Адам ағзасындағы гомеостазды реттеудің үш мысалы. Гомеостаз және оны анықтаушы факторлар; гомеостаздың биологиялық маңызы. Ағзаның қызметін реттеудегі және оның тұтастығын қамтамасыз етудегі жүйке және гуморальды жүйелердің рөлі. Медициналық қолдану

Кері байланыс.

Айнымалылар өзгерген кезде жүйе жауап беретін кері байланыстың екі негізгі түрі бар:

Теріс кері байланыс, жүйе өзгеру бағытын кері қайтаратындай жауап беретін реакцияда көрсетілген. Кері байланыс жүйенің тұрақтылығын сақтауға қызмет ететіндіктен, бұл гомеостазды сақтауға мүмкіндік береді.

Мысалы, шоғырланған кезде Көмір қышқыл газыадам ағзасында артады, өкпе олардың белсенділігін арттыру және дем шығару туралы сигнал алады КөбірекКөмір қышқыл газы.

Терморегуляция теріс кері байланыстың тағы бір мысалы болып табылады. Дене температурасы көтерілгенде (немесе төмендегенде) терморецепторлар v теріжәне гипоталамусмидан сигнал беру арқылы өзгерісті тіркеңіз. Бұл сигнал, өз кезегінде, реакцияны тудырады - температураның төмендеуі (немесе жоғарылауы).

Жағымды пікір , ол айнымалының өзгерісін арттыру арқылы өрнектеледі. Оның тұрақсыздандыратын әсері бар, сондықтан гомеостазға әкелмейді. Позитивті кері байланыс азырақ кездеседі табиғи жүйелерсонымен бірге оның қолданылуы да бар.

Мысалы, нервтерде шекті электр потенциалыәлдеқайда көп пайда болуына әкеледі әрекет потенциалы. Ұю қанжәне оқиғалар тууоң пікірлердің басқа мысалдары ретінде келтіруге болады.

Серпімді жүйелер кері байланыстың екі түрінің комбинациясын қажет етеді. Теріс кері байланыс гомеостатикалық күйге оралуға мүмкіндік берсе, оң кері байланыс гомеостаздың мүлде жаңа (және, мүмкін, аз қалаусыз) күйіне өту үшін пайдаланылады – бұл жағдай «меттұрақтылық» деп аталады. Мұндай апатты өзгерістер, мысалы, ұлғаюымен болуы мүмкін қоректік заттарсуы мөлдір өзендерде, бұл гомеостатикалық жоғары күйге әкеледі эвтрофикация(арнаның шамадан тыс өсуі балдырлар) және бұлыңғырлық.

Гомеостаздың биофизикалық механизмдері.

Химиялық биофизика тұрғысынан гомеостаз - бұл организмдегі энергияның өзгеруіне жауап беретін барлық процестер динамикалық тепе-теңдікте болатын күй. Бұл күй ең тұрақты және физиологиялық оптимумға сәйкес келеді. Термодинамика концепцияларына сәйкес, организм мен жасуша өмір сүре алады және қоршаған ортаның осындай жағдайларына бейімделе алады. биологиялық жүйефизикалық-химиялық процестердің тұрақты ағынын орнатуға болады, яғни. гомеостаз. Гомеостазды орнатудағы негізгі рөл биоэнергетикалық процестерге жауап беретін және жасушалардың заттардың түсуі мен бөліну жылдамдығын реттейтін жасушалық мембраналық жүйелерге жатады.

Осы тұрғыдан алғанда, бұзылыстың негізгі себептері мембраналарда болатын қалыпты өмірге әдеттен тыс ферментативті емес реакциялар болып табылады; көп жағдайда бұл жасушалардың фосфолипидтерінде пайда болатын бос радикалдардың қатысуымен тотығудың тізбекті реакциялары. Бұл реакциялар зақымдануға әкеледі құрылымдық элементтержасушалар және реттеу функциясының бұзылуы. Гомеостаздың бұзылуын тудыратын факторларға сонымен қатар радикалды түзуді тудыратын агенттер (иондаушы сәулелер, инфекциялық токсиндер, кейбір тағамдар, никотин, сондай-ақ витаминдердің жетіспеушілігі және т.б.) жатады.

Мембраналардың гомеостатикалық күйі мен қызметін тұрақтандыратын факторларға тотығу радикалды реакциялардың дамуын тежейтін биоантиоксиданттар жатады.

Экологиялық гомеостаз.

Экологиялық гомеостаз қоршаған ортаның қолайлы жағдайында биологиялық алуантүрлілігі барынша мүмкін болатын шарықтау шегі бар қауымдастықтарда байқалады.

Бұзылған экожүйелерде немесе суб-климакс биологиялық қауымдастықтарында - мысалы, Кракатоа аралында, 1883 жылы күшті жанартау атқылауынан кейін - осы аралдағы барлық тіршілік сияқты бұрынғы орман шарықтау экожүйесінің гомеостазының күйі жойылды.

Атқылаудан кейінгі жылдар ішінде Кракатоа экологиялық өзгерістер тізбегінен өтті, онда өсімдіктер мен жануарлардың жаңа түрлері бір-бірін алмастырды, бұл биоәртүрлілікке және нәтижесінде климаттық қауымдастыққа әкелді. Кракатоаға экологиялық сабақтастық бірнеше кезеңде өтті. Менопаузаға әкелетін сукцессияның толық тізбегі консервация деп аталады. Кракатоа мысалында, 1983 жылы атқылаудан жүз жыл өткен соң, ондағы тіршілік жойылған сегіз мың түрлі түрлері бар осы аралда қалыптасқан шарықтау қауымдастығы. Деректер позиция біраз уақыт гомеостазда болатынын растайды, ал жаңа түрлердің пайда болуы өте тез ескілердің тез жойылуына әкеледі.

Кракатоа және басқа да бұзылған немесе таза экожүйелердің жағдайы ізашар түрлердің бастапқы отарлауы оң кері байланысқа негізделген көбею стратегиялары арқылы жүзеге асырылатынын көрсетеді, онда түрлер таралып, мүмкіндігінше көп ұрпақ береді, бірақ аз немесе мүлдем инвестициясыз. әр адамның жетістігі.... Мұндай түрлерде қарқынды даму және бірдей тез құлдырау байқалады (мысалы, эпидемия арқылы). Экожүйе шарықтау шегіне жақындаған кезде мұндай түрлер теріс кері байланыс арқылы өз ортасының нақты жағдайларына бейімделетін күрделірек шарықтау шегіне жеткен түрлермен ауыстырылады. Бұл түрлер экожүйенің әлеуетті мүмкіндіктерімен мұқият бақыланады және басқа стратегияны ұстанады - ұрпақты болу жетістігінде өзінің ерекше экологиялық ұясының микроортасына көбірек энергия жұмсалатын кішірек ұрпақтарды өндіру.

Даму пионер қауымдастығынан басталып, шарықтау қоғамдастығымен аяқталады. Бұл шарықтау шегі флора мен фауна жергілікті ортамен тепе-теңдікте болғанда қалыптасады.

Мұндай экожүйелер гетерархияларды құрайды, онда бір деңгейде гомеостаз басқа күрделі деңгейде гомеостаздық процестерге ықпал етеді.

Мысалы, жетілген тропикалық ағаштан жапырақтардың жоғалуы жаңа өсу үшін кеңістік жасайды және топырақты байытады. Сонымен қатар, тропикалық ағаш жарықтың төменгі деңгейлерге қол жеткізуін азайтады және басқа түрлердің басып кіруіне жол бермейді. Бірақ ағаштар да жерге түседі және орманның дамуы ағаштардың тұрақты өзгеруіне, бактериялар, жәндіктер, саңырауқұлақтар жүргізетін қоректік заттардың айналымына байланысты.

