Divat ma

A szervezet homeosztázisának fenntartása szabályozott. A homeosztázis fogalma. A homeosztázis megnyilvánulása a biológiai rendszerek szerveződésének különböző szintjein. A szerkezeti homeosztázis, fenntartásának mechanizmusai

A szervezet homeosztázisának fenntartása szabályozott.  A homeosztázis fogalma.  A homeosztázis megnyilvánulása a biológiai rendszerek szerveződésének különböző szintjein.  A szerkezeti homeosztázis, fenntartásának mechanizmusai

A koncepciót az amerikai pszichológus, W.B. Ágyú minden olyan folyamatra vonatkozóan, amely megváltoztatja a kezdeti állapotot vagy állapotok sorozatát, új folyamatokat indítva el, amelyek célja a kezdeti feltételek helyreállítása. A mechanikus homeosztát a termosztát. A kifejezést a fiziológiás pszichológia számos olyan, az autonóm idegrendszerben működő komplex mechanizmus leírására használják, amelyek szabályozzák az olyan tényezőket, mint a testhőmérséklet, a biokémia, a vérnyomás, a folyadékháztartás, az anyagcsere stb. például a testhőmérséklet változása számos folyamatot indít el, mint például a hidegrázás, az anyagcsere fokozódása, a hő növekedése vagy megtartása a normál hőmérséklet eléréséig. A homeosztatikus pszichológiai elméletek példái az egyensúlyelmélet (Heider, 1983), a kongruenciaelmélet (Osgood, Tannenbaum, 1955), a kognitív disszonancia elmélet (Festinger, 1957), a szimmetriaelmélet (Newcomb, 1953) stb. A homeosztatikus megközelítés alternatívájaként , egy heterosztatikus megközelítést javasolunk, amely az egyensúlyi állapotok egyetlen egészen belüli létezésének alapvető lehetőségét feltételezi (lásd heterosztázis).

HOMEOSTÁZIS

Homeosztázis) - egyensúly fenntartása az ellentétes mechanizmusok vagy rendszerek között; az élettan alapelve, amelyet a mentális viselkedés alaptörvényének is kell tekinteni.

HOMEOSTÁZIS

homeosztázis Az élőlények azon tendenciája, hogy fenntartsák állandó állapotukat. Cannon (1932), a fogalom létrehozója szerint: "A legnagyobb fokú változékonyság és instabilitás jellemezte anyagokból álló szervezetek valamilyen módon elsajátították az állandóság és a stabilitás fenntartásának eszközeit olyan körülmények között, amelyeket ésszerűen teljesen pusztítónak kell tekinteni. ." Freud GYÖRÖM ELVE és az általa használt Fechner ÁLLANDÓ ELVE általában a homeosztázis fiziológiai fogalmával analóg pszichológiai fogalomnak tekinthető, azaz. azt sugallják, hogy van egy programozott tendencia a pszichológiai FESZÜLTSÉG állandó optimális szinten tartására, hasonlóan ahhoz a tendenciához, hogy a szervezet állandó vérkémiát, hőmérsékletet stb.

HOMEOSTÁZIS

egy rendszer mozgékony egyensúlyi állapota, amelyet a zavaró külső és belső tényezők ellenhatása tart fenn. A szervezet különböző élettani paraméterei állandóságának fenntartása. A homeosztázis fogalmát eredetileg a fiziológiában dolgozták ki, hogy megmagyarázza a szervezet belső környezetének állandóságát és alapvető élettani funkcióinak stabilitását. Ezt az elképzelést W. Cannon amerikai fiziológus dolgozta ki a test bölcsességéről, mint nyitott rendszerről, amely folyamatosan fenntartja a stabilitást. A rendszert fenyegető változásokra vonatkozó jelzések vételekor a szervezet bekapcsolja azokat az eszközöket, amelyek addig működnek, amíg nem lehet visszaállítani az egyensúlyi állapotot, a paraméterek korábbi értékeit. A homeosztázis elve a fiziológiából átkerült a kibernetikába és más tudományokba, így a pszichológiába is, általánosabb értelmet nyerve a szisztematikus megközelítés és a visszacsatoláson alapuló önszabályozás elvének. Az a gondolat, hogy minden rendszer a stabilitás fenntartására törekszik, átkerült a szervezet és a környezet közötti kölcsönhatásba. Az ilyen átvitel jellemző, különösen:

1) neobehaviorizmusra, amely úgy véli, hogy egy új motoros reakció rögzül a szervezetnek a homeosztázisát megsértő szükségletből való felszabadulása miatt;

2) J. Piaget koncepciójához, aki úgy véli, hogy a mentális fejlődés a test és a környezet egyensúlyának folyamatában megy végbe;

3) K. Levin térelméletére, amely szerint a motiváció egy nem egyensúlyi „feszültségrendszerben” keletkezik;

4) a Gestalt pszichológiához, amely megjegyzi, hogy ha a mentális rendszer összetevőinek egyensúlya megbomlik, azt igyekszik helyreállítani. Az önszabályozás jelenségét magyarázó homeosztázis elve azonban nem tudja feltárni a pszichében és tevékenységében bekövetkezett változások forrását.

HOMEOSTÁZIS

görög homeios - hasonló, hasonló, statis - álló, mozdulatlanság). Bármely rendszer (biológiai, mentális) mozgékony, de stabil egyensúlya, az ezt az egyensúlyt megsértő belső és külső tényezőkkel való szembenállás miatt (lásd Cannon thalamus érzelemelméletét. A G. elvét széles körben alkalmazzák a fiziológiában, kibernetikában, pszichológiában , ez magyarázza az alkalmazkodási képességet Mentális G. optimális feltételeket tart fenn az agy és az idegrendszer működéséhez az életfolyamatokban.

HOMEOSTÁZIS (IS)

a görögből homoios - hasonló + sztázis - álló; betűk, ami azt jelenti, hogy "ugyanolyan állapotban lenni").

1. Szűk (fiziológiai) értelemben G. - a test belső környezetének fő jellemzői (például a testhőmérséklet, a vérnyomás, a vércukor állandósága stb.) viszonylagos állandóságának fenntartására irányuló folyamatok. sokféle környezeti körülmény között. A G.-ban nagy szerepet játszik a vegetatív n együttes tevékenysége. c, a hipotalamusz és az agytörzs, valamint az endokrin rendszer, míg részben a neurohumorális szabályozás G. A pszichétől és viselkedéstől „autonóm” módon történik. A hipotalamusz „dönti el”, hogy G. milyen megsértése esetén kell az alkalmazkodás legmagasabb formáihoz fordulni, és beindítani a viselkedés biológiai motivációjának mechanizmusát (lásd: Hajtáscsökkentési hipotézis, Szükségletek).

A "G" kifejezés. bemutatta Amer. Walter Cannon (Cannon, 1871-1945) fiziológus 1929-ben, azonban a belső környezet fogalma és állandóságának fogalma jóval korábban alakult ki, mint fr. Claude Bernard fiziológus (Bernard, 1813-1878).

2. Tág értelemben a "G" fogalma. sokféle rendszerre (biocenózisok, populációk, egyedek, társadalmi rendszerek stb.) vonatkoznak. (B. M.)

homeosztázis

homeosztázis) Ahhoz, hogy a változó és gyakran ellenséges környezeti feltételek között túléljenek és szabadon mozogjanak, az összetett szervezeteknek belső környezetüket viszonylag állandó szinten kell tartaniuk. Ezt a belső állandóságot Walter B. Cannon "G"-nek nevezte. Cannon megállapításait a nyílt rendszerek állandó állapotú karbantartásának példájaként írta le. 1926-ban a "G" kifejezést javasolta egy ilyen állandó állapotra. és javasolta a természetére vonatkozó posztulátumok rendszerét, amelyet utólag kibővítettek az addig ismert homeosztatikus és szabályozási mechanizmusok áttekintésének előkészítéseként. Cannon szerint a szervezet a homeosztatikus reakciókon keresztül képes fenntartani a sejtközi folyadék (fluid mátrix) stabilitását, így irányítja és szabályozza. testhőmérséklet, vérnyomás és a belső környezet egyéb paraméterei, amelyek bizonyos határokon belüli fenntartása az élethez szükséges. A G. tzh a sejtek normális működéséhez szükséges anyagok ellátási szintjeihez képest megmarad. A Kennon által javasolt G. koncepció az önszabályozó rendszerek létezésére, természetére és elveire vonatkozó rendelkezések halmaza formájában jelent meg. Hangsúlyozta, hogy az összetett élőlények változó és instabil komponensekből kialakított nyitott rendszerek, amelyek e nyitottság miatt folyamatosan zavaró külső hatásoknak vannak kitéve. Így ezeknek a folyamatosan változó rendszereknek mindazonáltal fenn kell tartaniuk a környezettel szembeni állandóságot, hogy fenntartsák az életre kedvező feltételeket. Az ilyen rendszerekben a korrekciónak folyamatosan meg kell történnie. Ezért G. inkább jellemzi, mint egy abszolút stabil állapotot. A nyitott rendszer koncepciója megkérdőjelezte a szervezetelemzés megfelelő egységére vonatkozó összes hagyományos elképzelést. Ha például a szív, a tüdő, a vese és a vér egy önszabályozó rendszer részei, akkor ezek működése vagy funkciója nem érthető meg mindegyikük egyenkénti vizsgálatából. A teljes megértés csak akkor lehetséges, ha tudjuk, hogy ezek a részek hogyan működnek másokhoz képest. A nyitott rendszer koncepciója az okságra vonatkozó minden hagyományos nézetet is megkérdőjelez, egyszerű szekvenciális vagy lineáris kauzalitás helyett komplex kölcsönös meghatározást kínál. Így G. új perspektívává vált mind a különféle rendszerek viselkedésének figyelembevételében, mind az emberek nyitott rendszerek elemeiként való megértésében. Lásd még: Alkalmazkodás, Általános alkalmazkodási szindróma, Általános rendszerek, Lencsemodell, Lélek-test kapcsolati kérdés, R. Enfield

