Arendusmeetodid

Kolm näidet homöostaasi reguleerimisest inimkehas. Homöostaas ja seda määravad tegurid; homöostaasi bioloogiline tähtsus. Närvi- ja humoraalsüsteemi roll keha funktsioonide reguleerimisel ja selle terviklikkuse tagamisel. Kasutamine meditsiinis

Tagasiside.

Kui muutujad muutuvad, on süsteem reageerinud kahte peamist tüüpi tagasisidet:

negatiivne tagasiside, mis väljendub reaktsioonis, mille käigus süsteem reageerib viisil, mis muudab muutuse suunda. Kuna tagasiside aitab säilitada süsteemi püsivust, võimaldab see säilitada homöostaasi.

Näiteks kui kontsentratsioon süsinikdioksiid suureneb inimese kehas, tuleb kopsudesse signaal nende aktiivsuse suurendamiseks ja väljahingamiseks rohkem süsinikdioksiid.

termoregulatsioon on veel üks näide negatiivsest tagasisidest. Kui kehatemperatuur tõuseb (või langeb) termoretseptorid v nahka ja hüpotalamus registreerige muutus, põhjustades ajust signaali. See signaal põhjustab omakorda reaktsiooni – temperatuuri langust (või tõusu).

positiivne tagasiside , mida väljendatakse muutuja muutuse võimendusena. Sellel on destabiliseeriv toime, mistõttu see ei põhjusta homöostaasi. Positiivne tagasiside on vähem levinud looduslikud süsteemid kuid sellel on ka oma kasutusala.

Näiteks närvides elektrilise potentsiaali lävi põhjustab palju enama teket tegevuspotentsiaal. Hüübimine veri ja üritused kl sündi võib tuua teiste positiivse tagasiside näidetena.

Stabiilsed süsteemid vajavad mõlemat tüüpi tagasiside kombinatsioone. Kui negatiivne tagasiside võimaldab teil naasta homöostaasi olekusse, siis positiivset tagasisidet kasutatakse täiesti uude (ja üsna tõenäoliselt vähem soovitavasse) homöostaasi olekusse üleminekuks, olukorda, mida nimetatakse "metastabiilsuseks". Sellised katastroofilised muutused võivad tekkida näiteks suurenemisega toitaineid selge veega jõgedes, mis viib kõrge homöostaatilise olekuni eutrofeerumine(kanali liigne kasv vetikad) ja hägusus.

Homöostaasi biofüüsikalised mehhanismid.

Keemilise biofüüsika seisukohalt on homöostaas seisund, kus kõik kehas toimuvate energiamuutuste eest vastutavad protsessid on dünaamilises tasakaalus. See seisund on kõige stabiilsem ja vastab füsioloogilisele optimumile. Termodünaamika kontseptsioonide kohaselt saavad organism ja rakk eksisteerida ja kohaneda selliste keskkonnatingimustega, milles bioloogiline süsteem on võimalik rajada füüsikaliste ja keemiliste protsesside statsionaarne voog, s.o. homöostaas. Peamine roll homöostaasi loomisel on rakumembraanisüsteemidel, mis vastutavad bioenergeetika protsesside eest ning reguleerivad ainete sisenemise ja vabanemise kiirust rakkude poolt.

Nendest asenditest lähtudes on häire peamisteks põhjusteks normaalse elutegevuse jaoks ebatavalised mitteensümaatilised reaktsioonid, mis esinevad membraanides; enamikul juhtudel on need oksüdatsiooni ahelreaktsioonid, mis hõlmavad vabu radikaale, mis esinevad raku fosfolipiidides. Need reaktsioonid põhjustavad kahjustusi konstruktsioonielemendid rakud ja regulatsioonihäired. Homöostaasi häireid põhjustavate tegurite hulka kuuluvad ka ained, mis põhjustavad radikaalide teket (ioniseeriv kiirgus, nakkuslikud toksiinid, teatud toiduained, nikotiini- ja vitamiinipuudus jne).

Membraanide homöostaatilist seisundit ja funktsioone stabiliseerivate tegurite hulka kuuluvad bioantioksüdandid, mis pärsivad oksüdatiivsete radikaalsete reaktsioonide arengut.

Ökoloogiline homöostaas.

Ökoloogilist homöostaasi täheldatakse soodsates keskkonnatingimustes võimalikult suure bioloogilise mitmekesisusega kulminatsioonikooslustes.

Häiritud ökosüsteemides või haripunktijärgsetes bioloogilistes kooslustes – nagu Krakatoa saar pärast 1883. aasta tugevat vulkaanipurset – hävis eelmise metsade haripunkti ökosüsteemi homöostaas, nagu ka kogu elu sellel saarel.

Krakatoa läbis purskele järgnenud aastatel ökoloogiliste muutuste ahela, kus uued taime- ja loomaliigid järgnesid üksteisele, mis tõi kaasa bioloogilise mitmekesisuse ja selle tulemusena kulminatsioonikoosluse. Ökoloogiline suktsessioon Krakatoa linnas toimus mitmes etapis. Täielikku kulminatsioonini viivat järjestuste ahelat nimetatakse eelseeriaks. Krakatoa näites kujunes sellel saarel välja 8000 erineva liigiga kulminatsioonikogukond, mis registreeriti 1983. aastal, sada aastat pärast seda, kui purse hävitas sellelt elu. Andmed kinnitavad, et positsioon säilib homöostaasis mõnda aega, samas kui uute liikide tekkimine viib väga kiiresti vanade liikide kiire kadumiseni.

Krakatoa ja teiste häiritud või puutumatute ökosüsteemide juhtum näitab, et pioneerliikide esialgne koloniseerimine toimub positiivse tagasisidega paljunemisstrateegiate kaudu, mille käigus liik hajub, saades võimalikult palju järglasi, kuid iga isendi edusse investeeritakse vähe või üldse mitte. . Selliste liikide puhul toimub kiire areng ja sama kiire kollaps (näiteks epideemia kaudu). Kui ökosüsteem läheneb haripunktile, asenduvad sellised liigid keerukamate kulminatsiooniliikidega, mis kohanevad negatiivse tagasiside kaudu oma keskkonna spetsiifiliste tingimustega. Need liigid on ökosüsteemi potentsiaalse võimekuse poolt hoolikalt kontrollitud ja järgivad teistsugust strateegiat – väiksemate järglaste saamine, kelle sigimisedukusse tema spetsiifilise ökoloogilise niši mikrokeskkonna tingimustes investeeritakse rohkem energiat.

Areng algab pioneerikogukonnast ja lõpeb haripunkti kogukonnaga. See haripunktikooslus tekib siis, kui taimestik ja loomastik on kohaliku keskkonnaga tasakaalus.

