може да настъпи мозъчен кръвоизлив (т.нар. „инсулт“). С различни промени в положението на тялото (вертикално, хоризонтално и дори с главата надолу), гравитацията променя притока на кръв към главата; но въпреки това, комплекс от адаптивни реакции поддържа кръвното налягане в мозъка на строго постоянно ниво, което е благоприятно за мозъчните клетки. Всички тези примери илюстрират способността на тялото да поддържа постоянна вътрешна среда с помощта на специални регулаторни механизми; поддържането на постоянна вътрешна среда се нарича хомеостаза.

Ако някой от хомеостатичните механизми е нарушен, тогава промяната в условията на живот на клетките може да има много сериозни последици за организма като цяло.

По този начин вътрешната среда на тялото се характеризира с относително постоянство - хомеостаза на различни показатели, т.к всякакви промени в него водят до нарушаване на функциите на клетките и тъканите на тялото, особено на високоспециализираните клетки на централната нервна система. Такива постоянни показатели за хомеостаза включват температура вътрешни органитяло, поддържано в рамките на 36 – 37 ºС, киселинно-алкален баланс на кръвта, характеризиращ се със стойност на рН = 7,4 – 7,35, осмотично налягане на кръвта (7,6 – 7,8 atm), концентрация на хемоглобин в кръвта 120 – 140 g / l и др.

Степента на изместване на показателите за хомеостаза поради значителни колебания в условията на околната среда или по време на тежка работа за повечето хора е много малка. Например, дългосрочна промяна в pH на кръвта само с 0,1 - 0,2 може да бъде фатална. В общата популация обаче има определени индивиди, които имат способността да понасят много по-големи промени в показателите на вътрешната среда. При висококвалифицирани бегачи, в резултат на голям прием на млечна киселина от скелетните мускули в кръвта по време на бягане на средни и дълги разстояния, рН на кръвта може да намалее до стойности от 7,0 и дори 6,9. Само няколко души в света успяха да се изкачат на височина от около 8800 м надморска височина (до върха на Еверест) без кислородно устройство, т.е. съществуват и се движат в условия на екстремна липса на кислород във въздуха и съответно в тъканите на тялото. Тази способност се определя от вродените характеристики на човек - така наречената норма на генетична реакция, която дори при доста постоянни функционални показатели на тялото има големи индивидуални различия.

Понятието е въведено от американския психолог W.B. Cannon във връзка с всякакви процеси, които променят първоначалното състояние или поредица от състояния, инициирайки нови процеси, насочени към възстановяване на първоначалните условия. Механичният хомеостат е термостат. Терминът се използва в физиологична психологияза описание на редица сложни механизми, работещи в автономно нервна системаза регулиране на фактори като телесна температура, биохимичен състав, кръвно налягане, воден баланс, метаболизъм и др. например, промяна в телесната температура инициира различни процеси като треперене, повишен метаболизъм, повишаване или поддържане на топлина до достигане на нормална температура. Примери за психологически теории с хомеостатичен характер са теорията на баланса (Хайдер, 1983), теорията на конгруентността (Осгуд, Таненбаум, 1955), теорията на когнитивния дисонанс (Фестингер, 1957), теорията на симетрията (Нюкомб, 1953). ) и т.н. Като алтернатива на хомеостатичния подход се предлага хетеростатичен подход, който предполага фундаменталната възможност за съществуване на равновесни състояния в рамките на едно цяло (виж хетеростаза).

ХОМЕОСТАЗА

Хомеостаза) - поддържане на баланс между противоположни механизми или системи; основният принцип на физиологията, който трябва да се счита и за основен закон на психичното поведение.

