Gomeostazni nima ushlab turadi. Gomeostaz va uning biotizimlar tashkil etilishining turli darajalarida namoyon bo'lishi

Gomeostaz(Qadimgi yunoncha ὁmoiosos - bir xil, o'xshash va stis - tik turish, harakatsizlik) - o'z-o'zini tartibga solish, ochiq tizimning muvofiqlashtirilgan dinamik reaktsiyalar orqali o'z ichki holatining barqarorligini saqlab turish qobiliyati. Tizimning o'zini ko'paytirish, yo'qolgan muvozanatni tiklash, tashqi muhitning qarshiligini engish istagi. Populyatsiya gomeostazi - bu populyatsiyaning o'z individlarining ma'lum sonini uzoq vaqt saqlab turish qobiliyati.

Umumiy ma'lumot

Gomeostaz xususiyatlari

• Beqarorlik
• Muvozanatga intilish
• Oldindan oldindan aytib bo'lmaydigan

• Ratsionga qarab bazal metabolizm tezligini tartibga solish.

Asosiy maqola: qayta aloqa

Ekologik gomeostaz

Biologik gomeostaz

Hujayra gomeostazi

Hujayraning kimyoviy faolligini tartibga solishga bir qator jarayonlar orqali erishiladi, ular orasida sitoplazmaning o'zi tuzilishining o'zgarishi, shuningdek, fermentlarning tuzilishi va faolligi alohida ahamiyatga ega. Avtoregulyatsiya harorat, kislotalilik, substrat konsentratsiyasi va ba'zi makro va mikroelementlarning mavjudligiga bog'liq. Gomeostazning hujayra mexanizmlari to'qimalar yoki organlarning yaxlitligi buzilgan taqdirda tabiiy ravishda o'lik hujayralarni tiklashga qaratilgan.

Regeneratsiya-zarur funktsional faoliyatni ta'minlashga qaratilgan tananing tarkibiy elementlarini yangilash va zararlangandan keyin ularning sonini tiklash jarayoni

Qayta tiklanadigan javobga qarab sutemizuvchilar to'qimalari va organlarini 3 guruhga bo'lish mumkin:

1) hujayra regeneratsiyasi bilan tavsiflangan to'qimalar va organlar (suyaklar, bo'shashgan biriktiruvchi to'qima, gematopoetik tizim, endoteliy, mezoteliy, oshqozon-ichak traktining shilliq pardalari, nafas olish yo'llari va genitouriya tizimi)

2) hujayra va hujayra ichidagi regeneratsiya bilan tavsiflangan to'qimalar va organlar (jigar, buyraklar, o'pkalar, silliq va skelet mushaklari, avtonom asab tizimi, oshqozon osti bezi, endokrin tizim)

3) asosan yoki faqat hujayra ichidagi regeneratsiya bilan tavsiflangan to'qimalar (markaziy asab tizimining miyokard va ganglion hujayralari)

Evolyutsiya jarayonida regeneratsiyaning 2 turi shakllangan: fiziologik va reparativ.

Boshqa hududlar

Aktuariy bu haqda gapirishi mumkin gomeostaz xavfi, bunda, masalan, o'z mashinasida blokirovkaga qarshi tormoz tizimi o'rnatilgan odamlar, u yo'q bo'lganlarga qaraganda xavfsizroq holatda emas, chunki bu odamlar ongsiz ravishda xavfli haydash bilan xavfsizroq mashinani qoplaydi. Buning sababi shundaki, ba'zi cheklash mexanizmlari - masalan, qo'rquv - o'z faoliyatini to'xtatadi.

stress gomeostazi

ga misollar

• Termoregulyatsiya
  • Tana harorati juda past bo'lsa, skelet mushaklarining titrashi mumkin.
• Kimyoviy tartibga solish

Manbalari

1. O.-Ya.L.Bekish. Tibbiy biologiya. - Minsk: Urajay, 2000 .-- 520 b. - ISBN 985-04-0336-5.

Mavzu № 13. Gomeostaz, uni tartibga solish mexanizmlari.

Tana ochiq o'zini o'zi boshqarish tizimi sifatida.

Tirik organizm asab, ovqat hazm qilish, nafas olish, chiqarish va boshqalar orqali atrof-muhit bilan bog'langan ochiq tizimdir.

Oziq-ovqat, suv bilan metabolizm jarayonida, gaz almashinuvi jarayonida organizmga turli xil kimyoviy birikmalar kiradi, ular organizmda o'zgarishlarga uchraydi, tananing tuzilishiga kiradi, lekin doimiy qolmaydi. Assimilyatsiya qilingan moddalar parchalanadi, energiya chiqaradi, parchalanish mahsulotlari tashqi muhitga chiqariladi. Vayron qilingan molekula yangisi bilan almashtiriladi va hokazo.

Tana ochiq, dinamik tizimdir. Doimiy o'zgaruvchan muhitda organizm ma'lum vaqt davomida barqaror holatni saqlaydi.

Gomeostaz tushunchasi. Tirik tizimlar gomeostazining umumiy qonuniyatlari.

Gomeostaz - tirik organizmning ichki muhitning nisbiy dinamik barqarorligini saqlash xususiyati. Gomeostaz kimyoviy tarkibning nisbiy doimiyligi, osmotik bosim, asosiy fiziologik funktsiyalarning barqarorligida ifodalanadi. Gomeostaz o'ziga xos va genotipga bog'liq.

Organizmning individual xususiyatlarining yaxlitligini saqlash eng umumiy biologik qonuniyatlardan biridir. Bu qonun nasllarning vertikal qatorida ko'payish mexanizmlari bilan va shaxsning butun hayoti davomida - gomeostaz mexanizmlari bilan ta'minlanadi.

Gomeostaz hodisasi - bu organizmning evolyutsion rivojlangan, irsiy jihatdan o'zgarmas normal atrof-muhit sharoitlariga moslashish xususiyati. Biroq, bu shartlar oddiy diapazondan tashqarida qisqa muddatli yoki uzoq muddatli bo'lishi mumkin. Bunday hollarda moslashish hodisalari nafaqat ichki muhitning odatiy xususiyatlarining tiklanishi, balki funktsiyalarning qisqa muddatli o'zgarishi (masalan, yurak faoliyati ritmining oshishi va yurak faoliyatining kuchayishi) bilan tavsiflanadi. mushaklarning kuchayishi bilan nafas olish harakatlarining chastotasi). Gomeostaz javoblari quyidagilarga yo'naltirilishi mumkin:

ma'lum barqaror holat darajasini saqlab turish;

zararli omillar ta'sirini yo'q qilish yoki cheklash;

organizm va uning mavjudligi o'zgargan sharoitlarda atrof-muhit o'rtasidagi o'zaro ta'sirning optimal shakllarini ishlab chiqish yoki saqlash. Bu jarayonlarning barchasi moslashishni belgilaydi.

Demak, gomeostaz tushunchasi nafaqat organizmning turli fiziologik konstantalarining ma'lum doimiyligini, balki nafaqat normal sharoitlarda, balki o'zgaruvchan sharoitlarda ham organizmning birligini ta'minlovchi fiziologik jarayonlarning moslashish va muvofiqlashtirish jarayonlarini ham o'z ichiga oladi. uning mavjudligi.

Gomeostazning asosiy komponentlarini K. Bernard aniqlagan va ularni uch guruhga bo'lish mumkin:

A. Hujayra ehtiyojlarini ta'minlovchi moddalar:

Energiyaning shakllanishi, o'sishi va tiklanishi uchun zarur bo'lgan moddalar - glyukoza, oqsillar, yog'lar.

NaCl, Ca va boshqa noorganik moddalar.

Kislorod.

Ichki sekretsiya.

B. Hujayra faoliyatiga ta'sir etuvchi ekologik omillar:

Osmotik bosim.

Harorat.

Vodorod ionlarining kontsentratsiyasi (pH).

B. Strukturaviy va funksional uyg‘unlikni ta’minlash mexanizmlari:

Irsiyat.

Regeneratsiya.

Immunobiologik reaktivlik.

Biologik tartibga solish printsipi organizmning ichki holatini (uning tarkibini), shuningdek, ontogenez va filogenez bosqichlari o'rtasidagi munosabatlarni ta'minlaydi. Bu tamoyil keng tarqalganligini isbotladi. Uni o'rganishda kibernetika paydo bo'ldi - yovvoyi tabiatdagi, insoniyat jamiyati va sanoatdagi murakkab jarayonlarni maqsadli va maqbul boshqarish haqidagi fan (Berg I.A., 1962).

Tirik organizm - bu tashqi va ichki muhitning ko'plab o'zgaruvchilari o'zaro ta'sir qiladigan murakkab boshqariladigan tizim. Barcha tizimlar uchun umumiy narsa - mavjudligi kiritish o'zgaruvchilar, ular tizimning xususiyatlari va xatti-harakatlarining qonuniyatlariga qarab, aylantiriladi dam olish kunlari o'zgaruvchilar (10-rasm).

Guruch. 10 - Tirik tizimlar gomeostazining umumiy sxemasi

Chiqish o'zgaruvchilari kirish va tizim xatti-harakatlari qonunlariga bog'liq.

Chiqish signalining tizimning boshqaruv qismiga ta'siri deyiladi fikr-mulohaza , o'z-o'zini tartibga solishda katta ahamiyatga ega (gomeostatik reaktsiya). Farqlash salbiy vaijobiy fikr-mulohaza.

Salbiy teskari aloqa kirish signalining ta'sirini chiqish signalining qiymati bo'yicha printsipga muvofiq kamaytiradi: "qanchalik ko'p (chiqishda), kamroq (kirishda)." Bu tizimning gomeostazini tiklashga yordam beradi.

Da ijobiy teskari aloqa, kirish signalining qiymati printsipga ko'ra ortadi: "qanchalik ko'p (chiqishda), shunchalik ko'p (kirishda)." Bu gomeostazning buzilishiga olib keladigan dastlabki holatdan kelib chiqadigan og'ishlarni kuchaytiradi.

Biroq, o'z-o'zini tartibga solishning barcha turlari bir xil printsipga muvofiq ishlaydi: tuzatish mexanizmlarini faollashtirish uchun rag'bat bo'lib xizmat qiladigan dastlabki holatdan o'z-o'zidan og'ish. Shunday qilib, normal qon pH 7,32 - 7,45. PH ning 0,1 ga o'zgarishi yurak faoliyatining buzilishiga olib keladi. Bu tamoyil P.K.Anoxin tomonidan tasvirlangan. 1935 yilda va adaptiv reaktsiyalarni amalga oshirishga xizmat qiluvchi teskari aloqa printsipi deb ataladi.

Gomeostatik reaksiyaning umumiy printsipi(Anoxin: "Funktsional tizimlar nazariyasi"):

boshlang'ich darajadan og'ish → signal → qayta aloqa printsipi bo'yicha tartibga solish mexanizmlarini faollashtirish → o'zgarishlarni tuzatish (normalizatsiya).

Shunday qilib, jismoniy ish paytida qonda CO 2 kontsentratsiyasi oshadi → pH kislotali tomonga o'tadi → signal medulla oblongatasining nafas olish markaziga kiradi → markazdan qochma nervlar qovurg'alararo mushaklarga impuls o'tkazadi va nafas chuqurlashadi → CO ning pasayishi Qonda 2, pH tiklanadi.

Gomeostazni molekulyar-genetik, hujayra, organizm, populyatsiyaga xos va biosfera darajalarida tartibga solish mexanizmlari.

Tartibga soluvchi gomeostatik mexanizmlar genetik, hujayrali va tizimli (organizm, populyatsiyaga xos va biosfera) darajada ishlaydi.

Gen mexanizmlari gomeostaz. Organizm gomeostazining barcha hodisalari genetik jihatdan aniqlanadi. Birlamchi gen mahsulotlari darajasida allaqachon to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlik mavjud - "bitta strukturaviy gen - bitta polipeptid zanjiri". Bundan tashqari, DNK nukleotidlari ketma-ketligi va polipeptid zanjirining aminokislotalar ketma-ketligi o'rtasida kollinear yozishmalar mavjud. Organizmning individual rivojlanishining irsiy dasturi turga xos xususiyatlarni doimiy emas, balki o'zgaruvchan muhit sharoitida, irsiy jihatdan aniqlangan reaktsiya tezligi doirasida shakllantirishni ta'minlaydi. Ikki zanjirli DNK uning replikatsiyasi va tiklanish jarayonlarida muhim ahamiyatga ega. Ikkalasi ham genetik materialning ishlashi barqarorligini ta'minlash bilan bevosita bog'liq.

Genetika nuqtai nazaridan gomeostazning elementar va tizimli ko'rinishlarini ajratish mumkin. Gomeostazning elementar ko'rinishlariga misollar: o'n uchta qon ivish omillarining gen nazorati, transplantatsiya qilish imkonini beruvchi to'qimalar va organlarning gisto-muvofiqligini gen nazorati.

Transplantatsiya qilingan joy deyiladi payvand qilish. Transplantatsiya uchun to'qima olinadigan organizm donor , va qaysi biri transplantatsiya qilinadi - oluvchi . Transplantatsiyaning muvaffaqiyati tananing immunologik reaktsiyalariga bog'liq. Otologik transplantatsiya, singenik transplantatsiya, allotransplantatsiya va ksenotransplantatsiyani farqlang.

Avtotransplantatsiya - Xuddi shu organizmdan to'qimalarni transplantatsiya qilish. Bunday holda, greftning oqsillari (antigenlari) qabul qiluvchining oqsillaridan farq qilmaydi. Immunologik reaktsiya yuzaga kelmaydi.

Singenik transplantatsiya bir xil genotipli bir xil egizaklarda amalga oshiriladi.

Allotransplantatsiya – bir xil turga mansub to'qimalarni bir individdan boshqasiga ko'chirib o'tkazish. Donor va retsipient antigenlarda farqlanadi, shuning uchun yuqori hayvonlarda to'qimalar va organlarning uzoq vaqt o'tishi kuzatiladi.

Ksenotransplantatsiya - donor va retsipient har xil turdagi organizmlarga tegishli. Ushbu turdagi transplantatsiya ba'zi umurtqasiz hayvonlarda muvaffaqiyatli bo'ladi, lekin yuqori hayvonlarda bunday transplantlar ildiz otmaydi.

Transplantatsiyada, hodisasi immunologik bardoshlik (to'qimalarning mosligi). To'qimalarning transplantatsiyasi (immunosupressiya) holatida immunitetni bostirishga erishiladi: immunitet tizimining faoliyatini bostirish, radiatsiya, anti-limfotik sarum, buyrak usti korteksining gormonlari, kimyoviy preparatlar - antidepressantlar (imuran) ni kiritish. Asosiy vazifa nafaqat immunitetni, balki transplantatsiya immunitetini ham bostirishdir.

Transplantatsiya immuniteti donor va qabul qiluvchining genetik konstitutsiyasi bilan belgilanadi. Transplantatsiya qilingan to'qimalarga reaktsiyaga sabab bo'lgan antigenlarning sintezi uchun mas'ul bo'lgan genlar to'qimalarning mos kelmasligi genlari deb ataladi.

Odamlarda gistokompozitsiyaning asosiy genetik tizimi HLA (inson leykotsitlari antijeni) tizimidir. Antijenler leykotsitlar yuzasida juda yaxshi ifodalanadi va antiserumlar yordamida aniqlanadi. Odam va hayvonlarda tizim tuzilishining rejasi bir xil. HLA tizimining genetik lokusu va allellarini tavsiflash uchun yagona terminologiya qabul qilingan. Antijenler belgilanadi: HLA-A 1; HLA-A 2 va boshqalar. Aniq aniqlanmagan yangi antijenler W (Ish) bilan belgilanadi. HLA tizimining antijenlari 2 guruhga bo'linadi: SD va LD (11-rasm).

SD guruhining antigenlari serologik usullar bilan aniqlanadi va HLA tizimining 3 ta subloki genlari bilan aniqlanadi: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

Guruch. 11 - HLA asosiy irsiy tizimi insonning gistologik muvofiqligi

LD - antijenler oltinchi xromosomaning HLA-D sublokusu tomonidan nazorat qilinadi va leykotsitlarni aralash kultura usuli bilan aniqlanadi.

Inson HLA antijenlarini boshqaradigan genlarning har biri juda ko'p miqdordagi allellarga ega. Shunday qilib, sublocus HLA-A - 19 antijeni nazorat qiladi; HLA-B - 20; HLA-C - 5 "ishchi" antijenler; HLA-D - 6. Shunday qilib, odamlarda 50 ga yaqin antijen allaqachon topilgan.

HLA tizimining antigenik polimorfizmi birining ikkinchisidan kelib chiqishi va ular orasidagi yaqin genetik aloqaning natijasidir. Transplantatsiya uchun HLA antijeni bo'yicha donor va qabul qiluvchining identifikatori zarur. Tizimning 4 ta antijeni bilan bir xil bo'lgan buyrak transplantatsiyasi 70% omon qolish darajasini ta'minlaydi; 3 - 60%; 2 - 45%; Har biri 1-25%.

Transplantatsiya uchun donor va qabul qiluvchini tanlashga rahbarlik qiladigan maxsus markazlar mavjud, masalan, Gollandiyada - "Eurotransplant". HLA antigenini tiplash Belarus Respublikasida ham amalga oshiriladi.

Hujayra mexanizmlari gomeostaz to'qima hujayralarini, a'zolarni yaxlitligi buzilgan taqdirda tiklashga qaratilgan. Buzilmaydigan biologik tuzilmalarni tiklashga qaratilgan jarayonlar majmui deyiladi regeneratsiya. Bu jarayon barcha darajalar uchun xosdir: oqsillarning yangilanishi, hujayra organellalarining tarkibiy qismlari, butun organellalar va hujayralarning o'zlari. Shikastlanish yoki asab yorilishidan keyin organlar faoliyatini tiklash, jarohatni bitish tibbiyot uchun bu jarayonlarni o'zlashtirish nuqtai nazaridan muhim ahamiyatga ega.