Сол сияқты, мұндай ормандар микроклиматтарды немесе экожүйенің гидрологиялық циклдерін реттеу сияқты экологиялық процестерді жеңілдетеді және бірнеше әртүрлі экожүйелер биологиялық аймақта өзеннің дренаждық гомеостазын сақтау үшін өзара әрекеттесе алады. Биологиялық аймақтардың өзгермелілігі биологиялық аймақтың немесе биоманың гомеостатикалық тұрақтылығында да рөл атқарады.

Биологиялық гомеостаз.

Гомеостаз тірі ағзалардың іргелі сипаттамасы ретінде әрекет етеді және ішкі ортаны қолайлы шектерде сақтау деп түсініледі.

Организмнің ішкі ортасына дене сұйықтықтары – қан плазмасы, лимфа, жасуша аралық зат және жұлын сұйықтығы жатады. Бұл сұйықтықтардың тұрақтылығын сақтау организмдер үшін өте маңызды, ал оның болмауы генетикалық материалдың бұзылуына әкеледі.

Кез келген параметрге қатысты организмдер конформациялық және реттеуші болып бөлінеді. Реттеуші организмдер қоршаған ортада не болып жатқанына қарамастан параметрді тұрақты деңгейде сақтайды. Конформациялық организмдер қоршаған ортаға параметрді анықтауға мүмкіндік береді. Мысалы, жылы қанды жануарлар дене температурасын тұрақты сақтайды, ал суық қанды жануарлар температураның кең ауқымын көрсетеді.

Біз конформациялық организмдерде қабылданған параметрді белгілі бір дәрежеде реттеуге мүмкіндік беретін мінез-құлық бейімделулерінің жоқтығы туралы айтпаймыз. Мысалы, бауырымен жорғалаушылар дене температурасын көтеру үшін таңертең жиі қыздырылған тастардың үстіне отырады.

Гомеостатикалық реттеудің артықшылығы - ол ағзаның тиімдірек жұмыс істеуіне мүмкіндік береді. Мысалы, суық қанды жануарлар төмен температурада летаргиялық күйге түседі, ал жылы қанды жануарлар бұрынғыдай дерлік белсенді. Екінші жағынан, реттеу энергияны қажет етеді. Кейбір жыландар аптасына бір рет тамақ жей алатын себебі, олар сүтқоректілерге қарағанда гомеостазды сақтау үшін әлдеқайда аз энергия жұмсайды.

Жасушалық гомеостаз.

Жасушаның химиялық белсенділігін реттеуге бірқатар процестер арқылы қол жеткізіледі, олардың ішінде цитоплазманың өзінің құрылымының, сондай-ақ ферменттердің құрылымы мен белсенділігінің өзгеруі ерекше маңызға ие. Авторегуляция температураға, қышқылдыққа, субстрат концентрациясына, кейбір макро- және микроэлементтердің болуына байланысты.

Адам ағзасындағы гомеостаз.

Дене сұйықтықтарының өмірді қамтамасыз ету қабілетіне әртүрлі факторлар әсер етеді. Оларға температура, тұздылық, қышқылдық және қоректік заттардың концентрациясы – глюкоза, әртүрлі иондар, оттегі, ал қалдықтар – көмірқышқыл газы мен зәр сияқты параметрлер жатады. Бұл параметрлер дененің тірі қалуын қамтамасыз ететін химиялық реакцияларға әсер ететіндіктен, оларды қажетті деңгейде ұстау үшін кіріктірілген физиологиялық механизмдер бар.

Гомеостазды бұл бейсаналық бейімделулердің себебі деп санауға болмайды. ретінде қабылдау керек жалпы сипаттамаларкөптеген қалыпты процестер олардың негізгі себебі ретінде емес, үйлесімді түрде әрекет етеді. Оның үстіне, бұл модельге сәйкес келмейтін көптеген биологиялық құбылыстар бар - мысалы, анаболизм.

Гомеостаз, гомеостаз (гомеостаз; грек homoios ұқсас, бірдей + стаздық күй, қозғалмаушылық), - ішкі ортаның салыстырмалы динамикалық тұрақтылығы (қан, лимфа, ұлпа сұйықтығы) және негізгі физиологиялық қызметтердің тұрақтылығы (қан айналымы, тыныс алу, терморегуляция). , зат алмасуы және т.б.) адам және жануарлар ағзасының. Бүкіл организмнің жасушаларының, мүшелерінің және жүйелерінің физиологиялық күйін немесе қасиеттерін оңтайлы деңгейде сақтайтын реттеуші механизмдерді гомеостатикалық деп атайды.

Өздеріңіз білетіндей, тірі жасуша жылжымалы, өзін-өзі реттейтін жүйе. Оның ішкі ұйымдастырылуы сыртқы және ішкі ортаның әртүрлі әсерінен туындаған жылжуларды шектеуге, болдырмауға немесе жоюға бағытталған белсенді процестермен қамтамасыз етіледі. Белгілі бір орташа деңгейден ауытқудан кейін осы немесе басқа «мазалаушы» фактордың әсерінен бастапқы күйге оралу мүмкіндігі жасушаның негізгі қасиеті болып табылады. Көп жасушалы организм - бұл жасуша элементтері әртүрлі қызметтерді орындауға маманданған біртұтас ұйым. Ағзадағы өзара әрекеттесу күрделі реттеуші, үйлестіруші және корреляциялық механизмдер арқылы жүзеге асады

жүйке, гуморальды, метаболикалық және басқа факторлардың қатысуы. Жасуша ішілік және жасушааралық қатынастарды реттейтін көптеген жекелеген механизмдер бірқатар жағдайларда бір-бірін теңестіре отырып, өзара қарама-қарсы (антагонистік) әсер етеді. Бұл организмде жылжымалы физиологиялық фонның (физиологиялық тепе-теңдік) қалыптасуына әкеледі және қоршаған ортаның өзгеруіне және организмнің өмір сүру процесінде болатын ығысуларға қарамастан тірі жүйеге салыстырмалы динамикалық тұрақтылықты сақтауға мүмкіндік береді.

«Гомеостаз» терминін 1929 жылы физиолог В.Кеннон ұсынды, ол организмдегі тұрақтылықты сақтайтын физиологиялық процестер соншалықты күрделі және әртүрлі, сондықтан оларды гомеостаз деген жалпы атаумен біріктіру орынды деп есептеді. Дегенмен, сонау 1878 жылы К.Бернард барлық өмірлік процестердің бір ғана мақсаты бар - біздің ішкі ортамыздағы өмір сүру жағдайларының тұрақтылығын сақтау деп жазды. Осыған ұқсас тұжырымдар 19-шы және 20-шы ғасырдың бірінші жартысындағы көптеген зерттеушілердің еңбектерінде кездеседі. (Э. Пфлюгер, К. Рише, Л.А. Фредерик, И.М.Сеченов, И.П. Павлов, К.М.Быков және т.б.). Л.С. Штерн (әріптестермен) мүшелер мен ұлпалардың микроортасының құрамы мен қасиеттерін реттейтін тосқауылдық функциялардың рөлі туралы.