ХОМЕОСТАЗА

хомеостаза) Склонността на организмите да поддържат постоянното си състояние. Според Кенън (1932), създателят на термина: „Организмите, съставени от материя, характеризираща се с най-висока степен на непостоянство и нестабилност, по някакъв начин са усвоили методи за поддържане на постоянството и поддържането на стабилност при условия, които разумно трябва да се разглеждат като абсолютно разрушителни. " ПРИНЦИПЪТ НА УДОВОЛСТВИЕТО - НЕУДОВОЛСТВИЕТО на Фройд и използването му на ПРИНЦИПА НА КОНСТАНЦИЯТА на Фехнер обикновено се считат за психологически концепции, подобни на физиологична концепцияхомеостаза, т.е. те предполагат наличието на програмирана тенденция за поддържане на постоянно психологическо НАПРЕЖЕНИЕ оптимално ниво, подобно на тенденцията, която кара тялото да поддържа постоянен химичен състав на кръвта, температура и т.н.

ХОМЕОСТАЗА

подвижно равновесно състояние на определена система, поддържано от нейното противодействие на външни и вътрешни фактори, които нарушават равновесието. Поддържане на постоянството на различни физиологични параметри на тялото. Концепцията за хомеостаза първоначално е разработена във физиологията, за да обясни постоянството на вътрешната среда на тялото и стабилността на основните му физиологични функции. Тази идея е развита от американския физиолог У. Кенън в учението за мъдростта на тялото като отворена система, която непрекъснато поддържа стабилност. Получавайки сигнали за промени, които заплашват системата, тялото включва устройства, които продължават да работят, докато не може да се върне в равновесно състояние, до предишните стойности на параметрите. Принципът на хомеостазата се премести от физиологията в кибернетиката и други науки, включително психологията, придобивайки все повече общо значениепринципът на систематичен подход и саморегулация въз основа на обратна връзка. Идеята, че всяка система се стреми да поддържа стабилност, беше пренесена върху взаимодействието на организма с околната среда. Този трансфер е типичен, по-специално:

1) за необихевиоризъм, който вярва, че нова двигателна реакция се консолидира поради освобождаването на тялото от нуждата, която е нарушила неговата хомеостаза;

2) за концепцията на Ж. Пиаже, който смята, че умственото развитие става в процеса на балансиране на организма с околната среда;

3) за полевата теория на К. Левин, според която мотивацията възниква в неравновесна „система от напрежения“;

4) за гещалтпсихологията, която отбелязва, че когато балансът на даден компонент от психичната система е нарушен, тя се стреми да го възстанови. Въпреки това, принципът на хомеостазата, обяснявайки феномена на саморегулацията, не може да разкрие източника на промени в психиката и нейната дейност.

ХОМЕОСТАЗА

Гръцки homeios - подобен, подобен, statis - изправен, неподвижен). Подвижно, но стабилно равновесие на всяка система (биологична, психическа), поради нейното противодействие, нарушаващо този баланс от вътрешни и външни фактори(Вижте таламичната теория на емоциите на Кенън. Принципът на Г. се използва широко във физиологията, кибернетиката и психологията; той обяснява адаптивната способност на тялото. Психичното Г. поддържа оптимални условия за функциониране на мозъка и нервната система в процес на живот.

ХОМЕОСТАЗА (Е)

от гръцки homoios - подобен + stasis - изправен; букви, което означава „да бъдеш в същото състояние“).

1. В тесен (физиологичен) смисъл, Г. - процесите на поддържане на относително постоянство на основните характеристики на вътрешната среда на тялото (например постоянство на телесната температура, кръвно налягане, ниво на кръвната захар и др.) в широк диапазон от условия на околната среда. Важна роля в G. играе съвместната дейност на вегетативната система. s, хипоталамуса и мозъчния ствол, както и ендокринната система, с частично неврохуморална регулация на G. Осъществява се “автономно” от психиката и поведението. Хипоталамусът "решава", в случай на кое нарушение на G. е необходимо да се обърне към по-високи форми на адаптация и да задейства механизма на биологичната мотивация на поведението (виж хипотезата за намаляване на стремежа, нужди).