To'qimalarni qayta tiklash qobiliyatiga ko'ra 3 guruhga bo'linadi:

Xarakterli bo'lgan to'qimalar va organlar uyali regeneratsiya (suyaklar, bo'shashgan biriktiruvchi to'qima, gematopoetik tizim, endoteliy, mezoteliy, ichak shilliq pardalari, nafas olish yo'llari va genitouriya tizimi.

Xarakterli bo'lgan to'qimalar va organlar hujayrali va hujayra ichidagi regeneratsiya (jigar, buyraklar, o'pkalar, silliq va skelet mushaklari, avtonom asab tizimi, endokrin, oshqozon osti bezi).

Asosan bo'lgan matolar hujayra ichidagi regeneratsiya (miyokard) yoki faqat hujayra ichidagi regeneratsiya (markaziy asab tizimining ganglion hujayralari). U elementar tuzilmalarni yig'ish yoki ularni bo'lish (mitoxondriyalar) orqali makromolekulalar va hujayra organellalarini tiklash jarayonlarini qamrab oladi.

Evolyutsiya jarayonida regeneratsiyaning 2 turi shakllangan fiziologik va reparativ .

Fiziologik regeneratsiya - Bu hayot davomida tana elementlarini tiklashning tabiiy jarayoni. Masalan, eritrotsitlar va leykotsitlarni tiklash, terining, sochlarning epiteliyasini o'zgartirish, sut tishlarini doimiy tishlarga almashtirish. Ushbu jarayonlarga tashqi va ichki omillar ta'sir ko'rsatadi.

Reparativ regeneratsiya - Bu shikastlanish yoki shikastlanish paytida yo'qolgan organlar va to'qimalarni tiklash. Jarayon mexanik shikastlanishlar, kuyishlar, kimyoviy yoki radiatsiyaviy shikastlanishlar, shuningdek kasalliklar va jarrohlik operatsiyalari natijasida yuzaga keladi.

Reparativ regeneratsiya quyidagilarga bo'linadi tipik (gomomorfoz) va atipik (heteromorfoz). Birinchi holda, olib tashlangan yoki yo'q qilingan organ qayta tiklanadi, ikkinchisida olib tashlangan organ o'rnida boshqasi rivojlanadi.

Atipik regeneratsiya umurtqasiz hayvonlarda ko'proq uchraydi.

Regeneratsiya gormonlar tomonidan rag'batlantiriladi gipofiz bezi va qalqonsimon bez . Qayta tiklashning bir necha yo'li mavjud:

Epimorfoz yoki to'liq regeneratsiya - yara yuzasining tiklanishi, bir qismini butun bo'lib tugallanishi (masalan, kaltakesakda dumning, tritonda oyoq-qo'llarining qayta o'sishi).

Morfollaksis - organning qolgan qismini butunlay qayta qurish, faqat kichikroq. Bu usul eskining qoldiqlaridan yangisini qayta qurish (masalan, tarakandagi a'zoni tiklash) bilan tavsiflanadi.

Endomorfoz - to'qimalar va organlarning hujayra ichidagi qayta tuzilishi tufayli tiklanish. Hujayralar sonining ko'payishi va ularning kattaligi tufayli organning massasi asl nusxaga yaqinlashadi.

Umurtqali hayvonlarda reparativ regeneratsiya quyidagi shaklda amalga oshiriladi:

To'liq regeneratsiya - zararlangandan keyin asl to'qimalarni tiklash.

Regenerativ gipertrofiya ichki organlarning o'ziga xos xususiyati. Bunday holda, yara yuzasi chandiq bilan davolanadi, olib tashlangan joy qayta o'smaydi va organning shakli tiklanmaydi. Organning qolgan qismining massasi hujayralar sonining ko'payishi va ularning kattaligi tufayli ortadi va asl qiymatiga yaqinlashadi. Shunday qilib, sutemizuvchilarda jigar, o'pka, buyraklar, buyrak usti bezlari, oshqozon osti bezi, so'lak, qalqonsimon bezlar yangilanadi.

Hujayra ichidagi kompensatsion giperplaziya hujayraning ultrastrukturalari. Bunday holda, shikastlanish joyida chandiq hosil bo'ladi va asl massaning tiklanishi hujayra ichidagi tuzilmalarning (asab to'qimasi) o'sishi (giperplaziyasi) asosida emas, balki hujayralar hajmining ko'payishi tufayli sodir bo'ladi. .

Tizimli mexanizmlar tartibga solish tizimlarining o'zaro ta'siri bilan ta'minlanadi: asabiy, endokrin va immun .

Asabni tartibga solish markaziy asab tizimi tomonidan amalga oshiriladi va muvofiqlashtiriladi. Hujayra va to'qimalarga kiradigan nerv impulslari nafaqat hayajonni keltirib chiqaradi, balki kimyoviy jarayonlarni, biologik faol moddalar almashinuvini ham tartibga soladi. Hozirgi vaqtda 50 dan ortiq neyrogormonlar ma'lum. Shunday qilib, gipotalamusda gipofiz bezining faoliyatini tartibga soluvchi vazopressin, oksitotsin, liberinlar va statinlar ishlab chiqariladi. Gomeostazning tizimli ko'rinishlariga misollar harorat va qon bosimining barqarorligini ta'minlashdir.

Gomeostaz va moslashish nuqtai nazaridan asab tizimi tanadagi barcha jarayonlarning asosiy tashkilotchisi hisoblanadi. Moslashuvning negizida organizmlarni atrof-muhit sharoitlari bilan muvozanatlash, N.P. Pavlov, refleks jarayonlari mavjud. Gomeostatik tartibga solishning turli darajalari o'rtasida tananing ichki jarayonlarini tartibga solish tizimida ma'lum bir ierarxik bo'ysunish mavjud (12-rasm).

miya yarim korteksi va miya qismlari

fikr-mulohazaga asoslangan o'z-o'zini tartibga solish

periferik neyro-regulyatsiya jarayonlari, mahalliy reflekslar

Gomeostazning hujayra va to'qimalar darajasi

Guruch. 12. - Organizmning ichki jarayonlarini tartibga solish tizimidagi ierarxik bo'ysunish.

Eng asosiy daraja hujayra va to'qimalar darajasining gomeostatik tizimlaridan iborat. Ularning tepasida mahalliy reflekslar kabi periferik asabni tartibga solish jarayonlari mavjud. Keyinchalik bu ierarxiyada turli xil "teskari aloqa" kanallari bilan ma'lum fiziologik funktsiyalarning o'zini o'zi boshqarish tizimlari mavjud. Ushbu piramidaning yuqori qismini miya yarim korteksi va miya egallaydi.

Murakkab ko'p hujayrali organizmda to'g'ridan-to'g'ri va teskari aloqalar nafaqat asab, balki gormonal (endokrin) mexanizmlar bilan ham amalga oshiriladi. Endokrin tizimning bir qismi bo'lgan bezlarning har biri ushbu tizimning boshqa organlariga ta'sir qiladi va o'z navbatida ikkinchisi ta'sir qiladi.

Endokrin mexanizmlar B.M.ga ko'ra gomeostaz. Zavadskiy, bu ortiqcha yoki minus shovqin mexanizmi, ya'ni. gormonning kontsentratsiyasi bilan bezning funktsional faolligini muvozanatlash. Gormonning yuqori konsentratsiyasida (normadan yuqori) bezning faoliyati zaiflashadi va aksincha. Bu ta'sir gormonning uni ishlab chiqaradigan bezga ta'siri bilan amalga oshiriladi. Bir qator bezlarda tartibga solish gipotalamus va oldingi gipofiz bezlari orqali o'rnatiladi, ayniqsa stress reaktsiyasi paytida.

Endokrin bezlar gipofiz bezining oldingi bo'lagiga nisbatan ularga nisbatan ikki guruhga bo'linishi mumkin. Ikkinchisi markaziy, boshqa endokrin bezlar esa periferik hisoblanadi. Bu bo'linish oldingi gipofiz bezi periferik endokrin bezlarning bir qismini faollashtiradigan tropik gormonlar ishlab chiqarishiga asoslanadi. O'z navbatida, periferik endokrin bezlarning gormonlari gipofizning oldingi bo'lagiga ta'sir qilib, tropik gormonlar sekretsiyasini inhibe qiladi.

Gomeostazni ta'minlaydigan reaktsiyalar faqat bitta endokrin bez bilan chegaralanib qolmaydi, balki u yoki bu darajada barcha bezlarni qamrab oladi. Hosil boʻlgan reaksiya zanjirli oqim oladi va boshqa effektorlarga tarqaladi. Gormonlarning fiziologik ahamiyati tananing boshqa funktsiyalarini tartibga solishda yotadi va shuning uchun zanjir xarakterini iloji boricha ifodalash kerak.

Tana muhitidagi doimiy buzilishlar uning gomeostazini uzoq umr ko'rishga yordam beradi. Agar siz ichki muhitda hech narsa sezilarli o'zgarishlarga olib kelmaydigan bunday yashash sharoitlarini yaratsangiz, u holda tana atrof-muhitga duch kelganda butunlay qurolsiz bo'ladi va tez orada o'ladi.

Gipotalamusdagi asab va endokrin tartibga solish mexanizmlarining kombinatsiyasi organizmning visseral funktsiyasini tartibga solish bilan bog'liq murakkab gomeostatik reaktsiyalarni amalga oshirishga imkon beradi. Asab va endokrin tizimlar gomeostazning birlashtiruvchi mexanizmlari hisoblanadi.

Nerv va gumoral mexanizmlarning umumiy reaktsiyasiga misol qilib, noqulay yashash sharoitida rivojlanadigan va gomeostazni buzish tahdidi paydo bo'ladigan stress holatini ko'rsatish mumkin. Stress ostida ko'pchilik tizimlarning holati o'zgaradi: mushak, nafas olish, yurak-qon tomir, ovqat hazm qilish, hissiy organlar, qon bosimi, qon tarkibi. Bu o'zgarishlarning barchasi tananing salbiy omillarga chidamliligini oshirishga qaratilgan individual gomeostatik reaktsiyalarning namoyonidir. Tana kuchlarining tezkor safarbarligi stressga qarshi himoya reaktsiyasi sifatida ishlaydi.

"Somatik stress" holatida organizmning umumiy qarshiligini oshirish vazifasi 13-rasmda ko'rsatilgan sxema bo'yicha hal qilinadi.

Guruch. 13 - tananing umumiy qarshiligini oshirish sxemasi

Gomeostaz - bu nima? Gomeostaz tushunchasi

Gomeostaz - bu o'z-o'zini tartibga soluvchi jarayon bo'lib, unda barcha biologik tizimlar omon qolish uchun maqbul bo'lgan muayyan sharoitlarga moslashish davrida barqarorlikni saqlashga intiladi. Har qanday tizim dinamik muvozanatda bo'lib, tashqi omillar va stimullarga qarshilik ko'rsatadigan barqaror holatga erishishga intiladi.

Gomeostaz

Barcha tana tizimlari tanadagi to'g'ri gomeostazni saqlash uchun birgalikda ishlashi kerak. Gomeostaz - bu tanadagi harorat, suv miqdori va karbonat angidrid darajasi kabi parametrlarni tartibga solish. Misol uchun, diabetes mellitus - bu organizm qondagi glyukoza darajasini tartibga sola olmaydigan holat.

Gomeostaz - bu ekotizimdagi organizmlarning mavjudligini va organizm ichidagi hujayralarning muvaffaqiyatli ishlashini tavsiflash uchun ishlatiladigan atama. Organizmlar va populyatsiyalar gomeostazni barqaror tug'ilish va o'lim darajasini saqlab turishi mumkin.

qayta aloqa

Teskari aloqa - bu organizm tizimlarini sekinlashtirish yoki butunlay to'xtatish kerak bo'lganda yuzaga keladigan jarayon. Inson ovqatlansa, ovqat oshqozonga kiradi va ovqat hazm qilish boshlanadi. Ovqatlar orasida oshqozon ishlamasligi kerak. Ovqat hazm qilish tizimi oshqozonda kislota sekretsiyasini to'xtatish va boshlash uchun bir qator gormonlar va nerv impulslari bilan ishlaydi.

Salbiy teskari aloqaning yana bir misoli tana haroratining ko'tarilishida kuzatilishi mumkin. Gomeostazni tartibga solish terlash, tananing haddan tashqari qizib ketishga qarshi himoya reaktsiyasi bilan namoyon bo'ladi. Shunday qilib, haroratning ko'tarilishi to'xtatiladi va qizib ketish muammosi yo'q qilinadi. Hipotermiya bo'lsa, tana isinish uchun bir qator choralar ko'radi.

Ichki muvozanatni saqlash

Gomeostazni organizm yoki tizimning belgilangan parametrlarni normal qiymatlar oralig'ida saqlashga yordam beradigan xususiyati sifatida aniqlash mumkin. Bu hayotning kalitidir va gomeostazni saqlashda noto'g'ri muvozanat gipertenziya va diabet kabi kasalliklarga olib kelishi mumkin.

Gomeostaz inson tanasi qanday ishlashini tushunishning asosiy elementidir. Ushbu rasmiy ta'rif uning ichki muhitini tartibga soluvchi va organizmdagi barcha jarayonlarning barqarorligi va muntazamligini saqlashga intiladigan tizimni tavsiflaydi.

Gomeostatik tartibga solish: tana harorati

Odamlarda tana haroratini nazorat qilish biologik tizimdagi gomeostazning yaxshi namunasidir. Inson sog'lom bo'lsa, uning tana harorati + 37 ° C atrofida o'zgarib turadi, ammo bu qiymatga turli omillar, jumladan gormonlar, metabolizm tezligi va isitmani keltirib chiqaradigan turli kasalliklar ta'sir qilishi mumkin.

Tanadagi haroratni tartibga solish miyaning gipotalamus deb ataladigan qismida nazorat qilinadi. Harorat signallari qon oqimi orqali miyaga yuboriladi, shuningdek, nafas olish tezligi, qon shakar darajasi va metabolizm haqidagi ma'lumotlarning natijalarini tahlil qilish. Inson tanasida issiqlikni yo'qotish ham faoliyatning pasayishiga yordam beradi.

Suv-tuz balansi

Odam qancha suv ichmasin tanasi shardek shishib ketmaydi, juda oz ichsa mayiz kabi toraymaydi. Ehtimol, kimdir bu haqda kamida bir marta o'ylagan. Qanday bo'lmasin, tana kerakli darajani saqlab qolish uchun qancha suyuqlikni saqlash kerakligini biladi.

Tanadagi tuz va glyukoza (shakar) kontsentratsiyasi doimiy darajada saqlanadi (salbiy omillar bo'lmasa), tanadagi qon miqdori taxminan 5 litrni tashkil qiladi.

Qon shakarini tartibga solish

Glyukoza qonda mavjud bo'lgan shakar turidir. Inson tanasi sog'lom bo'lishi uchun glyukoza miqdorini to'g'ri ushlab turishi kerak. Glyukoza darajasi juda yuqori bo'lganda, oshqozon osti bezi insulin gormonini chiqaradi.

Agar qondagi glyukoza darajasi juda past bo'lsa, jigaringiz qondagi glikogenni aylantiradi va shu bilan shakar darajasini oshiradi. Patogen bakteriyalar yoki viruslar tanaga kirganda, patogen elementlar har qanday sog'liq muammolariga olib kelishidan oldin infektsiyaga qarshi kurasha boshlaydi.

Bosim nazorat ostida

Sog'lom qon bosimini saqlash ham gomeostazning namunasidir. Yurak qon bosimidagi o'zgarishlarni sezishi va miyaga qayta ishlash uchun signal yuborishi mumkin. Keyin miya yurakka qanday qilib to'g'ri javob berish haqida ko'rsatmalar bilan signal yuboradi. Agar qon bosimi juda yuqori bo'lsa, uni tushirishingiz kerak.

Gomeostazga qanday erishiladi?

Inson tanasi barcha tizim va organlarni qanday tartibga soladi va atrof-muhitdagi davom etayotgan o'zgarishlarni qoplaydi? Bu harorat, qon tuzi tarkibi, qon bosimi va boshqa ko'plab parametrlarni kuzatuvchi ko'plab tabiiy sensorlar mavjudligi bilan bog'liq. Ushbu detektorlar, agar ba'zi qiymatlar normadan chetga chiqsa, miyaga, asosiy boshqaruv markaziga signal yuboradi. Shundan so'ng, normal holatni tiklash uchun kompensatsiya choralari boshlanadi.

Gomeostazni saqlash tana uchun juda muhimdir. Inson tanasida kislotalar va gidroksidi deb nomlanuvchi ma'lum miqdordagi kimyoviy moddalar mavjud bo'lib, ularning to'g'ri muvozanati tananing barcha organlari va tizimlarining optimal ishlashi uchun zarurdir. Qondagi kaltsiy miqdori to'g'ri darajada saqlanishi kerak. Nafas olish ixtiyoriy bo'lgani uchun asab tizimi tanani juda zarur bo'lgan kislorod bilan ta'minlaydi. Toksinlar qon oqimiga kirganda, ular tanangizning gomeostazini buzadi. Inson tanasi siydik tizimining yordami bilan bu buzuqlikka reaksiyaga kirishadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, agar tizim normal ishlayotgan bo'lsa, tananing gomeostazi avtomatik ravishda ishlaydi. Masalan, issiqlikka reaktsiya - teri qizil rangga aylanadi, chunki uning kichik qon tomirlari avtomatik ravishda kengayadi. Titrash - sovutishga javob. Shunday qilib, gomeostaz - bu organlar to'plami emas, balki tana funktsiyalarining sintezi va muvozanati. Birgalikda bu butun tanani barqaror holatda saqlashga imkon beradi.

9.4. Gomeostaz tushunchasi. Tirik tizimlar gomeostazining umumiy qonuniyatlari

Tirik organizm atrof-muhit bilan modda va energiya almashinadigan va u bilan birlikda mavjud bo'lgan ochiq tizim bo'lishiga qaramay, u vaqt va makonda alohida biologik birlik sifatida o'zini saqlab qoladi, tuzilishini (morfologiyasini), xulq-atvor reaktsiyalarini, o'ziga xos xususiyatlarini saqlab qoladi. hujayralardagi fizik -kimyoviy sharoit, to'qima suyuqligi. Tirik tizimlarning o'zgarishlarga qarshilik ko'rsatish va tarkibi va xususiyatlarining dinamik doimiyligini saqlash qobiliyati gomeostaz deb ataladi."Gomeostaz" atamasi 1929 yilda V.Kennon tomonidan taklif qilingan. Biroq, organizmlarning ichki muhitining doimiyligini ta'minlaydigan fiziologik mexanizmlarning mavjudligi haqidagi g'oya 19-asrning ikkinchi yarmida C. Bernard tomonidan ifodalangan.