Гомеостаз идеясының өзі денедегі тұрақты (өзгермейтін) тепе-теңдік тұжырымдамасына сәйкес келмейді - тепе-теңдік принципі

күрделі физиологиялық және биохимиялық

тірі жүйелерде болып жатқан процестер. Сондай-ақ гомеостазды ішкі ортадағы ырғақты ауытқуларға қарсы қою дұрыс емес. Гомеостаз кең мағынада реакциялардың циклдік және фазалық жүруі, физиологиялық функциялардың компенсациясы, реттелуі және өзін-өзі реттеуі, реттеу процесінің жүйке, гуморальдық және басқа компоненттерінің өзара тәуелділік динамикасының мәселелерін қамтиды. Гомеостаздың шекаралары қатаң және икемді болуы мүмкін, жеке жасына, жынысына, әлеуметтік, кәсіби және басқа жағдайларға байланысты өзгереді.

Ағзаның тіршілік әрекеті үшін В.Кеннонның пікірінше, қан құрамының тұрақтылығы – организмнің сұйық матрицасы ерекше маңызға ие. Оның белсенді реакциясының тұрақтылығы (рН), осмостық қысым, электролиттердің (натрий, кальций, хлор, магний, фосфор) қатынасы, глюкозаның мөлшері, түзілген элементтердің саны және т.б. Мысалы, қан рН, әдетте, 7,35-7,47-ден аспайды. Тіпті тіндік сұйықтықта қышқылдың жиналу патологиясы бар қышқыл-негіз алмасуының күрт бұзылыстары, мысалы, диабеттік ацидозда, қанның белсенді реакциясына өте аз әсер етеді. Қан мен ұлпа сұйықтығының осмостық қысымы интерстициальды метаболизмнің осмостық белсенді өнімдерінің тұрақты жеткізілуіне байланысты үздіксіз тербелістерге ұшырағанына қарамастан, ол белгілі бір деңгейде қалады және белгілі бір айқын патологиялық жағдайларда ғана өзгереді.

Қан ағзаның жалпы ішкі ортасы болғанымен, ағзалар мен тіндердің жасушалары онымен тікелей байланыста болмайды.

Көп жасушалы организмдерде әрбір мүшенің өзінің құрылымдық-қызметтік ерекшеліктеріне сәйкес келетін ішкі ортасы (микроортасы) болады, ал мүшелердің қалыпты күйі осы микроортаның химиялық құрамына, физика-химиялық, биологиялық және басқа да қасиеттеріне байланысты. Оның гомеостазы гистогематогендік кедергілердің функционалдық жағдайына және олардың қан → ұлпа сұйықтығы, ұлпа сұйықтығы → қан бағыттары бойынша өткізгіштігіне байланысты.

Орталық жүйке жүйесінің қызметі үшін ішкі ортаның тұрақтылығы ерекше маңызды болып табылады: тіпті цереброспинальды сұйықтықта, глияда және жасушалық кеңістікте пайда болатын шамалы химиялық және физикалық-химиялық ығысулар жеке нейрондардағы өмірлік процестердің күрт бұзылуына әкелуі мүмкін. немесе олардың ансамбльдерінде. Қан қысымының оңтайлы деңгейін қамтамасыз ету жүйесі әртүрлі нейрогуморальды, биохимиялық, гемодинамикалық және басқа да реттеу механизмдерін қамтитын күрделі гомеостатикалық жүйе болып табылады. Бұл жағдайда қан қысымы деңгейінің жоғарғы шегі дененің қан тамырлары жүйесінің барорецепторларының функционалдық мүмкіндіктерімен, ал төменгі шегі дененің қанмен қамтамасыз ету қажеттілігімен анықталады.

Жоғары сатыдағы жануарлар мен адам ағзасындағы ең жетілген гомеостатикалық механизмдерге терморегуляция процестері жатады;

Ағза өзін-өзі реттейтін ашық жүйе ретінде.

Тірі организм - бұл байланысы бар ашық жүйе қоршаған ортажүйке, асқорыту, тыныс алу, шығару жүйелері арқылы және т.б.

Тамақпен, сумен алмасу процесінде, газ алмасу кезінде организмге әртүрлі химиялық қосылыстар түседі, олар организмде өзгерістерге ұшырайды, дене құрылымына енеді, бірақ тұрақты түрде қалмайды. Ассимиляцияланған заттар ыдырайды, энергия бөледі, ыдырау өнімдері сыртқы ортаға шығарылады. Жойылған молекула жаңасымен ауыстырылады, т.б.

Дене ашық, динамикалық жүйе. Үнемі өзгеріп отыратын ортада организм белгілі бір уақыт бойы тұрақты күйін сақтайды.

Гомеостаз туралы түсінік. Тірі жүйелер гомеостазының жалпы заңдылықтары.

Гомеостаз - ішкі ортаның салыстырмалы динамикалық тұрақтылығын сақтау үшін тірі ағзаның қасиеті. Гомеостаз химиялық құрамның салыстырмалы тұрақтылығында, осмостық қысымда, негізгі физиологиялық функциялардың тұрақтылығында көрінеді. Гомеостаз спецификалық және генотипке байланысты.

Ағзаның жеке қасиеттерінің тұтастығын сақтау – ең жалпы биологиялық заңдылықтардың бірі. Бұл заңдылық ұрпақтардың тік қатарында көбею механизмдерімен, ал жеке адамның бүкіл өмірінде гомеостаз механизмдерімен қамтамасыз етіледі.

Гомеостаз құбылысы – организмнің қалыпты орта жағдайларына эволюциялық дамыған, тұқым қуалайтын тұрақты бейімделу қасиеті. Дегенмен, бұл жағдайлар қалыпты диапазоннан тыс қысқа мерзімді немесе ұзақ мерзімді болуы мүмкін. Мұндай жағдайларда бейімделу құбылыстары ішкі ортаның әдеттегі қасиеттерін қалпына келтірумен ғана емес, сонымен қатар функцияның қысқа мерзімді өзгерістерімен (мысалы, жүрек қызметінің ырғағының жоғарылауымен және жүрек қызметінің жоғарылауымен) сипатталады. бұлшықет жұмысының жоғарылауымен тыныс алу қозғалыстарының жиілігі). Гомеостаз реакциялары мыналарға бағытталуы мүмкін:

    белгілі тұрақты күй деңгейлерін сақтау;

    зиянды факторлардың әрекетін жою немесе шектеу;

    организм мен қоршаған ортаның тіршілік етуінің өзгерген жағдайында өзара әрекеттесуінің оңтайлы нысандарын дамыту немесе сақтау. Барлық осы процестер бейімделуді анықтайды.

Демек, гомеостаз ұғымы организмнің әртүрлі физиологиялық константаларының белгілі тұрақтылығын ғана емес, сонымен қатар қалыпты жағдайда ғана емес, сонымен бірге өзгермелі жағдайларда организмнің бірлігін қамтамасыз ететін физиологиялық процестердің бейімделу және үйлестіру процестерін де қамтиды. оның бар болуы.

Гомеостаздың негізгі компоненттерін К.Бернард анықтаған және оларды үш топқа бөлуге болады:

A. Жасушалық қажеттілікті қамтамасыз ететін заттар:

    Энергия түзуге, өсу мен қалпына келтіруге қажетті заттар – глюкоза, белоктар, майлар.

    NaCl, Ca және басқа бейорганикалық заттар.

    Оттегі.

    Ішкі секреция.

B. Жасуша белсенділігіне әсер ететін сыртқы орта факторлары:

    Осмостық қысым.

    Температура.

    Сутегі иондарының концентрациясы (рН).

B. Құрылымдық және функционалдық біріктіруді қамтамасыз ету механизмдері:

    Тұқым қуалаушылық.

