التوازن هو ردود الفعل في الجسم. الخصائص والوظائف والأمثلة وآليات الحفاظ على التوازن

اعترف
المركز التعليمي والمنهجي لعموم روسيا
للتعليم الطبي والصيدلاني المستمر
وزارة الصحة في الاتحاد الروسي
ككتاب مدرسي لطلاب الطب

الهدف الرئيسي الذي يمر عبر جميع فصول الكتاب المدرسي الذي تقرأه، أيها الزميل، هو تكوين فكرة المرض باعتباره انتهاكًا للتوازن.

إن قدرة الجسم، على الرغم من التأثيرات المسببة للأمراض المتكررة إلى حد ما للعوامل الضارة الضارة على الجسم، على الحفاظ على حالة صحية مستقرة معروفة منذ العصور القديمة. حتى أبقراط كان يعلم أن الأمراض يمكن علاجها بقوى الطبيعة "في مواجهة الطبيعة الطبية". الآن يشار إلى هذه الظاهرة من طبيعة الكائنات الحية باسم التوازن. ومن ثم فإن مصطلح الاستتباب في صيغته العامة يعني مقاومة الجسم للمؤثرات البيئية الضارة.

تهدف التفاعلات التي تضمن التوازن إلى الحفاظ على حالة عدم توازن مستقرة (ثابتة) في البيئة الداخلية، أي. مستويات معروفة للحالة من خلال تنسيق العمليات المعقدة للقضاء على أو الحد من عمل العوامل الضارة، لتطوير أو الحفاظ على الأشكال المثلى للتفاعل بين الجسم والبيئة.

29.1. التفاعل

تهدف التغييرات في التفاعل إلى مواجهة التأثير الضار للبيئة وهي في الأساس وقائية (تكيفية)، أي. الطبيعة التكيفية. يتم الحفاظ على التوازن عند مستوى جديد من التعبير عن آليات المقاومة.

وهكذا، فإن مصطلح التفاعلية في شكله العام يدل على آلية مقاومة (مقاومة) الكائن الحي للمؤثرات البيئية الضارة، أي. آلية الحفاظ على التوازن.

الشكل العام للتفاعل هو التفاعل البيولوجي (الأنواع). وهي بدورها تنقسم إلى تفاعل جماعي وفردي.

التفاعل البيولوجي - التغيرات في نشاط الحياة ذات الطبيعة الوقائية والتكيفية التي تنشأ تحت تأثير التهيج البيئي الطبيعي (الكافي) لكل نوع من الحيوانات. وهو ثابت وراثيا ويهدف إلى الحفاظ على كل من الأنواع (البشر والطيور والأسماك) ككل وكل فرد على حدة. تشارلز داروين: "إن الآلية التطورية للتنوع هادفة (غائية) لزيادة البقاء."

أمثلة: النشاط الانعكاسي المعقد للنحل، والهجرة الموسمية للطيور، والأسماك، والتغيرات الموسمية في حياة الحيوانات (سبات الغوفر، والدببة، وما إلى ذلك).

في وصف أساسيات عقيدة التوازن، كتب عالم الفيزيولوجيا المرضية الروسي البارز آي دي غوريزونتوف: "إن ظاهرة التوازن هي في الأساس جهاز تكيف تطوري وثابت وراثيًا للجسم مع الظروف البيئية الطبيعية".

تفاعل متغير يحدث عندما يتعرض الجسم للعوامل البيئية المسببة للأمراض. ويتميز بشكل عام بما يلي:

1. انخفاض ردود الفعل التكيفية.
2. ولكن في الوقت نفسه، أثناء المرض، يحدث تكثيف لعدد من ردود الفعل لحماية الجسم من هذا العامل الضار ومن عواقب الأضرار الناجمة عنه (الحمى، التعرق، ارتفاع ضغط الدم، إنتاج الأجسام المضادة، الالتهاب، إلخ.).

كيف، من وجهة نظر عقيدة التوازن، يجب أن يتصرف الجسم في حالات التعرض لعوامل بيئية تتجاوز "القاعدة"، أي ضارة؟ استعادة الخصائص الطبيعية للبيئة الداخلية هي نتيجة لزيادة النشاط الوظيفي، إما على المدى القصير (عدم انتظام دقات القلب، عدم انتظام دقات القلب، التعرق) أو على المدى الطويل، على سبيل المثال، زيادة غير مباشرة في نشاط الغدد العرقية في الفشل الكلوي ; (الحمى، وإنتاج الخلايا اللمفاوية التائية القاتلة)؛ في الوقت نفسه، يمكن أن تؤدي بداية المرض إلى تعطيل تنسيق آليات الحفاظ على ثبات البيئة الداخلية، والتي ستكون مصحوبة بانخفاض في ردود الفعل التكيفية للجسم.

دعونا نلخص أفكارنا: التوازن هو مفهوم أوسع من التفاعلية. أنواع مختلفة من التفاعل هي آلية التوازن. وهذا يؤدي إلى استنتاج أساسي: التوازن لا يعني فقط الحفاظ على الثبات أو الاستعادة المثلى والتكيف مع الظروف البيئية. ويمثل المرض نفسه، في جوهره البيولوجي، أيضًا مشكلة التوازن، وتعطيل آلياته ومسارات الشفاء. المرض يضطرب التوازن.

لذلك، ينصح بدراسة ومعرفة قسم "التفاعلية" من موقع التوازن. سوف تقرأ عن التفاعلية في الكتاب المدرسي من تأليف A.D. Ado والمؤلفين المشاركين، وسأخبرك المزيد عن التوازن. في الوقت نفسه، يجب أن تفهم بوضوح أن أنواع التفاعل المختلفة يمكن أن تحافظ على التوازن في حدود معينة وهي موضوع الطب التقليدي الذي تتم دراسته. في الظروف البيئية المتغيرة، تفشل الآليات الفسيولوجية للتوازن، وتظهر الأمراض البيئية (السرطان، والحساسية، والأمراض الوراثية)، وهو تهديد لا يمكن منعه إلا من وجهة نظر الطب البيئي. هدفها هو تحديد العامل البيئي الضار، ووضع تدابير للوقاية من آثاره الضارة وعلاجها على مستوى السكان.

29.2. التوازن وآليته وأهميته. الأسس التاريخية لعقيدة التوازن

منذ ما يقرب من 100 عام، أثار العالم الفرنسي المتميز كلود برنارد لأول مرة مسألة معنى التوازن (على الرغم من أن المصطلح نفسه قدمه لاحقًا العالم الأمريكي دبليو كانون). كونه خصمًا لا يمكن التوفيق فيه للحيوية (الدافع الروحي في أصل الحياة)، التزم سي برنارد بالآراء المادية. وفي رأيه أن جميع مظاهر الحياة ناتجة عن صراع بين قوى الجسم السابقة (الدستور) وتأثير البيئة الخارجية.