Evolyutsiya jarayonida gomeostaz yaxshilandi. Ko'p hujayrali organizmlarda turli organlar va to'qimalarning hujayralari joylashgan ichki muhit paydo bo'ldi. Keyin organlarning ixtisoslashgan tizimlari (qon aylanishi, ovqatlanish, nafas olish, chiqarish va boshqalar) shakllantirildi, ular barcha darajadagi (molekulyar, subhujayra, hujayra, to'qima, organ va organizm) gomeostazni ta'minlashda ishtirok etdi. Gomeostazning eng mukammal mexanizmlari sutemizuvchilarda shakllangan bo'lib, bu ularning atrof-muhitga moslashish imkoniyatlarini sezilarli darajada kengaytirishga yordam berdi. Gomeostazning mexanizmlari va turlari genetik jihatdan mustahkamlangan uzoq evolyutsiya jarayonida rivojlangan. Ko'pincha bakteriyalar, viruslar, boshqa organizmlarning hujayralari, shuningdek o'zining mutatsiyaga uchragan hujayralari tomonidan kiritilgan begona genetik ma'lumotlarning tanasida paydo bo'lishi tananing gomeostazini sezilarli darajada buzishi mumkin. Organizmga kirib borishi va keyinchalik amalga oshirilishi toksinlar (begona oqsillar) bilan zaharlanishga olib keladigan begona genetik ma'lumotlardan himoya sifatida gomeostazning bunday turi paydo bo'ldi. organizmning ichki muhitining genetik barqarorligini ta'minlaydigan genetik gomeostaz. Bunga asoslanadi immunologik mexanizmlar, shu jumladan tananing o'z yaxlitligi va individualligini o'ziga xos bo'lmagan va o'ziga xos himoya qilish. Nonspesifik mexanizmlar tug'ma, konstitutsiyaviy, tur immuniteti, shuningdek, individual nospetsifik qarshilik asosida. Bularga terining va shilliq pardalarning to'siq funktsiyasi, ter va yog 'bezlari sekretsiyasining bakteritsid ta'siri, oshqozon va ichak tarkibidagi bakteritsid xususiyatlari, so'lak va lakrimal bezlar sekretsiyasining lizozimi kiradi. Agar organizmlar ichki muhitga kirsa, ular yallig'lanish reaktsiyasi paytida yo'q qilinadi, bu fagotsitozning kuchayishi, shuningdek interferonning virostatik ta'siri (molekulyar og'irligi 25 000 - 110 000 oqsil) bilan kechadi.

Maxsus immunologik mexanizmlar immun tizimi tomonidan amalga oshiriladigan orttirilgan immunitet asosida yotadi, u begona antijenlarni tan oladi, qayta ishlaydi va yo'q qiladi. Gumoral immunitet qonda aylanib yuradigan antikorlarning shakllanishi orqali amalga oshiriladi. Hujayra immuniteti T-limfotsitlarning hosil bo'lishiga, "immunologik xotiraning uzoq muddatli T- va B-limfotsitlarining paydo bo'lishiga", allergiyaning paydo bo'lishiga (o'ziga xos antigenga yuqori sezuvchanlik) asoslanadi. Odamlarda himoya reaktsiyalari faqat hayotning 2-haftasida kuchga kiradi, 10 yoshdan 20 yoshgacha eng yuqori faollikka erishadi, ular biroz pasayadi, 20 yoshdan 40 yoshgacha ular taxminan bir xil darajada qoladi, keyin asta-sekin susayadi. uzoqda.

Immunologik himoya mexanizmlari organ transplantatsiyasida jiddiy to'siq bo'lib, transplantatsiyaning rezorbsiyasini keltirib chiqaradi. Hozirgi vaqtda eng muvaffaqiyatlisi avtotransplantatsiya (tana ichidagi to'qimalarni transplantatsiya qilish) va bir xil egizaklar orasidagi allotransplantatsiya natijalaridir. Ular turlararo transplantatsiyada (heterotransplantatsiya yoki ksenotransplantatsiya) ancha kam muvaffaqiyatga erishadilar.

Gomeostazning yana bir turi biokimyoviy gomeostaz tananing suyuq hujayradan tashqari (ichki) muhitining (qon, limfa, to'qima suyuqligi) kimyoviy tarkibining doimiyligini, shuningdek hujayralar sitoplazmasi va plazmolemmasining kimyoviy tarkibining doimiyligini saqlashga yordam beradi. Fiziologik gomeostaz organizmdagi hayotiy jarayonlarning barqarorligini ta'minlaydi. Uning sharofati bilan izosmiya (osmotik faol moddalar tarkibining doimiyligi), izotermiya (qushlar va sutemizuvchilarning tana haroratini ma'lum chegaralarda ushlab turish) va boshqalar paydo bo'ldi va takomillashtirilmoqda. Strukturaviy gomeostaz tirik mavjudotlar tashkil etilishining barcha darajalarida (molekulyar, subhujayra, hujayra va boshqalar) strukturaning (morfologik tashkilotning) doimiyligini ta'minlaydi.

Populyatsiya gomeostazi populyatsiyadagi individlar sonining doimiyligini ta'minlaydi. Biotsenotik gomeostaz biotsenozlarda tur tarkibi va individlar sonining doimiyligiga hissa qo'shadi.

Organizm yagona tizim sifatida faoliyat yuritishi va atrof-muhit bilan o'zaro ta'sir qilishi tufayli har xil turdagi gomeostatik reaktsiyalar asosidagi jarayonlar bir-biri bilan chambarchas bog'liqdir. Alohida gomeostatik mexanizmlar butun organizmning yaxlit adaptiv javobida birlashtiriladi va amalga oshiriladi. Bunday kombinatsiya tartibga soluvchi integratsiya tizimlarining (asab, endokrin, immun) faoliyati (funktsiyasi) tufayli amalga oshiriladi. Boshqariladigan ob'ekt holatidagi eng tez o'zgarishlar nerv impulsining paydo bo'lishi va o'tkazilish jarayonlarining tezligi (0,2 dan 180 m / s gacha) bilan bog'liq bo'lgan asab tizimi tomonidan ta'minlanadi. Endokrin tizimning tartibga solish funktsiyasi sekinroq amalga oshiriladi, chunki u bezlar tomonidan gormonlar sekretsiyasi tezligi va ularning qon oqimiga o'tishi bilan cheklangan. Biroq, unda to'plangan gormonlarning tartibga solinadigan ob'ektga (organga) ta'siri asabiy tartibga solish holatiga qaraganda ancha uzoqroq bo'ladi.

Tana o'zini o'zi boshqaradigan tirik tizimdir. Gomeostatik mexanizmlar mavjudligi tufayli organizm murakkab o'zini o'zi tartibga soluvchi tizimdir. Bunday tizimlarning mavjudligi va rivojlanish tamoyillarini kibernetika, tirik sistemalarni esa biologik kibernetika o‘rganadi.

Biologik tizimlarning o'zini o'zi boshqarishi to'g'ridan-to'g'ri va teskari aloqa printsipiga asoslanadi.

Qayta aloqa kanallari orqali boshqariladigan qiymatning belgilangan darajadan chetga chiqishi haqidagi ma'lumotlar regulyatorga uzatiladi va uning faoliyatini shunday o'zgartiradiki, boshqariladigan qiymat boshlang'ich (optimal) darajaga qaytadi (122-rasm). Teskari aloqa salbiy bo'lishi mumkin(nazorat qilinadigan qiymat ijobiy yo'nalishda og'ishganda (masalan, moddaning sintezi haddan tashqari ko'paygan)) va qo'ying

Guruch. 122. Tirik organizmdagi bevosita va teskari aloqa sxemasi:

P - regulyator (asab markazi, endokrin bez); RO - tartibga solinadigan ob'ekt (hujayra, to'qima, organ); 1 - PO ning optimal funktsional faolligi; 2 - ijobiy fikrlar bilan PO ning funktsional faolligining pasayishi; 3 - salbiy teskari aloqa bilan PO ning funktsional faolligini oshirish

jismonan(nazorat qilinadigan qiymat salbiy tomonga og'ib ketganda (modda etarli bo'lmagan miqdorda sintez qilingan)). Bu mexanizm, shuningdek, bir nechta mexanizmlarning murakkabroq birikmalari biologik tizimlarni tashkil qilishning turli darajalarida sodir bo'ladi. Ularning molekulyar darajada ishlashiga misol sifatida yakuniy mahsulotning haddan tashqari shakllanishi yoki ferment sintezini bostirish paytida asosiy fermentning inhibe qilinishini ko'rsatish mumkin. Hujayra darajasida to'g'ridan-to'g'ri va qayta aloqa mexanizmlari gormonal tartibga solishni va hujayra populyatsiyasining optimal zichligini (hajmini) ta'minlaydi. Tana darajasida to'g'ridan-to'g'ri va teskari aloqaning namoyon bo'lishi qon glyukozasini tartibga solishdir. Tirik organizmda avtomatik tartibga solish va boshqarish mexanizmlari (biokibernetik tomonidan o'rganilgan) ayniqsa murakkabdir. Ularning asoratlanish darajasi atrof-muhitdagi o'zgarishlarga nisbatan tirik tizimlarning "ishonchliligi" va barqarorligi darajasining oshishiga yordam beradi.

Gomeostaz mexanizmlari turli darajalarda takrorlanadi. Bu tabiatan tizimlarni ko'p davrli tartibga solish tamoyilini amalga oshiradi. Asosiy sxemalar hujayra va to'qimalarning gomeostatik mexanizmlari bilan ifodalanadi. Ular avtomatizmning yuqori darajasi bilan ajralib turadi. Hujayra va to'qimalarning gomeostatik mexanizmlarini boshqarishda asosiy rol genetik omillarga, mahalliy refleks ta'sirlarga, hujayralar orasidagi kimyoviy va kontaktli o'zaro ta'sirlarga tegishli.

Gomeostaz mexanizmlari inson ontogenezi jarayonida sezilarli o'zgarishlarga uchraydi. Faqat tug'ilgandan keyin 2-haftada

Guruch. 123. Tanadagi yo'qotish va tiklanish variantlari

biologik himoya reaktsiyalari (hujayra va gumoral immunitetni ta'minlaydigan hujayralar hosil bo'ladi) va ularning samaradorligi 10 yoshga kelib o'sishda davom etadi. Bu davrda begona irsiy axborotdan himoyalanish mexanizmlari takomillashtiriladi, asab va endokrin tartibga solish tizimlarining etukligi ham oshadi. Gomeostaz mexanizmlari eng katta ishonchlilikka balog'at yoshida, organizmning rivojlanish va o'sish davrining oxiriga kelib (19-24 yosh) erishadi. Organizmning qarishi genetik, strukturaviy, fiziologik gomeostaz mexanizmlari samaradorligining pasayishi, asab va endokrin tizimlarning tartibga soluvchi ta'sirining zaiflashishi bilan birga keladi.

5. Gomeostaz.

Organizmni atrof-muhitda statsionar holatda mavjud bo'lgan fizik-kimyoviy tizim sifatida aniqlash mumkin. Bu tirik tizimlarning doimiy o'zgaruvchan muhitda statsionar holatni saqlab turish qobiliyati ularning yashashini belgilaydi. Barcha organizmlarda barqaror holatni ta'minlash uchun - morfologik jihatdan eng oddiyidan eng murakkabigacha - turli xil anatomik, fiziologik va xulq-atvor moslashuvlari ishlab chiqilgan bo'lib, ular bitta maqsadga xizmat qiladi - ichki muhitning doimiyligini saqlash.

Birinchi marta ichki muhitning doimiyligi organizmlarning hayoti va ko'payishi uchun maqbul shart-sharoitlarni ta'minlaydi degan fikrni 1857 yilda frantsuz fiziologi Klod Bernard bildirgan. O'zining ilmiy faoliyati davomida Klod Bernard organizmlarning tana harorati yoki undagi suv miqdori kabi fiziologik parametrlarni juda tor chegaralarda tartibga solish va ushlab turish qobiliyati bilan hayratda qoldi. U o'z-o'zini tartibga solish haqidagi ushbu g'oyani fiziologik barqarorlikning asosi sifatida klassik bo'lib qolgan bayonot shaklida jamladi: "Ichki muhitning doimiyligi - erkin hayotning zaruriy shartidir".

Klod Bernard organizmlar yashaydigan tashqi muhit va ularning alohida hujayralari joylashgan ichki muhit o'rtasidagi farqni ta'kidladi va ichki muhitning o'zgarmasligi qanchalik muhimligini tushundi. Masalan, sutemizuvchilar atrof-muhit haroratining o'zgarishiga qaramay, tana haroratini saqlab turishga qodir. Agar u juda sovuq bo'lsa, hayvon issiqroq yoki ko'proq himoyalangan joyga o'tishi mumkin va agar buning iloji bo'lmasa, o'z-o'zini boshqarish mexanizmlari ishga tushadi, bu esa tana haroratini oshiradi va issiqlik o'tkazuvchanligini oldini oladi. Buning adaptiv ma'nosi shundan iboratki, butun organizm yanada samarali ishlaydi, chunki u tashkil topgan hujayralar optimal sharoitda bo'ladi. O'z-o'zini boshqarish tizimlari nafaqat organizm darajasida, balki hujayralar darajasida ham ishlaydi. Organizm - bu uni tashkil etuvchi hujayralar yig'indisidir va butun organizmning optimal ishlashi uning tarkibiy qismlarining optimal ishlashiga bog'liq. Har qanday o'z-o'zini tashkil etuvchi tizim o'z tarkibining doimiyligini - sifat va miqdorni saqlaydi. Bu hodisa gomeostaz deb ataladi va u ko'pgina biologik va ijtimoiy tizimlarga xosdir. Gomeostaz atamasi 1932 yilda amerikalik fiziolog Uolter Kannon tomonidan kiritilgan.

Gomeostaz(yunoncha homoios — oʻxshash, bir xil; turgʻunlik-holat, harakatsizlik) — ichki muhitning (qon, limfa, toʻqima suyuqligi) nisbiy dinamik doimiyligi va asosiy fiziologik funksiyalarning (qon aylanishi, nafas olish, termoregulyatsiya, moddalar almashinuvi, va hokazo.) ) odam va hayvon organizmining. Butun organizmning hujayralari, organlari va tizimlarining fiziologik holatini yoki xususiyatlarini optimal darajada saqlaydigan tartibga solish mexanizmlari gomeostatik deyiladi. Tarixiy va genetik jihatdan gomeostaz tushunchasi biologik va tibbiy-biologik shartlarga ega. U erda u yakuniy jarayon sifatida, alohida ajratilgan organizm yoki insonning individual hayoti bilan sof biologik hodisa sifatida bog'langan. Mavjudlikning chekliligi va uning maqsadini amalga oshirish zarurati - o'z turini ko'paytirish - "saqlanish" tushunchasi orqali individual organizmning omon qolish strategiyasini aniqlashga imkon beradi. "Tuzilmaviy va funktsional barqarorlikni saqlash" gomeostat tomonidan boshqariladigan yoki o'z-o'zini tartibga soluvchi har qanday gomeostazning mohiyatidir.

Ma'lumki, tirik hujayra mobil, o'zini o'zi boshqaradigan tizimdir. Uning ichki tashkil etilishi tashqi va ichki muhitning turli ta'siridan kelib chiqadigan siljishlarni cheklash, oldini olish yoki yo'q qilishga qaratilgan faol jarayonlar bilan qo'llab-quvvatlanadi. U yoki bu “bezovta qiluvchi” omil ta’sirida yuzaga kelgan ma’lum o‘rtacha darajadan chetlashgandan keyin dastlabki holatga qaytish qobiliyati hujayraning asosiy xususiyati hisoblanadi. Ko'p hujayrali organizm - bu yaxlit tashkilot bo'lib, uning hujayra elementlari turli funktsiyalarni bajarishga ixtisoslashgan. Tana ichidagi o'zaro ta'sir asab, gumoral, metabolik va boshqa omillar ishtirokida murakkab tartibga soluvchi, muvofiqlashtiruvchi va korrelyatsion mexanizmlar orqali amalga oshiriladi. Hujayra ichidagi va hujayralararo munosabatlarni tartibga soluvchi ko'plab alohida mexanizmlar bir qator hollarda o'zaro qarama-qarshi ta'sirga ega bo'lib, bir-birini muvozanatlashtiradi. Bu organizmda harakatchan fiziologik fon (fiziologik muvozanat) o'rnatilishiga olib keladi va organizmning hayot jarayonida yuzaga keladigan atrof-muhit o'zgarishlariga va siljishlarga qaramay, tirik tizimning nisbiy dinamik barqarorligini saqlashga imkon beradi.

Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, tirik organizmlarda mavjud bo'lgan tartibga solish usullari jonsiz tizimlardagi tartibga soluvchi qurilmalar, masalan, mashinalar bilan juda ko'p o'xshashliklarga ega. Ikkala holatda ham barqarorlik boshqaruvning ma'lum bir shakli orqali erishiladi.

Gomeostaz g'oyasining o'zi organizmdagi barqaror (o'zgarmas) muvozanat tushunchasiga mos kelmaydi - muvozanat printsipi tirik tizimlarda sodir bo'ladigan murakkab fiziologik va biokimyoviy jarayonlarga taalluqli emas. Gomeostazni ichki muhitdagi ritmik tebranishlarga qarama-qarshi qo'yish ham noto'g'ri. Gomeostaz keng ma'noda reaksiyalarning siklik va fazali borishi, fiziologik funktsiyalarning kompensatsiyasi, tartibga solinishi va o'zini o'zi boshqarishi, tartibga solish jarayonining asab, gumoral va boshqa tarkibiy qismlarining o'zaro bog'liqligi dinamikasi masalalarini qamrab oladi. Gomeostazning chegaralari qat'iy va moslashuvchan bo'lishi mumkin, individual yosh, jins, ijtimoiy, kasbiy va boshqa sharoitlarga qarab o'zgaradi.