HOMEOSTÁZIS

az élő szervezetek önszabályozásának általános elve, amelyet Cannon fogalmazott meg 1926-ban. Perls 1950-ben elkezdett, 1970-ben befejezett és 1973-ban bekövetkezett halála után megjelent munkájában hangsúlyozza ennek a koncepciónak a fontosságát.

homeosztázis

Az a folyamat, amelynek során a szervezet fenntartja az egyensúlyt belső élettani környezetében. A homeosztatikus impulzusok révén fellép az evés, ivás és a testhőmérséklet szabályozása iránti vágy. Például a testhőmérséklet csökkenése számos olyan folyamatot indít el (például hidegrázást), amelyek segítenek a normál hőmérséklet helyreállításában. Így a homeosztázis más folyamatokat indít el, amelyek szabályozóként működnek és visszaállítják az optimális állapotot. Analógként termosztatikus szabályozással ellátott központi fűtési rendszert hozhat. Amikor a szobahőmérséklet a termosztátban beállított értékek alá csökken, bekapcsolja a gőzkazánt, amely meleg vizet pumpál a fűtési rendszerbe, megemelve a hőmérsékletet. Amikor a helyiség hőmérséklete eléri a normál szintet, a termosztát kikapcsolja a gőzkazánt.

HOMEOSTÁZIS

homeosztázis) - a test belső környezetének állandóságának fenntartásának fiziológiai folyamata (szerk.), amelyben a test különböző paraméterei (például vérnyomás, testhőmérséklet, sav-bázis egyensúly) egyensúlyban vannak, annak ellenére, hogy a környezeti feltételek változásai. - Homeosztatikus.

homeosztázis

Szóalkotás. A görög nyelvből származik. homoios - hasonló + pangás - mozdulatlanság.

Specifikusság. Az a folyamat, amellyel a szervezet belső környezetének relatív állandósága érhető el (testhőmérséklet, vérnyomás, vércukorkoncentráció állandósága). Külön mechanizmusként különíthető el a neuropszichés homeosztázis, amelynek köszönhetően a különböző tevékenységi formák megvalósítása során biztosított az idegrendszer működéséhez szükséges optimális feltételek megőrzése és fenntartása.

HOMEOSTÁZIS

Görögről szó szerint lefordítva ugyanazt az állapotot jelenti. Amerikai fiziológus W.B. Cannon ezt a kifejezést minden olyan folyamatra vezette be, amely megváltoztat egy meglévő állapotot vagy körülménykészletet, és ennek eredményeként más folyamatokat indít el, amelyek szabályozó funkciókat látnak el és visszaállítják az eredeti állapotot. A termosztát mechanikus homeosztát. Ezt a kifejezést a fiziológiás pszichológiában számos olyan összetett biológiai mechanizmusra használják, amelyek az autonóm idegrendszeren keresztül működnek, és olyan tényezőket szabályoznak, mint a testhőmérséklet, a testnedvek és azok fizikai és kémiai tulajdonságai, vérnyomás, vízháztartás, anyagcsere stb. Például a testhőmérséklet csökkenése számos olyan folyamatot indít el, mint például a hidegrázás, a piloerekció és az anyagcsere fokozódása, amelyek magas hőmérsékletet okoznak és fenntartanak a normál hőmérséklet eléréséig.

HOMEOSTÁZIS

a görögből homoios - hasonló + sztázis - állapot, mozdulatlanság) - a dinamikus egyensúly egy fajtája, amely összetett önszabályozó rendszerekre jellemző, és a rendszer számára lényeges paraméterek elfogadható határokon belüli tartásából áll. A "G" kifejezés. W. Cannon amerikai fiziológus javasolta 1929-ben az emberi test, az állatok és a növények állapotának leírására. Aztán ez a fogalom széles körben elterjedt a kibernetikában, pszichológiában, szociológiában stb. A homeosztatikus folyamatok vizsgálata magában foglalja a következők kiválasztását: 1) paraméterek, jelentős változások, amelyek megzavarják a rendszer normális működését; 2) e paraméterek megengedett változásának határai a külső és belső környezeti feltételek hatására; 3) specifikus mechanizmusok halmaza, amelyek akkor kezdenek működni, amikor a változók értékei túllépik ezeket a határokat (B. G. Yudin, 2001). A konfliktus kialakulása és kialakulása esetén a felek bármelyikének konfliktusreakciója nem más, mint a G megtartásának vágya. A paraméter, amelynek változása beindítja a konfliktusmechanizmust, a konfliktus következményeként megjósolt kár. az ellenfél cselekedetei. A konfliktus dinamikáját és eszkalációjának ütemét a visszacsatolás szabályozza: a konfliktus egyik oldalának reakciója a másik fél cselekedeteire. Oroszország az elmúlt 20 évben elveszett, blokkolt vagy rendkívül meggyengült visszacsatolású rendszerként fejlődött. Ezért irracionális az állam és a társadalom magatartása az adott időszak konfliktusaiban, amelyek tönkretették az ország nemzetgazdaságát. G. elméletének alkalmazása a társadalmi konfliktusok elemzésére és szabályozására jelentősen növelheti a hazai konfliktuskutatók munkájának hatékonyságát.

A homeosztázis a szervezetben önállóan lezajló folyamat, amelynek célja az emberi rendszerek állapotának stabilizálása, amikor a belső feltételek (hőmérséklet, nyomásváltozás) vagy a külső körülmények (klíma, időzóna változása) megváltoznak. Ezt a nevet Cannon amerikai fiziológus javasolta. Ezt követően homeosztázisnak kezdték nevezni bármely rendszer (beleértve a környezetet is) azon képességét, hogy megőrizze belső állandóságát.

A homeosztázis fogalma és jellemzői

A Wikipédia ezt a kifejezést a túlélés, az alkalmazkodás és a fejlődés vágyaként jellemzi. A homeosztázis megfelelő működéséhez minden szerv és rendszer összehangolt munkájára van szükség. Ebben az esetben egy személyben minden paraméter normális lesz. Ha valamilyen paraméter nincs szabályozva a szervezetben, ez a homeosztázis megsértésére utal.

A homeosztázis főbb jellemzői a következők:

  • a rendszer új feltételekhez való igazítási lehetőségeinek elemzése;
  • az egyensúly fenntartásának vágya;
  • az indikátorok szabályozásának eredményeinek előrejelzésének lehetetlensége.

Visszacsatolás

A visszacsatolás a homeosztázis tényleges hatásmechanizmusa. Így a szervezet minden változásra reagál. A test az ember élete során folyamatosan működik. Az egyes rendszereknek azonban időt kell hagyniuk a pihenésre és a helyreállításra. Ebben az időszakban az egyes szervek munkája lelassul vagy teljesen leáll. Ezt a folyamatot visszacsatolásnak nevezik. Példa a gyomor munkájának megszakadása, amikor az étel nem kerül be. Az emésztés ilyen megszakítása leállítja a savtermelést a hormonok és az idegimpulzusok hatására.

Ennek a mechanizmusnak két típusa van, amelyet a következőkben ismertetünk.

negatív visszajelzés

Ez a fajta mechanizmus azon a tényen alapul, hogy a szervezet reagál a változásokra, és megpróbálja azokat az ellenkező irányba terelni. Vagyis ismét a stabilitásra törekszik. Például, ha a szén-dioxid felhalmozódik a szervezetben, a tüdő aktívabban kezd működni, a légzés felgyorsul, aminek következtében a felesleges szén-dioxid távozik. És a negatív visszacsatolásnak is köszönhető, hogy hőszabályozást hajtanak végre, amelynek köszönhetően a test elkerüli a túlmelegedést vagy a hipotermiát.

pozitív visszajelzést

Ez a mechanizmus közvetlenül ellentétes az előzővel. Hatása esetén a változó változását csak felerősíti az a mechanizmus, amely a szervezetet kihozza az egyensúlyból. Ez egy meglehetősen ritka és kevésbé kívánatos folyamat. Példa erre az elektromos potenciál jelenléte az idegekben., ami ahelyett, hogy csökkentené az akciót, inkább annak növekedéséhez vezet.