Терминът "G." въведен от амер. физиологът Уолтър Кенън (Cannon, 1871-1945) през 1929 г. обаче концепцията за вътрешната среда и концепцията за нейното постоянство са разработени много по-рано от французите. физиолог Клод Бернар (Бернар, 1813-1878).

2. В широк смисъл понятието "G." прилагат най-много различни системи(биоценози, популации, индивиди, социални системии т.н.). (Б.М.)

Хомеостаза

хомеостаза) Сложните организми, за да оцелеят и да се движат свободно в променящи се и често враждебни условия на околната среда, трябва да поддържат вътрешната си среда относително постоянна. Тази вътрешна консистенция е наречена "G" от Уолтър Б. Кенън. Кенън описва откритията си като примери за поддържане на стабилни състояния в отворени системи. През 1926 г. той предлага термина "G" за такова стабилно състояние. и предложи система от постулати относно неговата природа, която впоследствие беше разширена в подготовката за публикуване на преглед на хомеостатични и регулаторни механизми, известни по това време. Тялото, твърди Кенън, чрез хомеостатични реакции е в състояние да поддържа стабилността на междуклетъчната течност (флуидна матрица), като я контролира и регулира. телесна температура, кръвно налягане и други параметри на вътрешната среда, поддържането на които в определени граници е необходимо за живота. G. tj се поддържа във връзка с нивата на снабдяване с вещества, необходими за нормалното функциониране на клетките. Концепцията на Г., предложена от Кенън, се появи под формата на набор от разпоредби относно съществуването, природата и принципите на саморегулиращите се системи. Той подчерта, че сложните живи същества са отворени системи, образувани от променящи се и нестабилни компоненти, постоянно подложени на смущаващи външни влияния поради тази отвореност. По този начин тези системи, които постоянно се стремят към промяна, въпреки това трябва да поддържат постоянство по отношение на околната среда, за да поддържат благоприятни условия за живот. Корекцията в такива системи трябва да се извършва непрекъснато. Следователно G. характеризира по-скоро относително, отколкото абсолютно стабилно състояние. Концепцията за отворена система предизвика всички традиционни идеи за адекватна единица за анализ на организма. Ако сърцето, белите дробове, бъбреците и кръвта например са части от саморегулираща се система, тогава тяхното действие или функции не могат да бъдат разбрани чрез изучаване на всеки от тях поотделно. Пълното разбиране е възможно само чрез познаване на това как всяка от тези части работи във връзка с останалите. Концепцията за отворена система също предизвиква всички традиционни възгледи за причинно-следствената връзка, предлагайки сложна реципрочна детерминация вместо проста последователна или линейна причинно-следствена връзка. Така Г. станал нова перспективакак да прегледаме поведението различни видовесистеми и за разбиране на хората като елементи на отворени системи. Вижте също Адаптация, Общ адаптационен синдром, Общи системи, Модел на леща, Въпросът за връзката между душата и тялото Р. Енфийлд

ХОМЕОСТАЗА

общият принцип на саморегулацията на живите организми, формулиран от Кенън през 1926 г. Пърлс силно подчертава важността на тази концепция в своята работа, Гещалт подходът и очевиден свидетел на терапията, започната през 1950 г., завършена през 1970 г. и публикувана след смъртта му през 1973 г.

Хомеостаза

Процесът, чрез който тялото поддържа баланс във вътрешната си физиологична среда. Чрез хомеостатични импулси възниква желанието за ядене, пиене и регулиране на телесната температура. Например, понижаването на телесната температура инициира много процеси (като треперене), които помагат за възстановяване на нормалната температура. Така хомеостазата инициира други процеси, които действат като регулатори и възстановяват оптималното състояние. Като аналогия можем да цитираме централна системаотопление с термостатично управление. Кога стайна температурападне под стойностите, зададени в термостата, той включва парния котел, който изпомпва топла водав отоплителната система, повишавайки температурата. Когато стайната температура достигне нормални нива, термостатът изключва парния котел.