    Регенерация.

    Иммунобиологиялық реактивтілік.

Биологиялық реттеу принципі организмнің ішкі күйін (оның мазмұнын), сондай-ақ онтогенез және филогенез кезеңдерінің арасындағы байланысты қамтамасыз етеді. Бұл қағиданың кең тарағандығы дәлелденді. Оны зерттеген кезде кибернетика пайда болды - жануарлар дүниесіндегі, адам қоғамындағы және өндірістегі күрделі процестерді мақсатты және оңтайлы басқару туралы ғылым (Берг И.А., 1962).

Тірі организм - бұл сыртқы және ішкі ортаның көптеген айнымалылары өзара әрекеттесетін күрделі басқарылатын жүйе. Барлық жүйелерге ортақ - болуы енгізужүйенің мінез-құлқының қасиеттері мен заңдарына байланысты түрленетін айнымалылар демалыс күндеріайнымалылар (Cурет 10).

Күріш. 10 - Тірі жүйелер гомеостазының жалпы схемасы

Шығару айнымалылары енгізу және жүйе мінез-құлық заңдарына байланысты.

Жүйенің басқару бөлігіне шығыс сигналының әсері деп аталады кері байланыс , бар үлкен мәнөзін-өзі реттеуде (гомеостатикалық реакция). Айырмау теріс жәнеоң кері байланыс.

Теріс кері байланыс «неғұрлым көп (шығыста), соғұрлым аз (кірісте)» принципі бойынша шығыс сигналының мәні бойынша кіріс сигналының әсерін азайтады. Бұл жүйенің гомеостазын қалпына келтіруге көмектеседі.

Сағат оң кері байланыс, кіріс сигналының мәні «неғұрлым көп (шығыста), соғұрлым көп (кірісте)» принципі бойынша артады. Ол бастапқы күйден туындаған ауытқуды күшейтеді, бұл гомеостаздың бұзылуына әкеледі.

Дегенмен, өзін-өзі реттеудің барлық түрлері бірдей принцип бойынша жұмыс істейді: бастапқы күйден өзін-өзі ауытқу, бұл түзету механизмдерін белсендіруге ынталандыру қызметін атқарады. Сонымен, қалыпты қан рН 7,32 - 7,45. рН-ның 0,1-ге өзгеруі жүрек қызметінің бұзылуына әкеледі. Бұл принципті П.К.Анохин сипаттаған. 1935 жылы және адаптивті реакцияларды жүзеге асыруға қызмет ететін кері байланыс принципі деп аталды.

Гомеостатикалық реакцияның жалпы принципі(Анохин: «Функционалдық жүйелер теориясы»):

бастапқы деңгейден ауытқу → сигнал → кері байланыс принципі бойынша реттеу механизмдерін іске қосу → өзгерістерді түзету (нормалау).

Сонымен, физикалық жұмыс кезінде қандағы СО 2 концентрациясы жоғарылайды → рН қышқыл жаққа ауысады → сигнал сопақша мидың тыныс алу орталығына түседі → орталықтан тепкіш нервтер қабырға аралық бұлшықеттерге импульс өткізеді және тыныс тереңдейді → СО азаяды. Қанда 2, рН қалпына келеді.

Молекулярлық-генетикалық, жасушалық, организмдік, популяциялық және биосфералық деңгейде гомеостаздың реттелу механизмдері.

Реттеуші гомеостатикалық механизмдер генетикалық, жасушалық және жүйелік (организмдік, популяциялық және биосфералық) деңгейлерде қызмет етеді.

Гендік механизмдер гомеостаз. Ағзаның гомеостазының барлық құбылыстары генетикалық түрде анықталады. Алғашқы ген өнімдерінің деңгейінде тікелей байланыс бар - «бір құрылымдық ген - бір полипептидтік тізбек». Сонымен қатар, ДНҚ нуклеотидтер тізбегі мен полипептидтік тізбектің аминқышқылдарының тізбегі арасында коллинеарлық сәйкестік бар. Ағзаның жеке дамуының тұқым қуалайтын бағдарламасы түрге тән белгілердің тұрақты емес, өзгермелі орта жағдайында, тұқым қуалайтын анықталған реакция жылдамдығы шегінде қалыптасуын қарастырады. Қос тізбекті ДНҚ оның репликация және жөндеу процестерінде өте маңызды. Екеуі де генетикалық материалдың жұмыс істеу тұрақтылығын қамтамасыз етуге тікелей байланысты.

Генетикалық тұрғыдан гомеостаздың элементарлы және жүйелік көріністерін ажыратуға болады. Гомеостаздың элементарлы көріністерінің мысалдары: қан ұюының он үш факторының гендік бақылауы, трансплантацияға мүмкіндік беретін ұлпалар мен мүшелердің гистосәйкестігін гендік бақылау.

Трансплантацияланған жер деп аталады егу. Трансплантация үшін тін алынатын ағза болып табылады донор , және трансплантацияланған - алушы . Трансплантацияның сәтті болуы ағзаның иммунологиялық реакцияларына байланысты. Аутологиялық трансплантация, сингендік трансплантация, аллотрансплантация және ксенотрансплантацияны ажыратыңыз.

Автотрансплантация бір ағзадан тіндерді трансплантациялау. Бұл жағдайда трансплантаттың белоктары (антигендер) реципиент белоктарынан ерекшеленбейді. Иммунологиялық реакция пайда болмайды.

Сингендік трансплантация генотипі бірдей егіздерде жүргізіледі.

Аллотрансплантация бір түрге жататын тіндерді бір особьтан екіншісіне трансплантациялау. Донор мен реципиент антигендермен ерекшеленеді, сондықтан жоғары сатыдағы жануарларда ұлпалар мен мүшелердің ұзақ сіңірілуі байқалады.

Ксенотрансплантация донор мен реципиент организмдердің әртүрлі түрлеріне жатады. Трансплантацияның бұл түрі кейбір омыртқасыздарда сәтті болады, бірақ жоғары сатыдағы жануарларда мұндай трансплантациялар тамыр алмайды.

Трансплантацияда құбылыс иммунологиялық төзімділік (тіндердің үйлесімділігі). Тіндерді трансплантациялау (иммуносупрессия) кезінде иммунитеттің басылуына қол жеткізіледі: иммундық жүйенің белсенділігін, сәулеленуді, антилимфотикалық сарысуды, бүйрек үсті безінің қыртысының гормондарын, химиялық препараттарды - антидепрессанттарды (имуран) енгізу арқылы. Негізгі міндет – иммунитетті ғана емес, трансплантациялау иммунитетін де тежеу.

Трансплантация иммунитеті донор мен реципиенттің генетикалық конституциясымен анықталады. Трансплантацияланған тінге реакция тудыратын антигендердің синтезіне жауапты гендер тіндік үйлесімсіздік гендер деп аталады.

Адамдарда гистосәйкестіктің негізгі генетикалық жүйесі HLA (адамның лейкоциттік антигені) жүйесі болып табылады. Антигендер лейкоциттердің бетінде жеткілікті жақсы ұсынылған және антисарысулар көмегімен анықталады. Адам мен жануарларда жүйе құрылымының жоспары бірдей. HLA жүйесінің генетикалық локустары мен аллельдерін сипаттау үшін бірыңғай терминология қабылданды. Антигендер белгіленеді: HLA-A 1; HLA-A 2 және т.б. Нақты анықталмаған жаңа антигендер W (Жұмыс) деп белгіленеді. HLA жүйесінің антигендері SD және LD болып 2 топқа бөлінеді (11-сурет).