وربما هنا أيضًا تكمن أبدية مشكلة «الآباء والأبناء»، الصراع بين وجهات نظر وتقاليد قبل 25-35 سنة (شباب الآباء) ووجهات نظر جديدة تمليها الحياة الحالية، والتي يسهل استيعابها من قبل الناس. الشباب وينظر إليها بشكل نقدي من قبل الآباء؟

العودة إلى مفهوم C. برنارد. يتجلى الصراع نفسه بين الدستور والبيئة في شكل نوعين من الظواهر: التركيب والاضمحلال. وعلى أساس هاتين العمليتين المتعارضتين، يتم إنشاء تكيف الكائنات الحية مع الظروف البيئية أو التكيف، وهي علاقة متناغمة بين الكائن الحي والبيئة.

29.2.1. أشكال الحياة حسب سي برنارد

يعتقد ك. برنارد أن تأثير البيئة الخارجية أدى إلى تكوين ثلاثة أشكال من الحياة:

1. كامنة - الحياة لا تظهر ظاهريًا، قمع كامل لعملية التمثيل الغذائي (الكيس في الديدان، الجراثيم في النباتات، الخميرة الجافة)؛
2. تتأرجح - اعتمادا على البيئة. هذا هو الحال بالنسبة لللافقاريات والفقاريات بدم بارد (الضفادع والثعابين)، وبعض أنواع الحيوانات ذوات الدم الحار التي تدخل حالة السبات (السبات). في هذا الوقت، يكونون حساسين قليلاً لتجويع الأكسجين والإصابة والعدوى. حاليًا، يُستخدم التبريد الاصطناعي أيضًا لدى البشر أثناء عمليات القلب المعقدة. الشرط الأساسي للخروج المناسب من السبات هو التراكم الأولي للعناصر الغذائية في الجسم؛
3. حياة ثابتة أو حرة - هذا الشكل من الحياة هو سمة من سمات الحيوانات ذات التنظيم العالي، والتي لا تتوقف حياتها حتى مع التغيرات المفاجئة في الظروف البيئية. ولذلك، فإن هذه الأشكال من الحياة أكثر تقدمًا من الناحية التطورية، وأصبحت مهيمنة على الأرض.

29.2.1.1. بيئتان للجسم

تعمل الأعضاء والأنسجة بنفس الطريقة تقريبًا، دون حدوث تغييرات كبيرة في مستوى نشاطها. يحدث هذا بسبب حقيقة أن البيئة الداخلية (الدم واللمف والسوائل بين الخلايا) المحيطة بالأعضاء والأنسجة لا تتغير.

كتب K. برنارد أن الجسم يخلق بيئته الخاصة غير القابلة للتغيير، على الرغم من الظروف المتغيرة للبيئة الخارجية. ونتيجة لذلك، يعيش الجسم كما لو كان في دفيئة، ويبقى حرا ومستقلا.

وهكذا، فإن كل حيوان منظم للغاية له بيئتان: خارجية (التفاعلات البيئية)، حيث يوجد الكائن الحي، وداخلية، حيث تعيش عناصر الأنسجة. لتلخيص، يمكننا أن نقول أن التوازن، أي. ثبات البيئة الداخلية هو شرط لحياة حرة ومستقلة.

29.2.1.2. أهمية الاحتياطيات في الجسم من أجل التوازن

إن تغذية الآليات الفسيولوجية للتوازن ليست مباشرة، ولكنها تتم عن طريق احتياطيات الإنفاق. يمكننا أن نقول أننا لا نأكل ما أخذناه للتو، ولكن ما أكلناه من قبل (أمس). وبالتالي، يجب استيعاب الطعام المأخوذ، ثم يستهلكه الجسم. تم توضيح أهمية الاحتياطيات للتوازن لاحقًا في كتابات كانون. يحتوي الجسم على احتياطيات من الكربوهيدرات (الجليكوجين) والدهون. يتم تخزين الطاقة في شكل ATP، GTP. قيمة احتياطيات الطاقة هذه مرتفعة للغاية، لأن لا يمكن تحقيق اختلال التوازن المستقر كميزة فريدة للنظام البيولوجي إلا في حالة ثبات تكاليف الطاقة.

في تلخيص نتائج العمل، كتب C. برنارد أنه في الحياة الكامنة يكون المخلوق خاضعًا تمامًا لتأثير البيئة الخارجية. في التأرجح - يعتمد بشكل دوري على البيئة. وفي الحياة الدائمة يبدو الكائن حرا، وتتشكل مظاهره وتوجهها عمليات الحياة الداخلية. إلا أن هذا المفهوم لا يتناسب مع "مبدأ الحياة" المستقل الذي يلجأ إليه الحيويون لتفسير جوهر الحياة.

29.3. مواصلة تطوير عقيدة التوازن

أكد سي برنارد بشكل خاص على أن استقلالية مظاهر الحياة الداخلية أمر وهمي. على العكس من ذلك، في آليات الحياة الثابتة أو الحرة، تكون العلاقة بين البيئة الداخلية والخارجية هي الأقرب والأكثر وضوحا.

في الوقت نفسه، يعتقد C. Bernard، بالاعتماد على عقيدته حول ثبات ردود أفعال الجسم، أنه يكتسب الاستقلال عن التقلبات الخارجية ولم يتعرف على تعاليم تشارلز داروين. ومن المعروف أن الإنجليزي العظيم وضع تأثير البيئة الخارجية على الجسم في مقدمة تعاليمه. الكائنات الحية المتغيرة، التي اكتسبت آليات تكيف أكثر تقدما، نجت وتكيفت. تم تدمير الآخرين بلا رحمة بطبيعتهم. وقد نجح عالم الفسيولوجيا الأمريكي كانون في التوفيق بين وجهتي النظر المتعارضتين.

كانون ويليامز (1871-1945) هو عالم فسيولوجي بارز في قرننا هذا، مؤسس عقيدة التوازن باعتباره التنظيم الذاتي لثبات البيئة الداخلية للجسم. لم يقتصر تأثير هذا التعليم على علم وظائف الأعضاء، بل أصبح أساسيًا في كل مجالات الطب. إن أهمية عقيدة التوازن في الفيزيولوجيا المرضية، التي تدرس الأسس النظرية للمرض، تجعل من الضروري الخوض في مزيد من التفاصيل حول هذا المعلم الهام في تطور العلوم الطبية. "معجزة علم الأحياء هي القدرة المذهلة للكائن الحي على الحفاظ على ثبات ردود أفعاله. وهذا على الرغم من هشاشة المكونات التي يتكون منها."

كيف تمكن كانون من الجمع بين أنماط التفكير التجريبية والتطورية؟ لقد تمكن من القيام بذلك بناءً على موقف الغائية - نفعية كل الكائنات الحية. وطرح فكرة أن الحفاظ على بيئة داخلية ثابتة يجعل الجسم أكثر مقاومة للتغيرات في البيئة الخارجية، أي. يحافظ على بقاء الجسم. ببساطة، فإن خاصية التوازن المكتسبة تطوريًا في الكائنات العليا تسمح لها بالتكيف بسرعة مع التغيرات في البيئة الخارجية.