Ennek a mechanizmusnak köszönhetően azonban bekövetkezik a fejlődés és az új állapotokba való átmenet, ami azt jelenti, hogy az élethez is szükséges.

Milyen paramétereket szabályoz a homeosztázis?

Annak ellenére, hogy a szervezet folyamatosan igyekszik fenntartani az élet szempontjából fontos paraméterek értékeit, ezek nem mindig stabilak. A testhőmérséklet továbbra is kis tartományon belül változik, akárcsak a pulzusszám vagy a vérnyomás. A homeosztázis feladata ennek az értéktartománynak a fenntartása, valamint a szervezet működésének segítése.

A homeosztázisra példa a salakanyagok kiürülése az emberi szervezetből, amelyet a vesék, a verejtékmirigyek, a gyomor-bélrendszer végzi, valamint az anyagcsere étrendtől való függése. A beállítható paraméterekről egy kicsit később lesz szó.

Testhőmérséklet

A homeosztázis legvilágosabb és legegyszerűbb példája a normál testhőmérséklet fenntartása. A test túlmelegedését izzadással elkerülhetjük. A normál hőmérsékleti tartomány 36-37 Celsius fok. Ezeknek az értékeknek a növekedését gyulladásos folyamatok, hormonális és anyagcserezavarok vagy bármilyen betegség válthatja ki.

Az agy hipotalamusznak nevezett része felelős a test hőmérsékletének szabályozásáért a szervezetben. Vannak jelek a hőmérsékleti rendszer meghibásodására, ami kifejezhető gyors légzésben, a cukor mennyiségének növekedésében, az anyagcsere egészségtelen felgyorsításában. Mindez letargiához, a szervek aktivitásának csökkenéséhez vezet, majd a rendszerek elkezdenek intézkedéseket hozni a hőmérsékleti mutatók szabályozására. A test hőszabályozási reakciójának egyszerű példája az izzadás..

Érdemes megjegyezni, hogy ez a folyamat a testhőmérséklet túlzott csökkenésével is működik. Tehát a test felmelegedhet a zsírok lebontása miatt, amiben hő szabadul fel.

Víz-só egyensúly

A víz szükséges a szervezet számára, és ezt mindenki jól tudja. Még a napi folyadékbevitel normája is van, 2 liter mennyiségben. Valójában minden élőlénynek saját vízmennyiségre van szüksége, és ez egyeseknél meghaladhatja az átlagos értéket, míg másoknak nem éri el. Azonban nem számít, mennyi vizet iszik az ember, a szervezet nem fogja felhalmozni az összes felesleges folyadékot. A víz a kívánt szinten marad, míg a vesék által végzett ozmoregulációnak köszönhetően minden felesleg kiürül a szervezetből.

Vér homeosztázis

Ugyanígy szabályozzák a cukor mennyiségét, nevezetesen a glükózt, amely a vér fontos eleme. Az ember nem lehet teljesen egészséges, ha a cukorszintje messze van a normálistól. Ezt a mutatót a hasnyálmirigy és a máj működése szabályozza. Abban az esetben, ha a glükózszint meghaladja a normát, a hasnyálmirigy működik, amelyben inzulin és glukagon termelődik. Ha a cukor mennyisége túl alacsony lesz, a vérből származó glikogént a máj segítségével dolgozzák fel abba.

normál nyomás

A homeosztázis felelős a szervezet normális vérnyomásáért is. Ha eltörik, az erről szóló jelzések a szívből az agyba érkeznek. Az agy reagál a problémára, és impulzusok segítségével segíti a szívet a magas nyomás csökkentésében.

A homeosztázis definíciója nemcsak egy szervezet rendszereinek megfelelő működését jellemzi, hanem egész populációkra is vonatkozhat. Ettől függően a homeosztázis típusai vannak az alábbiakban leírt.

Ökológiai homeosztázis

Ez a faj a szükséges életkörülményeket biztosító közösségben van jelen. Ez egy pozitív visszacsatolási mechanizmus hatására jön létre, amikor az ökoszisztémát benépesíteni kezdõ organizmusok gyorsan elszaporodnak, ezáltal megnövekszik a számuk. De egy ilyen gyors betelepülés járvány vagy a körülmények kedvezőtlenebbre váltása esetén egy új faj még gyorsabb pusztulásához vezethet. Tehát az élőlényeknek alkalmazkodniuk kellés stabilizálódik, ami a negatív visszacsatolásnak köszönhető. Így a lakosok száma csökken, de alkalmazkodóbbá válnak.

Biológiai homeosztázis

Ez a típus éppen azokra az egyénekre jellemző, akiknek szervezete a belső egyensúly fenntartására törekszik, különösen a vér, az intercelluláris anyagok és egyéb, a szervezet normális működéséhez szükséges folyadékok összetételének és mennyiségének szabályozásával. Ugyanakkor a homeosztázis nem mindig kötelezi a paraméterek állandó tartását, esetenként a szervezet változó körülményekhez való alkalmazkodásával és hozzáigazításával érhető el. E különbség miatt az organizmusokat két típusra osztják:

  • konformációs - azok, akik az értékek megőrzésére törekszenek (például melegvérű állatok, akiknek testhőmérsékletének többé-kevésbé állandónak kell lennie);
  • szabályozó, amelyek alkalmazkodnak (hidegvérűek, a körülményektől függően eltérő hőmérsékletűek).

Ugyanakkor az egyes organizmusok homeosztázisának célja a költségek kompenzálása. Ha a melegvérű állatok nem változtatnak életmódjukon, amikor a környezeti hőmérséklet csökken, akkor a hidegvérű állatok letargikussá és passzívvá válnak, hogy ne pazarolják az energiát.

Kívül, A biológiai homeosztázis a következő alfajokat tartalmazza:

  • a sejtes homeosztázis célja a citoplazma szerkezetének megváltoztatása és az enzimek aktivitása, valamint a szövetek és szervek regenerációja;
  • a szervezetben a homeosztázist a hőmérsékleti mutatók szabályozása, az élethez szükséges anyagok koncentrációja, a salakanyagok eltávolítása biztosítja.

Más típusok

A biológiában és az orvostudományban való felhasználás mellett, a kifejezés más területeken is alkalmazásra talált.

A homeosztázis fenntartása

A homeosztázist a szervezetben az úgynevezett érzékelők jelenléte biztosítja, amelyek impulzusokat küldenek az agyba, amelyek információkat tartalmaznak a nyomásról és a testhőmérsékletről, a víz-só egyensúlyról, a vér összetételéről és más, a normális élethez fontos paraméterekről. Amint egyes értékek elkezdenek eltérni a normától, az erről szóló jel bejut az agyba, és a szervezet szabályozni kezdi teljesítményét.

Ez az összetett beállítási mechanizmus hihetetlenül fontos az életben. Az ember normális állapotát a szervezetben lévő vegyi anyagok és elemek megfelelő arányával tartják fenn. A savak és lúgok szükségesek az emésztőrendszer és más szervek stabil működéséhez.

A kalcium nagyon fontos szerkezeti anyag, amelynek megfelelő mennyisége nélkül nem lesznek egészséges csontjai és fogai. Az oxigén elengedhetetlen a légzéshez.

A toxinok megzavarhatják a szervezet zavartalan működését. De hogy az egészség ne sérüljön, a húgyúti rendszer munkája miatt kiválasztódnak.

A homeosztázis minden emberi erőfeszítés nélkül működik. Ha a szervezet egészséges, a szervezet minden folyamatot magától szabályoz. Ha az emberek melegek, az erek kitágulnak, ami a bőr kivörösödésében nyilvánul meg. Ha hideg van - borzongás van. A test ingerekre adott válaszainak köszönhetően az emberi egészség a megfelelő szinten marad.

Téma 4.1. homeosztázis

homeosztázis(görögből. homoios hasonló, ugyanaz és állapot- mozdulatlanság) az élő rendszerek azon képessége, hogy ellenálljanak a változásoknak, és fenntartsák a biológiai rendszerek összetételének és tulajdonságainak állandóságát.

A "homeosztázis" kifejezést W. Kennon javasolta 1929-ben a szervezet stabilitását biztosító állapotok és folyamatok jellemzésére. A belső környezet állandóságának fenntartását célzó fizikai mechanizmusok létezésének gondolatát már a 19. század második felében megfogalmazta C. Bernard, aki a belső környezet fizikai és kémiai feltételeinek stabilitását a 19. század második felében fogalmazta meg. az élő szervezetek szabadságának és függetlenségének alapja a folyamatosan változó külső környezetben. A homeosztázis jelensége a biológiai rendszerek szerveződésének különböző szintjein figyelhető meg.

A homeosztázis általános mintái. A homeosztázis fenntartásának képessége a környezeti feltételekkel dinamikus egyensúlyi állapotban lévő élő rendszer egyik legfontosabb tulajdonsága.