СД тобының антигендері серологиялық әдістермен анықталады және HLA жүйесінің 3 сублокустарының гендерімен анықталады: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

Күріш. 11 - Адамның гистосәйкестігінің HLA негізгі генетикалық жүйесі

LD – антигендер алтыншы хромосоманың HLA-D сублокусы арқылы бақыланады және лейкоциттердің аралас культурасы әдісімен анықталады.

Адамның HLA антигендерін басқаратын гендердің әрқайсысында аллельдердің көп саны бар. Сонымен сублокус HLA-A - 19 антигенді бақылайды; HLA-B - 20; HLA-C – 5 «жұмысшы» антигендер; HLA-D - 6. Осылайша, адамдарда қазірдің өзінде 50-ге жуық антигендер табылды.

HLA жүйесінің антигендік полиморфизмі бірінің екіншісінен шығуының және олардың арасындағы тығыз генетикалық байланыстың нәтижесі. Трансплантация үшін HLA антигендері бойынша донор мен реципиенттің сәйкестігі қажет. Жүйенің 4 антигенінде бірдей болатын бүйрек трансплантаты 70% өмір сүруді қамтамасыз етеді; 3 - 60%; 2 - 45%; Әрқайсысы 1 - 25%.

Трансплантация үшін донор мен реципиентті таңдауға жетекшілік ететін арнайы орталықтар бар, мысалы, Голландияда – «Евротрансплант». HLA антигенін типтеу Беларусь Республикасында да жүргізіледі.

Жасушалық механизмдер гомеостаз тіндік жасушаларды, мүшелерді олардың тұтастығы бұзылған жағдайда қалпына келтіруге бағытталған. Бұзылатын биологиялық құрылымдарды қалпына келтіруге бағытталған процестердің жиынтығы деп аталады регенерация. Бұл процесс барлық деңгейлерге тән: белоктардың, жасуша органоидтарының құрамдас бөліктерінің, тұтас органеллалардың және жасушалардың жаңаруы. Жарақаттанудан немесе нервтердің үзілуінен кейін мүшелердің қызметін қалпына келтіру, жараларды емдеу осы процестерді меңгеру тұрғысынан медицина үшін маңызды.

Қалпына келтіру қабілетіне қарай ұлпалар 3 топқа бөлінеді:

    тән тіндер мен мүшелер ұялы регенерация (сүйектер, борпылдақ дәнекер тіндері, гемопоэтикалық жүйе, эндотелий, мезотелий, ішек жолдарының шырышты қабаттары, тыныс алу жолдары және несеп-жыныс жүйесі.

    тән тіндер мен мүшелер жасушалық және жасушаішілік регенерация (бауыр, бүйрек, өкпе, тегіс және қаңқа бұлшықеттері, вегетативті жүйке жүйесі, эндокриндік, ұйқы безі).

    Көбінесе маталар жасушаішілік регенерация (миокард) немесе тек жасушаішілік регенерация (орталық жүйке жүйесінің ганглия жасушалары). Ол элементар құрылымдарды жинақтау немесе олардың бөлінуі (митохондриялар) арқылы макромолекулалар мен жасуша органеллаларын қалпына келтіру процестерін қамтиды.

Эволюция процесінде регенерацияның 2 түрі қалыптасты физиологиялық және репаративті .

Физиологиялық регенерация - Бұл өмір бойы дене элементтерін қалпына келтірудің табиғи процесі. Мысалы, эритроциттер мен лейкоциттерді қалпына келтіру, терінің, шаштың эпителийін өзгерту, сүт тістерін тұрақты тістерге ауыстыру. Бұл процестерге сыртқы және ішкі факторлар әсер етеді.

Репаративті регенерация - Бұл зақымдану немесе жарақаттану кезінде жоғалған органдар мен тіндерді қалпына келтіру. Процесс механикалық жарақаттардан, күйіктерден, химиялық немесе радиациялық жарақаттардан кейін, сондай-ақ аурулар мен хирургиялық операциялар нәтижесінде пайда болады.

Репаративті регенерация болып бөлінеді тән (гомоморфоз) және типтік емес (гетероморфоз). Бірінші жағдайда жойылған немесе жойылған орган қалпына келтірілсе, екіншісінде алынған органның орнына басқасы дамиды.

Атиптік регенерация омыртқасыздарда көбірек кездеседі.

Регенерация гормондармен ынталандырылады гипофиз безі және қалқанша без . Қалпына келтірудің бірнеше жолы бар:

      Эпиморфоз немесе толық регенерация – жара бетінің қалпына келуі, бір бөлігінің бүтін болып аяқталуы (мысалы, кесірткеде құйрықтың, тритонда аяқ-қолдың қайта өсуі).

      Морфоллаксис - мүшенің қалған бөлігін тұтастай қайта құрылымдау, тек кішірек. Бұл әдіс ескінің қалдықтарынан жаңаны қайта құрылымдаумен сипатталады (мысалы, тарақандағы мүшені қалпына келтіру).

      Эндоморфоз - ұлпалар мен мүшелердің жасушаішілік қайта құрылымдануына байланысты қалпына келтіру. Жасушалар санының және олардың мөлшерінің ұлғаюына байланысты органның массасы түпнұсқаға жақындайды.

Омыртқалы жануарларда репаративті регенерация келесі түрде өтеді:

      Толық регенерация - зақымданғаннан кейін бастапқы тіннің қалпына келуі.

      Регенеративті гипертрофия ішкі ағзаларға тән. Бұл жағдайда жараның беті тыртықпен жазылады, алынған аймақ қайта өспейді және органның пішіні қалпына келмейді. Органның қалған бөлігінің массасы жасушалар санының және олардың мөлшерінің ұлғаюына байланысты артады және бастапқы мәнге жақындайды. Сонымен сүтқоректілерде бауыр, өкпе, бүйрек, бүйрек үсті бездері, ұйқы безі, сілекей, қалқанша бездері қалпына келеді.

      Жасуша ішілік компенсаторлық гиперплазия жасушаның ультрақұрылымдары. Бұл жағдайда зақымдану орнында тыртық пайда болады, ал бастапқы массаның қалпына келуі жасушаішілік құрылымдардың (жүйке тінінің) өсуіне (гиперплазиясына) негізделген олардың санының емес, жасушалардың көлемінің ұлғаюына байланысты болады. .

Жүйелік механизмдер реттеу жүйелерінің өзара әрекеттесуімен қамтамасыз етіледі: жүйке, эндокриндік және иммундық .

Жүйке реттелуі орталық жүзеге асырады және үйлестіреді жүйке жүйесі... Жасушалар мен тіндерге енетін жүйке импульстары тек қозуды ғана емес, сонымен қатар химиялық процестерді, биологиялық белсенді заттардың алмасуын реттейді. Қазіргі уақытта 50-ден астам нейрогормондар белгілі. Сонымен, гипоталамуста гипофиздің жұмысын реттейтін вазопрессин, окситоцин, либериндер және статиндер шығарылады. Гомеостаздың жүйелі көріністерінің мысалдары температура мен қан қысымының тұрақтылығын сақтау болып табылады.

Гомеостаз және бейімделу тұрғысынан алғанда жүйке жүйесі дененің барлық процестерінің негізгі ұйымдастырушысы болып табылады. Бейімделудің негізінде организмдерді қоршаған орта жағдайларымен теңестіру, Н.П. Павлов, рефлекторлық процестер бар. Гомеостатикалық реттеудің әртүрлі деңгейлері арасында организмнің ішкі процестерін реттеу жүйесінде белгілі бір иерархиялық бағыну болады (12-сурет).