ينظر كانون إلى الكائن الحي ككل باعتباره نظامًا نشطًا ذاتي التنظيم. الهدف الرئيسي للتنظيم الذاتي هو البيئة الداخلية - الدم والليمفاوية والسوائل بين الخلايا.

الآلية الرئيسية للتوازن هي التفاعل. اعتبر كانون أن الجهاز الكظري الودي هو المحرك الرئيسي. في سياق المعرفة التاريخية بطبيعة الجسم، تحولت العوامل العصبية والخلطية إلى كائنات تحليل خاص. تبين أن الظواهر التي لا يمكن فصلها في الكائن الحي محددة بشكل مصطنع.

29.4. الدور التنظيمي للجهاز العصبي والغدد الصماء (SAS، OSA) في الحفاظ على ثبات البيئة الداخلية، أي. التوازن

ناقش كانون في كتابه حكمة الجسد دور الجهاز العصبي الودي في التوازن. واعتبر القسم الودي في الجهاز العصبي هو العامل الرئيسي في التعبئة العاجلة لدفاعات الجسم لاستعادة التوازن المضطرب. يمكننا أن نقول بشكل عام أن سرعة رد الفعل (بالثواني) لإعادة هيكلة الطوارئ يتم ضمانها على وجه التحديد عن طريق الجهاز العصبي.

L. A. أوربيلي، عالم الفسيولوجي المتميز لدينا، أنشأ الدور التكيفي والتغذوي للجهاز العصبي، وجوهره هو أن الجهاز العصبي الودي يغير الاستعداد الوظيفي للأعضاء وفقًا لظروف وجود الكائن الحي. على سبيل المثال، يؤدي تهيج الجهاز العصبي الودي إلى استعادة أداء العضلات الهيكلية المتعبة. في الواقع، لقد وضع أسس عقيدة المنشطات. الدور الرئيسي في هذه الحالة ينتمي إلى التكوين الشبكي (التكوين الشبيه بالشبكة) لجذع الدماغ - القسم المركزي من SAS.

تم تصميم التأثيرات الهرمونية لفترة أطول من إعادة هيكلة الجسم (دقائق، ساعات). قام كانون بربط "متعاطف" و "كظري" بواصلة مصممة لتعكس مفهوم الطبيعة النظامية الموحدة لعمل آلية خاصة متكاملة - SAS، والغرض منها هو ضمان التوازن.

يرتبط التطوير الإضافي للأفكار حول حدوث المرض كعلم أمراض للأنظمة التنظيمية للجسم باسم عالم وظائف الأعضاء الكندي هانز سيلي، مدير معهد الجراحة التجريبية والطب في مونتريال، مؤلف أحد أعظم الاكتشافات في بيولوجيا القرن العشرين - ظاهرة التوتر.

أدى تطور الطب في القرن التاسع عشر إلى فكرة أن كل مرض يجب أن يكون له سببه الخاص.

على سبيل المثال، يمكن أن تحدث المتلازمة المميزة للحصبة أو الدفتيريا فقط بسبب كائن حي محدد (الكائنات الحية الدقيقة). ولكن هناك عدد قليل جدًا من العلامات المحددة التي يتم من خلالها التشخيص.

في المقابل، صاغ ج. سيلي مفهوم "متلازمة المرض بشكل عام". لقد توصل إلى فكرة ذلك خلال سنوات دراسته. في وقت لاحق من ذلك بكثير، استثمر في هذا المفهوم عدم خصوصية رد الفعل الرتيب لنظام قشرة ما تحت المهاد والغدة النخامية والكظرية، والذي لوحظ تحت عمل أي وكيل ضار.

وقد أطلق على رد الفعل هذا اسم "متلازمة التكيف العام" (GAS)، التي تهدف إلى الحفاظ على توازن الجسم. هذه هي الطريقة التي يصف بها G. Selye أفكاره حول OSA: "كان على الشخص أن يفهم أنه في جميع الحالات عندما يواجه مهمة طويلة أو صعبة بشكل غير عادي - سواء كانت السباحة في الماء البارد أو رفع الحجارة الثقيلة أو الصيام - فإنه يمر عبر 3 مراحل: في البداية يشعر بالصعوبة، ثم يعتاد عليها، وأخيرا لم يعد قادرا على التأقلم معها، ولا يعتقد أن هذا قانون عام ينظم سلوك الكائنات الحيوانية في ظل ظروف مرهقة بشكل خاص. إن الحاجة إلى العثور على الطعام والمأوى لا تسمح له بالتفكير في مفاهيم مثل التوازن (الحفاظ على بيئة داخلية ثابتة) أو الإجهاد البيولوجي.

أظهر G. Selye أن الجسم يستجيب لمختلف العوامل: الصدمات الجراحية، والحروق، والألم، والإذلال، والتسمم، وظروف الحياة لرجل أعمال، ورياضي، والعديد من الآخرين، من خلال شكل نمطي من التغيرات البيوكيميائية والوظيفية والهيكلية. بالنسبة للاستجابة للضغط النفسي، ليس من المهم ما إذا كان سببه عامل لطيف أو غير سار. الشيء الرئيسي هنا هو شدة الطلب على الجسم الذي سيخلقه عامل الإجهاد.

تعتمد آلية هذا التفاعل غير النوعي على إثارة نظام القشرة تحت المهاد-الhyphyseal-الكظرية وSAS. تساهم نبضات الغدد الصماء العصبية الناشئة في إطلاق دفاعات الجسم. وهذا يساهم في زيادة حادة في قدرات الجسم على التوازن. أظهرت الدراسات طويلة المدى التي أجراها G. Selye أنه في أي مرض، يتم فرض مظاهره المحددة على تفاعلات غير محددة يسببها نظام القشرة تحت المهاد والغدة النخامية والكظرية. وهذا هو السبب وراء انتشار استخدام المنشطات في الممارسة الطبية.

29.5. دور الأغشية الحيوية في آليات الحفاظ على التوازن

اعتبر V. Cannon و K. Bernard أن الجزء السائل من الجسم، والذي يشمل الدم والليمفاوية والسائل الخلالي، هو أساس البيئة الداخلية. ومع ذلك، لا يتلامس الدم بشكل مباشر مع خلايا الأنسجة. كما أظهر لأول مرة الباحث المحلي L. S. ستيرن، يوجد بين الدم والأنسجة ما يسمى بالحواجز النسيجية الدموية، والتي أساسها الأغشية البيولوجية (BBB، الحواجز الدموية العينية، المشيمية وغيرها).