Organizmning hayotiy faoliyati uchun qon tarkibining doimiyligi - organizmning suyuq matritsasi (fluidmatrix), V. Kennon ta'biri bilan aytganda, alohida ahamiyatga ega. Uning faol reaksiyasining barqarorligi (pH), osmotik bosim, elektrolitlar nisbati (natriy, kaltsiy, xlor, magniy, fosfor), glyukoza tarkibi, korpuskulyar elementlarning soni va boshqalar.Masalan, rN. qon odatda 7.35-7.47 dan tashqariga chiqmaydi. Hatto to'qima suyuqligida kislotalarning patologik to'planishi bilan kislota-asos almashinuvining o'tkir buzilishlari, masalan, diabetik atsidozda, qonning faol reaktsiyasiga juda kam ta'sir qiladi. Qon va to'qima suyuqligining osmotik bosimi interstitsial metabolizmning osmotik faol mahsulotlarini doimiy etkazib berish tufayli doimiy tebranishlarga duchor bo'lishiga qaramay, u ma'lum darajada qoladi va faqat ma'lum bir aniq patologik sharoitlarda o'zgaradi. Doimiy osmotik bosimni ushlab turish suv almashinuvi va organizmdagi ion muvozanatini saqlash uchun katta ahamiyatga ega. Ichki muhitda natriy ionlarining konsentratsiyasi eng doimiy hisoblanadi. Boshqa elektrolitlar tarkibi ham tor chegaralarda o'zgarib turadi. To'qimalar va organlarda, shu jumladan markaziy asab tuzilmalarida (gipotalamus, gippokampus) ko'p miqdordagi osmoreseptorlarning mavjudligi va suv almashinuvi va ion tarkibini tartibga soluvchi muvofiqlashtirilgan tizim organizmga qonning osmotik bosimidagi o'zgarishlarni tezda bartaraf etishga imkon beradi. , masalan, tanaga suv kiritilganda paydo bo'ladi ...

Qon tananing umumiy ichki muhiti bo'lishiga qaramay, organlar va to'qimalarning hujayralari u bilan bevosita aloqa qilmaydi. Ko'p hujayrali organizmlarda har bir organ o'zining strukturaviy va funktsional xususiyatlariga mos keladigan o'ziga xos ichki muhitga (mikromuhitga) ega bo'lib, organlarning normal holati ushbu mikromuhitning kimyoviy tarkibi, fizik-kimyoviy, biologik va boshqa xususiyatlariga bog'liq. Uning gomeostazi histogematogen to'siqlarning funktsional holati va ularning qon - to'qima suyuqligi yo'nalishlarida o'tkazuvchanligi bilan bog'liq; to'qima suyuqligi - qon.

Markaziy asab tizimining faoliyati uchun ichki muhitning doimiyligi alohida ahamiyatga ega: hatto miya omurilik suyuqligi, glia va hujayra pericellular bo'shliqlarida sodir bo'ladigan kichik kimyoviy va fizik-kimyoviy siljishlar ham alohida neyronlardagi hayot jarayonlarining keskin buzilishiga olib kelishi mumkin. yoki ularning ansambllarida. Har xil neyrohumoral, biokimyoviy, gemodinamik va boshqa tartibga solish mexanizmlarini o'z ichiga olgan murakkab gomeostatik tizim qon bosimining optimal darajasini ta'minlash tizimidir. Bunday holda, qon bosimi darajasining yuqori chegarasi tananing qon tomir tizimining baroreseptorlarining funktsional imkoniyatlari bilan, pastki chegarasi esa tananing qon ta'minoti uchun ehtiyojlari bilan belgilanadi.

Yuqori hayvonlar va odamlar organizmidagi eng mukammal gomeostatik mexanizmlar termoregulyatsiya jarayonlarini o'z ichiga oladi; gomeotermik hayvonlarda, atrof-muhitdagi haroratning eng keskin o'zgarishi paytida tananing ichki qismlarida haroratning o'zgarishi darajaning o'ndan bir qismidan oshmaydi.

Gomeostaz tamoyillarining mohiyati to'g'risidagi keng ma'lum bo'lgan tushunchalar asosida asab apparatining tashkiliy roli (nervozizm printsipi) yotadi. Biroq, na dominant printsip, na to'siq funktsiyalari nazariyasi, na umumiy moslashish sindromi, na funktsional tizimlar nazariyasi, na gomeostazning gipotalamik regulyatsiyasi va boshqa ko'plab nazariyalar gomeostaz muammosini to'liq hal qila olmaydi.

Ba'zi hollarda gomeostaz tushunchasi alohida fiziologik holatlar, jarayonlar va hatto ijtimoiy hodisalarni tushuntirish uchun juda to'g'ri qo'llanilmaydi. Adabiyotda uchraydigan «immunologik», «elektrolitlar», «tizimli», «molekulyar», «fizik-kimyoviy», «genetik gomeostaz» va hokazo atamalar mana shunday paydo bo‘lgan. Gomeostaz muammosini o'z-o'zini tartibga solish printsipiga kamaytirishga urinishlar qilindi. Kibernetika nuqtai nazaridan gomeostaz muammosini hal qilish misoli - Ashbining (W.R. Ashby, 1948) tirik organizmlarning ma'lum qiymatlar darajasini fiziologik jihatdan maqbul chegaralarda ushlab turish qobiliyatini taqlid qiluvchi o'z-o'zini tartibga soluvchi qurilmani loyihalashga urinishi.

Amaliyotda tadqiqotchilar va klinisyenlar oldida organizmning adaptiv (moslashuvchan) yoki kompensatsion imkoniyatlarini baholash, ularni tartibga solish, kuchaytirish va mobilizatsiya qilish, bezovta qiluvchi ta'sirlarga organizmning javoblarini bashorat qilish masalalari qo'yiladi. Tartibga solish mexanizmlarining etishmovchiligi, ortiqcha yoki etarli emasligi natijasida yuzaga kelgan vegetativ beqarorlikning ayrim holatlari "gomeostaz kasalliklari" deb hisoblanadi. Muayyan konventsiya bilan ular tananing qarishi bilan bog'liq bo'lgan normal faoliyatidagi funktsional buzilishlarni, biologik ritmlarning majburiy qayta tuzilishini, vegetativ distoniyaning ba'zi hodisalarini, stress va ekstremal ta'sirlar ostidagi giper- va gipokompensator reaktivlikni va boshqalarni o'z ichiga olishi mumkin.

Fiziologik eksperimentda va klinik amaliyotda gomeostatik mexanizmlar holatini baholash uchun biologik faol moddalar (gormonlar, mediatorlar) nisbatini aniqlash bilan turli dozalangan funktsional testlar (sovuq, issiqlik, adrenalin, insulin, mezatonik va boshqalar) qo'llaniladi. , metabolitlari) qon va siydikda va boshqalarda .d.

Gomeostazning biofizik mexanizmlari.

Kimyoviy biofizika nuqtai nazaridan gomeostaz - bu organizmdagi energiya almashinuvi uchun javobgar bo'lgan barcha jarayonlar dinamik muvozanatda bo'lgan holat. Bu holat eng barqaror va fiziologik optimalga mos keladi. Termodinamika kontseptsiyalariga muvofiq, organizm va hujayra mavjud bo'lishi va shunday muhit sharoitlariga moslashishi mumkin, bunda biologik tizimda fizik-kimyoviy jarayonlarning statsionar yo'nalishi o'rnatilishi mumkin, ya'ni. gomeostaz. Gomeostazni o'rnatishda asosiy rol, birinchi navbatda, bioenergetik jarayonlar uchun mas'ul bo'lgan va hujayralar tomonidan moddalarning kirish va chiqarish tezligini tartibga soluvchi hujayra membrana tizimlariga tegishli.

Shu nuqtai nazardan, buzilishning asosiy sabablari membranalarda yuzaga keladigan normal hayot uchun odatiy bo'lmagan fermentativ bo'lmagan reaktsiyalardir; ko'p hollarda bu hujayralar fosfolipidlarida paydo bo'ladigan erkin radikallar ishtirokidagi oksidlanishning zanjirli reaktsiyalari. Bu reaktsiyalar hujayralarning strukturaviy elementlarining shikastlanishiga va tartibga solishning buzilishiga olib keladi. Gomeostazning buzilishiga olib keladigan omillar, shuningdek, radikal shakllanishni keltirib chiqaradigan vositalar - ionlashtiruvchi nurlanish, yuqumli toksinlar, ba'zi oziq-ovqatlar, nikotin, shuningdek, vitaminlar etishmasligi va boshqalar.

Membrananing gomeostatik holati va funktsiyalarini barqarorlashtiruvchi asosiy omillardan biri oksidlovchi radikal reaktsiyalarning rivojlanishiga to'sqinlik qiluvchi bioantioksidantlardir.

Bolalarda gomeostazning yosh xususiyatlari.

Organizmning ichki muhitining barqarorligi va bolalik davridagi fizik-kimyoviy ko'rsatkichlarning nisbiy barqarorligi anabolik metabolik jarayonlarning katabolik jarayonlarga nisbatan aniq ustunligi bilan ta'minlanadi. Bu o'sishning ajralmas sharti bo'lib, bolaning organizmini kattalar organizmidan ajratib turadi, bunda metabolik jarayonlarning intensivligi dinamik muvozanat holatidadir. Shu munosabat bilan, bola organizmida gomeostazning neyroendokrin regulyatsiyasi kattalarnikiga qaraganda kuchliroqdir. Har bir yosh davri gomeostaz mexanizmlarining o'ziga xos xususiyatlari va ularni tartibga solish bilan tavsiflanadi. Shuning uchun bolalarda gomeostazning og'ir buzilishlari kattalarga qaraganda ancha yuqori, ko'pincha hayot uchun xavfli. Bu buzilishlar ko'pincha buyraklarning gomeostatik funktsiyalarining etukligi, oshqozon-ichak trakti yoki o'pkaning nafas olish funktsiyasining buzilishi bilan bog'liq.

Bolaning o'sishi, uning hujayralari massasining ko'payishi bilan namoyon bo'ladi, bu tanadagi suyuqlikni taqsimlashda aniq o'zgarishlar bilan birga keladi. Hujayradan tashqari suyuqlik hajmining mutlaq o'sishi umumiy vazn ortish tezligidan orqada qoladi, shuning uchun tana vazniga nisbatan foiz sifatida ifodalangan ichki muhitning nisbiy hajmi yoshga qarab kamayadi. Bu qaramlik, ayniqsa, tug'ilgandan keyingi birinchi yilda namoyon bo'ladi. Kattaroq bolalarda hujayradan tashqari suyuqlikning nisbiy hajmining o'zgarish tezligi pasayadi. Suyuqlik hajmining doimiyligini tartibga solish tizimi (hajmni tartibga solish) suv balansidagi og'ishlarni juda tor chegaralarda qoplashni ta'minlaydi. Yangi tug'ilgan chaqaloqlar va yosh bolalarda to'qimalarning yuqori darajada namlanishi bolaning suvga bo'lgan ehtiyojini (tana vazni birligiga) kattalarnikiga qaraganda sezilarli darajada oshiradi. Suvni yo'qotish yoki uning cheklanishi tezda hujayradan tashqari sektor, ya'ni ichki muhit tufayli suvsizlanishning rivojlanishiga olib keladi. Shu bilan birga, buyraklar - volumoregulyatsiya tizimidagi asosiy ijro etuvchi organlar - suvni tejashni ta'minlamaydi. Tartibga solishning cheklovchi omili buyrak tubulyar tizimining immaturiyasidir. Yangi tug'ilgan chaqaloqlar va yosh bolalarda gomeostazni neyroendokrin nazorat qilishning eng muhim xususiyati aldosteronning nisbatan yuqori sekretsiyasi va buyrak orqali chiqarilishi bo'lib, u to'qimalarning hidratsiyasi holatiga va buyrak kanalchalarining funktsiyasiga bevosita ta'sir qiladi.

Bolalarda qon plazmasi va hujayradan tashqari suyuqlikning osmotik bosimini tartibga solish ham cheklangan. Ichki muhitning osmolyarligi kengroq diapazonda o'zgarib turadi ( 50 mosm / l) , kattalarga qaraganda

( 6 mosm / l) . Bu tana sirtining 1 kg ga kattaroq hajmi bilan bog'liq og'irlik va shuning uchun nafas olish paytida sezilarli darajada suv yo'qotish, shuningdek, bolalarda siydik kontsentratsiyasining buyrak mexanizmlarining immaturiyasi bilan. Giperosmoz bilan namoyon bo'lgan gomeostazning buzilishi, ayniqsa, neonatal davr va hayotning birinchi oylaridagi bolalarda tez-tez uchraydi; kattaroq yoshda, asosan, oshqozon-ichak yoki buyrak kasalliklari bilan bog'liq bo'lgan gipoosmoz ustunlik qila boshlaydi. Buyrak faoliyati va ovqatlanish tabiati bilan chambarchas bog'liq bo'lgan gomeostazning ionli regulyatsiyasi kamroq o'rganilgan.

Ilgari, hujayradan tashqari suyuqlikning osmotik bosimining qiymatini belgilovchi asosiy omil natriy kontsentratsiyasi ekanligiga ishonishgan, ammo keyingi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, qon plazmasidagi natriy miqdori va umumiy qiymati o'rtasida yaqin bog'liqlik yo'q. patologiyada osmotik bosim. Istisno - bu plazma gipertenziyasi. Shunday qilib, glyukoza-tuz eritmalarini kiritish orqali gomeostatik terapiyani o'tkazish nafaqat qon zardobidagi yoki qon plazmasidagi natriy tarkibini, balki hujayradan tashqari suyuqlikning umumiy osmolyarligidagi o'zgarishlarni ham kuzatishni talab qiladi. Ichki muhitda umumiy osmotik bosimni ushlab turishda shakar va karbamid kontsentratsiyasi katta ahamiyatga ega. Ushbu osmotik faol moddalarning tarkibi va ularning ko'plab patologik sharoitlarda suv-tuz almashinuviga ta'siri keskin oshishi mumkin. Shuning uchun gomeostazning har qanday buzilishi bo'lsa, shakar va karbamid kontsentratsiyasini aniqlash kerak. Yuqoridagilarni hisobga olgan holda, yosh bolalarda suv-tuz va oqsil rejimini buzgan holda, yashirin giper- yoki gipoosmoz holati, giperazotemiya rivojlanishi mumkin.

Bolalardagi gomeostazni tavsiflovchi muhim ko'rsatkich qon va hujayradan tashqari suyuqlikdagi vodorod ionlarining kontsentratsiyasi hisoblanadi. Antenatal va erta tug'ruqdan keyingi davrlarda kislota-ishqor balansining tartibga solinishi qonning kislorod bilan to'yinganlik darajasi bilan chambarchas bog'liq bo'lib, bu bioenergetik jarayonlarda anaerob glikolizning nisbiy ustunligi bilan izohlanadi. Bundan tashqari, homiladagi mo''tadil gipoksiya ham uning to'qimalarida sut kislotasining to'planishi bilan birga keladi. Bundan tashqari, buyraklarning atsidogenetik funktsiyasining etukligi "fiziologik" atsidozning rivojlanishi uchun zarur shart-sharoitlarni yaratadi (organizmdagi kislota-ishqor muvozanatining kislota anionlari miqdorining nisbiy ko'payishi tomon siljishi). Yangi tug'ilgan chaqaloqlarda gomeostazning o'ziga xos xususiyatlari bilan bog'liq holda, buzilishlar ko'pincha fiziologik va patologik chegarada yuzaga keladi.

Jinsiy balog'at (balog'at) davrida neyroendokrin tizimning qayta tashkil etilishi ham gomeostazning o'zgarishi bilan bog'liq. Biroq, bu yoshda ijro etuvchi organlarning funktsiyalari (buyraklar, o'pkalar) maksimal etuklik darajasiga etadi, shuning uchun og'ir sindromlar yoki gomeostaz kasalliklari kam uchraydi, lekin ko'pincha biz metabolizmdagi kompensatsiyalangan siljishlar haqida gapiramiz, bu faqat bo'lishi mumkin. qonni biokimyoviy o'rganish bilan aniqlanadi. Klinikada bolalarda gomeostazni tavsiflash uchun quyidagi ko'rsatkichlarni o'rganish kerak: gematokrit, umumiy osmotik bosim, qondagi natriy, kaliy, shakar, bikarbonatlar va karbamid, shuningdek, qon pH, p0 2 va pCO 2.

Qarilik va qarilik davrida gomeostazning xususiyatlari.

Turli yosh davrlarida gomeostatik qiymatlarning bir xil darajasi ularni tartibga solish tizimlaridagi turli xil siljishlar tufayli saqlanadi. Masalan, yoshlik davrida qon bosimi darajasining doimiyligi yurakning yuqori chiqishi va past umumiy periferik qon tomir qarshiligi, qariyalar va keksalarda - umumiy periferik qarshilikning yuqoriligi va yurak chiqishining pasayishi tufayli saqlanadi. . Tananing qarishi bilan eng muhim fiziologik funktsiyalarning barqarorligi ishonchlilikning pasayishi va gomeostazdagi fiziologik o'zgarishlarning mumkin bo'lgan diapazonining qisqarishi sharoitida saqlanadi. Nisbiy gomeostazni sezilarli tarkibiy, metabolik va funktsional o'zgarishlar bilan saqlash bir vaqtning o'zida nafaqat yo'q bo'lib ketish, buzilish va degradatsiya sodir bo'lishi, balki o'ziga xos adaptiv mexanizmlarni ishlab chiqish orqali erishiladi. Bu qon shakarining doimiy darajasini, qon pH, osmotik bosimni, hujayralarning membrana potentsialini va boshqalarni ushlab turadi.