Sellised ökosüsteemid moodustavad heterarhiaid, milles homöostaas ühel tasemel aitab kaasa homöostaatilistele protsessidele teisel keerulisel tasandil.

Näiteks lehtede kadumine küpsel troopilisel puul teeb ruumi uuele kasvule ja rikastab mulda. Samamoodi vähendab troopiline puu valguse juurdepääsu madalamale tasemele ja aitab vältida teiste liikide sissetungi. Kuid ka puud kukuvad maapinnale ja metsa areng sõltub puude pidevast muutumisest, bakterite, putukate, seente poolt läbiviidavast toitaineringest.

Sarnaselt aitavad sellised metsad kaasa ökoloogilistele protsessidele, nagu mikrokliima või ökosüsteemi hüdroloogiliste tsüklite reguleerimine, ning mitmed erinevad ökosüsteemid võivad suhelda, et säilitada jõe äravoolu homöostaasi bioloogilises piirkonnas. Bioregioonide varieeruvus mängib rolli ka bioloogilise piirkonna ehk bioomi homöostaatilises stabiilsuses.

Bioloogiline homöostaas.

Homöostaas toimib elusorganismide põhiomadusena ja seda mõistetakse kui sisekeskkonna hoidmist vastuvõetavates piirides.

Keha sisekeskkonda kuuluvad kehavedelikud – vereplasma, lümf, rakkudevaheline aine ja tserebrospinaalvedelik. Nende vedelike stabiilsuse säilitamine on organismide jaoks ülioluline, samas kui selle puudumine põhjustab geneetilise materjali kahjustusi.

Mis tahes parameetri järgi jagunevad organismid konformatsioonilisteks ja reguleerivateks. Reguleerivad organismid hoiavad parameetri konstantsel tasemel, olenemata sellest, mis keskkonnas toimub. Konformatsioonilised organismid võimaldavad keskkonnal parameetrit määrata. Näiteks soojaverelised loomad hoiavad püsivat kehatemperatuuri, samas kui külmavereliste loomade temperatuurivahemik on lai.

Me ei räägi sellest, et konformatsioonilistel organismidel puuduvad käitumuslikud kohandused, mis võimaldavad neil antud parameetrit mingil määral reguleerida. Näiteks roomajad istuvad sageli hommikuti kuumutatud kividel, et kehatemperatuuri tõsta.

Homöostaatilise regulatsiooni eeliseks on see, et see võimaldab organismil tõhusamalt toimida. Näiteks külmaverelised loomad kipuvad külmal temperatuuril muutuma loiuks, samas kui soojaverelised on peaaegu sama aktiivsed kui kunagi varem. Teisest küljest nõuab reguleerimine energiat. Põhjus, miks mõned maod saavad süüa vaid kord nädalas, on see, et nad kasutavad homöostaasi säilitamiseks palju vähem energiat kui imetajad.

Raku homöostaas.

Raku keemilise aktiivsuse reguleerimine saavutatakse mitmete protsesside kaudu, mille hulgas on erilise tähtsusega nii tsütoplasma enda struktuuri kui ka ensüümide struktuuri ja aktiivsuse muutus. Autoregulatsioon sõltub temperatuurist, happesuse astmest, substraadi kontsentratsioonist, teatud makro- ja mikroelementide olemasolust.

Homöostaas inimkehas.

Erinevad tegurid mõjutavad kehavedelike võimet elu toetada. Nende hulka kuuluvad sellised parameetrid nagu temperatuur, soolsus, happesus ning toitainete – glükoosi, erinevate ioonide, hapniku ja jääkainete – süsinikdioksiidi ja uriini kontsentratsioon. Kuna need parameetrid mõjutavad keemilisi reaktsioone, mis hoiavad organismi elus, on nende vajalikul tasemel hoidmiseks sisseehitatud füsioloogilised mehhanismid.

Homöostaasi ei saa pidada nende teadvustamata kohanemise protsesside põhjuseks. Seda tuleks võtta kui üldised omadused paljud normaalsed protsessid toimivad koos, mitte nende algpõhjusena. Pealegi on palju bioloogilisi nähtusi, mis selle mudeliga ei sobi – näiteks anabolism.

Homöostaas, homöostaas (homeostaas; kreeka homoios sarnane, sama + staasi olek, liikumatus), on sisekeskkonna (veri, lümf, koevedelik) suhteline dünaamiline püsivus ja põhiliste füsioloogiliste funktsioonide (vereringe, hingamine, termoregulatsioon) stabiilsus. , ainevahetus jne) inim- ja loomaorganismide. Regulatiivseid mehhanisme, mis hoiavad kogu organismi rakkude, organite ja süsteemide füsioloogilist seisundit või omadusi optimaalsel tasemel, nimetatakse homöostaatilisteks.

Nagu teate, on elusrakk mobiilne isereguleeruv süsteem. Selle sisemist korraldust toetavad aktiivsed protsessid, mille eesmärk on piirata, ennetada või kõrvaldada nihkeid, mis on põhjustatud erinevatest keskkonna ja sisekeskkonna mõjudest. Võime naasta algseisundisse pärast teatud keskmisest tasemest kõrvalekaldumist, mis on põhjustatud ühest või teisest "häirivast" tegurist, on raku põhiomadus. Mitmerakuline organism on terviklik organisatsioon, mille rakulised elemendid on spetsialiseerunud erinevate funktsioonide täitmisele. Kehasisene koostoime toimub keerukate reguleerivate, koordineerivate ja korreleerivate mehhanismide abil

närviliste, humoraalsete, metaboolsete ja muude tegurite osalemine. Paljud üksikud mehhanismid, mis reguleerivad rakkudesiseseid ja intertsellulaarseid suhteid, omavad mõnel juhul vastastikku vastandlikke (antagonistlikke) mõjusid, mis tasakaalustavad üksteist. See viib kehas liikuva füsioloogilise tausta (füsioloogilise tasakaalu) rajamiseni ja võimaldab elussüsteemil säilitada suhtelist dünaamilist püsivust, hoolimata keskkonnamuutustest ja nihketest, mis organismi elu jooksul toimuvad.

Mõiste "homöostaas" pakkus 1929. aastal välja füsioloog W. Cannon, kes uskus, et kehas stabiilsust säilitavad füsioloogilised protsessid on nii keerulised ja mitmekesised, et neid on soovitav kombineerida üldnimetuse homöostaas alla. Kuid veel 1878. aastal kirjutas K. Bernard, et kõigil eluprotsessidel on ainult üks eesmärk – säilitada meie sisekeskkonnas elutingimuste püsivus. Sarnaseid väiteid leidub paljude 19. sajandi ja 20. sajandi esimese poole uurijate töödes. (E. Pfluger, S. Richet, L. A. Fredericq, I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, K. M. Bykov jt). L.S. Stern (koos koostööpartneritega), pühendunud barjäärifunktsioonide rollile, mis reguleerivad elundite ja kudede mikrokeskkonna koostist ja omadusi.