A fiziológiai paraméterek normalizálása az ingerlékenység tulajdonsága alapján történik. A homeosztázis fenntartásának képessége nem azonos a különböző fajoknál. Ahogy az organizmusok összetettebbé válnak, ez a képesség fejlődik, így függetlenebbé válik a külső körülmények ingadozásaitól. Ez különösen nyilvánvaló magasabb rendű állatoknál és embereknél, amelyeknek összetett idegi, endokrin és immunrendszeri szabályozási mechanizmusai vannak. A környezet emberi szervezetre gyakorolt ​​hatása elsősorban nem közvetlen, hanem a mesterséges környezet kialakítása, a technika és a civilizáció sikere miatt közvetett.

A homeosztázis szisztémás mechanizmusaiban a negatív visszacsatolás kibernetikai elve működik: bármilyen zavaró hatás hatására az egymással szorosan összefüggő idegi és endokrin mechanizmusok aktiválódnak.

Genetikai homeosztázis molekuláris genetikai, sejtes és szervezeti szinten a szervezet összes biológiai információját tartalmazó kiegyensúlyozott génrendszer fenntartását célozza. Az ontogenetikai (organizmus) homeosztázis mechanizmusai a történelmileg kialakult genotípusban rögzülnek. Populáció-faj szinten a genetikai homeosztázis a populáció azon képessége, hogy megőrizze az örökítőanyag viszonylagos stabilitását és integritását, amit az egyedek redukciós osztódása és szabad keresztezése biztosít, ami segít fenntartani a genetikai egyensúlyt. allél frekvenciák.

Fiziológiai homeosztázis specifikus fizikai-kémiai feltételek kialakulásával és folyamatos fenntartásával jár a sejtben. A többsejtű élőlények belső környezetének állandóságát a légzőrendszer, a vérkeringés, az emésztés, a kiválasztás, az idegrendszer és az endokrin rendszer szabályozza.

Strukturális homeosztázis azokon a regenerációs mechanizmusokon alapul, amelyek biztosítják a biológiai rendszer morfológiai állandóságát és integritását a szerveződés különböző szintjein. Ez az intracelluláris és szervi struktúrák helyreállításában fejeződik ki, osztódáson és hipertrófián keresztül.

A homeosztatikus folyamatok hátterében álló mechanizmusok megsértését a homeosztázis "betegségének" tekintik.

Az emberi homeosztázis mintázatainak vizsgálata nagy jelentőséggel bír számos betegség hatékony és racionális kezelési módszereinek kiválasztásában.

Cél. Képzelje el a homeosztázist, mint az élők tulajdonságát, amely biztosítja a szervezet stabilitásának önfenntartását. Ismerni a homeosztázis főbb típusait és fenntartásának mechanizmusait. Ismerje a fiziológiai és reparatív regeneráció alapvető mintázatait és az azt serkentő tényezőket, a regeneráció jelentőségét a gyakorlati orvoslás számára. Ismerje a transzplantáció biológiai lényegét és gyakorlati jelentőségét.

Munka 2. Genetikai homeosztázis és zavarai

Tanulmányozd és írd át a táblázatot!

A táblázat vége.

A genetikai homeosztázis fenntartásának módjai

A genetikai homeosztázis megsértésének mechanizmusai

A genetikai homeosztázis megsértésének eredménye

DNS javítás

1. A reparatív rendszer örökletes és nem örökletes károsodása.

2. A reparatív rendszer funkcionális elégtelensége

Génmutációk

az örökítőanyag eloszlása ​​a mitózis során

1. A hasadási orsó kialakulásának megsértése.

2. A kromoszómák divergenciájának megsértése

1. Kromoszóma-rendellenességek.

2. Heteroploidia.

3. Poliploidia

Immunitás

1. Immunhiány örökletes és szerzett.

2. Az immunitás funkcionális elégtelensége

Az atipikus sejtek megőrzése, ami rosszindulatú növekedéshez, idegen anyagokkal szembeni rezisztencia csökkenéséhez vezet

3. munka. Javítási mechanizmusok a DNS szerkezet sugárzás utáni helyreállításának példáján

Az egyik DNS-szál sérült szakaszának javítása vagy javítása korlátozott replikációnak minősül. A DNS-lánc ultraibolya (UV) sugárzás általi károsodása esetén a helyreállítási folyamat a leginkább tanulmányozott. A sejtekben számos enzimatikus helyreállító rendszer létezik, amelyek az evolúció során alakultak ki. Mivel minden organizmus UV besugárzás alatt fejlődött ki és létezik, a sejteknek külön fényjavító rendszerük van, amely jelenleg a legjobban tanulmányozott. Ha egy DNS-molekulát károsítanak az UV-sugarak, timidin dimerek képződnek, pl. "kapcsolatok" a szomszédos timin nukleotidok között. Ezek a dimerek nem tudnak mátrixként működni, ezért a sejtekben jelenlévő fényjavító enzimek korrigálják őket. Az excíziós javítás helyreállítja az UV-sugárzás és egyéb tényezők által károsodott területeket. Ez a javító rendszer számos enzimet tartalmaz: javító endonukleáz

és exonukleáz, DNS polimeráz, DNS ligáz. A posztreplikatív javítás nem teljes, mivel "megkerüli", és a sérült területet nem távolítják el a DNS-molekuláról. Fedezze fel a javítási mechanizmusokat példaként a fotoreaktiválás, a kimetszés javítása és a replikáció utáni javítás segítségével (1. ábra).

Rizs. egy. Javítás

Munka 4. A szervezet biológiai egyénisége védelmének formái

Tanulmányozd és írd át a táblázatot!

A védelem formái

Biológiai entitás

Nem specifikus tényezők

Természetes egyéni, nem specifikus rezisztencia idegen anyagokkal szemben

védőkorlátok

szervezet: bőr, hám, hematolymphatic, máj, hematoencephalic, hematoophthalmic, hematotesticularis, hematofollicularis, hematosalivary

Megakadályozza az idegen anyagok bejutását a szervezetbe és a szervekbe

Nem specifikus sejtvédelem (vér- és kötőszöveti sejtek)

Fagocitózis, kapszulázás, sejtaggregátum képződés, plazma koaguláció

Nem specifikus humorális védelem

A nem specifikus anyagok kórokozókra gyakorolt ​​hatása a bőrmirigyek váladékában, a nyálban, a könnyfolyadékban, a gyomor- és bélnedvben, a vérben (interferon) stb.

Immunitás

Az immunrendszer speciális reakciói genetikailag idegen ágensekre, élő szervezetekre, rosszindulatú sejtekre

alkotmányos mentelmi jog

Egyes fajok, populációk és egyedek genetikailag meghatározott rezisztenciája bizonyos betegségek kórokozóival vagy molekuláris természetű kórokozókkal szemben, az idegen ágensek és a sejtmembránreceptorok nem egyezik, bizonyos anyagok hiánya a szervezetben, amelyek nélkül idegen ágens nem létezhet. ; az idegen anyagokat elpusztító enzimek jelenléte a szervezetben

Sejtes

Megnövekedett számú T-limfocita megjelenése, amelyek szelektíven reagálnak ezzel az antigénnel

humorális

Specifikus antitestek képződése a vérben keringő specifikus antigének ellen

Munka 5. Hematosalivary barrier

A nyálmirigyek képesek szelektíven szállítani anyagokat a vérből a nyálba. Egy részük nagyobb koncentrációban ürül a nyállal, míg mások alacsonyabb koncentrációban, mint a vérplazmában. A vegyületeknek a vérből a nyálba való átmenete ugyanúgy történik, mint bármely hiszto-hematolitikus gáton való szállítás. A vérből a nyálba átvitt anyagok nagy szelektivitása lehetővé teszi a vér-nyál gát izolálását.

Szerelje szét a nyálkiválasztás folyamatát a nyálmirigy acinus sejtjeiben az ábrán. 2.

Rizs. 2. nyálkiválasztás

Munka 6. Regeneráció

Regeneráció- ez olyan folyamatok összessége, amelyek biztosítják a biológiai struktúrák helyreállítását; a szerkezeti és élettani homeosztázis fenntartásának mechanizmusa.

A fiziológiai regeneráció helyreállítja a szervezet normális élete során elhasználódott struktúrákat. Reparatív regeneráció- ez a szerkezet helyreállítása sérülés vagy kóros folyamat után. A regenerálódás képessége

a különböző szerkezetekben és az élő szervezetek különböző típusaiban egyaránt különbözik.

A szerkezeti és élettani homeosztázis helyreállítását úgy érhetjük el, hogy szerveket vagy szöveteket ültetünk át egyik szervezetből a másikba, pl. transzplantációval.

Töltse ki a táblázatot előadás- és tankönyvi anyagok felhasználásával!

Munka 7. Transzplantáció, mint lehetőség a szerkezeti és élettani homeosztázis helyreállítására

Átültetés- elveszett vagy sérült szövetek, szervek saját vagy más szervezetből vett pótlása.

Beültetés- szervátültetés mesterséges anyagokból.

Tanulmányozza és másolja be a táblázatot a munkafüzetébe.