ХОМЕОСТАЗА

хомеостаза) е физиологичен процес на поддържане на постоянството на вътрешната среда на тялото (ред.), при който различни параметри на тялото (например кръвно налягане, телесна температура, киселинно-алкален баланс) се поддържат в баланс, въпреки променящите се условия на околната среда. - Хомеостатичен.

Хомеостаза

Словообразуване. Произлиза от гръцки. homoios - подобен + stasis - неподвижност.

Специфичност. Процесът, чрез който се постига относително постоянство на вътрешната среда на тялото (постоянство на телесната температура, кръвното налягане, концентрацията на кръвната захар). Нервно-психическата хомеостаза може да се идентифицира като отделен механизъм, който осигурява запазването и поддържането оптимални условияфункциониране на нервната система в процеса на осъществяване на различни форми на дейност.

ХОМЕОСТАЗА

Буквално преведено от гръцки означава същото състояние. Американският физиолог W.B. Кенън въвежда термина, за да се отнася до всеки процес, който променя съществуващо състояние или набор от обстоятелства и в резултат на това инициира други процеси, които изпълняват регулаторни функции и възстановяват първоначалното състояние. Термостатът е механичен хомеостат. Този термин се използва във физиологичната психология за обозначаване на редица сложни биологични механизми, които действат чрез автономната нервна система, регулирайки фактори като телесна температура, телесни течности и техните физически и Химични свойства, кръвно налягане, воден баланс, метаболизъм и др. Например, понижаването на телесната температура инициира редица процеси, като треперене, пилоерекция и повишен метаболизъм, които причиняват и поддържат висока температурадо достигане на нормална температура.

ХОМЕОСТАЗА

от гръцки homoios – подобен + stasis – състояние, неподвижност) – вид динамично равновесие, характерни за сложни саморегулиращи се системи и състоящи се в поддържане на съществени за системата параметри в приемливи граници. Терминът "G." предложен от американския физиолог У. Кенън през 1929 г. за описание на състоянието на човешкото тяло, животните и растенията. След това тази концепция става широко разпространена в кибернетиката, психологията, социологията и др. Изследването на хомеостатичните процеси включва идентифициране на: 1) параметри, значителни промени в които нарушават нормалното функциониране на системата; 2) границите на допустимите промени в тези параметри под въздействието на външни и вътрешни условия на околната среда; 3) набор от специфични механизми, които започват да функционират, когато стойностите на променливите надхвърлят тези граници (B. G. Yudin, 2001). Всяка конфликтна реакция на която и да е от страните при възникване и развитие на конфликт не е нищо повече от желанието да запазят своя G. Параметърът, промяната на който задейства конфликтния механизъм, е щетата, прогнозирана като следствие от действията на противника. Динамиката на конфликта и скоростта на неговото ескалиране се регулират от обратната връзка: реакцията на едната страна в конфликта към действията на другата страна. През последните 20 години Русия се развива като система със загубени, блокирани или изключително отслабени връзки за обратна връзка. Следователно поведението на държавата и обществото в конфликтите от този период, които унищожиха гражданското общество на страната, е ирационално. Прилагането на теорията на Г. за анализ и регулиране на социалните конфликти може значително да повиши ефективността на работата на местните конфликтолози.

Хомеостазата е процес, който протича независимо в тялото и е насочен към стабилизиране на състоянието на човешките системи при промяна на вътрешни условия (промени в температурата, налягането) или външни условия (промени в климата, часовата зона). Това име е предложено от американския физиолог Кенън. Впоследствие хомеостазата започва да се нарича способността на всяка система (включително околната среда) да поддържа вътрешното си постоянство.

Понятие и характеристики на хомеостазата

Уикипедия характеризира този термин като желание за оцеляване, адаптиране и развитие. За да бъде хомеостазата правилна, е необходима координирана работа на всички органи и системи. В този случай всички параметри на човека ще бъдат нормални. Ако някой параметър в тялото не се регулира, това показва нарушения в хомеостазата.