Homöostaasi mõiste ei vasta keha stabiilse (mittekõikuva) tasakaalu kontseptsioonile – tasakaalu põhimõte ei kehti

komplekssed füsioloogilised ja biokeemilised

protsessid elussüsteemides. Samuti on vale vastandada homöostaasi sisekeskkonna rütmilistele kõikumistele. Homöostaas laiemas tähenduses hõlmab reaktsioonide tsüklilise ja faasilise kulgemise, füsioloogiliste funktsioonide kompenseerimise, regulatsiooni ja iseregulatsiooni, närviliste, humoraalsete ja muude regulatsiooniprotsessi komponentide vastastikuse sõltuvuse dünaamikat. Homöostaasi piirid võivad olla jäigad ja plastilised, varieeruda sõltuvalt individuaalsest vanusest, soost, sotsiaalsetest, ametialastest ja muudest tingimustest.

Organismi elutegevuse jaoks on eriti oluline vere – keha vedela baasi (vedeliku maatriksi) koostise püsivus, leiab W. Cannon. Selle aktiivse reaktsiooni stabiilsus (pH), osmootne rõhk, elektrolüütide suhe (naatrium, kaltsium, kloor, magneesium, fosfor), glükoosisisaldus, moodustunud elementide arv ja nii edasi on hästi teada. Nii et näiteks vere pH ei ületa reeglina 7,35–7,47. Isegi rasked happe-aluse metabolismi häired koos happe akumuleerumise patoloogiaga koevedelikus, näiteks diabeetilise atsidoosi korral, mõjutavad vere aktiivset reaktsiooni väga vähe. Hoolimata asjaolust, et vere ja koevedeliku osmootne rõhk allub pidevatele kõikumisele interstitsiaalse metabolismi osmootselt aktiivsete saaduste pideva tarnimise tõttu, jääb see teatud tasemele ja muutub ainult mõne raske patoloogilise seisundi korral.

Vaatamata sellele, et veri esindab keha üldist sisekeskkonda, ei puutu elundite ja kudede rakud sellega otseselt kokku.

Mitmerakulistes organismides on igal elundil oma struktuursetele ja funktsionaalsetele omadustele vastav sisekeskkond (mikrokeskkond) ning elundite normaalne seisund sõltub selle mikrokeskkonna keemilisest koostisest, füüsikalis-keemilistest, bioloogilistest jm omadustest. Selle homöostaasi määrab histohemaatiliste barjääride funktsionaalne seisund ja nende läbilaskvus suundades veri → koevedelik, koevedelik → veri.

Kesknärvisüsteemi aktiivsuse jaoks on eriti oluline sisekeskkonna püsivus: isegi väikesed keemilised ja füüsikalis-keemilised nihked, mis esinevad tserebrospinaalvedelikus, glia ja peritsellulaarsetes ruumides, võivad põhjustada inimese eluprotsesside järsu häire. neuronites või nende ansamblites. Kompleksne homöostaatiline süsteem, mis sisaldab erinevaid neurohumoraalseid, biokeemilisi, hemodünaamilisi ja muid regulatsioonimehhanisme, on süsteem, mis tagab vererõhu optimaalse taseme. Sel juhul määrab arteriaalse rõhu taseme ülemise piiri keha vaskulaarsüsteemi baroretseptorite funktsionaalsus ja alumise piiri keha verevarustusvajadus.

Kõige täiuslikumad homöostaatilised mehhanismid kõrgemate loomade ja inimeste kehas hõlmavad termoregulatsiooni protsesse;

Keha kui avatud isereguleeruv süsteem.

Elusorganism on avatud süsteem, millega on seotud keskkond närvi-, seede-, hingamis-, eritussüsteemide jne kaudu.

Ainevahetuse käigus toiduga, veega, gaasivahetuse käigus satuvad kehasse erinevad keemilised ühendid, mis läbivad organismis muutusi, sisenevad organismi struktuuri, kuid ei jää püsivalt püsima. Omastavad ained lagunevad, eraldavad energiat, lagunemissaadused viiakse väliskeskkonda. Hävinud molekul asendatakse uuega jne.

Keha on avatud, dünaamiline süsteem. Pidevalt muutuvas keskkonnas säilitab keha teatud aja stabiilse seisundi.

Homöostaasi mõiste. Elussüsteemide homöostaasi üldised mustrid.

homöostaas - elusorganismi omadus säilitada sisekeskkonna suhtelist dünaamilist püsivust. Homöostaas väljendub keemilise koostise suhtelises püsivuses, osmootses rõhus, põhiliste füsioloogiliste funktsioonide stabiilsuses. Homöostaas on spetsiifiline ja selle määrab genotüüp.

Organismi üksikute omaduste terviklikkuse säilitamine on üks üldisemaid bioloogilisi seadusi. Seda seadust annavad vertikaalses põlvkondade sees paljunemismehhanismid ja kogu indiviidi elu jooksul homöostaasi mehhanismid.

Homöostaasi nähtus on evolutsiooniliselt arenenud, pärilikult fikseeritud keha kohanemisomadus normaalsete keskkonnatingimustega. Need seisundid võivad siiski olla lühiajalised või pikaajalised väljaspool normaalset vahemikku. Sellistel juhtudel ei iseloomusta kohanemisnähtusi mitte ainult sisekeskkonna tavapäraste omaduste taastamine, vaid ka lühiajalised funktsioonimuutused (näiteks südametegevuse rütmi tõus ja hingamisliigutuste sagedus koos suurenenud lihastööga). Homöostaasi reaktsioonid võivad olla suunatud:

teadaoleva püsiseisundi taseme säilitamine;

kahjulike tegurite kõrvaldamine või piiramine;

organismi ja keskkonna vastastikmõju optimaalsete vormide arendamine või säilitamine selle muutunud eksisteerimise tingimustes. Kõik need protsessid määravad kohanemise.

Seetõttu ei tähenda homöostaasi mõiste mitte ainult keha erinevate füsioloogiliste konstantide teatud püsivust, vaid hõlmab ka füsioloogiliste protsesside kohanemise ja koordineerimise protsesse, mis tagavad keha ühtsuse mitte ainult normis, vaid ka muutuvates tingimustes. selle olemasolust.