Kérdések az önálló tanuláshoz

1. Határozza meg a homeosztázis biológiai lényegét, és nevezze meg típusait!

2. Az élőlények szerveződésének milyen szintjein tartják fenn a homeosztázist?

3. Mi a genetikai homeosztázis? Nyissa meg a karbantartási mechanizmusokat.

4. Mi az immunitás biológiai lényege? 9. Mi a regeneráció? A regeneráció típusai.

10. A szervezet szerkezeti szerveződésének mely szintjein nyilvánul meg a regenerációs folyamat?

11. Mi az élettani és reparatív regeneráció (definíció, példák)?

12. Melyek a reparatív regeneráció típusai?

13. Melyek a reparatív regeneráció módszerei?

14. Mi a regenerációs folyamat anyaga?

15. Hogyan zajlik a reparatív regeneráció folyamata emlősökben és emberekben?

16. Hogyan történik a jóvátételi eljárás szabályozása?

17. Milyen lehetőségek vannak a szervek és szövetek regenerációs képességének serkentésére emberben?

18. Mi a transzplantáció és mi a jelentősége az orvostudományban?

19. Mi az izotranszplantáció és miben különbözik az allo- és xenotranszplantációtól?

20. Milyen problémái és kilátásai vannak a szervátültetésnek?

21. Milyen módszerek léteznek a szöveti inkompatibilitás leküzdésére?

22. Mi a szövettolerancia jelensége? Milyen mechanizmusai vannak ennek elérésére?

23. Milyen előnyei és hátrányai vannak a mesterséges anyagok beültetésének?

Tesztfeladatok

Válassz egy helyes választ.

1. A HOMEOSTÁZIS FENNTARTÁSA POPULÁCIÓS ÉS FAJSZINTEN:

1. Szerkezeti

2. Genetikai

3. Fiziológiai

4. Biokémiai

2. A FIZIOLÓGIAI REGENERÁCIÓ BIZTOSÍTJA:

1. Az elveszett szerv kialakulása

2. Önmegújulás szöveti szinten

3. Szövetjavítás sérülés esetén

4. Az elveszett szerv egy részének helyreállítása

3. REGENERÁCIÓ A MÁJLEBENY ELTÁVOLÍTÁSA UTÁN

EGY FÉRFI ÚTJA:

1. Kompenzációs hipertrófia

2. Epimorfózis

3. Morpholaxis

4. Regeneratív hipertrófia

4. SZÖVET ÉS SZERV ÁTVÉTEL DONORTÓL

AZONOS TÍPUSÚ ÁTVÉTELNEK:

1. Auto- és izotranszplantáció

2. Allo- és homotranszplantáció

3. Xeno- és heterotranszplantáció

4. Implantáció és xenotranszplantáció

Válasszon több helyes választ.

5. AZ EMLŐSÖK IMMUNVÉDELMÉNEK NEM SPECIFIKUS TÉNYEZŐI:

1. A bőr és a nyálkahártyák hámjának gátfunkciói

2. Lizozim

3. Antitestek

4. A gyomor- és bélnedv baktericid tulajdonságai

6. AZ ALKOTMÁNYOS MENTESSÉG A következőknek köszönhető:

1. Fagocitózis

2. A sejtreceptorok és az antigén közötti kölcsönhatás hiánya

3. Antitest képződés

4. Az idegen anyagokat elpusztító enzimek

7. A GENETIKAI HOMEOSTÁZIS FENNTARTÁSA MOLEKULÁRIS SZINTEN A következők miatt:

1. Immunitás

2. DNS replikáció

3. DNS javítás

4. Mitózis

8. A REGENERATÍV HIPERTRÓFIA A következőkre jellemző:

1. A sérült szerv eredeti tömegének helyreállítása

2. A sérült szerv alakjának helyreállítása

3. A cellák számának és méretének növekedése

4. Hegképződés a sérülés helyén

9. AZ IMMUNRENDSZER EMBERI SZERVEI:

2. Nyirokcsomók

3. Peyer-foltok

4. Csontvelő

5. Zsák Fabricius

Állítson be egy gyufát.

10. A REGENERÁLÁS TÍPUSAI ÉS MÓDSZEREI:

1. Epimorfózis

2. Heteromorfózis

3. Homomorfózis

4. Endomorfózis

5. Beillesztési növekedés

6. Morpholaxis

7. Szomatikus embriogenezis

BIOLÓGIAI

LÉNYEG:

a) Atipikus regeneráció

b) Növekedés a sebfelszínről

c) Kompenzációs hipertrófia

d) A szervezet regenerációja az egyes sejtekből

e) Regeneratív hipertrófia

f) Tipikus regeneráció g) A szerv többi részének átstrukturálása

h) Átmeneti hibák regenerációja

Irodalom

Biológia / Szerk. V.N. Yarygin. - M.: Felsőiskola, 2001. -

77-84., 372-383.

Slyusarev A.A., Zhukova S.V. Biológia. - Kijev: Felsőiskola,

1987. - S. 178-211.

Mint tudják, az élő sejt egy mozgékony, önszabályozó rendszer. Belső szerveződését olyan aktív folyamatok támogatják, amelyek célja a környezet és a belső környezet különböző behatásai által okozott eltolódások korlátozása, megakadályozása vagy megszüntetése. A sejt fő tulajdonsága az, hogy egy bizonyos átlagos szinttől való eltérés után visszatérhet az eredeti állapotba, amelyet egyik vagy másik "zavaró" tényező okoz. A többsejtű szervezet egy holisztikus szervezet, amelynek sejtelemei különféle funkciók ellátására specializálódtak. A testen belüli kölcsönhatást összetett szabályozó, koordináló és korrelációs mechanizmusok hajtják végre idegi, humorális, metabolikus és egyéb tényezők részvételével. Számos, az intra- és intercelluláris kapcsolatokat szabályozó egyedi mechanizmus bizonyos esetekben kölcsönösen ellentétes (antagonista) hatást fejt ki, amelyek kiegyenlítik egymást. Ez egy mozgékony élettani háttér (fiziológiai egyensúly) kialakulásához vezet a szervezetben, és lehetővé teszi, hogy az élő rendszer fenntartsa a viszonylagos dinamikus állandóságot a környezet változásai és a szervezet élete során bekövetkező eltolódások ellenére.

A "homeosztázis" kifejezést 1929-ben W. Cannon fiziológus javasolta, aki úgy vélte, hogy a szervezetben a stabilitást fenntartó élettani folyamatok olyan összetettek és sokrétűek, hogy célszerű ezeket a homeosztázis általános elnevezése alatt kombinálni. 1878-ban azonban K. Bernard azt írta, hogy minden életfolyamatnak csak egy célja van - az életkörülmények állandóságának megőrzése belső környezetünkben. Hasonló megállapítások találhatók számos 19. század és 20. század első felének kutató munkájában. (E. Pfluger, S. Richet, L. A. Fredericq, I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, K. M. Bykov és mások). L.S. munkái Stern (munkatársaival), a szervek és szövetek mikrokörnyezetének összetételét és tulajdonságait szabályozó barrier funkciók szerepének szentelve.

Maga a homeosztázis gondolata nem felel meg a test stabil (nem ingadozó) egyensúlyának fogalmának - az egyensúly elve nem alkalmazható az élő rendszerekben előforduló összetett fiziológiai és biokémiai folyamatokra. Az is helytelen, ha a homeosztázist szembeállítjuk a belső környezet ritmikus ingadozásával. A tágabb értelemben vett homeosztázis felöleli a reakciók ciklikus és fázisfolyamatait, a fiziológiai funkciók kompenzációját, szabályozását és önszabályozását, a szabályozási folyamat idegi, humorális és egyéb összetevői egymásra utaltságának dinamikáját. A homeosztázis határai merevek és képlékenyek lehetnek, az egyéni életkortól, nemtől, társadalmi, szakmai és egyéb feltételektől függően változhatnak.

A szervezet életében különösen fontos a vér – a test folyékony alapja (folyékony mátrix) – összetételének állandósága W. Cannon szerint. Jól ismert az aktív reakciójának stabilitása (pH), az ozmózisnyomás, az elektrolitok aránya (nátrium, kalcium, klór, magnézium, foszfor), glükóztartalom, képződött elemek száma stb. Tehát például a vér pH-ja általában nem haladja meg a 7,35-7,47 értéket. Még a sav-bázis anyagcsere súlyos rendellenességei is a szövetfolyadékban felhalmozódó sav patológiájával, például diabéteszes acidózis esetén nagyon csekély hatással vannak a vér aktív reakciójára. Annak ellenére, hogy a vér és a szövetfolyadék ozmotikus nyomása folyamatos ingadozásoknak van kitéve az intersticiális anyagcsere ozmotikusan aktív termékeinek állandó ellátása miatt, bizonyos szinten marad, és csak néhány súlyos patológiás állapot esetén változik.