بالإضافة إلى وظيفة الفصل، هناك وظيفة أخرى مهمة للأغشية في التوازن - وهي وظيفة المستقبل لأغشية الخلايا. إنه يلعب دورًا حاسمًا في تقديم التعليقات. ردود الفعل تعني تأثير إشارة الخرج على الإدخال - جزء التحكم في النظام. تؤدي ردود الفعل السلبية إلى انخفاض في تأثير تأثير الإدخال على حجم إشارة الخرج. على سبيل المثال، تؤدي زيادة تركيز هرمونات الغدة الدرقية T 3 و T 4 في الدم إلى انخفاض مستوى السوماتوستاتين في منطقة ما تحت المهاد وتثبيط إنتاج الهرمون المحفز للغدة الدرقية في الغدة النخامية.

ردود الفعل الإيجابية تؤدي إلى زيادة في تأثير إشارة الخرج. على سبيل المثال، يحدث الانتقال من الالتهاب الحاد إلى الالتهاب المزمن عندما يتغير التشكل والخصائص المستضدية للبروتينات الخاصة بالفرد - تكوين المستضدات الذاتية. هذا الأخير يسبب زيادة تكوين الأجسام المضادة الذاتية، والصراع المناعي يدعم الاستجابة الالتهابية. إذا كانت ردود الفعل السلبية تساعد عادة في استعادة الحالة الأولية، فإن ردود الفعل الإيجابية غالبا ما تقودها بعيدا عن هذه الحالة. ونتيجة لذلك، لا يحدث التصحيح، الأمر الذي يمكن أن يسبب "حلقة مفرغة"، المعروفة جيدًا لعلماء الفيزيولوجيا المرضية والأطباء (مثال على التسبب في الالتهاب المزمن والحساسية الذاتية).

29.6. التوازن والقاعدة

في أحد أعماله الأولى حول التوازن، يذكرنا كانون أن الحيوانات عبارة عن أنظمة مفتوحة لها العديد من الروابط مع بيئتها. تتم هذه الاتصالات من خلال الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي، وسطح الجلد، والمستقبلات، والأعضاء العصبية والعضلية والروافع العظمية. تؤثر التغيرات البيئية بشكل مباشر أو غير مباشر على هذه الأنظمة. ومع ذلك، فإن هذه التأثيرات عادة لا تكون مصحوبة بانحرافات كبيرة عن القاعدة ولا تسبب اضطرابات خطيرة في العمليات الفسيولوجية، وذلك لأن التنظيم التلقائي يحد من التقلبات التي تحدث في الجسم ضمن الحدود "المعيارية" المحددة.

من وجهة نظر التوازن، تم تقديم التعريف الأكثر شمولاً لكلمة "طبيعي". القاعدة هي رمز لعدم التوازن المستقر للجسم وأعضائه وأنسجته الفردية في البيئة الخارجية. ويمكن ملاحظة أن هذا التعريف يأخذ في الاعتبار الخصائص الفردية. على سبيل المثال، قد تكون الحالة المستقرة مع ضغط الدم الانقباضي الذي يبلغ 120 ملم زئبق. (هذا هو المعيار بالنسبة لفرد واحد) ومع ضغط الدم 140 (هذا هو المعيار أيضًا بالنسبة لشخص آخر). يمكنك استخدام تشبيه الشراع ودفة السفينة. هل هناك وضع طبيعي لهم؟ لا ل القاعدة هي التغيير الذي يضمن حركة سفينة معينة. على سبيل المثال، ردود فعل الجهاز المناعي تحت تأثير "رياح" التأثيرات المستضدية (R.V. Petrova).

يمكن تحديد هذا الثبات النسبي بمصطلح التوازن، المستخدم في وصف العمليات الفيزيائية والكيميائية البسيطة. ومع ذلك، في كائن حي معقد، بالإضافة إلى عمليات التوازن، عادة ما يتم تضمين التفاعل والتعاون التكاملي لعدد من الأجهزة والأنظمة. لذلك، على سبيل المثال، عندما يتم إنشاء الظروف التي تغير تكوين الدم أو تسبب اضطرابات في وظائف الجهاز التنفسي (النزيف والالتهاب الرئوي)، يتفاعل الدماغ والأعصاب والقلب والكلى والرئتين والطحال وما إلى ذلك بسرعة. للدلالة على مثل هذه الظواهر، فإن مصطلح "التوازن" غير كاف، لأنه ولا تنطوي على عملية تنسيق معقدة ومحددة. للحصول على موقعها الأسرع والأكثر استقرارًا، من الضروري وجود أنظمة مضادة للتنظيم، والهدف منها هو الاستقرار العام للبيئة الداخلية.

بالنسبة لهذه الحالات والعمليات التي تضمن استقرار الجسم، اقترح كانون مصطلح التوازن. وكلمة "هومو" لا تدل على هوية ثابتة "نفسها"، بل تشير إلى التشابه، الشبه.

وبالتالي، فإن التوازن لا يعني الثبات البسيط للخصائص الفيزيائية والكيميائية للبيئة الداخلية. يشمل هذا المصطلح أيضًا الآليات الفسيولوجية التي تضمن استقرار الكائنات الحية (أي عمليات التفاعل). التوازن هو التنظيم الذاتي النشط لثبات البيئة الداخلية.

29.7. التوازن والتكيف

في الأساس، تعتمد ظاهرة التكيف على التوازن. أولئك. يتكيف الجسم (يتكيف) مع الظروف البيئية المتغيرة باستخدام آليات معينة للتوازن.

التعويض هو مرض خفي يكشفه الحمل الوظيفي (يتم تعويض عيب الصمام الأبهري عن طريق تضخم عضلة القلب. وتكشف مظاهره السريرية عن طريق زيادة النشاط البدني).

29.7.1. أنواع التكيف

هناك تكيفات قصيرة المدى وطويلة المدى:

1. إذا كان هناك خروج قصير المدى عن الحدود الطبيعية عند التعرض للظروف البيئية، فإن الجسم يستجيب بتغيير قصير المدى في النشاط الوظيفي (الجري يسبب عدم انتظام دقات القلب وتسرع التنفس)؛
2. مع التعرض لفترات طويلة أو متكررة، قد تحدث تغييرات أكثر ديمومة أو حتى هيكلية:
   1. زيادة النشاط البدني وحجم العضلات، وتضخم الرحم الحامل، وبنية العظام بسبب سوء الإطباق.
   2. عند تلف أي عضو، يتم تفعيل آليات التعويض. على سبيل المثال، الاتصال البديل (البديل، التعويضي) لأنظمة الجسم الأخرى: فقدان الدم يسبب عدم انتظام دقات القلب، عدم انتظام دقات القلب، خروج الدم من المستودع، زيادة تكون الدم).

في الممارسة الطبية، يعني التكيف بالضبط شكل التكيف الذي سيتم إنشاؤه في الظروف غير العادية لوجود الكائن الحي. يجب التأكيد مرة أخرى على أن أي نوع من التكيف سيتم إنشاؤه على أساس آليات التوازن الموجودة بالفعل.