Homöostaasi põhikomponendid määratles C. Bernard ja need võib jagada kolme rühma:

A. Ained, mis pakuvad rakulisi vajadusi:

Energia moodustamiseks, kasvuks ja taastumiseks vajalikud ained - glükoos, valgud, rasvad.

NaCl, Ca ja muud anorgaanilised ained.

Hapnik.

sisemine sekretsioon.

B. Raku aktiivsust mõjutavad keskkonnategurid:

osmootne rõhk.

Temperatuur.

Vesinikuioonide kontsentratsioon (pH).

B. Mehhanismid, mis tagavad struktuurilise ja funktsionaalse ühtsuse:

Pärilikkus.

Taastumine.

immunobioloogiline reaktiivsus.

Bioloogilise regulatsiooni printsiip tagab organismi sisemise seisundi (selle sisu), samuti ontogeneesi ja fülogeneesi etappide vahekorra. See põhimõte on laialt levinud. Selle uurimisel tekkis küberneetika - teadus eluslooduses, inimühiskonnas, tööstuses toimuvate keerukate protsesside eesmärgipärasest ja optimaalsest juhtimisest (Berg I.A., 1962).

Elusorganism on keerukas kontrollitud süsteem, kus interakteeruvad paljud välis- ja sisekeskkonna muutujad. Kõigile süsteemidele ühine on olemasolu sisend muutujad, milleks olenevalt süsteemi käitumise omadustest ja seaduspärasustest teisendatakse nädalavahetus muutujad (joonis 10).

Riis. 10 - Elussüsteemide homöostaasi üldine skeem

Väljundmuutujad sõltuvad sisendmuutujatest ja süsteemi käitumise seaduspärasustest.

Väljundsignaali mõju süsteemi juhtosale nimetatakse tagasisidet , millel on suur tähtsus eneseregulatsioonis (homöostaatiline reaktsioon). Eristama negatiivne japositiivne tagasisidet.

negatiivne tagasiside vähendab sisendsignaali mõju väljundi väärtusele vastavalt põhimõttele: "mida rohkem (väljundis), seda vähem (sisendis)". See aitab taastada süsteemi homöostaasi.

Kell positiivne tagasisidet, sisendsignaali väärtus suureneb vastavalt põhimõttele: "mida rohkem (väljundis), seda rohkem (sisendis)". See suurendab sellest tulenevat kõrvalekallet algseisundist, mis viib homöostaasi rikkumiseni.

Kuid kõik iseregulatsiooni tüübid toimivad samal põhimõttel: algseisundist kõrvalekaldumine, mis on stiimul parandusmehhanismide sisselülitamiseks. Seega on normaalne vere pH 7,32-7,45. PH nihe 0,1 võrra põhjustab südame aktiivsuse rikkumist. Seda põhimõtet kirjeldas Anokhin P.K. aastal 1935 ja seda kutsuti tagasiside põhimõtteks, mis aitab rakendada adaptiivseid reaktsioone.

Homöostaatilise reaktsiooni üldpõhimõte(Anokhin: "Funktsionaalsete süsteemide teooria"):

algtasemest kõrvalekalle → signaal → regulatsioonimehhanismide aktiveerimine tagasiside põhimõttel → muutuste korrigeerimine (normaliseerimine).

Niisiis suureneb füüsilise töö ajal CO 2 kontsentratsioon veres → pH nihkub happepoolele → signaal siseneb pikliku medulla hingamiskeskusesse → tsentrifugaalnärvid juhivad impulsi roietevahelihastesse ja hingamine süveneb → CO 2 veres, pH taastub.

Homöostaasi reguleerimise mehhanismid molekulaar-geneetilisel, rakulisel, organismilisel, populatsiooniliikidel ja biosfääril.

Reguleerivad homöostaatilised mehhanismid toimivad geeni-, raku- ja süsteemsel (organismi, populatsiooniliigi ja biosfääri) tasemel.

Geenimehhanismid homöostaas. Kõik keha homöostaasi nähtused on geneetiliselt määratud. Juba primaarsete geeniproduktide tasandil on otsene seos – “üks struktuurgeen – üks polüpeptiidahel”. Lisaks on DNA nukleotiidjärjestuse ja polüpeptiidahela aminohappejärjestuse vahel kollineaarne vastavus. Organismi individuaalarengu pärilik programm näeb ette liigispetsiifiliste tunnuste kujunemise mitte konstantsetes, vaid muutuvates keskkonnatingimustes, pärilikult määratud reaktsiooninormi piires. DNA kaksikheeliks on selle replikatsiooni ja parandamise protsessides hädavajalik. Mõlemad on otseselt seotud geneetilise materjali funktsioneerimise stabiilsuse tagamisega.

Geneetilisest vaatenurgast võib eristada homöostaasi elementaarseid ja süsteemseid ilminguid. Homöostaasi elementaarsed ilmingud on näiteks: kolmeteistkümne vere hüübimisfaktori geenikontroll, kudede ja elundite histo-ühilduvuse geenikontroll, mis võimaldab siirdamist.

Siirdatud piirkonda nimetatakse siirdamine. Organism, millest siirdamiseks kude võetakse, on doonor , ja kellele nad siirdavad - saaja . Siirdamise edukus sõltub organismi immunoloogilistest reaktsioonidest. On olemas autotransplantatsioon, süngeenne siirdamine, allotransplantatsioon ja ksenotransplantatsioon.

Autotransplantatsioon – kudede siirdamine samasse organismi. Sel juhul ei erine siirdamise valgud (antigeenid) retsipiendi valkudest. Immunoloogilist reaktsiooni ei toimu.

Süngeenne siirdamine viidi läbi sama genotüübiga identsetel kaksikutel.

allotransplantatsioon – kudede siirdamine ühelt samasse liiki kuuluvalt isendilt teisele. Doonor ja retsipient erinevad antigeenide poolest, seetõttu täheldatakse kõrgematel loomadel kudede ja elundite pikaajalist siirdamist.

Ksenotransplantatsioon – doonor ja retsipient kuuluvad erinevat tüüpi organismidesse. Seda tüüpi siirdamine õnnestub mõnel selgrootul, kuid kõrgematel loomadel selline siirdamine ei juurdu.

Siirdamisel on sellel nähtusel suur tähtsus immunoloogiline tolerantsus (kudede ühilduvus). Immuunsuse pärssimine kudede siirdamise korral (immunosupressioon) saavutatakse: immuunsüsteemi aktiivsuse pärssimine, kiiritus, antilümfotilise seerumi manustamine, neerupealiste koore hormoonid, keemilised preparaadid - antidepressandid (imuraan). Peamine ülesanne on mitte ainult immuunsuse, vaid siirdamise immuunsuse pärssimine.

siirdamise immuunsus määrab doonori ja retsipiendi geneetiline ehitus. Geene, mis vastutavad antigeenide sünteesi eest, mis põhjustavad reaktsiooni siirdatud koele, nimetatakse kudede kokkusobimatuse geenideks.