Основните характеристики на хомеостазата са следните:

• анализ на възможностите за адаптиране на системата към нови условия;
• желание за поддържане на баланс;
• невъзможност за предварително прогнозиране на резултатите от регулирането на индикатора.

Обратна връзка

Обратната връзка е действителният механизъм на хомеостазата. Така тялото реагира на всякакви промени. Тялото функционира непрекъснато през целия живот на човека. Отделните системи обаче трябва да имат време за почивка и възстановяване. През този период работата на отделните организабавя или спира напълно. Този процес се нарича обратна връзка. Пример за това е прекъсване на работата на стомаха, когато храната не постъпва в него. Това прекъсване на храносмилането гарантира, че производството на киселина спира поради действието на хормоните и нервните импулси.

Има два вида на този механизъм, които ще бъдат описани по-долу.

Негативно мнение

Този тип механизъм се основава на факта, че тялото реагира на промените, опитвайки се да ги насочи в обратна посока. Тоест отново се стреми към стабилност. Например, ако в тялото се натрупа въглероден диоксид, белите дробове започват да работят по-активно, дишането става по-често, поради което излишният въглероден диоксид се отстранява. въглероден двуокис. И също така благодарение на отрицателната обратна връзка се извършва терморегулация, поради което тялото избягва прегряване или хипотермия.

Положителна обратна връзка

Този механизъм е точно обратното на предишния. При неговото действие промяната на променливата се засилва само от механизма, който изважда тялото от състояние на равновесие. Това е доста рядък и по-малко желан процес. Пример за това е наличието на електрически потенциал в нервите, което вместо да намали ефекта, води до неговото увеличаване.

Въпреки това, благодарение на този механизъм възниква развитие и преход към нови състояния, което означава, че е необходимо и за живота.

Какви параметри регулира хомеостазата?

Въпреки факта, че тялото постоянно се опитва да поддържа стойностите на параметрите, важни за живота, те не винаги са стабилни. Телесната температура все още ще варира в малък диапазон, както и сърдечната честота или кръвното налягане. Задачата на хомеостазата е да поддържа този диапазон от стойности, както и да подпомага функционирането на тялото.

Примери за хомеостаза са отстраняването на отпадъците от човешкото тяло чрез бъбреците, потните жлези, стомашно-чревния тракт и зависимостта на метаболизма от диетата. Малко повече подробности за регулируемите параметри ще бъдат разгледани по-долу.

Телесна температура

Най-яркият и прост пример за хомеостаза е поддържането на нормална телесна температура. Прегряването на тялото може да се избегне чрез изпотяване. Нормалната температура варира от 36 до 37 градуса по Целзий. Увеличаването на тези стойности може да бъде предизвикано от възпалителни процеси, нарушения хормонални ниваи метаболизъм или някакви заболявания.

Част от мозъка, наречена хипоталамус, е отговорна за контролирането на телесната температура. Там се получават сигнали за повреда температурен режим, което може да се изрази и в учестено дишане, увеличаване на количеството захар и нездравословно ускоряване на метаболизма. Всичко това води до летаргия, намаляване на активността на органите, след което системите започват да предприемат мерки за регулиране на температурните показатели. Прост примерТерморегулаторната реакция на тялото е изпотяване.

Струва си да се отбележи, че този процес работи и когато телесната температура спадне прекомерно. По този начин тялото може да се затопли, като разгражда мазнините, което отделя топлина.

Водно-солев баланс

Водата е необходима на тялото и всеки добре знае това. Дори има норма за дневен прием на течности от 2 литра. Всъщност всяко тяло се нуждае от собствено количество вода, като при някои то може да надвишава средната стойност, а при други да не я достига. Въпреки това, колкото и вода да пие човек, тялото няма да натрупа цялата излишна течност. Водата ще остане на необходимото ниво, докато целият излишък ще бъде елиминиран от тялото поради осморегулацията, извършвана от бъбреците.