29.8. مستويات تنظيم التوازن

من وجهة نظر التوازن، الجسم هو نظام التنظيم الذاتي. هناك 3 مستويات من التنظيم:

1. يحدد المستوى الأدنى ثبات الثوابت الفسيولوجية ويتمتع بالاستقلالية (الحفاظ على الرقم الهيدروجيني، P osm).
2. متوسط، يحدد ردود الفعل التكيفية عندما تتغير البيئة الداخلية للجسم. ينظمها نظام الغدد الصماء العصبية.
3. الأعلى يحدد ردود الفعل التكيفية والسلوك الواعي استجابة للتغيرات في البيئة الخارجية. وفقا لإشارات العالم الخارجي، تتغير الوظائف الخضرية والسلوك الواعي للجسم. وينظمه الجهاز العصبي المركزي وجزءه الخارجي - القشرة الدماغية.

كتب IP Pavlov: "إن نصفي الكرة المخية هما عضو في كائن حي متخصص في إجراء المزيد والمزيد من التوازن المثالي للكائن الحي مع البيئة الخارجية."

القشرة الدماغية هي الأحدث تطوريًا، ولكنها في نفس الوقت هي العضو التنظيمي الأكثر تعقيدًا. هذا لا يعني بأي حال من الأحوال أن القشرة الدماغية تتداخل باستمرار مع جميع عمليات الجسم. هدفها، مهمتها هي الحفاظ على اتصال الكائن الحي مع البيئة الخارجية، وخاصة العلاقات الاجتماعية. وهذا يوفر للحيوانات الأعلى مكانة رائدة في عالم الحيوان.

الميزة الكبرى لعالم الفسيولوجي الروسي آي بي بافلوف هي تطوير طرق دراسة السلوك الحر والمجال الفكري للجسم. لقد أثبت استخدام طريقة ردود الفعل المشروطة لهذا الغرض وأظهر أن النشاط الواعي للقشرة الدماغية مبني إلى حد كبير على مبدأ ردود الفعل المشروطة التكيفية. قام آي بي بافلوف بتحويل مفهوم المنعكس من مفهوم تلقائي حقيقي، والذي يكمن وراء التوازن، إلى منعكس مشروط، والذي يحدد آليات "اللقاءات الحيوية بين الجسم والبيئة"، أساس التوازن الاجتماعي.

من المهم للغاية أن نفهم أن تطور الحيوانات لا تمليه فقط الرغبة في الحفاظ على استقرار حالة عدم التوازن من خلال التوازن مع ردود الفعل التلقائية الحقيقية، بل يرتبط باستمرار بنشاط السلوك الحر (الجهاز العصبي العالي غير المتوازن). النشاط مع ردود الفعل المشروطة)، والحفاظ على هذا الخلل باعتباره سمة مميزة للأنظمة الحية.

التوازن، الذي يتم الحفاظ عليه تلقائيًا بسبب نشاط SAS، يفتح مساحة لأشكال أعلى من النشاط العصبي، مما يحرر القشرة الدماغية لهذا الغرض. أولئك. أظهر كانون أن آليات الاستتباب توجد بشكل مستقل، مستقلة عن التحكم في الوعي، مما يجعلها حرة للنشاط الفكري. وهكذا، من خلال تحرير الوعي من تنظيم العمليات الجسدية، فإننا، من خلال القشرة الدماغية، نقيم علاقة فكرية مع العالم الخارجي، ونحلل الخبرة، وننخرط في العلوم والتكنولوجيا والفن، ونتواصل مع الأصدقاء، ونربي الأطفال، ونعرب عن التعاطف، وما إلى ذلك. وكتب كانون: "باختصار، نحن نتصرف مثل البشر".

وفيما يتعلق بهذا، يتبين أن الجسد، بحسب كانون، «حكيم» (عنوان الكتاب)، لأنه في كل ثانية يحافظ على استقرار كائن حي كبير دون تدخل العقل، ويفتح مساحات للحرية. سلوك.

في ختام موضوع دور التوازن في دراسة فسيولوجيا الجسم المريض، أود أن أقول إن الاتجاه الرئيسي لتدريبك في الأقسام السريرية العليا والأنشطة الطبية المستقبلية يجب أن يكون الاستعادة الواعية لقدرة جسم المريض على الحفاظ بشكل مستقل على التوازن في بيئة آمنة بيئيا.

التوازن - الحفاظ على البيئة الداخلية للجسم

العالم من حولنا يتغير باستمرار. تجبرنا رياح الشتاء على ارتداء الملابس والقفازات الدافئة، كما تشجعنا التدفئة المركزية على خلعها. تقلل شمس الصيف الحاجة إلى الاحتفاظ بالحرارة، على الأقل حتى يقوم تكييف الهواء الفعال بالعكس. ومع ذلك، وبغض النظر عن درجة الحرارة المحيطة، فمن غير المرجح أن تختلف درجة حرارة الجسم الفردية للأشخاص الأصحاء الذين تعرفهم بأكثر من عُشر الدرجة. في البشر والحيوانات ذات الدم الحار الأخرى، يتم الحفاظ على درجة حرارة المناطق الداخلية من الجسم عند مستوى ثابت يبلغ حوالي 37 درجة مئوية، على الرغم من أنها يمكن أن ترتفع وتنخفض إلى حد ما بسبب الإيقاع اليومي.

معظم الناس يأكلون بشكل مختلف. يفضل بعض الناس وجبة إفطار جيدة ووجبة غداء خفيفة ووجبة غداء دسمة مع الحلوى الإجبارية. البعض الآخر لا يأكل معظم اليوم، ولكن في منتصف النهار يحبون تناول وجبة خفيفة جيدة وأخذ قيلولة قصيرة. بعض الناس لا يفعلون شيئًا سوى المضغ، بينما يبدو أن آخرين لا يهتمون بالطعام على الإطلاق. ومع ذلك، إذا قمت بقياس مستوى السكر في الدم لدى الطلاب في فصلك، فسيكونون جميعًا قريبًا من 0.001 جرام (1 ملجم) لكل ملليلتر من الدم، على الرغم من الاختلافات الكبيرة في النظام الغذائي وفي توزيع الوجبات.

إن التنظيم الدقيق لدرجة حرارة الجسم ونسبة الجلوكوز في الدم هما مجرد مثالين على الوظائف الحيوية الخاضعة لسيطرة الجهاز العصبي. يتم تنظيم تكوين السوائل التي تحيط بجميع خلايانا بشكل مستمر، مما يسمح بتناسق مذهل.