Inimestel on histo-sobivuse peamine geneetiline süsteem HLA (inimese leukotsüütide antigeeni) süsteem. Antigeenid on leukotsüütide pinnal piisavalt hästi esindatud ja määratakse antiseerumite abil. Inimeste ja loomade süsteemi ülesehituse plaan on sama. HLA süsteemi geneetiliste lookuste ja alleelide kirjeldamiseks on kasutusele võetud ühtne terminoloogia. Antigeenid on tähistatud: HLA-A1; HLA-A 2 jne. Uued antigeenid, mida pole lõplikult tuvastatud, tähistatakse W (Work). HLA süsteemi antigeenid jagunevad 2 rühma: SD ja LD (joonis 11).

SD rühma antigeenid määratakse seroloogiliste meetoditega ja need määratakse HLA süsteemi 3 alamlookuse geenidega: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

Riis. 11 – HLA peamine inimese histo-ühilduvuse geneetiline süsteem

LD - antigeene kontrollib kuuenda kromosoomi HLA-D alamlookus ja need määratakse leukotsüütide segakultuuride meetodil.

Igal geenil, mis kontrollib HLA-d - inimese antigeene, on suur hulk alleele. Seega kontrollib HLA-A alamlookus 19 antigeeni; HLA-B - 20; HLA-C - 5 "töötavat" antigeeni; HLA-D – 6. Seega on inimestel leitud juba umbes 50 antigeeni.

HLA-süsteemi antigeenne polümorfism on tingitud nende päritolust ja nendevahelisest tihedast geneetilisest seosest. Siirdamiseks on vajalik doonori ja retsipiendi identiteet HLA süsteemi antigeenide järgi. Süsteemi neljas antigeenis identse neeru siirdamine tagab ellujäämise 70% võrra; 3 - 60%; 2 - 45%; 1-25%.

Näiteks Hollandis on spetsiaalsed keskused, mis viivad läbi siirdamiseks doonori ja retsipiendi valimist - "Eurotransplant". Valgevene Vabariigis tehakse ka tüpiseerimist HLA süsteemi antigeenide järgi.

Rakulised mehhanismid homöostaas on suunatud kudede, elundite rakkude taastamisele nende terviklikkuse rikkumise korral. Nimetatakse hävitatavate bioloogiliste struktuuride taastamisele suunatud protsesside kogumit regenereerimine. Selline protsess on omane kõikidele tasanditele: valkude, rakuorganellide komponentide, tervete organellide ja rakkude endi uuenemine. Elundite funktsioonide taastamine pärast vigastust või närvirebendit, haavade paranemine on meditsiini jaoks nende protsesside valdamise seisukohalt oluline.

Koed jagunevad nende regenereerimisvõime järgi kolme rühma:

Iseloomulikud kuded ja elundid rakuline regenereerimine (luud, lahtine sidekude, hematopoeetiline süsteem, endoteel, mesoteel, sooletrakti limaskestad, hingamisteed ja urogenitaalsüsteem.

Iseloomulikud kuded ja elundid rakuline ja intratsellulaarne taastumine (maks, neerud, kopsud, sile- ja skeletilihased, autonoomne närvisüsteem, endokriinsüsteem, kõhunääre).

Kangad, mis on valdavalt rakusisene regeneratsioon (müokard) või eranditult intratsellulaarne regeneratsioon (kesknärvisüsteemi ganglionrakud). See hõlmab makromolekulide ja rakuorganellide taastamise protsesse elementaarstruktuuride kokkupanemise või nende jagunemise (mitokondrid) teel.

Evolutsiooni käigus tekkis 2 tüüpi regeneratsiooni füsioloogiline ja reparatiivne .

Füsioloogiline regenereerimine - See on loomulik protsess keha elementide taastamiseks kogu elu jooksul. Näiteks erütrotsüütide ja leukotsüütide taastamine, naha epiteeli, juuste vahetamine, piimahammaste asendamine püsivate vastu. Neid protsesse mõjutavad välised ja sisemised tegurid.

Reparatiivne regenereerimine on kahjustuse või vigastuse tõttu kaotatud elundite ja kudede taastamine. Protsess toimub pärast mehaanilisi vigastusi, põletusi, keemilisi või kiiritusvigastusi, samuti haiguste ja kirurgiliste operatsioonide tagajärjel.

Reparatiivne regenereerimine jaguneb tüüpiline (homomorfoos) ja ebatüüpiline (heteromorfoos). Esimesel juhul taastab see eemaldatud või hävinud organi, teisel areneb eemaldatud organi asemele teine organ.

Ebatüüpiline regenereerimine sagedamini selgrootutel.

Hormoonid stimuleerivad regeneratsiooni hüpofüüsi ja kilpnääre . Taastamiseks on mitu võimalust:

Epimorfoos ehk täielik regenereerimine - haavapinna taastamine, osa lõpetamine tervikuks (näiteks sisalikul sabakasv, vesiikul jäsemed).

Morfollaksis - ülejäänud elundi osa ümberstruktureerimine tervikuks, ainult väiksemaks. Seda meetodit iseloomustab uue restruktureerimine vanade jäänustest (näiteks prussaka jäseme taastamine).

Endomorfoos - taastumine kudede ja elundite rakusisese ümberstruktureerimise tõttu. Rakkude arvu ja suuruse suurenemise tõttu läheneb elundi mass esialgsele.

Selgroogsetel toimub reparatiivne regenereerimine järgmisel kujul:

Täielik regenereerimine - algkoe taastamine pärast selle kahjustust.

Regeneratiivne hüpertroofia siseorganitele iseloomulik. Sel juhul paraneb haavapind armiga, eemaldatud koht ei kasva tagasi ja elundi kuju ei taastu. Ülejäänud elundiosa mass suureneb rakkude arvu ja nende suuruse suurenemise tõttu ning läheneb algsele väärtusele. Nii et imetajatel taastuvad maks, kopsud, neerud, neerupealised, kõhunääre, sülg, kilpnääre.

Intratsellulaarne kompenseeriv hüperplaasia rakkude ultrastruktuurid. Sel juhul moodustub kahjustuse kohale arm ja algmassi taastamine toimub rakkude mahu, mitte nende arvu suurenemise tõttu, mis põhineb rakusiseste struktuuride (närvikoe) kasvul (hüperplaasial). ).

Süsteemsed mehhanismid tagatakse regulatiivsete süsteemide koostoimel: närvi-, endokriin- ja immuunsüsteem .