ми қыртысы және мидың бөліктері

кері байланыс негізінде өзін-өзі реттеу

перифериялық жүйке-реттеу процестері, жергілікті рефлекстер

Гомеостаздың жасушалық және тіндік деңгейі

Күріш. 12. - Организмнің ішкі процестерін реттеу жүйесіндегі иерархиялық бағыну.

Ең бірінші деңгей жасушалық және тіндік деңгейлердің гомеостатикалық жүйелерінен тұрады. Олардың үстінде жергілікті рефлекстер сияқты перифериялық жүйке реттеу процестері бар. Әрі қарай бұл иерархияда әртүрлі «кері байланыс» арналары бар белгілі бір физиологиялық функциялардың өзін-өзі реттеу жүйелері бар. Бұл пирамиданың жоғарғы бөлігін ми қыртысы мен ми алып жатыр.

Күрделі көп жасушалы организмде тікелей және кері байланыстар тек жүйкелік емес, сонымен қатар гормондық (эндокриндік) механизмдер арқылы жүзеге асырылады. Эндокриндік жүйенің бір бөлігі болып табылатын бездердің әрқайсысы осы жүйенің басқа мүшелеріне әсер етеді және өз кезегінде соңғысының әсеріне ұшырайды.

Эндокриндік механизмдер Б.М. бойынша гомеостаз. Завадский, бұл плюс немесе минус өзара әрекеттесу механизмі, яғни. бездің функционалдық белсенділігін гормон концентрациясымен теңестіру. Гормонның жоғары концентрациясында (нормадан жоғары) бездің қызметі әлсірейді және керісінше. Бұл әсер гормонның оны өндіретін безге әсері арқылы жүзеге асырылады. Бірқатар бездерде реттеу гипоталамус пен гипофиздің алдыңғы бөлігі арқылы, әсіресе стресс реакциясы кезінде орнатылады.

Ішкі секреция бездері гипофиздің алдыңғы бөлігіне қатысты оларға қатысты екі топқа бөлуге болады. Соңғысы орталық, ал басқа ішкі секреция бездері перифериялық болып саналады. Бұл бөліну гипофиздің алдыңғы бөлігінің шеткі ішкі секреция бездерінің кейбірін белсендіретін тропикалық гормондар деп аталатынын өндіруіне негізделген. Өз кезегінде перифериялық ішкі секреция бездерінің гормондары гипофиздің алдыңғы бөлігіне әсер етіп, тропикалық гормондардың бөлінуін тежейді.

Гомеостазды қамтамасыз ететін реакциялар кез келген ішкі секреция безімен шектелмейді, бірақ белгілі бір дәрежеде барлық бездерді басып алады. Алынған реакция тізбекті ағынды қабылдап, басқа эффекторларға таралады. Гормондардың физиологиялық маңызы дененің басқа функцияларын реттеуде жатыр, сондықтан тізбекті сипатын мүмкіндігінше көрсету керек.

Организмнің қоршаған ортасындағы тұрақты бұзылулар оның гомеостазының ұзақ өмір сүруіне сақталуына ықпал етеді. Егер сіз ішкі ортада ештеңе елеулі өзгерістер тудырмайтын өмір сүру жағдайларын жасасаңыз, онда ол қоршаған ортаға тап болған кезде дене толығымен қарусыз болады және көп ұзамай өледі.

Гипоталамустағы жүйке және эндокриндік реттеу механизмдерінің үйлесуі ағзаның висцеральды қызметін реттеуге байланысты күрделі гомеостаздық реакцияларды жүргізуге мүмкіндік береді. Жүйке және эндокриндік жүйелер гомеостаздың біріктіруші механизмдері болып табылады.

Жүйке және гуморальды механизмдердің жалпы реакциясының мысалы ретінде қолайсыз өмір сүру жағдайында дамитын және гомеостаздың бұзылу қаупі туындайтын күйзеліс күйін келтіруге болады. Стресс жағдайында көптеген жүйелердің күйінің өзгеруі байқалады: бұлшықет, тыныс алу, жүрек-тамыр, ас қорыту, сезім мүшелері, қан қысымы, қан құрамы. Бұл өзгерістердің барлығы организмнің жағымсыз факторларға төзімділігін арттыруға бағытталған жеке гомеостатикалық реакциялардың көрінісі болып табылады. Дене күштерін жылдам жұмылдыру стресске қорғаныс реакциясы ретінде әрекет етеді.

«Соматикалық стресс» жағдайында организмнің жалпы қарсылығын арттыру міндеті 13-суретте көрсетілген схема бойынша шешіледі.

Күріш. 13 - дененің жалпы кедергісін арттыру схемасы

Ол өзінің «Дене даналығы» кітабында бұл терминді «дененің тұрақты күйлерінің көпшілігін қолдайтын үйлестірілген физиологиялық процестердің» атауы ретінде енгізді. Кейінірек бұл термин кез келген ашық жүйенің ішкі күйінің тұрақтылығын динамикалық түрде сақтау мүмкіндігіне дейін кеңейтілді. Дегенмен, ішкі ортаның тұрақтылығы идеясын француз ғалымы Клод Бернар 1878 жылы тұжырымдаған.

Негізгі ақпарат

«Гомеостаз» термині биологияда жиі қолданылады. Көп жасушалы организмдер өмір сүруі үшін ішкі ортаның тұрақтылығын сақтау қажет. Көптеген экологтар бұл қағиданың сыртқы ортаға да қатысты екеніне сенімді. Жүйе өз тепе-теңдігін қалпына келтіре алмаса, ол ақырында жұмысын тоқтатуы мүмкін.

Күрделі жүйелер - мысалы, адам ағзасы - тұрақтылықты сақтау және өмір сүру үшін гомеостазға ие болуы керек. Бұл жүйелер тек өмір сүруге ұмтылып қана қоймайды, сонымен қатар олар қоршаған ортадағы өзгерістерге бейімделіп, дамуы керек.

Гомеостаздың қасиеттері

Гомеостатикалық жүйелер келесі қасиеттерге ие:

  • Тұрақсыздықжүйелер: қалай бейімделудің жақсы екенін тексереді.
  • Тепе-теңдікке ұмтылу: жүйелердің бүкіл ішкі, құрылымдық және қызметтік ұйымдастырылуы тепе-теңдікті сақтауға ықпал етеді.
  • Болжамсыздық: белгілі бір әрекеттің нәтижесі күтілгеннен жиі өзгеше болуы мүмкін.
  • Ағзадағы микроэлементтер мен судың мөлшерін реттеу – осморегуляция. Ол бүйректе жүзеге асырылады.
  • Метаболикалық қалдықтарды жою - экскреция. Оны экзокринді органдар – бүйрек, өкпе, тер бездері және асқазан-ішек жолдары жүзеге асырады.
  • Дене температурасын реттеу. Терлеу арқылы температураны төмендету, әртүрлі терморегуляциялық реакциялар.
  • Қандағы глюкоза деңгейін реттеу. Ол негізінен бауыр, инсулин және ұйқы безінен бөлінетін глюкагон арқылы жүзеге асырылады.

Дене тепе-теңдікте болса да, оның физиологиялық күйі динамикалық болуы мүмкін екенін ескеру маңызды. Көптеген организмдерде эндогендік өзгерістер циркадиялық, ультрадиандық және инфрадиандық ырғақ түрінде байқалады. Сонымен, гомеостаз кезінде де дене температурасы, қан қысымы, жүрек соғу жиілігі және көптеген метаболикалық көрсеткіштер әрқашан тұрақты деңгейде емес, уақыт өте өзгереді.