يسمى الحفاظ على بيئة داخلية ثابتة للجسم التوازن (homeo - نفس، مماثل؛ ركود - الاستقرار والتوازن). تقع المسؤولية الرئيسية عن تنظيم الاستتباب على عاتق الأجزاء اللاإرادية (اللاإرادية) والأمعاء من الجهاز العصبي المحيطي، وكذلك الجهاز العصبي المركزي، الذي يعطي الأوامر للجسم من خلال الغدة النخامية وأعضاء الغدد الصماء الأخرى. تعمل هذه الأنظمة معًا على تنسيق احتياجات الجسم مع الظروف البيئية. (إذا كانت هذه العبارة تبدو مألوفة بالنسبة لك، فتذكر أن هذه هي نفس الكلمات التي استخدمناها لوصف الوظيفة الرئيسية للدماغ.)

اعتبر عالم وظائف الأعضاء الفرنسي كلود برنارد، الذي عاش في القرن التاسع عشر وكرس نفسه بالكامل لدراسة عمليات الهضم وتنظيم تدفق الدم، سوائل الجسم بمثابة "بيئة داخلية" (البيئة الداخلية). قد تحتوي الكائنات الحية المختلفة على تركيزات مختلفة قليلاً من أملاح معينة ودرجات حرارة طبيعية، ولكن داخل النوع الواحد، تلبي البيئة الداخلية للأفراد المعايير المميزة لذلك النوع. يُسمح فقط بالانحرافات قصيرة المدى وليست كبيرة جدًا عن هذه المعايير، وإلا فلن يتمكن الجسم من البقاء بصحة جيدة والمساهمة في بقاء النوع. كانون، عالم وظائف الأعضاء الأمريكي الرائد في منتصف القرن، قام بتوسيع مفهوم برنارد للبيئة الداخلية. كان يعتقد أن استقلال الفرد عن التغيرات المستمرة في الظروف الخارجية يضمنه العمل آليات التوازنوالتي تحافظ على ثبات البيئة الداخلية.

تختلف قدرة الكائن الحي على التعامل مع المتطلبات البيئية بشكل كبير من نوع إلى آخر. من الواضح أن الشخص الذي يستخدم أنواعًا معقدة من السلوك بالإضافة إلى الآليات الداخلية للتوازن يتمتع بأكبر قدر من الاستقلال عن الظروف الخارجية. ومع ذلك، فإن العديد من الحيوانات تتفوق عليه في بعض القدرات الخاصة بأنواع معينة. على سبيل المثال، الدببة القطبية أكثر مقاومة للبرد؛ وبعض أنواع العناكب والسحالي التي تعيش في الصحاري تتحمل الحرارة بشكل أفضل؛ يمكن للجمال أن يستمر لفترة أطول بدون ماء. سننظر في هذا الفصل إلى عدد من الهياكل التي تسمح لنا بالحصول على درجة معينة من الاستقلال عن الظروف المادية المتغيرة للعالم الخارجي. كما سنلقي نظرة فاحصة على الآليات التنظيمية التي تحافظ على ثبات بيئتنا الداخلية.

يرتدي رواد الفضاء بدلات خاصة (بدلات فضائية)، تسمح لهم بالحفاظ على درجة حرارة الجسم الطبيعية، وضغط الأكسجين الكافي في الدم وضغط الدم عند العمل في بيئة قريبة من الفراغ. تقوم أجهزة الاستشعار الخاصة المدمجة في هذه البدلات بتسجيل تركيز الأكسجين ودرجة حرارة الجسم وأداء القلب وإبلاغ هذه البيانات إلى أجهزة كمبيوتر المركبة الفضائية، وتلك بدورها إلى أجهزة كمبيوتر التحكم الأرضية. يمكن لأجهزة الكمبيوتر الخاصة بالمركبة الفضائية التي يتم التحكم فيها التعامل مع أي موقف يمكن التنبؤ به تقريبًا فيما يتعلق باحتياجات الجسم. في حالة ظهور أي مشكلة غير متوقعة، يتم توصيل أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الأرض لحلها، وترسل أوامر جديدة مباشرة إلى أدوات بدلة الفضاء.
في الجسم، يتم تسجيل البيانات الحسية والتحكم المحلي عن طريق الجهاز العصبي اللاإرادي بمشاركة نظام الغدد الصماء، الذي يتولى وظيفة التنسيق الشامل.

الجهاز العصبي اللاإرادي

ستكون بعض المبادئ العامة لتنظيم الأنظمة الحسية والحركية مفيدة جدًا لنا عند دراسة أنظمة التنظيم الداخلي. الجميع ثلاثة أقسامالجهاز العصبي اللاإرادي (اللاإرادي) لديه " حسي" و " محرك" عناصر. فبينما تسجل الأولى مؤشرات البيئة الداخلية، فإن الأخيرة تعزز أو تمنع نشاط تلك الهياكل التي تقوم بعملية التنظيم نفسها.

تستجيب المستقبلات العضلية، إلى جانب المستقبلات الموجودة في الأوتار وبعض الأماكن الأخرى، للضغط والتمدد. يشكلون معًا نوعًا خاصًا من النظام الحسي الداخلي الذي يساعد في التحكم في تحركاتنا.
تعمل المستقبلات المشاركة في التوازن بطريقة مختلفة: فهي تشعر بالتغيرات في كيمياء الدم أو تقلبات الضغط في الجهاز الوعائي وفي الأعضاء الداخلية المجوفة مثل الجهاز الهضمي والمثانة. هذه الأنظمة الحسية، التي تجمع المعلومات حول البيئة الداخلية، تشبه إلى حد كبير في تنظيمها الأنظمة التي تستقبل الإشارات من سطح الجسم. تشكل الخلايا العصبية المستقبلة الأولى مفاتيح متشابكداخل الحبل الشوكي. توجد على طول المسارات الحركية للجهاز اللاإرادي أوامر للهيئات التي تنظم البيئة الداخلية بشكل مباشر. تبدأ هذه المسارات خاصة الخلايا العصبية ما قبل العقدية اللاإرادية الحبل الشوكي. تذكرنا هذه المنظمة إلى حد ما بتنظيم مستوى العمود الفقري للجهاز الحركي.

سيكون التركيز الرئيسي في هذا الفصل على تلك المكونات الحركية للجهاز اللاإرادي التي تعصب عضلات القلب والأوعية الدموية والأمعاء، مما يسبب انقباضها أو استرخاءها. نفس الألياف تعصب الغدد، مما يسبب عملية الإفراز.

الجهاز العصبي اللاإرادي يتكون من قسمين كبيرين وديو الجهاز العصبي نظير الودي. يشترك كلا القسمين في سمة هيكلية واحدة لم نواجهها من قبل: الخلايا العصبية التي تتحكم في عضلات الأعضاء الداخلية والغدد تقع خارج الجهاز العصبي المركزي، وتشكل مجموعات صغيرة مغلفة من الخلايا تسمى العقدة العصبية. وهكذا، يوجد في الجهاز العصبي اللاإرادي رابط إضافي بين الحبل الشوكي والعضو العامل النهائي (المستجيب).