Närviregulatsioon teostab ja koordineerib keskne närvisüsteem. Rakkudesse ja kudedesse sisenevad närviimpulsid ei põhjusta mitte ainult erutust, vaid reguleerivad ka keemilisi protsesse, bioloogiliselt aktiivsete ainete vahetust. Praegu on teada rohkem kui 50 neurohormooni. Niisiis toodetakse hüpotalamuses vasopressiini, oksütotsiini, liberiine ja statiine, mis reguleerivad hüpofüüsi funktsiooni. Homöostaasi süsteemsete ilmingute näideteks on püsiva temperatuuri, vererõhu säilitamine.

Homöostaasi ja kohanemise seisukohalt on närvisüsteem kõigi kehaprotsesside peamine korraldaja. N.P sõnul on kohanemise keskmes organismide tasakaalustamine keskkonnatingimustega. Pavlov, on refleksprotsessid. Homöostaatilise regulatsiooni erinevate tasandite vahel on organismi sisemiste protsesside reguleerimise süsteemis privaatne hierarhiline alluvus (joon. 12).

poolkera ajukoor ja ajuosad

tagasiside eneseregulatsioon

perifeersed neuro-regulatsiooni protsessid, lokaalsed refleksid

Homöostaasi rakkude ja kudede tase

Riis. 12. - Hierarhiline alluvus organismi sisemiste protsesside reguleerimise süsteemis.

Kõige primaarsem tase on raku- ja koetasandi homöostaatilised süsteemid. Nende kohal on perifeersed närvisüsteemi reguleerivad protsessid, näiteks lokaalsed refleksid. Edasi selles hierarhias on teatud füsioloogiliste funktsioonide iseregulatsiooni süsteemid erinevate "tagasiside" kanalitega. Selle püramiidi tipus on ajukoor ja aju.

Keerulises paljurakulises organismis teostavad nii otse- kui ka tagasisideühendused mitte ainult närvisüsteemi, vaid ka hormonaalsed (endokriinsed) mehhanismid. Kõik endokriinsüsteemi moodustavad näärmed mõjutavad selle süsteemi teisi organeid ja on omakorda mõjutatud viimastest.

Endokriinsed mehhanismid homöostaas vastavalt B.M. Zavadski, see on pluss-miinus interaktsiooni mehhanism, st. näärme funktsionaalse aktiivsuse tasakaalustamine hormooni kontsentratsiooniga. Hormooni kõrge kontsentratsiooniga (üle normaalse) nõrgeneb näärme aktiivsus ja vastupidi. See toime avaldub hormooni toimel seda tootvale näärmele. Paljudes näärmetes toimub regulatsioon hüpotalamuse ja hüpofüüsi eesmise osa kaudu, eriti stressireaktsiooni ajal.

Endokriinsed näärmed võib jagada kahte rühma seoses nende suhtega hüpofüüsi eesmise osaga. Viimast peetakse tsentraalseks ja teisi endokriinseid näärmeid perifeerseteks. See jaotus põhineb asjaolul, et hüpofüüsi eesmine osa toodab nn troopilisi hormoone, mis aktiveerivad teatud perifeerseid endokriinseid näärmeid. Perifeersete sisesekretsiooninäärmete hormoonid omakorda mõjutavad hüpofüüsi eesmist osa, pärssides troopiliste hormoonide sekretsiooni.

Homöostaasi tagavad reaktsioonid ei saa piirduda ühegi sisesekretsiooninäärmega, vaid haaravad ühel või teisel määral kõik näärmed. Saadud reaktsioon omandab ahelvoolu ja levib teistele efektoritele. Hormoonide füsioloogiline tähtsus seisneb keha teiste funktsioonide reguleerimises ja seetõttu tuleks võimalikult palju väljendada ahela iseloomu.

Keha keskkonna pidevad rikkumised aitavad kaasa selle homöostaasi säilimisele pika eluea jooksul. Kui luua sellised elutingimused, mille korral miski ei põhjusta olulisi muutusi sisekeskkonnas, siis on organism keskkonnaga kokku puutudes täiesti relvastamata ja peagi sureb.

Närvi- ja endokriinsete regulatsioonimehhanismide kombinatsioon hüpotalamuses võimaldab keerulisi homöostaatilisi reaktsioone, mis on seotud keha vistseraalse funktsiooni reguleerimisega. Närvi- ja endokriinsüsteem on homöostaasi ühendav mehhanism.

Närviliste ja humoraalsete mehhanismide üldise reaktsiooni näide on stressiseisund, mis tekib ebasoodsates elutingimustes ja on homöostaasi häire oht. Stressi all toimub muutus enamike süsteemide seisundis: lihaste, hingamisteede, südame-veresoonkonna, seede-, meeleelundite, vererõhu, vere koostise. Kõik need muutused on individuaalsete homöostaatiliste reaktsioonide ilming, mille eesmärk on suurendada organismi vastupanuvõimet ebasoodsate tegurite suhtes. Keha jõudude kiire mobiliseerimine toimib kaitsva reaktsioonina stressiseisundile.

"Somaatilise stressiga" lahendatakse organismi üldise vastupanuvõime tõstmise ülesanne vastavalt joonisel 13 näidatud skeemile.

Riis. 13 - keha üldise vastupanuvõime suurendamise skeem, kui

Oma raamatus The Wisdom of the Body pakkus ta selle termini välja nimetusena "koordineeritud füsioloogilistele protsessidele, mis säilitavad keha kõige stabiilsemad seisundid". Tulevikus laiendati seda terminit võimalusele dünaamiliselt säilitada mis tahes avatud süsteemi sisemise oleku püsivus. Sisekeskkonna püsivuse kontseptsiooni sõnastas aga juba 1878. aastal prantsuse teadlane Claude Bernard.

Üldine informatsioon

Mõistet "homöostaas" kasutatakse kõige sagedamini bioloogias. Mitmerakuliste organismide eksisteerimiseks on vaja säilitada sisekeskkonna püsivus. Paljud ökoloogid on veendunud, et see põhimõte kehtib ka väliskeskkonna kohta. Kui süsteem ei suuda oma tasakaalu taastada, võib see lõpuks lakata töötamast.

Komplekssed süsteemid – näiteks inimkeha – peavad stabiilsuse säilitamiseks ja eksisteerimiseks omama homöostaasi. Need süsteemid ei pea mitte ainult püüdlema ellujäämise poole, vaid peavad ka kohanema keskkonnamuutustega ja arenema.

homöostaasi omadused

Homöostaatilistel süsteemidel on järgmised omadused:

ebastabiilsus süsteem: testib, kuidas see kõige paremini kohaneb.
Tasakaalu poole püüdlemine: kogu süsteemide sisemine, struktuurne ja funktsionaalne korraldus aitab kaasa tasakaalu säilitamisele.
ettearvamatus: Teatud tegevuse tulemus võib sageli erineda oodatust.