Qarish jarayonida gomeostazni saqlashda neyrogumoral tartibga solish mexanizmlarining o'zgarishi, asab ta'sirining zaiflashishi fonida to'qimalarning gormonlar va mediatorlar ta'siriga sezgirligining oshishi muhim ahamiyatga ega.

Organizmning qarishi bilan yurakning ishi, o'pka ventilyatsiyasi, gaz almashinuvi, buyrak funktsiyalari, ovqat hazm qilish bezlarining sekretsiyasi, ichki sekretsiya bezlari funktsiyasi, metabolizm va boshqalar sezilarli darajada o'zgaradi.Bu o'zgarishlar gomeorez - tabiiy jarayon sifatida tavsiflanishi mumkin. vaqt o'tishi bilan metabolizm va fiziologik funktsiyalar intensivligidagi o'zgarishlarning traektoriyasi (dinamikasi). Yoshga bog'liq o'zgarishlar kursining ahamiyati insonning qarish jarayonini tavsiflash, uning biologik yoshini aniqlash uchun juda muhimdir.

Qarilik va qarilikda adaptiv mexanizmlarning umumiy salohiyati pasayadi. Shuning uchun keksalikda yuklarning kuchayishi, stress va boshqa vaziyatlarda adaptiv mexanizmlarning buzilishi va gomeostazning buzilishi ehtimoli ortadi. Gomeostaz mexanizmlarining ishonchliligining bunday pasayishi keksa yoshdagi patologik kasalliklar rivojlanishining eng muhim shartlaridan biridir.

Shunday qilib, gomeostaz funktsional va morfologik jihatdan birlashadigan integral tushunchadir yurak-qon tomir tizimi, nafas olish tizimi, buyrak tizimi, suv-elektrolitlar almashinuvi, kislota-ishqor muvozanati.

Asosiy maqsad yurak-qon tomir tizimi - barcha mikrosirkulyatsiya havzalari bo'ylab qonni etkazib berish va taqsimlash. 1 daqiqada yurak tomonidan chiqarilgan qon miqdori daqiqalik hajmdir. Shu bilan birga, yurak-qon tomir tizimining vazifasi shunchaki berilgan daqiqali hajmni va uning hovuzlar bo'ylab taqsimlanishini saqlab qolish emas, balki turli vaziyatlarda to'qimalarga bo'lgan ehtiyoj dinamikasiga mos ravishda daqiqali hajmni o'zgartirishdir.

Qonning asosiy vazifasi kislorodni tashishdir. Ko'pgina jarrohlik bemorlarda to'qimalarga kislorod yetkazilishiga xalaqit beradigan va hujayralar, organ va hatto butun tananing o'limiga olib keladigan daqiqalar hajmining keskin pasayishi kuzatiladi. Shuning uchun yurak-qon tomir tizimining funktsiyasini baholashda faqat daqiqali hajmni, balki to'qimalarni kislorod bilan ta'minlash va ularga bo'lgan ehtiyojni ham hisobga olish kerak.

Asosiy maqsad nafas olish tizimlari - metabolik jarayonlarning doimiy o'zgaruvchan tezligida organizm va atrof-muhit o'rtasida etarli gaz almashinuvini ta'minlash. Nafas olish tizimining normal funktsiyasi o'pka qon aylanishida normal qon tomir qarshiligi va nafas olish ishi uchun odatdagi energiya sarfi bilan arterial qonda kislorod va karbonat angidridning doimiy darajasini saqlab turishdir.

Bu tizim boshqa tizimlar va birinchi navbatda yurak-qon tomir tizimi bilan chambarchas bog'liq. Nafas olish tizimining funksiyasiga ventilyatsiya, o'pka aylanishi, alveolyar-kapillyar membrana orqali gazlarning tarqalishi, gazlarni qon bilan tashish va to'qimalarning nafas olishi kiradi.

Funksiyalar buyrak tizimi : buyraklar tanadagi fizik va kimyoviy sharoitlarning barqarorligini ta'minlash uchun mo'ljallangan asosiy organdir. Ularning asosiy funktsiyalari ekskretordir. U quyidagilarni o'z ichiga oladi: suv va elektrolitlar muvozanatini tartibga solish, kislota-baz muvozanatini saqlash va oqsillar va yog'larning metabolik mahsulotlarini tanadan olib tashlash.

Funksiyalar suv-elektrolitlar almashinuvi : organizmdagi suv transport rolini o'ynaydi, hujayralarni, oraliq (oraliq) va tomirlar bo'shliqlarini to'ldiradi, tuzlar, kolloidlar va kristalloidlarning erituvchisi bo'lib, biokimyoviy reaktsiyalarda ishtirok etadi. Barcha biokimyoviy suyuqliklar elektrolitlardir, chunki suvda erigan tuzlar va kolloidlar dissotsiatsiyalangan holatda bo'ladi. Elektrolitlarning barcha funktsiyalarini sanab o'tish mumkin emas, lekin asosiylari: osmotik bosimni saqlash, ichki muhitning reaktsiyasini saqlab turish, biokimyoviy reaktsiyalarda ishtirok etish.

Asosiy maqsad kislota-baz muvozanati normal biokimyoviy reaktsiyalar va shuning uchun hayotiy faoliyat uchun asos sifatida tanadagi suyuqliklarning pH doimiyligini saqlashdan iborat. Metabolizm fermentativ tizimlarning ajralmas ishtirokida sodir bo'ladi, ularning faoliyati elektrolitlarning kimyoviy reaktsiyasiga chambarchas bog'liq. Suv-elektrolitlar almashinuvi bilan birga kislota-ishqor muvozanati biokimyoviy reaktsiyalarni tartibga solishda hal qiluvchi rol o'ynaydi. Kislota-ishqor muvozanatini tartibga solishda bufer tizimlar va organizmning ko'plab fiziologik tizimlari ishtirok etadi.

Gomeostaz

Gomeostaz, gomeorez, gomeomorfoz - organizm holatining xususiyatlari. Organizmning tizimli mohiyati, birinchi navbatda, doimiy o'zgarib turadigan atrof-muhit sharoitida o'zini o'zi boshqarish qobiliyatida namoyon bo'ladi. Tananing barcha a'zolari va to'qimalari hujayralardan tashkil topgan bo'lib, ularning har biri nisbatan mustaqil organizm bo'lganligi sababli, uning normal ishlashi uchun inson tanasining ichki muhitining holati katta ahamiyatga ega. Inson tanasi - quruqlikdagi mavjudot uchun atrof-muhit atmosfera va biosferadan iborat bo'lib, u ma'lum darajada litosfera, gidrosfera va noosfera bilan o'zaro ta'sir qiladi. Shu bilan birga, inson tanasining aksariyat hujayralari qon, limfa va hujayralararo suyuqlik bilan ifodalangan suyuq muhitga botiriladi. Faqatgina integumental to'qimalar inson muhiti bilan bevosita o'zaro ta'sir qiladi, boshqa barcha hujayralar tashqi dunyodan ajratilgan, bu esa tanaga ularning mavjudligi shartlarini sezilarli darajada standartlashtirishga imkon beradi. Xususan, taxminan 37 ° C atrofida doimiy tana haroratini saqlab turish qobiliyati metabolik jarayonlarning barqarorligini ta'minlaydi, chunki metabolizmning mohiyatini tashkil etuvchi barcha biokimyoviy reaktsiyalar juda haroratga bog'liq. Tana suyuqliklarida doimiy kislorod va karbonat angidrid kuchlanishini, turli ionlarning kontsentratsiyasini va boshqalarni saqlab turish bir xil darajada muhimdir. Oddiy yashash sharoitida, shu jumladan moslashish va faoliyat paytida, bunday parametrlarning kichik og'ishlari mavjud, ammo ular tezda yo'q qilinadi, tananing ichki muhiti barqaror normaga qaytadi. 19-asrning buyuk frantsuz fiziologi. Klod Bernard: "Ichki muhitning doimiyligi erkin hayotning zaruriy sharti" deb ta'kidladi. Ichki muhitning doimiyligini ta'minlovchi fiziologik mexanizmlar gomeostatik deb ataladi va tananing ichki muhitni o'zini o'zi boshqarish qobiliyatini aks ettiruvchi hodisaning o'zi gomeostaz deb ataladi. Bu atama N.A.Bernshteyn, P.K.Anoxin va N.Vinerlar bilan bir qatorda 20-asrning ana shunday fiziologlaridan biri boʻlgan V.Kennon tomonidan 1932 yilda boshqaruv fani - kibernetikaning asosini tashkil etgan. "Gomeostaz" atamasi nafaqat fiziologik, balki kibernetik tadqiqotlarda ham qo'llaniladi, chunki bu har qanday boshqaruvning asosiy maqsadi bo'lgan murakkab tizimning har qanday xususiyatlarining doimiyligini ta'minlashdir.

Yana bir ajoyib tadqiqotchi K.Voddington organizmning nafaqat ichki holatining barqarorligini, balki dinamik xususiyatlarining nisbiy doimiyligini, ya'ni jarayonlarning vaqt bo'yicha borishini ham saqlab turishga qodir ekanligiga e'tiborni qaratdi. Bu hodisa gomeostazga o'xshab, deyiladi homeorez. Bu o'sib borayotgan va rivojlanayotgan organizm uchun alohida ahamiyatga ega bo'lib, organizm o'zining dinamik o'zgarishlari jarayonida "rivojlanish kanali" ni (albatta, ma'lum chegaralar ichida) saqlab turishi mumkinligidan iborat. Xususan, agar bola kasallik yoki ijtimoiy sabablarga ko'ra (urush, zilzila va boshqalar) turmush sharoitining keskin yomonlashishi tufayli normal rivojlanayotgan tengdoshlaridan sezilarli darajada orqada qolsa, bu bunday kechikish halokatli va qaytarib bo'lmaydigan degani emas. . Agar noxush hodisalar davri tugasa va bola rivojlanish uchun mos shart-sharoitlarga ega bo'lsa, u holda ham o'sishda, ham funktsional rivojlanish darajasida u tez orada tengdoshlariga etib boradi va kelajakda ulardan sezilarli darajada farq qilmaydi. Bu erta yoshda og'ir kasallikka duchor bo'lgan bolalar ko'pincha sog'lom va mutanosib ravishda qurilgan kattalar bo'lib ulg'ayishini tushuntiradi. Gomeorez ontogenetik rivojlanishni boshqarishda ham, moslashish jarayonlarida ham muhim rol o'ynaydi. Shu bilan birga, gomeorezning fiziologik mexanizmlari hali ham etarli darajada o'rganilmagan.

Organizmning doimiyligini o'z-o'zini boshqarishning uchinchi shakli gomeomorfoz - shaklning o'zgarmasligini saqlash qobiliyati. Bu xususiyat kattalar organizmiga ko'proq xosdir, chunki o'sish va rivojlanish shaklning o'zgarmasligi bilan mos kelmaydi. Shunga qaramay, agar biz qisqa vaqtni, ayniqsa o'sishni inhibe qilish davrlarini hisobga olsak, u holda gomeomorfoz qobiliyatini bolalarda ham topish mumkin. Gap shundaki, tanada uni tashkil etuvchi hujayralar avlodlarining doimiy o'zgarishi mavjud. Hujayralar uzoq umr ko'rmaydi (yagona istisno - bu nerv hujayralari): tana hujayralarining normal hayoti haftalar yoki oylar. Shunga qaramay, hujayralarning har bir yangi avlodi avvalgi avlodning shakli, hajmi, joylashuvi va shunga mos ravishda funktsional xususiyatlarini deyarli takrorlaydi. Maxsus fiziologik mexanizmlar ro'za tutish yoki ortiqcha ovqatlanish sharoitida tana vaznidagi sezilarli o'zgarishlarni oldini oladi. Xususan, ro‘za tutish vaqtida oziq moddalarning hazm bo‘lishi keskin oshadi, ortiqcha ovqatlansa, aksincha, oziq-ovqat bilan ta’minlangan oqsil, yog‘ va uglevodlarning ko‘p qismi organizmga hech qanday foyda keltirmay “yoqib yuboriladi”. Katta yoshli odamda tana vaznining keskin va sezilarli o'zgarishi (asosan yog' miqdori tufayli) har qanday yo'nalishda moslashishning buzilishi, ortiqcha kuchlanishning haqiqiy belgilari ekanligi isbotlangan (NA Smirnova). . Bolaning tanasi eng tez o'sish davrida tashqi ta'sirlarga ayniqsa sezgir bo'ladi. Gomeomorfozning buzilishi gomeostaz va gomeorezning buzilishi bilan bir xil noqulay belgidir.

Biologik konstantalar haqida tushuncha. Tana juda ko'p miqdordagi turli xil moddalar majmuasidir. Tana hujayralarining hayotiy faoliyati jarayonida ushbu moddalarning kontsentratsiyasi sezilarli darajada o'zgarishi mumkin, bu ichki muhitning o'zgarishini anglatadi. Agar tananing nazorat qilish tizimlari barcha bu moddalarning kontsentratsiyasini kuzatishga majbur bo'lsa, aqlga sig'maydi, ya'ni. ko'plab sensorlarga (retseptorlarga) ega bo'lish, doimiy ravishda joriy holatni tahlil qilish, boshqaruv qarorlarini qabul qilish va ularning samaradorligini nazorat qilish. Barcha parametrlarni boshqarishning bunday rejimi uchun na ma'lumot, na tananing energiya resurslari etarli bo'lmaydi. Shuning uchun tana tana hujayralarining katta qismi farovonligi uchun nisbatan doimiy darajada saqlanishi kerak bo'lgan nisbatan kichik miqdordagi eng muhim ko'rsatkichlarni kuzatish bilan cheklangan. Bu eng qat'iy gomeostatlangan parametrlar shu bilan "biologik konstantalar" ga aylanadi va gomeostatizatsiyalanganlar toifasiga kirmaydigan boshqa parametrlarning ba'zan sezilarli darajada o'zgarishi tufayli ularning o'zgarmasligi ta'minlanadi. Shunday qilib, ichki muhit holati va tashqi omillar ta'siriga qarab, gomeostazni tartibga solishda ishtirok etuvchi gormonlar darajasi qonda o'nlab marta o'zgarishi mumkin. Shu bilan birga, gomeostatik parametrlar faqat 10-20% ga o'zgaradi.

Eng muhim biologik konstantalar. Nisbatan doimiy darajada saqlanishi uchun tananing turli fiziologik tizimlari uchun javobgar bo'lgan eng muhim biologik konstantalar qatoriga quyidagilar kiradi. tana harorati, qon glyukoza darajasi, tana suyuqliklarida H + ionlarining tarkibi, to'qimalarda kislorod va karbonat angidridning qisman kuchlanishi.

Kasallik gomeostaz buzilishining belgisi yoki natijasi sifatida. Insonning deyarli barcha kasalliklari gomeostazning buzilishi bilan bog'liq. Shunday qilib, masalan, ko'plab yuqumli kasalliklarda, shuningdek, yallig'lanish jarayonlarida tananing harorati gomeostazi keskin buziladi: isitma paydo bo'ladi (harorat ko'tariladi), ba'zan hayot uchun xavfli. Gomeostazning bunday buzilishining sababi ham neyroendokrin reaktsiyaning o'ziga xos xususiyatlarida, ham periferik to'qimalarning faoliyatining buzilishida bo'lishi mumkin. Bunday holda, kasallikning namoyon bo'lishi - ko'tarilgan harorat - gomeostazning buzilishi oqibatidir.

Odatda, febril holatlar atsidoz bilan birga keladi - kislota-ishqor muvozanatining buzilishi va tana suyuqliklarining kislotali tomonga reaktsiyasining siljishi. Atsidoz, shuningdek, yurak-qon tomir va nafas olish tizimlari (yurak va qon tomirlari kasalliklari, bronxopulmoner tizimning yallig'lanish va allergik lezyonlari va boshqalar) ishining yomonlashishi bilan bog'liq bo'lgan barcha kasalliklarga xosdir. Ko'pincha, yangi tug'ilgan chaqaloqning hayotining birinchi soatlarida atsidoz hamroh bo'ladi, ayniqsa normal nafas olish tug'ilgandan keyin darhol boshlanmasa. Ushbu holatni bartaraf etish uchun yangi tug'ilgan chaqaloq kislorod miqdori ko'paygan maxsus kameraga joylashtiriladi. Mushaklarning kuchli kuchlanishi bilan metabolik atsidoz har qanday yoshdagi odamlarda paydo bo'lishi mumkin va nafas qisilishi va terlashning kuchayishi, shuningdek mushaklarning og'rig'i bilan namoyon bo'ladi. Ish tugagandan so'ng, atsidoz holati charchoq darajasiga, fitnesga va gomeostatik mexanizmlarning samaradorligiga qarab bir necha daqiqadan 2-3 kungacha davom etishi mumkin.

Suv-tuz gomeostazini buzilishiga olib keladigan kasalliklar, masalan, vabo, bunda organizmdan ko'p miqdorda suv chiqariladi va to'qimalar o'zining funktsional xususiyatlarini yo'qotadi. Ko'pgina buyrak kasalliklari ham suv-tuz gomeostazining buzilishiga olib keladi. Ushbu kasalliklarning ba'zilari natijasida alkaloz rivojlanishi mumkin - qondagi ishqoriy moddalar kontsentratsiyasining haddan tashqari oshishi va pH ning oshishi (ishqoriy tomonga siljish).

Ba'zi hollarda gomeostazning kichik, ammo uzoq muddatli buzilishi ma'lum kasalliklarning rivojlanishiga olib kelishi mumkin. Shunday qilib, glyukoza gomeostazini buzadigan oziq-ovqatda shakar va boshqa uglevod manbalarini ortiqcha iste'mol qilish oshqozon osti bezining shikastlanishiga olib keladi, buning natijasida odamda diabet rivojlanadi. Chiqarish tizimiga yukni oshiradigan stol va boshqa mineral tuzlar, issiq ziravorlar va boshqalarni ortiqcha iste'mol qilish ham xavflidir. Buyraklar tanadan olib tashlanishi kerak bo'lgan moddalarning ko'pligi bilan bardosh bera olmasligi mumkin, buning natijasida suv-tuz gomeostazasi buziladi. Uning namoyon bo'lishidan biri shish - tananing yumshoq to'qimalarida suyuqlikning to'planishi. Shishning sababi odatda yurak-qon tomir tizimining ishlamay qolishi yoki buyrak funktsiyasining buzilishi va natijada mineral almashinuvida yotadi.