الخلايا العصبية اللاإرادية في الحبل الشوكي الجمع بين المعلومات الحسية القادمة من الأعضاء الداخلية والمصادر الأخرى. وعلى هذا الأساس يقومون بعد ذلك بتنظيم النشاط الخلايا العصبية في العقد اللاإرادية. تسمى الروابط بين العقد والحبل الشوكي ألياف ما قبل العقدية . الناقل العصبي المستخدم لنقل النبضات من الحبل الشوكي إلى الخلايا العصبية العقدية في كل من القسمين الودي والباراسمبثاوي يكون دائمًا تقريبًا أستيل كولينوهو نفس جهاز الإرسال الذي تتحكم به الخلايا العصبية الحركية في الحبل الشوكي بشكل مباشر في العضلات الهيكلية. كما هو الحال في الألياف التي تعصب العضلات الهيكلية، يمكن تعزيز عمل الأسيتيل كولين في وجود النيكوتين وحجبه بواسطة الكورار. تشغيل المحاور من الخلايا العصبية للعقد اللاإرادية، أو ألياف ما بعد العقدية ، ثم انتقل إلى الأعضاء المستهدفة مكونًا العديد من الفروع هناك.

تختلف الأقسام الودية والباراسمبثاوية في الجهاز العصبي اللاإرادي عن بعضها البعض
1) وفقًا للمستويات التي تخرج عندها ألياف ما قبل العقدة من الحبل الشوكي؛
2) وفقا لقرب العقد من الأجهزة المستهدفة؛
3) عن طريق الناقل العصبي الذي تستخدمه الخلايا العصبية بعد العقدية لتنظيم وظائف هذه الأعضاء المستهدفة.
سننظر الآن في هذه الميزات.

الجهاز العصبي الودي

في الجهاز الودي، ما قبل العقدة تنبثق الألياف من الحبل الشوكي الصدري والقطني. تقع العقد العصبية الخاصة بها بالقرب من الحبل الشوكي، وتمتد منها ألياف ما بعد العقدة الطويلة جدًا إلى الأعضاء المستهدفة (انظر الشكل 63). الناقل الرئيسي للأعصاب الودية هو بافراز، أحد الكاتيكولامينات، والذي يعمل أيضًا كوسيط في الجهاز العصبي المركزي.

أرز. 63.الانقسامات الودية والباراسمبثاوية للجهاز العصبي اللاإرادي، والأعضاء التي تعصبها، وتأثيراتها على كل عضو.

لفهم الأعضاء التي يؤثر عليها الجهاز العصبي الودي، من الأسهل أن نتخيل ما يحدث لحيوان متحمس جاهز لرد فعل القتال أو الهروب.
يتوسع التلاميذ للسماح بدخول المزيد من الضوء. يزداد معدل ضربات القلب وتصبح كل انقباضة أكثر قوة، مما يؤدي إلى زيادة تدفق الدم بشكل عام. يتدفق الدم من الجلد والأعضاء الداخلية إلى العضلات والدماغ. تضعف حركة الجهاز الهضمي، وتتباطأ عمليات الهضم. تسترخي العضلات الموجودة على طول المسالك الهوائية المؤدية إلى الرئتين، مما يسمح بزيادة معدل التنفس وزيادة تبادل الغازات. تطلق خلايا الكبد والدهون المزيد من الجلوكوز والأحماض الدهنية، والوقود عالي الطاقة، في الدم، ويتم توجيه البنكرياس لإنتاج كمية أقل من الأنسولين. وهذا يسمح للدماغ بتلقي حصة أكبر من الجلوكوز المنتشر في مجرى الدم، لأنه، على عكس الأعضاء الأخرى، لا يحتاج الدماغ إلى الأنسولين لاستخدام السكر في الدم. وسيط الجهاز العصبي الودي، الذي ينفذ كل هذه التغييرات، هو النورإبينفرين.

هناك نظام إضافي له تأثير أكثر عمومية لضمان كل هذه التغييرات بشكل أكثر دقة. على قمم البراعم يجلسون مثل قبعتين صغيرتين، الغدد الكظرية . في الجزء الداخلي منها - النخاع - توجد خلايا خاصة تعصبها ألياف متعاطفة قبل العقدية. أثناء التطور الجنيني، تتشكل هذه الخلايا من نفس خلايا القمة العصبية التي تتكون منها العقد الودية. وبالتالي، فإن النخاع هو أحد مكونات الجهاز العصبي الودي. عند تنشيطها بواسطة ألياف ما قبل العقدة، تطلق الخلايا النخاعية الكاتيكولامينات الخاصة بها (النورإبينفرين والإبينفرين) مباشرة في الدم لتوصيلها إلى الأعضاء المستهدفة (الشكل 64). تعمل وسطاء الهرمونات المنتشرة كمثال لكيفية تنفيذ التنظيم بواسطة أعضاء الغدد الصماء (انظر ص 89).

الجهاز العصبي السمبتاوي

في قسم السمبتاوي ألياف ما قبل العقدية قادمون من جذع الدماغ("مكون الجمجمة") و من الأجزاء السفلية المقدسة من الحبل الشوكي(انظر الشكل 63 أعلاه). وهي تشكل، على وجه الخصوص، جذعًا عصبيًا مهمًا جدًا يسمى العصب المبهم ، التي تقوم فروعها العديدة بتنفيذ جميع التعصيب السمبتاوي للقلب والرئتين والجهاز المعوي. (يقوم العصب المبهم أيضًا بنقل المعلومات الحسية من هذه الأعضاء إلى الجهاز العصبي المركزي). محاور السمبتاويطويلة جداً، كما هم العقدة العصبية، كقاعدة عامة، تقع بالقرب من أو داخل الأنسجة التي يعصبونها.

يتم استخدام جهاز إرسال في نهايات ألياف الجهاز السمبتاوي أستيل كولين. استجابة الخلايا المستهدفة المقابلة للأسيتيل كولين غير حساسة لتأثيرات النيكوتين أو الكورار. بدلا من ذلك، يتم تنشيط مستقبلات الأسيتيل كولين بواسطة المسكارين ويتم حظرها بواسطة الأتروبين.

إن هيمنة النشاط السمبتاوي تخلق الظروف الملائمة لـ " الراحة والتعافي» كائن حي. في مظاهره القصوى، يشبه النمط العام لتنشيط الجهاز السمبتاوي حالة الراحة التي تحدث بعد تناول وجبة مرضية. تؤدي زيادة تدفق الدم إلى الجهاز الهضمي إلى تسريع حركة الطعام عبر الأمعاء وزيادة إفراز الإنزيمات الهاضمة. يتناقص تواتر وقوة تقلصات القلب، ويضيق التلاميذ، ويقل تجويف الشعب الهوائية، ويزداد تكوين المخاط فيها. تنقبض المثانة. مجتمعة، تعيد هذه التغييرات الجسم إلى الحالة السلمية التي سبقت استجابة القتال أو الهروب. (كل هذا معروض في الشكل 63؛ انظر أيضًا الفصل 6).