Mikroelementide ja vee hulga reguleerimine organismis – osmoregulatsioon. Viiakse läbi neerudes.
Ainevahetusprotsessi jääkproduktide eemaldamine – isoleerimine. Seda viivad läbi eksokriinsed elundid - neerud, kopsud, higinäärmed ja seedetrakt.
Kehatemperatuuri reguleerimine. Temperatuuri alandamine läbi higistamise, mitmesugused termoregulatsiooni reaktsioonid.
Vere glükoositaseme reguleerimine. Peamiselt teostab maks, pankrease sekreteeritav insuliin ja glükagoon.

Oluline on märkida, et kuigi keha on tasakaalus, võib selle füsioloogiline seisund olla dünaamiline. Paljudel organismidel on endogeensed muutused ööpäevase, ultradiaanse ja infradiaanse rütmi kujul. Nii et isegi homöostaasis ei ole kehatemperatuur, vererõhk, pulss ja enamik metaboolseid näitajaid alati konstantsel tasemel, vaid muutuvad aja jooksul.

Homöostaasi mehhanismid: tagasiside

Kui muutujad muutuvad, on süsteem reageerinud kahte peamist tüüpi tagasisidet:

Negatiivne tagasiside, mis väljendub reaktsioonina, mille käigus süsteem reageerib viisil, mis muudab muutuste suuna. Kuna tagasiside aitab säilitada süsteemi püsivust, võimaldab see säilitada homöostaasi.
- Näiteks kui süsihappegaasi kontsentratsioon inimkehas suureneb, antakse kopsudele märku oma aktiivsuse suurendamisest ja rohkem süsihappegaasi väljahingamisest.
- Termoregulatsioon on veel üks näide negatiivsest tagasisidest. Kui kehatemperatuur tõuseb (või langeb), registreerivad naha ja hüpotalamuse termoretseptorid muutuse, käivitades signaali ajust. See signaal põhjustab omakorda reaktsiooni – temperatuuri langust (või tõusu).
Positiivne tagasiside, mis väljendub muutuja muutuse võimendusena. Sellel on destabiliseeriv toime, mistõttu see ei põhjusta homöostaasi. Positiivne tagasiside on looduslikes süsteemides vähem levinud, kuid sellel on ka oma kasutusala.
- Näiteks närvides põhjustab elektripotentsiaali lävi palju suurema aktsioonipotentsiaali teket. Vere hüübimine ja sünnitussündmused on teised positiivse tagasiside näited.

Stabiilsed süsteemid vajavad mõlemat tüüpi tagasiside kombinatsioone. Kui negatiivne tagasiside võimaldab teil naasta homöostaasi olekusse, siis positiivset tagasisidet kasutatakse täiesti uude (ja üsna tõenäoliselt vähem soovitavasse) homöostaasi olekusse üleminekuks, olukorraks, mida nimetatakse "metastabiilsuseks". Sellised katastroofilised muutused võivad toimuda näiteks toitainete sisalduse suurenemisega selge veega jõgedes, mis toob kaasa kõrge eutrofeerumise (kanali vetikate kinnikasvamine) ja hägususe homöostaatilise seisundi.

Ökoloogiline homöostaas

Häiritud ökosüsteemides või subkliimaksi bioloogilistes kooslustes – nagu näiteks Krakatoa saar – hävis pärast tugevat vulkaanipurset eelmise metsade haripunkti ökosüsteemi homöostaasi seisund, nagu kogu elu sellel saarel. Krakatoa läbis purskele järgnenud aastatel ökoloogiliste muutuste ahela, kus uued taime- ja loomaliigid järgnesid üksteisele, mis tõi kaasa bioloogilise mitmekesisuse ja selle tulemusena kulminatsioonikoosluse. Ökoloogiline suktsessioon Krakatoa linnas toimus mitmes etapis. Täielikku kulminatsioonini viivat järjestuste ahelat nimetatakse eelseeriaks. Krakatoa näitel tekkis sellel saarel aastal registreeritud kaheksa tuhande erineva liigiga kulminatsioonikogukond, sada aastat pärast seda, kui purse hävitas saarel elu. Andmed kinnitavad, et positsioon säilib homöostaasis mõnda aega, samas kui uute liikide tekkimine viib väga kiiresti vanade liikide kiire kadumiseni.

Areng algab pioneerikogukonnast ja lõpeb haripunkti kogukonnaga. See haripunktikooslus tekib siis, kui taimestik ja loomastik on kohaliku keskkonnaga tasakaalus.

Sellised ökosüsteemid moodustavad heterarhiaid, milles homöostaas ühel tasemel aitab kaasa homöostaatilistele protsessidele teisel keerulisel tasandil. Näiteks lehtede kadumine küpsel troopilisel puul teeb ruumi uuele kasvule ja rikastab mulda. Samamoodi vähendab troopiline puu valguse juurdepääsu madalamale tasemele ja aitab vältida teiste liikide sissetungi. Kuid ka puud kukuvad maapinnale ja metsa areng sõltub puude pidevast muutumisest, bakterite, putukate, seente poolt läbiviidavast toitaineringest. Sarnaselt aitavad sellised metsad kaasa ökoloogilistele protsessidele, nagu mikrokliima või ökosüsteemi hüdroloogiliste tsüklite reguleerimine, ning mitmed erinevad ökosüsteemid võivad omavahel suhelda, et säilitada jõe äravoolu homöostaasi bioloogilises piirkonnas. Bioregioonide varieeruvus mängib rolli ka bioloogilise piirkonna ehk bioomi homöostaatilises stabiilsuses.

Bioloogiline homöostaas

Homöostaas toimib elusorganismide põhiomadusena ja seda mõistetakse kui sisekeskkonna hoidmist vastuvõetavates piirides.

Homöostaas inimkehas

Erinevad tegurid mõjutavad kehavedelike võimet elu toetada. Nende hulgas on sellised parameetrid nagu temperatuur, soolsus, happesus ja toitainete – glükoosi, erinevate ioonide, hapniku ja jääkainete – süsinikdioksiidi ja uriini kontsentratsioon. Kuna need parameetrid mõjutavad keemilisi reaktsioone, mis hoiavad organismi elus, on nende vajalikul tasemel hoidmiseks sisseehitatud füsioloogilised mehhanismid.