Gomeostaz - bu:

Gomeostaz

Gomeostaz(Qadimgi yunoncha ὁmosios dan - bir xil, o'xshash va stis - tik turish, harakatsizlik) - o'z-o'zini tartibga solish, ochiq tizimning muvofiqlashtirilgan dinamik reaktsiyalar orqali o'z ichki holatining barqarorligini saqlab turish qobiliyati. Tizimning o'zini ko'paytirish, yo'qolgan muvozanatni tiklash, tashqi muhitning qarshiligini engish istagi.

Populyatsiya gomeostazi - bu populyatsiyaning o'z individlarining ma'lum sonini uzoq vaqt saqlab turish qobiliyati.

Amerikalik fiziolog Uolter B. Kannon 1932 yilda o'zining "Tana hikmati" ("Tana donoligi") kitobida ushbu atama "tananing eng barqaror holatini qo'llab-quvvatlaydigan muvofiqlashtirilgan fiziologik jarayonlar" nomi sifatida kiritildi. Keyinchalik bu atama har qanday ochiq tizimning ichki holatining barqarorligini dinamik ravishda saqlash qobiliyatiga kengaytirildi. Biroq, ichki muhitning doimiyligi g'oyasi 1878 yilda frantsuz olimi Klod Bernard tomonidan ishlab chiqilgan.

Umumiy ma'lumot

"Gomeostaz" atamasi biologiyada eng ko'p qo'llaniladi. Ko'p hujayrali organizmlar mavjud bo'lishi uchun ichki muhitning barqarorligini ta'minlash kerak. Ko'pgina ekologlar bu tamoyil tashqi muhitga ham tegishli ekanligiga ishonch hosil qilishadi. Agar tizim o'z muvozanatini tiklay olmasa, u oxir-oqibat faoliyatini to'xtatishi mumkin.

Murakkab tizimlar - masalan, inson tanasi - barqarorlikni saqlash va mavjud bo'lish uchun gomeostazga ega bo'lishi kerak. Bu tizimlar nafaqat omon qolishga intilishi, balki atrof-muhitdagi o'zgarishlarga moslashishi va rivojlanishi kerak.

Gomeostaz xususiyatlari

Gomeostatik tizimlar quyidagi xususiyatlarga ega:

• Beqarorlik tizimlar: eng yaxshi moslashishni sinab ko'radi.
• Muvozanatga intilish: tizimlarning butun ichki, tarkibiy va funktsional tashkil etilishi muvozanatni saqlashga yordam beradi.
• Oldindan oldindan aytib bo'lmaydigan: muayyan harakatning natijasi ko'pincha kutilganidan farq qilishi mumkin.

Sutemizuvchilardagi gomeostazga misollar:

• Tanadagi mikroelementlar va suv miqdorini tartibga solish - osmoregulyatsiya. Buyraklarda amalga oshiriladi.
• Metabolik chiqindilarni olib tashlash - ekskretsiya. U ekzokrin organlar - buyraklar, o'pkalar, ter bezlari va oshqozon-ichak trakti tomonidan amalga oshiriladi.
• Tana haroratini tartibga solish. Terlash, turli termoregulyatsiya reaktsiyalari orqali haroratni pasaytirish.
• Qon glyukoza darajasini tartibga solish. U asosan jigar, oshqozon osti bezi tomonidan chiqariladigan insulin va glyukagon tomonidan amalga oshiriladi.

Shuni ta'kidlash kerakki, tana muvozanatda bo'lsa-da, uning fiziologik holati dinamik bo'lishi mumkin. Ko'pgina organizmlarda endogen o'zgarishlar sirkadiyalik, ultradian va infradian ritmlari shaklida kuzatiladi. Shunday qilib, gomeostazda bo'lsa ham, tana harorati, qon bosimi, yurak urish tezligi va ko'pchilik metabolik ko'rsatkichlar har doim ham doimiy darajada emas, balki vaqt o'tishi bilan o'zgaradi.

Gomeostaz mexanizmlari: fikr-mulohaza

Asosiy maqola: qayta aloqa

O'zgaruvchilar o'zgarganda, tizim javob beradigan ikkita asosiy fikr turi mavjud:

1. Tizim o'zgarish yo'nalishini teskari tomonga o'zgartiradigan tarzda javob beradigan reaktsiyada ifodalangan salbiy fikr. Qayta aloqa tizimning doimiyligini saqlashga xizmat qilganligi sababli, bu gomeostazni saqlashga imkon beradi.
   • Masalan, inson organizmida karbonat angidrid kontsentratsiyasi ortib ketganda, o'pka o'z faolligini oshirish va ko'proq karbonat angidridni chiqarish uchun signal oladi.
   • Termoregulyatsiya salbiy teskari aloqaning yana bir misolidir. Tana harorati ko'tarilganda (yoki pasayganda) teri va gipotalamusdagi termoretseptorlar o'zgarishlarni qayd etadilar, bu esa miyadan signalni keltirib chiqaradi. Bu signal, o'z navbatida, javobni keltirib chiqaradi - haroratning pasayishi (yoki oshishi).
2. O'zgaruvchining o'zgarishini oshirishda ifodalangan ijobiy fikr. Bu beqarorlashtiruvchi ta'sirga ega va shuning uchun gomeostazga olib kelmaydi. Ijobiy fikr-mulohazalar tabiiy tizimlarda kamroq uchraydi, lekin u ham o'z maqsadlariga ega.
   • Masalan, nervlarda chegaraviy elektr potentsiali ancha katta harakat potentsialining paydo bo'lishiga olib keladi. Qon ivishi va tug'ilish hodisalari ijobiy fikr bildirishning boshqa misollaridir.

Moslashuvchan tizimlar har ikki turdagi teskari aloqaning kombinatsiyasini talab qiladi. Salbiy teskari aloqa gomeostatik holatga qaytishga imkon bersa-da, ijobiy teskari aloqa gomeostazning butunlay yangi (va, ehtimol, kamroq istalmagan) holatiga o'tish uchun ishlatiladi - bu holat "metastabillik" deb ataladi. Bunday halokatli o'zgarishlar, masalan, toza suvli daryolarda ozuqa moddalarining ko'payishi bilan sodir bo'lishi mumkin, bu esa yuqori evtrofikatsiyaning gomeostatik holatiga (kanalning suv o'tlari bilan o'sishi) va loyqalikka olib keladi.

Ekologik gomeostaz

Ekologik gomeostaz qulay muhit sharoitida mumkin bo'lgan eng yuqori bioxilma-xillikka ega bo'lgan kulminatsion jamoalarda kuzatiladi.

Bezovta qilingan ekotizimlarda yoki subklimaks biologik jamoalarda, masalan, Krakatoa orolida, 1883 yilda kuchli vulqon otilishidan so'ng, bu oroldagi barcha hayot kabi oldingi o'rmon ekotizimining gomeostaz holati vayron bo'lgan. Otlovdan keyingi yillar davomida Krakatoa ekologik o'zgarishlar zanjiridan o'tdi, bunda o'simliklar va hayvonlarning yangi turlari bir-birini almashtirdi, bu esa biologik xilma-xillikka va natijada klimakterik jamoaga olib keldi. Krakatoaning ekologik vorisligi bir necha bosqichda sodir bo'ldi. Menopauzaga olib kelgan ketma-ketlikning to'liq zanjiri konservatsiya deb ataladi. Krakatoa misolida, bu orolda 1983 yilda qayd etilgan sakkiz ming xil turdan iborat kulminatsion jamoa shakllangan, otilishdan yuz yil o'tib, undagi hayot yo'q qilingan. Ma'lumotlar shuni tasdiqlaydiki, pozitsiya bir muncha vaqt gomeostazda qoladi, yangi turlarning paydo bo'lishi juda tez eskilarning tezda yo'q bo'lib ketishiga olib keladi.

Krakatoa va boshqa buzilgan yoki toza ekotizimlar ishi shuni ko'rsatadiki, kashshof turlarning dastlabki mustamlakasi ijobiy fikrga asoslangan ko'payish strategiyalari orqali amalga oshiriladi, bunda tur imkon qadar ko'proq nasl beradi, lekin kam yoki umuman sarmoya kiritmaydi. har bir insonning muvaffaqiyati.... Bunday turlarda tez rivojlanish va bir xil darajada tez qulash (masalan, epidemiya orqali) mavjud. Ekotizim avj nuqtasiga yaqinlashganda, bunday turlar o'rnini yanada murakkab kulminatsion turlar egallaydi, ular salbiy teskari aloqa orqali o'z muhitining o'ziga xos sharoitlariga moslashadi. Ushbu turlar ekotizimning potentsial imkoniyatlari bilan ehtiyotkorlik bilan nazorat qilinadi va boshqa strategiyaga amal qiladi - reproduktiv muvaffaqiyati uchun o'ziga xos ekologik joyning mikro muhitiga ko'proq energiya sarflanadigan kichik nasllarni ishlab chiqarish.

Rivojlanish kashshoflar hamjamiyatidan boshlanadi va kulminatsion jamoa bilan tugaydi. Ushbu kulminatsion jamoa o'simlik va hayvonot dunyosi mahalliy muhit bilan muvozanatlashganda shakllanadi.

Bunday ekotizimlar heterarxiyalarni hosil qiladi, bunda bir darajadagi gomeostaz boshqa murakkab darajadagi gomeostatik jarayonlarga yordam beradi. Misol uchun, etuk tropik daraxtdan barglarning yo'qolishi yangi o'sish uchun joy yaratadi va tuproqni boyitadi. Xuddi shunday, tropik daraxt yorug'likning pastki darajalarga kirishini kamaytiradi va boshqa turlar tomonidan bosib olinishini oldini olishga yordam beradi. Ammo daraxtlar ham erga tushadi va o'rmonning rivojlanishi daraxtlarning doimiy o'zgarishiga, bakteriyalar, hasharotlar, zamburug'lar tomonidan amalga oshiriladigan ozuqa moddalarining aylanishiga bog'liq. Shunga o'xshab, bunday o'rmonlar mikroiqlimlarni yoki ekotizimning gidrologik sikllarini tartibga solish kabi ekologik jarayonlarni osonlashtiradi va biologik mintaqada daryo drenajining gomeostazini saqlab qolish uchun bir nechta turli ekotizimlar o'zaro ta'sir qilishi mumkin. Bioregionlarning o'zgaruvchanligi biologik mintaqa yoki biomning gomeostatik barqarorligida ham rol o'ynaydi.

Biologik gomeostaz

Qo'shimcha ma'lumot: Kislota-baz muvozanati

Gomeostaz tirik organizmlarning asosiy xususiyati bo'lib, ichki muhitni maqbul chegaralarda saqlash deb tushuniladi.

Tananing ichki muhitiga tana suyuqliklari - qon plazmasi, limfa, hujayralararo modda va miya omurilik suyuqligi kiradi. Ushbu suyuqliklarning barqarorligini saqlash organizmlar uchun juda muhim, uning yo'qligi esa genetik materialning shikastlanishiga olib keladi.

Har qanday parametrga ko'ra, organizmlar konformatsion va tartibga soluvchi bo'linadi. Tartibga soluvchi organizmlar atrof-muhitda nima sodir bo'lishidan qat'i nazar, parametrni doimiy darajada ushlab turadi. Konformatsion organizmlar muhitga parametrni aniqlash imkonini beradi. Masalan, issiq qonli hayvonlar tana haroratini doimiy ushlab turadi, sovuq qonli hayvonlar esa har xil haroratni namoyon qiladi.

Biz konformatsion organizmlarning qabul qilingan parametrni ma'lum darajada tartibga solishga imkon beradigan xatti-harakatlar moslashuviga ega emasligi haqida gapirmayapmiz. Masalan, sudralib yuruvchilar ertalab tana haroratini ko'tarish uchun qizdirilgan toshlar ustida o'tirishadi.

Gomeostatik tartibga solishning afzalligi shundaki, u tananing yanada samarali ishlashiga imkon beradi. Misol uchun, sovuq qonli hayvonlar past haroratlarda letargik holatga tushib qolishadi, issiq qonli hayvonlar esa deyarli har doimgidek faoldir. Boshqa tomondan, tartibga solish energiya talab qiladi. Ba'zi ilonlarning haftada bir marta ovqatlanishi sababi shundaki, ular sutemizuvchilarga qaraganda gomeostazni saqlash uchun kamroq energiya sarflaydi.

Hujayra gomeostazi

Hujayraning kimyoviy faolligini tartibga solishga bir qator jarayonlar orqali erishiladi, ular orasida sitoplazmaning o'zi tuzilishining o'zgarishi, shuningdek, fermentlarning tuzilishi va faolligi alohida ahamiyatga ega. Avtoregulyatsiya harorat, kislotalilik, substrat konsentratsiyasi va ba'zi makro va mikroelementlarning mavjudligiga bog'liq.

Inson tanasidagi gomeostaz

Qo'shimcha ma'lumot uchun: Kislota-baz muvozanati Shuningdek qarang: Qonning bufer tizimlari

Turli omillar tana suyuqliklarining hayotni qo'llab-quvvatlash qobiliyatiga ta'sir qiladi. Bularga harorat, sho'rlanish, kislotalilik va ozuqa moddalarining konsentratsiyasi - glyukoza, turli ionlar, kislorod va chiqindilar - karbonat angidrid va siydik kabi parametrlar kiradi. Ushbu parametrlar tanani tirik saqlaydigan kimyoviy reaktsiyalarga ta'sir qilganligi sababli, ularni kerakli darajada ushlab turish uchun o'rnatilgan fiziologik mexanizmlar mavjud.

Gomeostazni bu ongsiz moslashuvlarning sababi deb hisoblash mumkin emas. Bu ularning asosiy sababi sifatida emas, balki birgalikda harakat qiladigan ko'plab normal jarayonlarning umumiy xarakteristikasi sifatida qabul qilinishi kerak. Bundan tashqari, ushbu modelga mos kelmaydigan ko'plab biologik hodisalar mavjud - masalan, anabolizm.

Boshqa hududlar

Gomeostaz boshqa sohalarda ham qo'llaniladi.

Aktuariy bu haqda gapirishi mumkin gomeostaz xavfi, bunda, masalan, mashinasida tiqilib qolishga qarshi tormozlari bo'lgan odamlar, ular bo'lmaganlarga qaraganda xavfsizroq holatda emaslar, chunki bu odamlar ongsiz ravishda xavfli haydash bilan xavfsizroq mashinani qoplaydi. Buning sababi shundaki, ba'zi cheklash mexanizmlari - masalan, qo'rquv - o'z faoliyatini to'xtatadi.

Bu haqda sotsiologlar va psixologlar gapirishlari mumkin stress gomeostazi- aholi yoki shaxsning ma'lum bir stress darajasida qolish istagi, agar stressning "tabiiy" darajasi etarli bo'lmasa, ko'pincha sun'iy ravishda stressni keltirib chiqaradi.

ga misollar

• Termoregulyatsiya
  • Tana harorati juda past bo'lsa, skelet mushaklarining titrashi mumkin.
  • Termogenezning yana bir turi issiqlik hosil qilish uchun yog'larning parchalanishini o'z ichiga oladi.
  • Terlash bug'lanish orqali tanani sovutadi.
• Kimyoviy tartibga solish
  • Oshqozon osti bezi qondagi glyukoza darajasini nazorat qilish uchun insulin va glyukagonni chiqaradi.
  • O'pka kislorod oladi, karbonat angidridni chiqaradi.
  • Buyraklar siydik chiqaradi va organizmdagi suv va bir qator ionlar darajasini tartibga soladi.

Ushbu organlarning aksariyati gipotalamus-gipofiz tizimidagi gormonlar tomonidan boshqariladi.

Shuningdek qarang

Kategoriyalar:

• Gomeostaz
• Ochiq tizimlar
• Fiziologik jarayonlar

Wikimedia fondi. 2010 yil.

Qayta aloqa.

O'zgaruvchilar o'zgarganda, tizim javob beradigan ikkita asosiy fikr turi mavjud:

Salbiy fikr bildirish, tizim o'zgarish yo'nalishini teskari tomonga o'zgartiradigan tarzda javob beradigan reaktsiyada ifodalangan. Qayta aloqa tizimning doimiyligini saqlashga xizmat qilganligi sababli, bu gomeostazni saqlashga imkon beradi.

Masalan, konsentratsiyalashganda karbonat angidrid inson organizmida ko'payadi, o'pka o'z faoliyatini oshirish va ko'proq karbonat angidridni chiqarish uchun signal oladi.

Termoregulyatsiya salbiy fikr bildirishning yana bir misolidir. Tana harorati ko'tarilganda (yoki pasayganda) termoretseptorlar v teri va gipotalamus miyadan signalni ishga tushirish orqali o'zgarishlarni qayd eting. Bu signal, o'z navbatida, javobni keltirib chiqaradi - haroratning pasayishi (yoki oshishi).

Ijobiy fikr bildirish , bu o'zgaruvchining o'zgarishini oshirishda ifodalanadi. Bu beqarorlashtiruvchi ta'sirga ega va shuning uchun gomeostazga olib kelmaydi. Ijobiy fikr-mulohazalar tabiiy tizimlarda kamroq uchraydi, lekin u ham o'z maqsadlariga ega.

Masalan, nervlarda chegaraviy elektr potentsiali yanada ko'proq hosil bo'lishiga sabab bo'ladi harakat salohiyati. Qon ivishi qon va voqealar tug'ilish ijobiy fikr bildirishning boshqa misollarini keltirish mumkin.

Moslashuvchan tizimlar har ikki turdagi teskari aloqaning kombinatsiyasini talab qiladi. Salbiy teskari aloqa gomeostatik holatga qaytishga imkon bersa-da, ijobiy teskari aloqa gomeostazning butunlay yangi (va, ehtimol, kamroq istalmagan) holatiga o'tish uchun ishlatiladi - bu holat "metastabillik" deb ataladi. Bunday halokatli o'zgarishlar, masalan, o'sish bilan sodir bo'lishi mumkin ozuqa moddalari toza suvli daryolarda yuqori gomeostatik holatga olib keladi evtrofikatsiya(kanalning haddan tashqari ko'payishi suvo'tlar) va loyqalik.