Az állandó ozmotikus nyomás fenntartása kiemelten fontos a vízanyagcseréhez és a szervezet ionegyensúlyának fenntartásához (lásd Víz-só anyagcsere). A legnagyobb állandóság a nátriumionok koncentrációja a belső környezetben. Más elektrolitok tartalma is szűk határok között ingadozik. A nagyszámú ozmoreceptor jelenléte a szövetekben és szervekben, beleértve a központi idegrendszeri képződményeket (hipotalamusz, hippokampusz), valamint a vízanyagcsere és az ionösszetétel szabályozóinak összehangolt rendszere lehetővé teszi a szervezet számára, hogy gyorsan kiküszöbölje az ozmotikus vérnyomás változásait. akkor fordulnak elő, ha például vizet juttatnak a szervezetbe.

Annak ellenére, hogy a vér a test általános belső környezetét képviseli, a szervek és szövetek sejtjei közvetlenül nem érintkeznek vele.

A többsejtű élőlényekben minden szervnek saját belső környezete (mikrokörnyezete) van, amely megfelel szerkezeti és funkcionális jellemzőinek, és a szervek normális állapota ennek a mikrokörnyezetnek a kémiai összetételétől, fizikai-kémiai, biológiai és egyéb tulajdonságaitól függ. Homeosztázisát a hisztohematikus gátak funkcionális állapota és permeabilitása határozza meg a vér→szövetfolyadék, szövetfolyadék→vér irányában.

A központi idegrendszer működése szempontjából különösen fontos a belső környezet állandósága: az agy-gerincvelői folyadékban, a gliákban és a pericelluláris terekben előforduló kisebb kémiai és fizikai-kémiai eltolódások is éles zavart okozhatnak az egyén életfolyamataiban. neuronokban vagy azok együtteseiben. A vérnyomás optimális szintjét biztosító komplex homeosztatikus rendszer, amely különféle neurohumorális, biokémiai, hemodinamikai és egyéb szabályozó mechanizmusokat foglal magában. Ebben az esetben az artériás nyomás szintjének felső határát a szervezet érrendszerének baroreceptorainak működése, alsó határát pedig a szervezet vérellátási szükséglete határozza meg.

A magasabb rendű állatok és emberek szervezetében a legtökéletesebb homeosztatikus mechanizmusok közé tartoznak a hőszabályozási folyamatok; homoioterm állatoknál a test belső részeinek hőmérséklet-ingadozása a környezet legdrámaibb hőmérséklet-változásai során nem haladja meg a tized fokot.

Különböző kutatók különböző módon magyarázzák az általános biológiai természetű mechanizmusokat, amelyek a homeosztázis hátterében állnak. W. Cannon tehát kiemelt jelentőséget tulajdonított a magasabb idegrendszernek, L. A. Orbeli a szimpatikus idegrendszer adaptív-trofikus funkcióját tartotta a homeosztázis egyik vezető tényezőjének. Az idegi apparátus szervező szerepe (az idegrendszer elve) a homeosztázis elveinek lényegére vonatkozó jól ismert elképzelések (I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, A. D. Speransky és mások) hátterében áll. Azonban sem a domináns elv (A. A. Ukhtomsky), sem a barrier funkciók elmélete (L. S. Stern), sem az általános adaptációs szindróma (G. Selye), sem a funkcionális rendszerek elmélete (P. K. Anokhin), sem a homeosztázis hipotalamusz szabályozása. (N. I. Grashchenkov) és sok más elmélet nem oldja meg teljesen a homeosztázis problémáját.

Egyes esetekben a homeosztázis fogalmát nem egészen helyesen használják elszigetelt fiziológiai állapotok, folyamatok, sőt társadalmi jelenségek magyarázatára. Így jelentek meg a szakirodalomban az „immunológiai”, „elektrolit”, „szisztémás”, „molekuláris”, „fiziko-kémiai”, „genetikai homeosztázis” és hasonló kifejezések. A homeosztázis problémáját megpróbálták az önszabályozás elvére redukálni. A homeosztázis problémájának kibernetikai szempontból történő megoldására példa Ashby kísérlete (W. R. Ashby, 1948) egy olyan önszabályozó berendezés tervezésére, amely szimulálja az élő szervezetek azon képességét, hogy bizonyos mennyiségek szintjét fiziológiailag elfogadható határok között tartsák. Egyes szerzők a test belső környezetét egy összetett láncrendszernek tekintik, amely számos "aktív bemenettel" (belső szervek) és egyéni fiziológiai mutatókkal (véráramlás, vérnyomás, gázcsere stb.) rendelkezik, amelyek mindegyikének értéke az oka. az „inputok” tevékenységére.

A gyakorlatban a kutatók és a klinikusok a szervezet adaptív (adaptív) vagy kompenzációs képességeinek felmérésével, azok szabályozásával, erősítésével, mobilizálásával, a szervezet zavaró hatásokra adott válaszának előrejelzésével szembesülnek. A vegetatív instabilitás egyes állapotait, amelyeket a szabályozási mechanizmusok elégtelensége, túlzottsága vagy elégtelensége okoz, „homeosztázis betegségnek” tekintenek. Bizonyos konvencionalitás mellett magukban foglalhatják a szervezet normális működésének öregedésével járó funkcionális zavarokat, a biológiai ritmusok kényszerű átstrukturálását, a vegetatív dystonia egyes jelenségeit, a stresszes és extrém hatások alatti hiper- és hipokompenzációs reaktivitást stb.

A fiziol homeosztatikus mechanizmusainak állapotának felmérése. kísérletben és ékben, gyakorlatban különböző dózisú funkcionális teszteket alkalmaznak (hideg, termikus, adrenalin, inzulin, mezaton és mások), amelyek a vérben és a vizeletben meghatározzák a biológiailag aktív anyagok (hormonok, mediátorok, metabolitok) paritását stb.

A homeosztázis biofizikai mechanizmusai

A homeosztázis biofizikai mechanizmusai. A kémiai biofizika szempontjából a homeosztázis egy olyan állapot, amelyben a szervezetben az energiaátalakításokért felelős összes folyamat dinamikus egyensúlyban van. Ez az állapot a legstabilabb, és megfelel a fiziológiai optimumnak. A termodinamika felfogása szerint egy organizmus és egy sejt olyan környezeti feltételekhez tud létezni és alkalmazkodni, amelyek mellett lehetséges a fizikokémiai folyamatok stacionárius lefolyása, azaz a homeosztázis egy biológiai rendszerben történő kialakítása. A homeosztázis kialakításában elsősorban a sejtmembrán rendszereké a főszerep, amelyek felelősek a bioenergetikai folyamatokért és szabályozzák az anyagok sejtek általi bejutását és felszabadulását.

Ezekből a pozíciókból a zavar fő okai a normál élettevékenységtől szokatlan, membránokban fellépő, nem enzimatikus reakciók; a legtöbb esetben ezek oxidációs láncreakciók, amelyekben a sejtfoszfolipidekben előforduló szabad gyökök vesznek részt. Ezek a reakciók a sejtek szerkezeti elemeinek károsodásához és a szabályozó funkció megzavarásához vezetnek. A homeosztázis zavarait okozó tényezők közé tartoznak a gyökképződést okozó szerek is - ionizáló sugárzás, fertőző méreganyagok, bizonyos élelmiszerek, nikotin, valamint vitaminhiány stb.

A membránok homeosztatikus állapotát és működését stabilizáló egyik fő tényező a bioantioxidánsok, amelyek gátolják az oxidatív gyökös reakciók kialakulását.

A homeosztázis életkori jellemzői gyermekeknél

A homeosztázis életkori jellemzői gyermekeknél. A test belső környezetének állandósága és a fizikai-kémiai paraméterek relatív stabilitása gyermekkorban az anabolikus anyagcsere-folyamatok kifejezett túlsúlyával rendelkezik a katabolikusokkal szemben. Ez a növekedés nélkülözhetetlen feltétele, és megkülönbözteti a gyermek testét a felnőttek testétől, amelyekben az anyagcsere-folyamatok intenzitása dinamikus egyensúlyi állapotban van. Ebben a tekintetben a gyermek szervezetének homeosztázisának neuroendokrin szabályozása intenzívebb, mint a felnőtteknél. Minden korszakot a homeosztázis mechanizmusainak sajátosságai és azok szabályozása jellemzi. Ezért a gyermekeknél sokkal gyakrabban, mint a felnőtteknél, a homeosztázis súlyos megsértése, gyakran életveszélyes. Ezek a rendellenességek leggyakrabban a vesék homeosztatikus funkcióinak éretlenségével, a gyomor-bél traktus működésének vagy a tüdő légzési funkcióinak zavaraival járnak.