Homöostaasi ei saa pidada nende teadvustamata kohanemise protsesside põhjuseks. Seda tuleks võtta kui paljude normaalsete koostoimivate protsesside üldist tunnust, mitte kui nende algpõhjust. Pealegi on palju bioloogilisi nähtusi, mis selle mudeliga ei sobi – näiteks anabolism.

Muud alad

Mõistet "homöostaas" kasutatakse ka teistes valdkondades.

Aktuaar võib rääkida riski homöostaas, milles näiteks inimesed, kellel on autol mittekleepuvad pidurid, ei ole turvalisemas olukorras kui need, kellel seda pole, sest need inimesed kompenseerivad alateadlikult riskantse sõiduga turvalisema auto. See juhtub seetõttu, et mõned hoidmismehhanismid – näiteks hirm – lakkavad töötamast.

Sotsioloogid ja psühholoogid võivad rääkida stressi homöostaas- elanikkonna või indiviidi soov püsida teatud stressitasemel, tekitades sageli kunstlikult stressi, kui "loomulikust" stressitasemest ei piisa.

Näited

termoregulatsioon
- Liiga madala kehatemperatuuri korral võib alata skeletilihaste värisemine.
- Teine termogeneesi tüüp hõlmab rasvade lagunemist soojuse vabastamiseks.
- Higistamine jahutab keha läbi aurustumise.
Keemiline regulatsioon
- Pankreas eritab insuliini ja glükagooni, et kontrollida vere glükoosisisaldust.
- Kopsud võtavad hapnikku ja vabastavad süsinikdioksiidi.
- Neerud eritavad uriini ning reguleerivad vee ja mitmete ioonide taset organismis.

Paljusid neist organitest kontrollivad hüpotalamuse-hüpofüüsi süsteemi hormoonid.

Vaata ka

Wikimedia sihtasutus. 2010 .

Sünonüümid:

Vaadake, mis on "Homöostaas" teistes sõnaraamatutes:

Homöostaas... Õigekirjasõnastik

homöostaas- Elusorganismide iseregulatsiooni üldpõhimõte. Perls rõhutab tugevalt selle kontseptsiooni tähtsust oma töös The Gestalt Approach and Eye Witness to Therapy. Lühike seletav psühholoogiline ja psühhiaatriasõnastik. Ed. igisheva. 2008... Suur psühholoogiline entsüklopeedia

Homöostaas (kreeka keelest. sarnane, identne ja riik), keha omadus säilitada oma parameetreid ja füsioloogilisi. funktsioonid def. vahemik, mis põhineb sisemise stabiilsusel. kehakeskkond seoses häirivate mõjudega ... Filosoofiline entsüklopeedia

Bioloogias on see keha sisekeskkonna püsivuse säilitamine.
Homöostaas põhineb keha tundlikkusel teatud parameetrite (homöostaatiliste konstantide) kõrvalekaldumisele etteantud väärtusest. Homöostaatilise parameetri lubatud kõikumiste piirid ( homöostaatiline konstant) võib olla lai või kitsas. Kitsad piirid on: kehatemperatuur, vere pH, vere glükoosisisaldus. Laiad piirid on: vererõhk, kehakaal, aminohapete kontsentratsioon veres.
Spetsiaalsed organismisisesed retseptorid ( interoretseptorid) reageerivad homöostaatiliste parameetrite kõrvalekaldumisele etteantud piiridest. Selliseid interotseptoreid leidub talamuses, hüpotalamuses, veresoontes ja elundites. Vastuseks parameetrite kõrvalekalletele käivitavad need taastavad homöostaatilisi reaktsioone.

Neuroendokriinsete homöostaatiliste reaktsioonide üldine mehhanism homöostaasi sisemise reguleerimise jaoks

Homöostaatilise konstandi parameetrid hälbivad, interoretseptorid ergastuvad, seejärel ergastuvad hüpotalamuse vastavad keskused, mis stimuleerivad vastavate liberiinide vabanemist hüpotalamuse poolt. Vastuseks liberiinide toimele vabanevad hüpofüüsi hormoonid ja seejärel vabanevad nende toimel teiste endokriinsete näärmete hormoonid. Endokriinnäärmetest verre eralduvad hormoonid muudavad ainevahetust ning elundite ja kudede töörežiimi. Selle tulemusena nihutab väljakujunenud uus elundite ja kudede töörežiim muutunud parameetrid varasema seatud väärtuse suunas ja taastab homöostaatilise konstandi väärtuse. See on homöostaatiliste konstantide taastamise üldpõhimõte nende kõrvalekaldumise korral.

2. Nendes funktsionaalsetes närvikeskustes määratakse nende konstantide kõrvalekalle normist. Konstantide kõrvalekalle etteantud piirides on elimineeritud funktsionaalkeskuste endi regulatiivsete võimete tõttu.

3. Kui aga mõni homöostaatiline konstant kaldub üle või alla lubatud piiri, edastavad funktsionaalsed keskused ergastust kõrgemal: "vajavad keskused" hüpotalamus. See on vajalik selleks, et minna üle homöostaasi sisemiselt neurohumoraalselt regulatsioonilt välisele – käitumuslikule.

4. Hüpotalamuse ühe või teise vajaduskeskuse ergastumine moodustab vastava funktsionaalse seisundi, mida subjektiivselt kogetakse millegi vajadusena: toidu, vee, sooja, külma või seksi järele. Tekib aktiveeriv ja stimuleeriv psühho-emotsionaalne rahulolematuse seisund.

5. Sihipärase käitumise korraldamiseks on vaja valida prioriteediks vaid üks vajadustest ja luua selle rahuldamiseks töötav dominant. Arvatakse, et peamist rolli selles mängivad ajumandlid (Corpus amygdoloideum). Selgub, et ühe hüpotalamuse moodustatava vajaduse alusel loob amygdala juhtiva motivatsiooni, mis korraldab sihipärast käitumist ainult selle ühe valitud vajaduse rahuldamiseks.

6. Järgmiseks etapiks võib pidada ettevalmistava käitumise ehk ajendusrefleksi käivitamist, mis peaks suurendama täidesaatva refleksi käivitamise tõenäosust vastuseks päästikule. Ajamirefleks sunnib keha looma olukorra, kus on suurem tõenäosus leida hetkevajaduse rahuldamiseks sobiv objekt. See võib olla näiteks kolimine toidu- või veerikkasse kohta või seksuaalpartnerite juurde, olenevalt peamisest vajadusest. Kui saavutatud olukorras leitakse konkreetne objekt, mis sobib selle domineeriva vajaduse rahuldamiseks, siis käivitab see täidesaatva refleksi käitumise, mille eesmärk on selle konkreetse objekti abil vajadust rahuldada.

Homöostaasisüsteemid – üksikasjalik õppematerjal homöostaasi kohta.