Хомеостаза на кръвта

По същия начин се регулира и количеството на захарта, а именно глюкозата, която е важен елементкръв. Човек не може да бъде напълно здрав, ако нивото на захарта е далеч от нормалното. Този показател се регулира от функционирането на панкреаса и черния дроб. Когато нивото на глюкозата надвишава нормата, действа панкреасът, който произвежда инсулин и глюкагон. Ако количеството захар стане твърде ниско, гликогенът от кръвта се преработва в него с помощта на черния дроб.

Нормално налягане

Хомеостазата е отговорна и за нормалното кръвно налягане в тялото. Ако се наруши, сигналите за това ще дойдат от сърцето към мозъка. Мозъкът реагира на проблема и с помощта на импулси помага на сърцето да намали високо налягане.

Определението за хомеостаза характеризира не само правилна работасистеми на един организъм, но може да се прилага и за цели популации. В зависимост от това има различни видове хомеостаза, описани по-долу.

Екологична хомеостаза

Този тип присъства в защитени необходими условияобщностен живот. Възниква чрез действието на механизъм за положителна обратна връзка, когато организмите, които започват да обитават екосистема, бързо се размножават, като по този начин увеличават своя брой. Но такова бързо заселване може да доведе до още по-бързо унищожаване на новите видове в случай на епидемия или промяна на условията към по-неблагоприятни. Следователно организмите трябва да се адаптирати стабилизиране, което се случва поради отрицателна обратна връзка. Така броят на жителите намалява, но те стават по-приспособими.

Биологична хомеостаза

Този тип е характерен именно за отделни индивиди, чието тяло се стреми да поддържа вътрешно равновесие, по-специално чрез регулиране на състава и количеството на кръвта, междуклетъчното вещество и други течности, необходими за нормална операциятяло. В същото време хомеостазата не винаги изисква поддържане на постоянни параметри, понякога се постига чрез адаптиране и адаптиране на тялото към променените условия. Поради тази разлика организмите се разделят на два вида:

• конформационни - това са тези, които се стремят да запазят ценности (например топлокръвни животни, чиято телесна температура трябва да бъде повече или по-малко постоянна);
• регулаторни, които се адаптират (хладнокръвен, имащ различни температурив зависимост от условията).

В този случай хомеостазата на всеки организъм е насочена към компенсиране на разходите. Ако топлокръвните животни не променят начина си на живот, когато температурата на околната среда спадне, тогава студенокръвните животни стават летаргични и пасивни, за да не губят енергия.

Освен това, биологичната хомеостаза включва следните подвидове:

• клетъчната хомеостаза е насочена към промяна на структурата на цитоплазмата и ензимната активност, както и регенерацията на тъканите и органите;
• хомеостазата в тялото се осигурява чрез регулиране на температурата, концентрацията на необходимите за живота вещества и отстраняване на отпадъците.

Други видове

В допълнение към употребата в биологията и медицината, този термин е намерил приложение и в други области.

Поддържане на хомеостаза

Хомеостазата се поддържа благодарение на наличието в тялото на така наречените сензори, които изпращат импулси до мозъка, съдържащи информация за телесното налягане и температура, водно-солевия баланс, състава на кръвта и други параметри, важни за нормалния живот. Веднага щом някои стойности започнат да се отклоняват от нормата, сигналът за това се изпраща до мозъка и тялото започва да регулира своите показатели.

Този сложен механизъм за настройканевероятно важно за живота. Нормалното състояние на човек се поддържа с правилно съотношение химически веществаи елементи в тялото. За стабилна работа са необходими киселини и основи храносмилателната системаи други органи.

Калцият е много важен структурен материал, без необходимото количество от който човек няма да има здрави кости и зъби. Кислородът е от съществено значение за дишането.

Токсините, които влизат в тялото, могат да нарушат гладкото функциониране на тялото. Но за да се предотврати увреждане на здравето, те се елиминират благодарение на работата на пикочната система.