Гомеостаз механизмдері: кері байланыс

Айнымалылар өзгерген кезде жүйе жауап беретін кері байланыстың екі негізгі түрі бар:

  1. Жүйе өзгеру бағытын кері қайтаратындай жауап беретін реакцияда көрсетілген теріс кері байланыс. Кері байланыс жүйенің тұрақтылығын сақтауға қызмет ететіндіктен, бұл гомеостазды сақтауға мүмкіндік береді.
    • Мысалы, адам ағзасындағы көмірқышқыл газының концентрациясы жоғарылағанда, өкпеге олардың белсенділігін арттыру және көмірқышқыл газын көбірек шығару туралы сигнал келеді.
    • Терморегуляция теріс кері байланыстың тағы бір мысалы болып табылады. Дене температурасы көтерілгенде (немесе төмендегенде) терідегі және гипоталамустағы терморецепторлар өзгерісті тіркеп, мидан сигнал береді. Бұл сигнал, өз кезегінде, реакцияны тудырады - температураның төмендеуі (немесе жоғарылауы).
  2. Айнымалының өзгеруін арттыру арқылы көрсетілетін оң кері байланыс. Оның тұрақсыздандыратын әсері бар, сондықтан гомеостазға әкелмейді. Табиғи жүйелерде оң кері байланыс сирек кездеседі, бірақ оның қолданылуы да бар.
    • Мысалы, нервтерде шекті электрлік потенциал әлдеқайда үлкен әрекет потенциалын тудырады. Қанның ұюы және туу оқиғалары оң пікірлердің басқа мысалдары болып табылады.

Серпімді жүйелер кері байланыстың екі түрінің комбинациясын қажет етеді. Теріс кері байланыс гомеостатикалық күйге оралуға мүмкіндік берсе, оң кері байланыс гомеостаздың мүлде жаңа (және, мүмкін, аз қалаусыз) күйіне өту үшін пайдаланылады – бұл жағдай «меттұрақтылық» деп аталады. Мұндай апатты өзгерістер, мысалы, мөлдір суы бар өзендерде қоректік заттардың жоғарылауы кезінде болуы мүмкін, бұл жоғары эвтрофикацияның гомеостатикалық жағдайына (арнаның балдырлармен шамадан тыс өсуі) және бұлыңғырлыққа әкеледі.

Экологиялық гомеостаз

Күшті жанартау атқылауынан кейін бұзылған экожүйелерде немесе субклимакс биологиялық қауымдастықтарда, мысалы, Кракатоа аралында, осы аралдағы барлық тіршілік сияқты, алдыңғы орман шарықтау экожүйесінің гомеостазының күйі жойылды. Атқылаудан кейінгі жылдар ішінде Кракатоа экологиялық өзгерістер тізбегінен өтті, онда өсімдіктер мен жануарлардың жаңа түрлері бір-бірін алмастырды, бұл биоәртүрлілікке және нәтижесінде климаттық қауымдастыққа әкелді. Кракатоаға экологиялық сабақтастық бірнеше кезеңде өтті. Менопаузаға әкелетін сукцессияның толық тізбегі консервация деп аталады. Кракатоа мысалында, атқылаудан кейін жүз жыл өткенде тіркелген сегіз мың түрлі түрі бар осы аралда пайда болған шарықтау қауымдастығы ондағы тіршілікті жойды. Деректер позиция біраз уақыт гомеостазда болатынын растайды, ал жаңа түрлердің пайда болуы өте тез ескілердің тез жойылуына әкеледі.

Кракатоа және басқа да бұзылған немесе таза экожүйелердің жағдайы ізашар түрлердің бастапқы отарлауы оң кері байланысқа негізделген көбею стратегиялары арқылы жүзеге асырылатынын көрсетеді, онда түрлер таралып, мүмкіндігінше көп ұрпақ береді, бірақ аз немесе мүлдем инвестициясыз. әр адамның жетістігі.... Мұндай түрлерде қарқынды даму және бірдей тез құлдырау байқалады (мысалы, эпидемия арқылы). Экожүйе шарықтау шегіне жақындаған кезде мұндай түрлер теріс кері байланыс арқылы өз ортасының нақты жағдайларына бейімделетін күрделірек шарықтау шегіне жеткен түрлермен ауыстырылады. Бұл түрлер экожүйенің әлеуетті мүмкіндіктерімен мұқият бақыланады және басқа стратегияны ұстанады - ұрпақты болу жетістігінде өзінің ерекше экологиялық ұясының микроортасына көбірек энергия жұмсалатын кішірек ұрпақтарды өндіру.

Даму пионер қауымдастығынан басталып, шарықтау қоғамдастығымен аяқталады. Бұл шарықтау шегі флора мен фауна жергілікті ортамен тепе-теңдікте болғанда қалыптасады.

Мұндай экожүйелер гетерархияларды құрайды, онда бір деңгейде гомеостаз басқа күрделі деңгейде гомеостаздық процестерге ықпал етеді. Мысалы, жетілген тропикалық ағаштан жапырақтардың жоғалуы жаңа өсу үшін кеңістік жасайды және топырақты байытады. Сонымен қатар, тропикалық ағаш жарықтың төменгі деңгейлерге қол жеткізуін азайтады және басқа түрлердің басып кіруіне жол бермейді. Бірақ ағаштар да жерге түседі және орманның дамуы ағаштардың тұрақты өзгеруіне, бактериялар, жәндіктер, саңырауқұлақтар жүргізетін қоректік заттардың айналымына байланысты. Сол сияқты, мұндай ормандар микроклиматтарды немесе экожүйенің гидрологиялық циклдерін реттеу сияқты экологиялық процестерді жеңілдетеді және бірнеше әртүрлі экожүйелер биологиялық аймақта өзеннің дренаждық гомеостазын сақтау үшін өзара әрекеттесе алады. Биологиялық аймақтардың өзгермелілігі биологиялық аймақтың немесе биоманың гомеостатикалық тұрақтылығында да рөл атқарады.

Биологиялық гомеостаз

Гомеостаз тірі ағзалардың іргелі сипаттамасы ретінде әрекет етеді және ішкі ортаны қолайлы шектерде сақтау деп түсініледі.

Организмнің ішкі ортасына дене сұйықтықтары – қан плазмасы, лимфа, жасуша аралық зат және жұлын сұйықтығы жатады. Бұл сұйықтықтардың тұрақтылығын сақтау организмдер үшін өте маңызды, ал оның болмауы генетикалық материалдың бұзылуына әкеледі.

Адам ағзасындағы гомеостаз

Дене сұйықтықтарының өмірді қамтамасыз ету қабілетіне әртүрлі факторлар әсер етеді. Оларға температура, тұздылық, қышқылдық және қоректік заттардың концентрациясы – глюкоза, әртүрлі иондар, оттегі, ал қалдықтар – көмірқышқыл газы мен зәр сияқты параметрлер жатады. Бұл параметрлер дененің тірі қалуын қамтамасыз ететін химиялық реакцияларға әсер ететіндіктен, оларды қажетті деңгейде ұстау үшін кіріктірілген физиологиялық механизмдер бар.

Гомеостазды бұл бейсаналық бейімделулердің себебі деп санауға болмайды. Мұны олардың негізгі себебі ретінде емес, бірге әрекет ететін көптеген қалыпты процестердің жалпы сипаттамасы ретінде қабылдау керек. Оның үстіне, бұл модельге сәйкес келмейтін көптеген биологиялық құбылыстар бар - мысалы, анаболизм.