A gyermek növekedését, amely sejtjei tömegének növekedésében fejeződik ki, a test folyadékeloszlásának határozott változásai kísérik (lásd a víz-só anyagcserét). Az extracelluláris folyadék térfogatának abszolút növekedése elmarad a teljes súlygyarapodás ütemétől, így a belső környezet testtömeg százalékában kifejezett relatív térfogata az életkorral csökken. Ez a függőség különösen kifejezett a születés utáni első évben. Idősebb gyermekeknél az extracelluláris folyadék relatív térfogatának változási sebessége csökken. A folyadék térfogatának állandóságát szabályozó rendszer (térfogatszabályozás) meglehetősen szűk határok között kompenzálja a vízháztartás eltéréseit. Az újszülöttek és kisgyermekek magas fokú szöveti hidratáltsága szignifikánsan nagyobb vízigényt határoz meg, mint a felnőtteknél (testsúlyegységre vetítve). A vízvesztés vagy annak korlátozása gyorsan kiszáradáshoz vezet az extracelluláris szektor, azaz a belső környezet miatt. Ugyanakkor a vesék - a térfogatszabályozási rendszer fő végrehajtó szervei - nem biztosítanak vízmegtakarítást. A szabályozást korlátozó tényező a vese tubuláris rendszerének éretlensége. Az újszülöttek és kisgyermekek homeosztázisának neuroendokrin szabályozásának legfontosabb jellemzője az aldoszteron viszonylag magas szekréciója és vesén keresztüli kiválasztódása, amely közvetlenül befolyásolja a szövetek hidratáltságának állapotát és a vesetubulusok működését.

A vérplazma és az extracelluláris folyadék ozmotikus nyomásának szabályozása gyermekeknél is korlátozott. A belső környezet ozmolaritása szélesebb tartományban változik (±50 mosm/l), mint a felnőtteknél ±6 mosm/l). Ennek oka az 1 kg-ra jutó nagyobb testfelület, és ennek következtében a légzés során bekövetkező jelentősebb vízveszteség, valamint a gyermekek vizeletkoncentrációjának vese-mechanizmusainak éretlensége. A hiperozmózissal megnyilvánuló homeosztázis rendellenességek különösen gyakoriak az újszülött korban és az élet első hónapjaiban; idősebb korban a hipoozmózis kezd uralkodni, ami főként gyomor-bélrendszeri vagy éjszakai betegségekhez kapcsolódik. Kevésbé tanulmányozott a homeosztázis ionos szabályozása, amely szorosan összefügg a vesék tevékenységével és a táplálkozás természetével.

Korábban azt hitték, hogy az extracelluláris folyadék ozmotikus nyomásának értékét meghatározó fő tényező a nátrium koncentrációja, de az újabb vizsgálatok kimutatták, hogy nincs szoros összefüggés a vérplazma nátriumtartalma és a vérplazma nátriumtartalma között. teljes ozmotikus nyomás a patológiában. A kivétel a plazmatikus hipertónia. Ezért a glükóz-só oldatok adagolásával végzett homeosztatikus terápia nemcsak a szérum vagy a plazma nátriumtartalmának, hanem az extracelluláris folyadék teljes ozmolaritásának változását is megköveteli. A teljes ozmotikus nyomás fenntartásában a belső környezetben nagy jelentősége van a cukor és a karbamid koncentrációjának. Ezeknek az ozmotikusan aktív anyagoknak a tartalma és a víz-só anyagcserére gyakorolt ​​hatásuk számos kóros állapot esetén meredeken emelkedhet. Ezért a homeosztázis megsértése esetén meg kell határozni a cukor és a karbamid koncentrációját. A fentiekre tekintettel kiskorú gyermekeknél a víz-só és fehérje rezsim megsértésével látens hiper- vagy hipoozmózis állapot, hiperazotémia alakulhat ki (E. Kerpel-Froniusz, 1964).

A gyermekek homeosztázisát jellemző fontos mutató a hidrogénionok koncentrációja a vérben és az extracelluláris folyadékban. A születés előtti és korai posztnatális időszakban a sav-bázis egyensúly szabályozása szorosan összefügg a vér oxigéntelítettségének mértékével, ami az anaerob glikolízis relatív túlsúlyával magyarázható a bioenergetikai folyamatokban. Sőt, még a magzat mérsékelt hipoxiáját is kíséri a tejsav felhalmozódása a szövetekben. Ezenkívül a vesék acidogenetikus funkciójának éretlensége megteremti a "fiziológiás" acidózis kialakulásának előfeltételeit. Az újszülöttek homeosztázisának sajátosságai kapcsán gyakran előfordulnak olyan rendellenességek, amelyek a fiziológiás és a kóros állapot határán állnak.

A pubertáskori neuroendokrin rendszer átstrukturálása a homeosztázis változásaival is összefügg. A végrehajtó szervek (vese, tüdő) funkciói azonban ebben az életkorban érik el érettségük maximális fokát, így a súlyos szindrómák vagy a homeosztázis betegségek ritkák, de gyakrabban beszélünk az anyagcsere kompenzált változásairól, melyeket csak az ún. biokémiai vérvizsgálat. A klinikán a gyermekek homeosztázisának jellemzéséhez a következő mutatókat kell megvizsgálni: hematokrit, összozmotikus nyomás, nátrium, kálium, cukor, bikarbonátok és karbamid a vérben, valamint a vér pH-ja, pO 2 és pCO 2.

A homeosztázis jellemzői idős és szenilis korban

A homeosztázis jellemzői idős és szenilis korban. A különböző korszakokban a homeosztatikus értékek azonos szintjét tartják fenn a szabályozási rendszerek különböző eltolódásai miatt. Például a vérnyomás állandósága fiatal korban a magasabb perctérfogat és az alacsony teljes perifériás vaszkuláris rezisztencia miatt, időseknél és szeniliseknél pedig a magasabb teljes perifériás ellenállás és a perctérfogat csökkenése miatt megmarad. A szervezet öregedésével a legfontosabb élettani funkciók állandósága a megbízhatóság csökkenése és a homeosztázisban bekövetkező élettani változások lehetséges tartományának csökkentése mellett is megmarad. A jelentős szerkezeti, anyagcsere- és funkcionális változásokkal járó relatív homeosztázis megőrzése azáltal valósul meg, hogy ezzel egyidejűleg nemcsak kihalás, zavar és degradáció következik be, hanem specifikus adaptációs mechanizmusok kialakulása is. Ennek köszönhetően állandó a vércukorszint, a vér pH-ja, az ozmotikus nyomás, a sejtmembránpotenciál stb.

A neurohumorális szabályozás mechanizmusainak megváltozása, a szövetek hormonok és mediátorok hatásával szembeni érzékenységének növekedése az idegi hatások gyengülésének hátterében, elengedhetetlenek a homeosztázis fenntartásához az öregedési folyamat során.

A szervezet öregedésével jelentősen megváltozik a szív munkája, a tüdőszellőztetés, a gázcsere, a veseműködés, az emésztőmirigyek szekréciója, a belső elválasztású mirigyek működése, az anyagcsere és egyebek. Ezek a változások homeorézisként jellemezhetők - az anyagcsere intenzitásában és a fiziológiai funkciókban az idő múlásával bekövetkező változások szabályos pályája (dinamikája). Az életkorral összefüggő változások lefolyásának értéke nagyon fontos az ember öregedési folyamatának jellemzésében, biológiai életkorának meghatározásában.

Időskorban és szenilis korban az adaptív mechanizmusok általános potenciálja csökken. Ezért idős korban, megnövekedett terhelések, stresszek és egyéb helyzetek esetén megnő az adaptív mechanizmusok megzavarásának és a homeosztázis zavarainak valószínűsége. A homeosztázis mechanizmusok megbízhatóságának ilyen mértékű csökkenése az egyik legfontosabb előfeltétele az időskori patológiás rendellenességek kialakulásának.

Ön kategorikusan nem elégedett azzal a lehetőséggel, hogy visszavonhatatlanul eltűnjön ebből a világból? Szeretnél még egy életet élni? Előről kezdeni? Kijavítani ennek az életnek a hibáit? Beteljesületlen álmokat valósítani? Kövesse ezt a linket:

Visszacsatolás.

Ha a változókban változás történik, a rendszer két fő típusú visszajelzésre reagál:

negatív visszajelzés, olyan reakcióként fejeződik ki, amelyben a rendszer úgy reagál, hogy megfordítja a változás irányát. Mivel a visszacsatolás a rendszer állandóságának fenntartását szolgálja, lehetővé teszi a homeosztázis fenntartását.

Például amikor a koncentráció szén-dioxid az emberi szervezetben növekszik, a tüdő jelet kap, hogy fokozza aktivitását és több szén-dioxidot lélegezzen ki.

hőszabályozás egy másik példa a negatív visszacsatolásra. Amikor a testhőmérséklet emelkedik (vagy csökken) hőreceptorok ban ben bőrés hipotalamusz regisztrálja a változást, ami jelet vált ki az agyból. Ez a jel viszont választ okoz - a hőmérséklet csökkenését (vagy növekedését).

pozitív visszajelzést , amelyet a változó változásának erősítéseként fejezünk ki. Destabilizáló hatása van, így nem vezet homeosztázishoz. A pozitív visszacsatolás kevésbé gyakori a természetes rendszerekben, de ennek is megvan a maga haszna.

Például az idegekben küszöb elektromos potenciál sokkal több keletkezését okozza akciós potenciál. Alvadás vérés rendezvények a címen születés a pozitív visszajelzés egyéb példáiként említhetők.