Хомеостазата работи без никакви усилия от страна на човека. Ако тялото е здраво, то само ще регулира всички процеси. Ако хората са горещи, кръвоносните съдове се разширяват, което води до зачервяване на кожата. Ако е студено, ще потръпнеш. Благодарение на такива реакции на тялото към стимули, човешкото здраве се поддържа на желаното ниво.

Тялото на висшите животни е развило адаптации, които противодействат на много влияния на външната среда, осигурявайки относително постоянни условия за съществуване на клетките. Това е от изключително значение за функционирането на целия организъм. Ние илюстрираме това с примери. Клетките на тялото на топлокръвни животни, т.е. животни с постоянна телесна температура, функционират нормално само в тесни температурни граници (при хората в рамките на 36-38 °). Изместването на температурата извън тези граници води до нарушаване на клетъчната активност. В същото време тялото на топлокръвните животни може нормално да съществува с много по-големи колебания на външната температура. Например, полярна мечка може да живее при температури от -70° и +20-30°. Това се дължи на факта, че в целия организъм топлообменът му с заобикаляща среда, т.е. генериране на топлина (интензивност, химически процеси, протичащи с отделянето на топлина) и пренос на топлина. По този начин при ниски температури на околната среда генерирането на топлина се увеличава и преносът на топлина намалява. Следователно, когато външната температура варира (в определени граници), телесната температура остава постоянна.

Функциите на клетките на организма са нормални само когато осмотичното налягане е относително постоянно, поради постоянното съдържание на електролити и вода в клетките. Промените в осмотичното налягане - неговото намаляване или повишаване - водят до внезапни нарушения във функциите и структурата на клетките. Организмът като цяло може да съществува известно време дори при излишък и недостиг на вода, както и при големи и малки количества соли в храната. Това се обяснява с наличието в тялото на устройства, които помагат за поддържане
постоянство на количеството вода и електролити в тялото. При прекомерен прием на вода значителни количества от нея бързо се изхвърлят от организма чрез отделителните органи (бъбреци, потни жлези, кожа), а при недостиг на вода се задържат в организма. По същия начин отделителните органи регулират съдържанието на електролити в тялото: те бързо премахват излишните количества или ги задържат в телесните течности при недостатъчен прием на сол.

Концентрацията на отделните електролити в кръвта и тъканната течност, от една страна, и в протоплазмата на клетките, от друга, е различна. Кръвта и тъканната течност съдържат повече натриеви йони, а протоплазмата на клетките съдържа повече калиеви йони. Разликата в концентрациите на йони вътре и извън клетката се постига чрез специален механизъм, който задържа калиевите йони вътре в клетката и не позволява на натриевите йони да се натрупват в клетката. Този механизъм, чиято природа все още не е ясна, се нарича натриево-калиева помпа и е свързана с процеса на клетъчния метаболизъм.

Клетките на тялото са много чувствителни към промени в концентрацията на водородни йони. Промяната в концентрацията на тези йони в една или друга посока рязко нарушава жизнената дейност на клетките. Вътрешната среда на организма се характеризира с постоянна концентрация на водородни йони в зависимост от наличието на т. нар. буферни системи в кръвта и тъканната течност (с. 48) и от дейността на отделителните органи. Когато съдържанието на киселини или основи в кръвта се повиши, те бързо се елиминират от тялото и по този начин се поддържа постоянството на концентрацията на водородни йони във вътрешната среда.

Клетките, особено нервните клетки, са много чувствителни към промените в нивата на кръвната захар, които служат като важно хранително вещество. Ето защо голямо значениеза жизнения процес има постоянно ниво на кръвната захар. Това се постига чрез факта, че когато нивото на кръвната захар се повиши в черния дроб и мускулите, от него се синтезира отложеният в клетките полизахарид гликоген, а когато нивото на кръвната захар се понижи, гликогенът се разгражда в черния дроб и мускулите. и гроздовата захар се освобождава в кръвта.