Gomeostazning biofizik mexanizmlari.

Kimyoviy biofizika nuqtai nazaridan gomeostaz - bu organizmdagi energiya almashinuvi uchun javobgar bo'lgan barcha jarayonlar dinamik muvozanatda bo'lgan holat. Bu holat eng barqaror va fiziologik optimalga mos keladi. Termodinamika kontseptsiyalariga muvofiq, organizm va hujayra mavjud bo'lishi va shunday muhit sharoitlariga moslashishi mumkin, bunda biologik tizimda fizik-kimyoviy jarayonlarning statsionar yo'nalishi o'rnatilishi mumkin, ya'ni. gomeostaz. Gomeostazni o'rnatishda asosiy rol bioenergetik jarayonlar uchun mas'ul bo'lgan va hujayralar tomonidan moddalarni qabul qilish va chiqarish tezligini tartibga soluvchi hujayra membranalari tizimlariga tegishli.

Shu nuqtai nazardan, buzilishning asosiy sabablari membranalarda yuzaga keladigan normal hayot uchun odatiy bo'lmagan fermentativ bo'lmagan reaktsiyalardir; ko'p hollarda bu hujayralar fosfolipidlarida paydo bo'ladigan erkin radikallar ishtirokidagi oksidlanishning zanjirli reaktsiyalari. Bu reaktsiyalar hujayralarning strukturaviy elementlarining shikastlanishiga va tartibga solishning buzilishiga olib keladi. Gomeostazning buzilishiga olib keladigan omillarga, shuningdek, radikal shakllanishni keltirib chiqaradigan vositalar (ionlashtiruvchi nurlanish, yuqumli toksinlar, ba'zi oziq-ovqatlar, nikotin, shuningdek vitaminlar etishmasligi va boshqalar) kiradi.

Membrananing gomeostatik holatini va funksiyasini barqarorlashtiruvchi omillarga oksidlovchi radikal reaktsiyalarning rivojlanishiga to'sqinlik qiluvchi bioantioksidantlar kiradi.

Ekologik gomeostaz.

Ekologik gomeostaz qulay muhit sharoitida mumkin bo'lgan eng yuqori bioxilma-xillikka ega bo'lgan kulminatsion jamoalarda kuzatiladi.

Bezovta qilingan ekotizimlarda yoki subklimaks biologik jamoalarda, masalan, Krakatoa orolida, 1883 yilda kuchli vulqon otilishidan so'ng, bu oroldagi barcha hayot singari, avvalgi o'rmon ekotizimining gomeostazi holati vayron bo'lgan.

Otlovdan keyingi yillar davomida Krakatoa ekologik o'zgarishlar zanjiridan o'tdi, bunda o'simliklar va hayvonlarning yangi turlari bir-birini almashtirdi, bu esa biologik xilma-xillikka va natijada klimakterik jamoaga olib keldi. Krakatoaning ekologik vorisligi bir necha bosqichda sodir bo'ldi. Menopauzaga olib kelgan ketma-ketlikning to'liq zanjiri konservatsiya deb ataladi. Krakatoa misolida, bu orolda 1983 yilda qayd etilgan sakkiz ming xil turdan iborat kulminatsion jamoa shakllangan, otilishdan yuz yil o'tib, undagi hayot yo'q qilingan. Ma'lumotlar shuni tasdiqlaydiki, pozitsiya bir muncha vaqt gomeostazda qoladi, yangi turlarning paydo bo'lishi juda tez eskilarning tezda yo'q bo'lib ketishiga olib keladi.

Krakatoa va boshqa buzilgan yoki toza ekotizimlar ishi shuni ko'rsatadiki, kashshof turlarning dastlabki mustamlakasi ijobiy fikrga asoslangan ko'payish strategiyalari orqali amalga oshiriladi, bunda tur imkon qadar ko'proq nasl beradi, lekin kam yoki umuman sarmoya kiritmaydi. har bir insonning muvaffaqiyati.... Bunday turlarda tez rivojlanish va bir xil darajada tez qulash (masalan, epidemiya orqali) mavjud. Ekotizim avj nuqtasiga yaqinlashganda, bunday turlar o'rnini yanada murakkab kulminatsion turlar egallaydi, ular salbiy teskari aloqa orqali o'z muhitining o'ziga xos sharoitlariga moslashadi. Ushbu turlar ekotizimning potentsial imkoniyatlari bilan ehtiyotkorlik bilan nazorat qilinadi va boshqa strategiyaga amal qiladi - reproduktiv muvaffaqiyati uchun o'ziga xos ekologik joyning mikro muhitiga ko'proq energiya sarflanadigan kichik nasllarni ishlab chiqarish.

Rivojlanish kashshoflar hamjamiyatidan boshlanadi va kulminatsion jamoa bilan tugaydi. Ushbu kulminatsion jamoa o'simlik va hayvonot dunyosi mahalliy muhit bilan muvozanatlashganda shakllanadi.

Bunday ekotizimlar heterarxiyalarni hosil qiladi, bunda bir darajadagi gomeostaz boshqa murakkab darajadagi gomeostatik jarayonlarga yordam beradi.

Misol uchun, etuk tropik daraxtdan barglarning yo'qolishi yangi o'sish uchun joy yaratadi va tuproqni boyitadi. Xuddi shunday, tropik daraxt yorug'likning pastki darajalarga kirishini kamaytiradi va boshqa turlar tomonidan bosib olinishini oldini olishga yordam beradi. Ammo daraxtlar ham erga tushadi va o'rmonning rivojlanishi daraxtlarning doimiy o'zgarishiga, bakteriyalar, hasharotlar, zamburug'lar tomonidan amalga oshiriladigan ozuqa moddalarining aylanishiga bog'liq.

Xuddi shunday, bunday o'rmonlar mikroiqlimlarni yoki ekotizimning gidrologik sikllarini tartibga solish kabi ekologik jarayonlarni osonlashtiradi va biologik mintaqada daryo drenaji gomeostazini saqlab qolish uchun bir nechta turli ekotizimlar o'zaro ta'sir qilishi mumkin. Bioregionlarning o'zgaruvchanligi biologik mintaqa yoki biomning gomeostatik barqarorligida ham rol o'ynaydi.

Biologik gomeostaz.

Gomeostaz tirik organizmlarning asosiy xususiyati bo'lib, ichki muhitni maqbul chegaralarda saqlash deb tushuniladi.

Tananing ichki muhitiga tana suyuqliklari - qon plazmasi, limfa, hujayralararo modda va miya omurilik suyuqligi kiradi. Ushbu suyuqliklarning barqarorligini saqlash organizmlar uchun juda muhim, uning yo'qligi esa genetik materialning shikastlanishiga olib keladi.

Har qanday parametrga ko'ra, organizmlar konformatsion va tartibga soluvchi bo'linadi. Tartibga soluvchi organizmlar atrof-muhitda nima sodir bo'lishidan qat'i nazar, parametrni doimiy darajada ushlab turadi. Konformatsion organizmlar muhitga parametrni aniqlash imkonini beradi. Masalan, issiq qonli hayvonlar tana haroratini doimiy ushlab turadi, sovuq qonli hayvonlar esa har xil haroratni namoyon qiladi.

Biz konformatsion organizmlarning qabul qilingan parametrni ma'lum darajada tartibga solishga imkon beradigan xatti-harakatlar moslashuviga ega emasligi haqida gapirmayapmiz. Masalan, sudralib yuruvchilar ertalab tana haroratini ko'tarish uchun qizdirilgan toshlar ustida o'tirishadi.

Gomeostatik tartibga solishning afzalligi shundaki, u tananing yanada samarali ishlashiga imkon beradi. Misol uchun, sovuq qonli hayvonlar past haroratlarda letargik holatga tushib qolishadi, issiq qonli hayvonlar esa deyarli har doimgidek faoldir. Boshqa tomondan, tartibga solish energiya talab qiladi. Ba'zi ilonlarning haftada bir marta ovqatlanishi sababi shundaki, ular sutemizuvchilarga qaraganda gomeostazni saqlash uchun kamroq energiya sarflaydi.

Hujayra gomeostazi.

Hujayraning kimyoviy faolligini tartibga solishga bir qator jarayonlar orqali erishiladi, ular orasida sitoplazmaning o'zi tuzilishining o'zgarishi, shuningdek, fermentlarning tuzilishi va faolligi alohida ahamiyatga ega. Avtoregulyatsiya harorat, kislotalilik, substrat konsentratsiyasi va ba'zi makro va mikroelementlarning mavjudligiga bog'liq.

Inson tanasidagi gomeostaz.

Turli omillar tana suyuqliklarining hayotni qo'llab-quvvatlash qobiliyatiga ta'sir qiladi. Bularga harorat, sho'rlanish, kislotalilik va ozuqa moddalarining konsentratsiyasi - glyukoza, turli ionlar, kislorod va chiqindilar - karbonat angidrid va siydik kabi parametrlar kiradi. Ushbu parametrlar tanani tirik saqlaydigan kimyoviy reaktsiyalarga ta'sir qilganligi sababli, ularni kerakli darajada ushlab turish uchun o'rnatilgan fiziologik mexanizmlar mavjud.

Gomeostazni bu ongsiz moslashuvlarning sababi deb hisoblash mumkin emas. Bu ularning asosiy sababi sifatida emas, balki birgalikda harakat qiladigan ko'plab normal jarayonlarning umumiy xarakteristikasi sifatida qabul qilinishi kerak. Bundan tashqari, ushbu modelga mos kelmaydigan ko'plab biologik hodisalar mavjud - masalan, anabolizm.

Gomeostaz - bu o'z-o'zini tartibga soluvchi jarayon bo'lib, unda barcha biologik tizimlar omon qolish uchun maqbul bo'lgan muayyan sharoitlarga moslashish davrida barqarorlikni saqlashga intiladi. Har qanday tizim dinamik muvozanatda bo'lib, tashqi omillar va stimullarga qarshilik ko'rsatadigan barqaror holatga erishishga intiladi.

Gomeostaz

Barcha tana tizimlari tanadagi to'g'ri gomeostazni saqlash uchun birgalikda ishlashi kerak. Gomeostaz - bu tanadagi harorat, suv miqdori va karbonat angidrid darajasi kabi parametrlarni tartibga solish. Misol uchun, diabetes mellitus - bu organizm qondagi glyukoza darajasini tartibga sola olmaydigan holat.

Gomeostaz - bu ekotizimdagi organizmlarning mavjudligini va organizm ichidagi hujayralarning muvaffaqiyatli ishlashini tavsiflash uchun ishlatiladigan atama. Organizmlar va populyatsiyalar gomeostazni barqaror tug'ilish va o'lim darajasini saqlab turishi mumkin.

qayta aloqa

Teskari aloqa - bu organizm tizimlarini sekinlashtirish yoki butunlay to'xtatish kerak bo'lganda yuzaga keladigan jarayon. Inson ovqatlansa, ovqat oshqozonga kiradi va ovqat hazm qilish boshlanadi. Ovqatlar orasida oshqozon ishlamasligi kerak. Ovqat hazm qilish tizimi oshqozonda kislota sekretsiyasini to'xtatish va boshlash uchun bir qator gormonlar va nerv impulslari bilan ishlaydi.

Salbiy teskari aloqaning yana bir misoli tana haroratining ko'tarilishida kuzatilishi mumkin. Gomeostazni tartibga solish terlash, tananing haddan tashqari qizib ketishga qarshi himoya reaktsiyasi bilan namoyon bo'ladi. Shunday qilib, haroratning ko'tarilishi to'xtatiladi va qizib ketish muammosi yo'q qilinadi. Hipotermiya bo'lsa, tana isinish uchun bir qator choralar ko'radi.

Ichki muvozanatni saqlash

Gomeostazni organizm yoki tizimning belgilangan parametrlarni normal qiymatlar oralig'ida saqlashga yordam beradigan xususiyati sifatida aniqlash mumkin. Bu hayotning kalitidir va gomeostazni saqlashda noto'g'ri muvozanat gipertenziya va diabet kabi kasalliklarga olib kelishi mumkin.

Gomeostaz inson tanasi qanday ishlashini tushunishning asosiy elementidir. Ushbu rasmiy ta'rif uning ichki muhitini tartibga soluvchi va organizmdagi barcha jarayonlarning barqarorligi va muntazamligini saqlashga intiladigan tizimni tavsiflaydi.

Gomeostatik tartibga solish: tana harorati

Odamlarda tana haroratini nazorat qilish biologik tizimdagi gomeostazning yaxshi namunasidir. Inson sog'lom bo'lsa, uning tana harorati + 37 ° C atrofida o'zgarib turadi, ammo bu qiymatga turli omillar, jumladan gormonlar, metabolizm tezligi va isitmani keltirib chiqaradigan turli kasalliklar ta'sir qilishi mumkin.

Tanadagi haroratni tartibga solish miyaning gipotalamus deb ataladigan qismida nazorat qilinadi. Harorat signallari qon oqimi orqali miyaga yuboriladi, shuningdek, nafas olish tezligi, qon shakar darajasi va metabolizm haqidagi ma'lumotlarning natijalarini tahlil qilish. Inson tanasida issiqlikni yo'qotish ham faoliyatning pasayishiga yordam beradi.

Suv-tuz balansi

Odam qancha suv ichmasin tanasi shardek shishib ketmaydi, juda oz ichsa mayiz kabi toraymaydi. Ehtimol, kimdir bu haqda kamida bir marta o'ylagan. Qanday bo'lmasin, tana kerakli darajani saqlab qolish uchun qancha suyuqlikni saqlash kerakligini biladi.

Tanadagi tuz va glyukoza (shakar) kontsentratsiyasi doimiy darajada saqlanadi (salbiy omillar bo'lmasa), tanadagi qon miqdori taxminan 5 litrni tashkil qiladi.

Qon shakarini tartibga solish

Glyukoza qonda mavjud bo'lgan shakar turidir. Inson tanasi sog'lom bo'lishi uchun glyukoza miqdorini to'g'ri ushlab turishi kerak. Glyukoza darajasi juda yuqori bo'lganda, oshqozon osti bezi insulin gormonini chiqaradi.

Agar qondagi glyukoza darajasi juda past bo'lsa, jigaringiz qondagi glikogenni aylantiradi va shu bilan shakar darajasini oshiradi. Patogen bakteriyalar yoki viruslar tanaga kirganda, patogen elementlar har qanday sog'liq muammolariga olib kelishidan oldin infektsiyaga qarshi kurasha boshlaydi.

Bosim nazorat ostida

Sog'lom qon bosimini saqlash ham gomeostazning namunasidir. Yurak qon bosimidagi o'zgarishlarni sezishi va miyaga qayta ishlash uchun signal yuborishi mumkin. Keyin miya yurakka qanday qilib to'g'ri javob berish haqida ko'rsatmalar bilan signal yuboradi. Agar qon bosimi juda yuqori bo'lsa, uni tushirishingiz kerak.

Gomeostazga qanday erishiladi?

Inson tanasi barcha tizim va organlarni qanday tartibga soladi va atrof-muhitdagi davom etayotgan o'zgarishlarni qoplaydi? Bu harorat, qon tuzi tarkibi, qon bosimi va boshqa ko'plab parametrlarni kuzatuvchi ko'plab tabiiy sensorlar mavjudligi bilan bog'liq. Ushbu detektorlar, agar ba'zi qiymatlar normadan chetga chiqsa, miyaga, asosiy boshqaruv markaziga signal yuboradi. Shundan so'ng, normal holatni tiklash uchun kompensatsiya choralari boshlanadi.

Gomeostazni saqlash tana uchun juda muhimdir. Inson tanasida kislotalar va gidroksidi deb nomlanuvchi ma'lum miqdordagi kimyoviy moddalar mavjud bo'lib, ularning to'g'ri muvozanati tananing barcha organlari va tizimlarining optimal ishlashi uchun zarurdir. Qondagi kaltsiy miqdori to'g'ri darajada saqlanishi kerak. Nafas olish ixtiyoriy bo'lgani uchun asab tizimi tanani juda zarur bo'lgan kislorod bilan ta'minlaydi. Toksinlar qon oqimiga kirganda, ular tanangizning gomeostazini buzadi. Inson tanasi siydik tizimining yordami bilan bu buzuqlikka reaksiyaga kirishadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, agar tizim normal ishlayotgan bo'lsa, tananing gomeostazi avtomatik ravishda ishlaydi. Masalan, issiqlikka reaktsiya - teri qizil rangga aylanadi, chunki uning kichik qon tomirlari avtomatik ravishda kengayadi. Titrash - sovutishga javob. Shunday qilib, gomeostaz - bu organlar to'plami emas, balki tana funktsiyalarining sintezi va muvozanati. Birgalikda bu butun tanani barqaror holatda saqlashga imkon beradi.

Gomeostaz(yunon tilidan. homoios- o'xshash, bir xil va holat- harakatsizlik) - tirik tizimlarning o'zgarishlarga qarshilik ko'rsatish va biologik tizimlar tarkibi va xususiyatlarining doimiyligini saqlash qobiliyati.

“Gomeostaz” atamasi 1929 yilda V.Kennon tomonidan organizmning barqarorligini ta’minlovchi holat va jarayonlarni tavsiflash uchun taklif qilingan. Ichki muhitning doimiyligini saqlashga qaratilgan jismoniy mexanizmlarning mavjudligi haqidagi g'oyani 19-asrning ikkinchi yarmida K. Bernard ifodalagan bo'lib, u ichki muhitdagi fizik-kimyoviy sharoitlarning barqarorligini asos sifatida ko'rib chiqdi. doimiy o'zgaruvchan tashqi muhitda tirik organizmlarning erkinligi va mustaqilligi. Gomeostaz hodisasi biologik tizimlar tashkil etilishining turli darajalarida kuzatiladi.

Biologik tizimlarni tashkil etishning turli darajalarida gomeostazning namoyon bo'lishi.