A stabil rendszereknek mindkét típusú visszacsatolás kombinációjára van szükségük. Míg a negatív visszacsatolás lehetővé teszi a homeosztatikus állapotba való visszatérést, a pozitív visszacsatolás a homeosztázis egy teljesen új (és valószínűleg kevésbé kívánatos) állapotába való átlépésre szolgál, egy olyan helyzetbe, amelyet "metastabilitásnak" neveznek. Ilyen katasztrofális változások következhetnek be, például a növekedés növekedésével tápanyagok tiszta vizű folyókban, ami magas homeosztatikus állapothoz vezet eutrofizáció(a csatorna túlnövekedése algák) és zavarosság.

A homeosztázis biofizikai mechanizmusai.

A kémiai biofizika szempontjából a homeosztázis egy olyan állapot, amelyben a szervezetben az energiaátalakításokért felelős összes folyamat dinamikus egyensúlyban van. Ez az állapot a legstabilabb, és megfelel a fiziológiai optimumnak. A termodinamika koncepcióinak megfelelően egy organizmus és egy sejt létezhet és alkalmazkodhat olyan környezeti feltételekhez, amelyek mellett a fiziko-kémiai folyamatok stacionárius áramlása létrejöhet egy biológiai rendszerben, pl. homeosztázis. A homeosztázis kialakításában a sejtmembrán rendszereké a főszerep, amelyek felelősek a bioenergetikai folyamatokért és szabályozzák az anyagok sejtek általi bejutását és felszabadulását.

Ezekből a pozíciókból a zavar fő okai a normál élettevékenységtől szokatlan, membránokban fellépő, nem enzimatikus reakciók; a legtöbb esetben ezek oxidációs láncreakciók, amelyekben a sejtfoszfolipidekben előforduló szabad gyökök vesznek részt. Ezek a reakciók a sejtek szerkezeti elemeinek károsodásához és a szabályozó funkció megzavarásához vezetnek. A homeosztázis zavarait okozó tényezők közé tartoznak a gyökképződést okozó szerek is (ionizáló sugárzás, fertőző toxinok, bizonyos élelmiszerek, nikotin- és vitaminhiány stb.).

A membránok homeosztatikus állapotát és működését stabilizáló tényezők közé tartoznak a bioantioxidánsok, amelyek gátolják az oxidatív gyökös reakciók kialakulását.

Ökológiai homeosztázis.

Az ökológiai homeosztázis a lehető legmagasabb biodiverzitású klimax közösségekben figyelhető meg kedvező környezeti feltételek mellett.

A megzavart ökoszisztémákban vagy a csúcspont alatti biológiai közösségekben – például Krakatau szigetén, egy 1883-as erős vulkánkitörés után – a korábbi erdei csúcs ökoszisztéma homeosztázisának állapota megsemmisült, csakúgy, mint ezen a szigeten minden élet.

A Krakatoa a kitörést követő években ökológiai változások láncolaton ment keresztül, amelyben új növény- és állatfajok váltották egymást, ami a biológiai sokféleséghez és ennek következtében a csúcsközösséghez vezetett. Krakatau ökológiai szukcessziója több szakaszban zajlott. A csúcsponthoz vezető sorozatok teljes láncolatát preserie-nek nevezzük. A krakatoa példában ezen a szigeten 1983-ban, száz évvel azután, hogy a kitörés elpusztította az életet, 8000 különböző fajból álló csúcsközösség alakult ki. Az adatok megerősítik, hogy a pozíció egy ideig megmarad a homeosztázisban, miközben az új fajok megjelenése nagyon gyorsan a régiek gyors eltűnéséhez vezet.

A Krakatoa és más zavart vagy érintetlen ökoszisztémák esete azt mutatja, hogy az úttörő fajok kezdeti megtelepedése pozitív visszacsatolású szaporodási stratégiákon keresztül megy végbe, amelyek során a fajok szétszóródnak, és a lehető legtöbb utódot hoznak létre, de az egyes egyedek sikerébe kevés vagy semmilyen befektetés nélkül. . Az ilyen fajokban gyors fejlődés és ugyanilyen gyors összeomlás (például járvány következtében). Ahogy egy ökoszisztéma közeledik a csúcsponthoz, az ilyen fajokat összetettebb csúcsfajok váltják fel, amelyek negatív visszacsatoláson keresztül alkalmazkodnak környezetük sajátos körülményeihez. Ezeket a fajokat az ökoszisztéma potenciális kapacitása gondosan irányítja, és más stratégiát követnek - kisebb utódokat hoznak létre, amelyek szaporodási sikerességébe saját ökológiai résének mikrokörnyezete körülményei között több energiát fektetnek be.

A fejlődés az úttörő közösséggel kezdődik, és a csúcsközösséggel ér véget. Ez a csúcsközösség akkor jön létre, amikor a növény- és állatvilág egyensúlyba kerül a helyi környezettel.

Az ilyen ökoszisztémák olyan heterarchiákat alkotnak, amelyekben a homeosztázis egy szinten hozzájárul a homeosztatikus folyamatokhoz egy másik komplex szinten.

Például egy érett trópusi fán a levelek elvesztése teret ad az új növekedésnek, és gazdagítja a talajt. Hasonlóképpen, a trópusi fa csökkenti a fény hozzáférését az alacsonyabb szintre, és segít megakadályozni más fajok behatolását. De a fák is a földre dőlnek és az erdő fejlődése a fák állandó változásától, a baktériumok, rovarok, gombák által végzett tápanyag-körforgástól függ.

Hasonlóképpen, az ilyen erdők hozzájárulnak az ökológiai folyamatokhoz, például a mikroklíma szabályozásához vagy az ökoszisztémák hidrológiai ciklusainak szabályozásához, és számos különböző ökoszisztéma kölcsönhatásba léphet a folyó vízelvezetési homeosztázisának fenntartása érdekében egy biológiai régión belül. A biorégiók változékonysága is szerepet játszik egy biológiai régió, vagy biom homeosztatikus stabilitásában.

Biológiai homeosztázis.

A homeosztázis az élő szervezetek alapvető jellemzője, és a belső környezet elfogadható határokon belüli fenntartásaként értendő.

A test belső környezetébe testnedvek tartoznak - vérplazma, nyirok, sejtközi anyag és agy-gerincvelői folyadék. E folyadékok stabilitásának megőrzése létfontosságú az élőlények számára, hiányuk pedig a genetikai anyag károsodásához vezet.

Bármely paraméter tekintetében az organizmusokat konformációs és szabályozó szervezetekre osztják. A szabályozó szervezetek állandó szinten tartják a paramétert, függetlenül attól, hogy mi történik a környezetben. A konformációs organizmusok lehetővé teszik a környezet számára a paraméter meghatározását. Például a melegvérű állatok állandó testhőmérsékletet tartanak fenn, míg a hidegvérűek széles hőmérséklet-tartományt mutatnak.

Nem arról beszélünk, hogy a konformációs szervezeteknek nincsenek olyan viselkedésbeli adaptációi, amelyek lehetővé tennék számukra az adott paraméter bizonyos mértékig történő szabályozását. A hüllők például reggelente gyakran felmelegített sziklákon ülnek, hogy megemeljék testhőmérsékletüket.

A homeosztatikus szabályozás előnye, hogy lehetővé teszi a szervezet hatékonyabb működését. Például a hidegvérű állatok hajlamosak letargikussá válni hidegben, míg a melegvérűek majdnem olyan aktívak, mint valaha. Másrészt a szabályozáshoz energia kell. Egyes kígyók hetente csak egyszer tudnak enni, mert sokkal kevesebb energiát használnak fel a homeosztázis fenntartására, mint az emlősök.

Sejtes homeosztázis.

A sejt kémiai aktivitásának szabályozása számos folyamaton keresztül valósul meg, amelyek közül különösen fontos magának a citoplazma szerkezetének változása, valamint az enzimek szerkezete és aktivitása. Az önszabályozás függ a hőmérséklettől, a savasság mértékétől, az aljzat koncentrációjától, bizonyos makro- és mikroelemek jelenlététől.

Homeosztázis az emberi szervezetben.

Különféle tényezők befolyásolják a testnedvek életfenntartó képességét. Ide tartoznak az olyan paraméterek, mint a hőmérséklet, a sótartalom, a savasság, valamint a tápanyagok - glükóz, különféle ionok, oxigén és salakanyagok - szén-dioxid és vizelet - koncentrációja. Mivel ezek a paraméterek befolyásolják a szervezetet életben tartó kémiai reakciókat, beépített fiziológiai mechanizmusok tartják ezeket a kívánt szinten.

A homeosztázis nem tekinthető e tudattalan alkalmazkodási folyamatok okának. Sok normális, együtt ható folyamat általános jellemzőjének kell tekinteni, nem pedig azok kiváltó okának. Sőt, sok olyan biológiai jelenség létezik, amely nem illik ehhez a modellhez – például az anabolizmus.