Постоянството на химичния състав и физичните и химичните свойства на вътрешната среда е важна характеристикаорганизми на висши животни. За да обозначи това постоянство, У. Кенън предложи термин, който получи широко разпространение - хомеостаза. Изразът на хомеостазата е наличието на редица биологични константи, т.е. стабилни количествени показатели, характеризиращи нормалното състояние на тялото. Такива постоянни показатели са: телесната температура, осмотичното налягане на кръвта и тъканната течност, съдържанието на натриеви, калиеви, калциеви, хлорни и фосфорни йони, както и протеини и захар, концентрацията на водородни йони и редица други.

Отбелязвайки постоянството на състава, физикохимичните и биологичните свойства на вътрешната среда, трябва да се подчертае, че тя не е абсолютна, а относителна и динамична. Това постоянство се постига чрез непрекъснато извършваната работа на редица органи и тъкани, в резултат на което промените в състава и физико-химичните свойства на вътрешната среда, възникващи под влияние на промените във външната среда и като резултат от жизнената дейност на тялото се изравняват.

Ролята на различните органи и техните системи за поддържане на хомеостазата е различна. По този начин храносмилателната система гарантира, че хранителните вещества влизат в кръвта във формата, в която могат да бъдат използвани от клетките на тялото. Кръвоносната система осъществява непрекъснато движение на кръвта и транспорт на различни вещества в тялото, което води до хранителни вещества, кислородът и различни химични съединения, образувани в самото тяло, се доставят до клетките, а продуктите от разпада, включително въглеродния диоксид, отделен от клетките, се прехвърлят към органите, които ги извеждат от тялото. Дихателните органи осигуряват снабдяването на кръвта с кислород и отстраняването на въглеродния диоксид от тялото. Черният дроб и редица други органи извършват значителен брой химични трансформации - синтез и разграждане на много химични съединения, важен за живота на клетките. Отделителните органи - бъбреци, бели дробове, потни жлези, кожа - отстраняват отпадъчните продукти от тялото органична материяи поддържа постоянно съдържание на вода и електролити в кръвта, а следователно и в тъканната течност и в клетките на тялото.

При поддържане на хомеостазата жизненоважна роляпринадлежи към нервната система. Чувствително реагирайки на различни промени във външната или вътрешната среда, той регулира дейността на органите и системите по такъв начин, че да се предотвратят и изравнят промените и смущенията, които възникват или могат да възникнат в организма.

Благодарение на разработването на устройства, които осигуряват относително постоянство на вътрешната среда на тялото, неговите клетки са по-малко податливи на променящите се влияния на външната среда. Според кл. Бернар, „постоянството на вътрешната среда е условие за свободен и независим живот“.

Хомеостазата има определени граници. При престой на организма, особено за дълго време, в условия, които се различават значително от тези, към които е адаптиран, хомеостазата се нарушава и могат да настъпят промени, които са несъвместими с нормалния живот. По този начин, при значителна промяна на външната температура в посока на повишаване или намаляване, телесната температура може да се повиши или понижи и може да настъпи прегряване или охлаждане на тялото, което води до смърт. По същия начин, при значително ограничаване на приема на вода и соли в тялото или пълно лишаване от тези вещества, след известно време се нарушава относителното постоянство на състава и физикохимичните свойства на вътрешната среда и животът спира.

Високо нивохомеостазата възниква само на определени етапи от видовото и индивидуалното развитие. Низшите животни нямат достатъчно развити адаптации, за да смекчат или премахнат ефектите от промените във външната среда. Например относително постоянство на телесната температура (хомеотермия) се поддържа само при топлокръвни животни. При така наречените хладнокръвни животни телесната температура е близка до температурата на външната среда и е променлива (пойкилотермия). Новороденото животно няма същото постоянство на телесната температура, състава и свойствата на вътрешната среда като възрастния организъм.

Дори малки нарушения на хомеостазата водят до патология и следователно определянето на относително постоянни физиологични показатели като телесна температура, кръвно налягане, състав, физикохимични и биологични свойствакръв и др., има голяма диагностична стойност.