Qayta tiklash jarayonlari doimiy ravishda va shaxsni tashkil etishning turli tarkibiy va funktsional darajalarida amalga oshiriladi - molekulyar genetik, hujayra osti, hujayrali, to'qima, organ, organizm.

Molekulyar genetik haqida darajada, DNK replikatsiyasi sodir bo'ladi (uning molekulyar ta'mirlanishi, hujayradagi boshqa (katalitik bo'lmagan) funktsiyalarni bajaradigan fermentlar va oqsillarning sintezi, ATP molekulalari, masalan, mitoxondriyalarda va hokazo. Bu jarayonlarning ko'pchiligi kontseptsiyaga kiritilgan. metabolizm hujayralar.

Hujayra osti darajasida turli hujayra ichidagi tuzilmalarni (asosan sitoplazmatik organellalar) tiklash neoplazma (membranalar, plazmolemma), subbirliklardan yig'ilish (mikrotubulalar), bo'linish (mitoxondriyalar) orqali sodir bo'ladi.

Hujayra regeneratsiyasi darajasi hujayraning tuzilishini va ba'zi hollarda funktsiyalarini tiklashni o'z ichiga oladi. Hujayra darajasida regeneratsiyaga misollar asab hujayralari jarayonining shikastlanishidan tiklanishni o'z ichiga oladi. Sutemizuvchilarda bu jarayon kuniga 1 mm tezlikda davom etadi. Muayyan turdagi hujayraning funktsiyalarini tiklash hujayra gipertrofiyasi jarayoni, ya'ni sitoplazma hajmining ko'payishi va natijada organellalar sonining ko'payishi (zamonaviy mualliflarning hujayra ichidagi regeneratsiyasi yoki regenerativ) tufayli amalga oshirilishi mumkin. klassik gistologiyaning hujayra gipertrofiyasi).

Keyingi darajada - to'qima yoki hujayra populyatsiyasi (hujayra to'qimalarining tizimlari darajasi - 3.2 ga qarang), ma'lum bir differentsiatsiya yo'nalishidagi yo'qolgan hujayralar to'ldiriladi. Bunday to'ldirish hujayra populyatsiyalari (hujayra to'qimalari tizimlari) ichidagi uyali materialning o'zgarishi bilan bog'liq bo'lib, bu to'qimalar va organlarning funktsiyalarini tiklashga olib keladi. Shunday qilib, odamlarda ichak epiteliy hujayralarining umri 4-5 kun, trombotsitlar - 5-7 kun, eritrotsitlar - 120-125 kun. Inson tanasida qizil qon hujayralarining ko'rsatilgan o'lim tezligida, masalan, har soniyada 1 millionga yaqin eritrotsitlar yo'q qilinadi, ammo qizil suyak iligida yana bir xil miqdorda hosil bo'ladi. Hayot davomida eskirgan yoki shikastlanish, zaharlanish yoki patologik jarayon tufayli yo'qolgan hujayralarni tiklash imkoniyati, hatto etuk organizmning to'qimalarida mitotik bo'linishga qodir bo'lgan kambial hujayralarning keyingi sitodifferentsiallanishi bilan ta'minlanadi. Ushbu hujayralar hozirda mintaqaviy yoki doimiy ildiz hujayralari deb ataladi (3.1.2 va 3.2-ga qarang). Modomiki ular sodiq bo'lsa, ular bir yoki bir nechta o'ziga xos hujayra turlarini keltirib chiqarishga qodir. Bundan tashqari, ularning ma'lum bir hujayra turiga differensiatsiyasi tashqi tomondan kelgan signallar bilan belgilanadi: mahalliy, yaqin atrof-muhitdan (hujayralararo o'zaro ta'sirlarning tabiati) va uzoqdan (gormonlar), o'ziga xos genlarning tanlab ifodalanishini keltirib chiqaradi. Demak, ingichka ichak epiteliysida kambial hujayralar kriptlarning pastki zonalarida joylashgan. Muayyan ta'sirlar ostida ular "qo'l-oyoq" so'rg'ich epiteliysining hujayralarini va organning ba'zi bir hujayrali bezlarini keltirib chiqarishga qodir.

Regeneratsiya yoqilgan organ darajasi tipik tuzilishi (makroskopik, mikroskopik) bilan yoki ko'paytirmasdan organ funktsiyasini tiklashning asosiy vazifasi bor. Ushbu darajadagi regeneratsiya jarayonida hujayra populyatsiyalarida (hujayra to'qimalari tizimlari) nafaqat transformatsiyalar, balki morfogenetik jarayonlar ham sodir bo'ladi. Bunday holda, embriogenezda (aniq fenotipning rivojlanish davri) organlarning shakllanishi davridagi kabi mexanizmlar faollashadi. Yuqorida aytilganlar to'liq asosli ravishda regeneratsiyani rivojlanish jarayonining alohida varianti sifatida ko'rib chiqishga imkon beradi.

Strukturaviy gomeostaz, uni saqlash mexanizmlari.

Gomeostazning turlari:

 Genetik gomeostaz . Zigotaning genotipi atrof-muhit omillari bilan o'zaro ta'sirlashganda, organizmning o'zgaruvchanligining butun majmuasini, uning moslashish qobiliyatini, ya'ni gomeostazni belgilaydi. Organizm atrof-muhit sharoitlarining o'zgarishiga irsiy jihatdan aniqlangan reaktsiya tezligi doirasida o'ziga xos tarzda reaksiyaga kirishadi. Genetik gomeostazning doimiyligi matritsa sintezlari asosida saqlanadi va genetik materialning barqarorligi bir qator mexanizmlar bilan ta'minlanadi (qarang mutagenez).

 Strukturaviy gomeostaz. Hujayralar va to'qimalarning morfologik tashkilotining tarkibi va yaxlitligini doimiyligini saqlash. Hujayralarning ko'p funktsionalligi butun tizimning ixchamligi va ishonchliligini oshiradi, uning salohiyatini oshiradi. Hujayra funktsiyalarining shakllanishi regeneratsiya orqali sodir bo'ladi.

Regeneratsiya:

1. Hujayra (to'g'ridan-to'g'ri va bilvosita bo'linish)

2. Hujayra ichidagi (molekulyar, intraorganoid, organoid)

Gomeostaz - bu organizmda mustaqil ravishda sodir bo'ladigan va ichki sharoitlar (harorat, bosim o'zgarishi) yoki tashqi (iqlim, vaqt mintaqasi o'zgarishi) o'zgarganda inson tizimlarining holatini barqarorlashtirishga qaratilgan jarayon. Bu nom amerikalik fiziolog Kennon tomonidan taklif qilingan. Keyinchalik, gomeostaz har qanday tizimning (shu jumladan atrof-muhitning) ichki barqarorligini saqlab turish qobiliyati deb ataldi.

Gomeostaz tushunchasi va xususiyatlari

Vikipediya bu atamani omon qolish, moslashish va rivojlanish istagi sifatida tavsiflaydi. Gomeostazning to'g'ri bo'lishi uchun barcha organlar va tizimlarning muvofiqlashtirilgan ishlashi kerak. Bunday holda, insonning barcha parametrlari normal bo'ladi. Agar ba'zi parametr tanada tartibga solinmasa, bu gomeostazning buzilishini ko'rsatadi.

Gomeostazning asosiy xususiyatlari quyidagilardan iborat:

• tizimni yangi sharoitlarga moslashtirish imkoniyatlarini tahlil qilish;
• muvozanatni saqlashga intilish;
• ko'rsatkichlarni tartibga solish natijalarini oldindan bashorat qila olmaslik.

qayta aloqa

Teskari aloqa gomeostazning haqiqiy ta'sir mexanizmidir. Tana har qanday o'zgarishlarga shunday munosabatda bo'ladi. Tana inson hayoti davomida uzluksiz ishlaydi. Biroq, individual tizimlar dam olish va tiklanish uchun vaqtga ega bo'lishi kerak. Bu davrda alohida organlarning ishi sekinlashadi yoki butunlay to'xtaydi. Bu jarayon qayta aloqa deb ataladi. Oshqozonga ovqat kirmasa, oshqozon ishidagi tanaffus bunga misol bo'la oladi. Ovqat hazm qilishda bunday tanaffus gormonlar va nerv impulslarining ta'siri tufayli kislota ishlab chiqarishni to'xtatishni ta'minlaydi.

Ushbu mexanizmning ikki turi mavjud qaysi quyida tavsiflanadi.

Salbiy fikr bildirish

Ushbu turdagi mexanizm tananing o'zgarishlarga javob berishiga, ularni teskari yo'nalishga yo'naltirishga intilishiga asoslanadi. Ya'ni, yana barqarorlikka intiladi. Misol uchun, agar tanada karbonat angidrid to'planib qolsa, o'pka faolroq ishlay boshlaydi, nafas olish tez-tez bo'ladi, buning natijasida ortiqcha karbonat angidrid chiqariladi. Shuningdek, salbiy teskari aloqa tufayli termoregulyatsiya amalga oshiriladi, buning natijasida tana qizib ketish yoki gipotermiyadan qochadi.

Ijobiy fikr bildirish

Ushbu mexanizm oldingisiga to'g'ridan-to'g'ri qarama-qarshidir. Uning ta'sirida o'zgaruvchining o'zgarishi faqat tanani muvozanat holatidan olib tashlaydigan mexanizm tomonidan kuchaytiriladi. Bu juda kam uchraydigan va kamroq talab qilinadigan jarayon. Nervlarda elektr potensialining mavjudligi bunga misol bo'la oladi., bu esa harakatni kamaytirish o'rniga uning kuchayishiga olib keladi.

Biroq, bu mexanizm tufayli rivojlanish va yangi holatlarga o'tish sodir bo'ladi, bu hayot uchun ham zarurligini anglatadi.

Gomeostaz qanday parametrlarni tartibga soladi?

Tana doimiy ravishda hayot uchun muhim bo'lgan parametrlarning qiymatlarini saqlab qolishga harakat qilsa ham, ular har doim ham barqaror emas. Tana harorati hali ham yurak urishi yoki qon bosimi kabi kichik diapazonda o'zgaradi. Gomeostazning vazifasi bu qiymatlar oralig'ini saqlab qolish, shuningdek, tananing ishlashiga yordam berishdir.

Buyraklar, ter bezlari, oshqozon-ichak trakti tomonidan inson organizmidan chiqindi mahsulotlarning chiqarilishi va metabolizmning ovqatlanishga bog'liqligi gomeostazga misol bo'ladi. Sozlanishi parametrlar haqida bir oz ko'proq ma'lumot quyida tavsiflanadi.

Tana harorati

Gomeostazning eng yorqin va oddiy misoli normal tana haroratini saqlab turishdir. Terlash orqali tananing haddan tashqari qizishi oldini olish mumkin. Oddiy harorat 36 dan 37 darajagacha. Ushbu qiymatlarning oshishi yallig'lanish jarayonlari, gormonal va metabolik kasalliklar yoki har qanday kasallik tufayli yuzaga kelishi mumkin.

Miyaning gipotalamus deb ataladigan qismi tanadagi tana haroratini nazorat qilish uchun javobgardir. U erda harorat rejimining buzilishi haqida signallar olinadi, bu tez nafas olish, shakar miqdorining ko'payishi va metabolizmning nosog'lom tezlashishi bilan ham ifodalanishi mumkin. Bularning barchasi letargiyaga, organlar faoliyatining pasayishiga olib keladi, shundan so'ng tizimlar harorat ko'rsatkichlarini tartibga solish choralarini ko'rishni boshlaydi. Terlash tanadagi termoregulyatsiya reaktsiyasining oddiy misolidir..

Shunisi e'tiborga loyiqki, bu jarayon tana haroratining haddan tashqari pasayishi bilan ham ishlaydi. Shunday qilib, tana issiqlik hosil qiluvchi yog'larni parchalash orqali o'zini isitishi mumkin.

Suv-tuz balansi

Suv tana uchun zarur va buni hamma yaxshi biladi. Hatto kuniga 2 litr suyuqlik iste'mol qilish darajasi ham mavjud. Darhaqiqat, har bir organizm o'ziga xos miqdorda suvga muhtoj va kimdir uchun u o'rtacha qiymatdan oshib ketishi mumkin, boshqalari uchun esa etarli emas. Biroq, odam qancha suv ichmasin, organizm barcha ortiqcha suyuqliklarni to'plamaydi. Suv kerakli darajada qoladi, barcha ortiqcha buyraklar tomonidan amalga oshiriladigan osmoregulyatsiya tufayli tanadan chiqariladi.

Qon gomeostazi

Qonning muhim elementi bo'lgan shakar miqdori, ya'ni glyukoza ham xuddi shunday tartibga solinadi. Agar shakar darajasi me'yordan uzoq bo'lsa, odam butunlay sog'lom bo'lolmaydi. Bu ko'rsatkich oshqozon osti bezi va jigar faoliyati bilan tartibga solinadi. Glyukoza darajasi me'yordan oshib ketganda, oshqozon osti bezi ishlaydi, unda insulin va glyukagon ishlab chiqariladi. Agar shakar miqdori juda kam bo'lsa, qondagi glikogen jigar yordamida unga qayta ishlanadi.

Oddiy bosim

Gomeostaz tanadagi normal qon bosimi uchun ham javobgardir. Agar u buzilgan bo'lsa, bu haqda signallar yurakdan miyaga keladi. Miya muammoga javob beradi va yurakka yuqori qon bosimini tushirishga yordam berish uchun impulslardan foydalanadi.

Gomeostazning ta'rifi nafaqat bitta organizm tizimlarining to'g'ri ishlashini tavsiflaydi, balki butun populyatsiyalarga ham tegishli bo'lishi mumkin. Bunga qarab gomeostazning turlari ajratiladi. quyida tasvirlangan.

Ekologik gomeostaz

Bu tur zarur yashash sharoitlari bilan ta'minlangan jamoada mavjud. Bu ekotizimda yashay boshlagan organizmlar tez ko'payib, shu bilan ularning sonini ko'paytirganda, ijobiy qayta aloqa mexanizmi ta'siridan kelib chiqadi. Ammo bunday tezkor joylashtirish epidemiya sodir bo'lgan taqdirda yangi turning tezroq yo'q bo'lib ketishiga yoki sharoitning unchalik qulay bo'lmaganiga o'zgarishiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun organizmlar moslashishi kerak. va barqarorlashtirish, bu salbiy teskari aloqa bilan bog'liq. Shunday qilib, aholi soni kamayadi, lekin ular ko'proq moslashadi.

Biologik gomeostaz

Bu tip faqat tana ichki muvozanatni saqlashga intiladigan, xususan, qon, hujayralararo modda va tananing normal ishlashi uchun zarur bo'lgan boshqa suyuqliklarning tarkibi va miqdorini tartibga solish orqali individual shaxslarga xosdir. Shu bilan birga, gomeostaz har doim ham parametrlarni doimiy ushlab turishga majbur qilmaydi, ba'zida organizmning o'zgargan sharoitlarga moslashishi va moslashishi orqali erishiladi. Ushbu farq tufayli organizmlar ikki turga bo'linadi:

• konformatsion - bu qadriyatlarni saqlashga intiladiganlar (masalan, tana harorati ko'proq yoki kamroq doimiy bo'lishi kerak bo'lgan issiq qonli hayvonlar);
• tartibga soluvchi, moslashadigan (sovuq qonli, sharoitga qarab har xil haroratga ega).

Bunday holda, har bir organizmning gomeostazi xarajatlarni qoplashga qaratilgan. Agar issiq qonli hayvonlar atrof-muhit harorati pasayganda turmush tarzini o'zgartirmasa, sovuq qonli hayvonlar energiyani behuda sarflamaslik uchun letargik va passiv bo'lib qoladilar.

Bundan tashqari, biologik gomeostaz quyidagi kichik turlarni o'z ichiga oladi:

• hujayra gomeostazi sitoplazmaning tuzilishini va ferment faolligini o'zgartirishga, shuningdek, to'qimalar va organlarning yangilanishiga qaratilgan;
• tanadagi gomeostaz harorat ko'rsatkichlarini tartibga solish, hayot uchun zarur bo'lgan moddalarning kontsentratsiyasi va chiqindilarni yo'q qilish orqali ta'minlanadi.

Boshqa turlar

Biologiya va tibbiyotdan tashqari, bu atama boshqa sohalarda qo'llanilishini topdi.

Gomeostazni saqlash

Gomeostaz tanadagi bosim va tana harorati, suv-tuz balansi, qon tarkibi va normal hayot uchun muhim bo'lgan boshqa parametrlar haqida ma'lumotni o'z ichiga olgan impulslarni miyaga yuboradigan sensorlar mavjudligi tufayli saqlanadi. Ba'zi qiymatlar me'yordan chetga chiqa boshlagach, bu haqda miyaga signal yuboriladi va tana o'z ko'rsatkichlarini tartibga solishni boshlaydi.

Bu murakkab sozlash mexanizmi hayot uchun nihoyatda muhim. Insonning normal holati tanadagi kimyoviy moddalar va elementlarning to'g'ri nisbati bilan saqlanadi. Kislota va ishqorlar ovqat hazm qilish tizimi va boshqa organlarning barqaror ishlashi uchun zarurdir.

Kaltsiy juda muhim tarkibiy material bo'lib, uning to'g'ri miqdorisiz odamda sog'lom suyaklar va tishlar bo'lmaydi. Kislorod nafas olish uchun zarurdir.

Unga kiradigan toksinlar tananing yaxshi muvofiqlashtirilgan ishini buzishi mumkin. Ammo sog'likka zarar etkazmaslik uchun ular siydik tizimining ishi tufayli chiqariladi.

Gomeostaz inson tomonidan hech qanday harakat qilmasdan ishlaydi. Agar tana sog'lom bo'lsa, organizm barcha jarayonlarni o'z-o'zidan tartibga soladi. Agar odamlar issiq bo'lsa, qon tomirlari kengayadi, bu terining qizarishida namoyon bo'ladi. Agar sovuq bo'lsa, titroq paydo bo'ladi... Organizmning ogohlantirishlarga bo'lgan bunday javoblari tufayli inson salomatligi kerakli darajada saqlanadi.