Басқа аймақтар

Гомеостаз басқа салаларда да қолданылады.

Актуарий бұл туралы айта алады қауіпті гомеостаз, онда, мысалы, көлігінде кептеліске қарсы тежегіштері бар адамдар, олар жоқ адамдарға қарағанда қауіпсіз жағдайда емес, өйткені бұл адамдар қауіпті көлікпен қауіпсіз көлікті бейсаналық түрде өтейді. Себебі, кейбір тежеу ​​механизмдері – мысалы, қорқыныш – жұмысын тоқтатады.

Әлеуметтанушылар мен психологтар айта алады стресстік гомеостаз- популяцияның немесе жеке адамның белгілі бір стресс деңгейінде қалуға ұмтылысы, егер стресстің «табиғи» деңгейі жеткіліксіз болса, жиі жасанды күйзеліс тудырады.

мысалдары

  • Терморегуляция
    • Дене температурасы тым төмен болса, қаңқа бұлшықеттерінің треморы пайда болуы мүмкін.
    • Термогенездің тағы бір түрі жылу шығару үшін майлардың ыдырауын қамтиды.
    • Терлеу булану арқылы денені салқындатады.
  • Химиялық реттеу
    • Ұйқы безі қандағы глюкоза деңгейін бақылау үшін инсулин мен глюкагон шығарады.
    • Өкпе оттегін алады, көмірқышқыл газын шығарады.
    • Бүйрек зәрді шығарады және денедегі су мен бірқатар иондардың деңгейін реттейді.

Бұл органдардың көпшілігі гипоталамус-гипофиздік жүйенің гормондарымен басқарылады.

да қараңыз


Викимедиа қоры. 2010.

Синонимдер:

Басқа сөздіктерде «Гомеостаз» деген не екенін қараңыз:

    Гомеостаз... Орфографиялық сөздік-анықтамалық

    гомеостаз- тірі ағзалардың өзін-өзі реттеуінің жалпы принципі. Перлс бұл тұжырымдаманың маңыздылығын өзінің «Гештальт тәсілі және терапияның көз куәгері» атты еңбегінде қатты атап көрсетеді. Қысқаша түсіндірме психологиялық психиатриялық сөздік. Ред. Игишева. 2008 ... Үлкен психологиялық энциклопедия

    Гомеостаз (грек тілінен. Ұқсас, сол күй), оның параметрлерін және физиологиясын сақтау үшін органның қасиеті. def функциялары. int тұрақтылығына негізделген диапазон. алаңдататын әсерлерге қатысты организмнің қоршаған ортасы ... Философиялық энциклопедия

Биологияда бұл организмнің ішкі ортасының тұрақтылығын сақтау.
Гомеостаз белгілі бір параметрлердің (гомеостатикалық константалардың) берілген мәннен ауытқуына организмнің сезімталдығына негізделген. Гомеостатикалық параметрдің рұқсат етілген ауытқуларының шектері ( гомеостатикалық тұрақты) кең немесе тар болуы мүмкін. Тар шектеулер: дене температурасы, қан рН, қан глюкозасы. Кең шектеулер: қан қысымы, дене салмағы, қандағы аминқышқылдарының концентрациясы.
Арнайы интраорганизмдік рецепторлар ( интерорецепторлар) гомеостатикалық параметрлердің берілген шектерден ауытқуына реакция. Мұндай интерорецепторлар таламустың, гипоталамустың ішінде, қантамырларда және мүшелерде кездеседі. Параметрлердің ауытқуына жауап ретінде олар қалпына келтіретін гомеостатикалық реакцияларды тудырады.

Гомеостаздың ішкі реттелуі үшін нейроэндокриндік гомеостатикалық реакциялардың жалпы механизмі

Гомеостатикалық константаның параметрлері ауытқиды, интерорецепторлар қоздырады, содан кейін гипоталамустың сәйкес орталықтары қоздырады, олар гипоталамустың сәйкес либериндер шығаруын ынталандырады. Либериндердің әсеріне жауап ретінде гипофиз гормондары шығарылады, содан кейін олардың әсерінен басқа ішкі секреция бездерінің гормондары шығарылады. Ішкі секреция бездерінен қанға бөлінетін гормондар ағзалар мен тіндердің зат алмасуын және жұмыс режимін өзгертеді. Нәтижесінде мүшелер мен тіндердің жұмыс істеуінің қалыптасқан жаңа режимі өзгертілген параметрлерді алдыңғы белгіленген мәнге жылжытады және гомеостатикалық константаның мәнін қалпына келтіреді. Бұл гомеостатикалық константаларды ауытқу кезінде қалпына келтірудің жалпы принципі.

2. Бұл функционалдық жүйке орталықтарында бұл константалардың нормадан ауытқуы анықталады. Белгіленген шектерде тұрақты шамалардың ауытқуы функционалдық орталықтардың өздерінің реттеушілік мүмкіндіктері есебінен жойылады.

3. Дегенмен, кез келген гомеостатикалық константа рұқсат етілген шектен жоғары немесе төмен ауытқыса, функционалдық орталықтар қозуды жоғары жібереді: жылы «қажет орталықтар» гипоталамус. Бұл гомеостаздың ішкі нейрогуморальды реттелуінен сыртқы – мінез-құлыққа ауысу үшін қажет.

4. Гипоталамустың сол немесе басқа қажеттілік орталығының қозуы субъективті түрде бір нәрсеге: тамаққа, суға, ыстыққа, суыққа немесе жыныстық қатынасқа қажеттілік ретінде бастан кешіретін сәйкес функционалдық жағдайды қалыптастырады. Қанағаттанбаудың белсендіруші және ынталандырушы психоэмоционалды күйі пайда болады.

5. Мақсатты мінез-құлықты ұйымдастыру үшін басымдық ретінде қажеттіліктердің біреуін ғана таңдап, оны қанағаттандыратын жұмыс доминантты құру қажет. Бұл жерде басты рөлді мидың бадамша бездері (Corpus amygdoloideum) атқарады деп есептеледі. Гипоталамус қалыптастыратын қажеттіліктердің бірінің негізінде амигдала тек осы таңдалған қажеттілікті қанағаттандыру үшін мақсатты мінез-құлықты ұйымдастыратын жетекші мотивацияны жасайды екен.

6. Келесі кезеңді дайындық мінез-құлқының триггері деп санауға болады, немесе қозғаушы тітіркендіргішке жауап ретінде атқарушы рефлекстің іске қосылу ықтималдығын арттыруы тиіс жетек-рефлекс. Қозғалыс рефлексі денені ағымдағы қажеттілікті қанағаттандыру үшін қолайлы нысанды табу ықтималдығы жоғарылайтын жағдайды жасауға ынталандырады. Бұл, мысалы, азық-түлікке немесе суға бай жерге көшу немесе жетекші қажеттілікке байланысты жыныстық серіктес болуы мүмкін. Егер қол жеткізілген жағдайда белгілі бір басым қажеттілікті қанағаттандыруға жарамды белгілі бір объект табылса, ол осы нақты объектінің көмегімен қажеттілікті қанағаттандыруға бағытталған атқарушы рефлекторлық мінез-құлықты іске қосады.

© 2014-2018 Сазонов В.Ф. © 2014-2016 kineziolog.bodhy.ru ..

Гомеостаз жүйелері - гомеостаз туралы толық білім беру ресурсы.