الخصائص المقارنة لأجزاء الجهاز العصبي اللاإرادي

يختلف الجهاز الودي، بأليافه الطويلة للغاية بعد العقدية، كثيرًا عن الجهاز نظير الودي، حيث، على العكس من ذلك، تكون ألياف ما قبل العقدة أطول وتقع العقد بالقرب من الأعضاء المستهدفة أو داخلها. العديد من الأعضاء الداخلية، مثل الرئتين والقلب والغدد اللعابية والمثانة والغدد التناسلية، تتلقى التعصيب من كلا جزئي الجهاز اللاإرادي (كما يقولون، " تعصيب مزدوج"). تتلقى الأنسجة والأعضاء الأخرى، مثل الشرايين العضلية، التعصيب الودي فقط. بشكل عام يمكن القول بذلك إدارتان تعملان بالتناوب: اعتمادًا على نشاط الجسم وأوامر المراكز الخضرية العليا، يهيمن أحدهما أو الآخر.

لكن هذا التوصيف ليس صحيحا تماما. كلا النظامين دائمًا في حالة درجات متفاوتة من النشاط. إن حقيقة قدرة الأعضاء المستهدفة مثل القلب أو القزحية على الاستجابة للنبضات الصادرة عن كلا الجزأين تعكس ببساطة أدوارها التكميلية. على سبيل المثال، عندما تكون غاضبًا جدًا، يرتفع ضغط دمك، مما يثير المستقبلات المقابلة الموجودة في الشرايين السباتية. يتم استقبال هذه الإشارات من خلال المركز المتكامل للجهاز القلبي الوعائي، الموجود في الجزء السفلي من جذع الدماغ والمعروف باسم نواة الجهاز الانفرادي. يؤدي إثارة هذا المركز إلى تنشيط الألياف السمبتاوية ما قبل العقدية للعصب المبهم، مما يؤدي إلى انخفاض في وتيرة وقوة تقلصات القلب. في الوقت نفسه، تحت تأثير نفس مركز الأوعية الدموية المنسق، يتم قمع النشاط الودي، مما يقاوم الزيادة في ضغط الدم.

ما مدى أهمية أداء كل قسم لردود الفعل التكيفية؟ والمثير للدهشة أنه ليس فقط الحيوانات قادرة على ذلك، ولكن أيضًا البشر يتحمل الإغلاق الكامل تقريبًا للجهاز العصبي الوديدون عواقب سيئة واضحة. يوصى بهذا الإيقاف لبعض أشكال ارتفاع ضغط الدم المستمر.

و هنا ليس من السهل الاستغناء عن الجهاز العصبي السمبتاوي. الأشخاص الذين خضعوا لمثل هذه العملية ووجدوا أنفسهم خارج الظروف الوقائية للمستشفى أو المختبر يتكيفون بشكل سيء للغاية مع البيئة. لا يمكنهم تنظيم درجة حرارة الجسم عند تعرضهم للحرارة أو البرودة؛ فعندما يفقدون الدم، يتعطل تنظيم ضغط الدم لديهم، ويتطور التعب بسرعة مع أي نشاط عضلي مكثف.

منتشر الجهاز العصبي في الأمعاء

وقد كشفت الأبحاث الحديثة عن وجود القسم الثالث المهم في الجهاز العصبي اللاإرادي - الجهاز العصبي المنتشر في الأمعاء . هذا القسم مسؤول عن تعصيب وتنسيق أعضاء الجهاز الهضمي. عملها مستقل عن الجهازين الودي والباراسمبثاوي، ولكن يمكن تعديله تحت تأثيرهما. هذا رابط إضافي يربط الأعصاب اللاإرادية بعد العقدة بالغدد والعضلات في الجهاز الهضمي.

العقد العصبية لهذا النظام تعصب جدران الأمعاء. تسبب محاور عصبية من هذه الخلايا العقدية تقلصات عضلية دائرية وطولية تدفع الطعام عبر الجهاز الهضمي، وهي عملية تسمى التمعج. وبالتالي، تحدد هذه العقد خصائص الحركات التمعجية المحلية. عندما تكون كتلة الطعام داخل الأمعاء، فإنها تمد جدرانها قليلاً، مما يسبب تضييق المنطقة الموجودة أعلى قليلاً على طول الأمعاء واسترخاء المنطقة الموجودة أسفلها مباشرةً. ونتيجة لذلك، يتم دفع الكتلة الغذائية إلى أبعد من ذلك. ومع ذلك، تحت تأثير الأعصاب السمبتاوية أو الأعصاب الودية، يمكن أن يتغير نشاط العقد المعوية. يؤدي تنشيط الجهاز السمبتاوي إلى زيادة التمعج، والجهاز السمبثاوي يضعفه.

يعمل الأسيتيل كولين كوسيط يحفز العضلات الملساء في الأمعاء. ومع ذلك، يبدو أن الإشارات المثبطة التي تؤدي إلى الاسترخاء تنتقل عن طريق مجموعة متنوعة من المواد، والتي لم تتم دراسة سوى عدد قليل منها. من بين الناقلات العصبية المعوية، هناك على الأقل ثلاثة تعمل أيضًا في الجهاز العصبي المركزي: السوماتوستاتين (انظر أدناه)، والإندورفين والمادة P (انظر الفصل 6).

التنظيم المركزي لوظائف الجهاز العصبي اللاإرادي

يمارس الجهاز العصبي المركزي سيطرة أقل بكثير على الجهاز اللاإرادي مقارنة بالأنظمة الحركية الحسية أو الهيكلية. مناطق الدماغ الأكثر ارتباطًا بالوظائف اللاإرادية هي تحت المهادو جذع الدماغوخاصة الجزء الذي يقع مباشرة فوق الحبل الشوكي - النخاع المستطيل. ومن هذه المناطق تأتي المسارات الرئيسية للخلايا العصبية اللاإرادية قبل العقدية الودية والباراسمبثاوية على مستوى العمود الفقري.

تحت المهاد. منطقة ما تحت المهاد هي إحدى مناطق الدماغ التي يتشابه تركيبها العام وتنظيمها إلى حد ما لدى ممثلي فئات مختلفة من الفقاريات.

بشكل عام، فمن المقبول عموما أن تحت المهاد - وهذا هو محور الوظائف التكاملية الحشوية. تدخل الإشارات الصادرة من الأنظمة العصبية في منطقة ما تحت المهاد مباشرة إلى الشبكات التي تثير الأجزاء السابقة للعقدة من مسارات العصب اللاإرادي. بالإضافة إلى ذلك، تمارس هذه المنطقة من الدماغ سيطرة مباشرة على نظام الغدد الصماء بأكمله من خلال خلايا عصبية محددة تنظم إفراز الهرمونات من الغدة النخامية الأمامية، وتنتهي محاور الخلايا العصبية الأخرى تحت المهاد في الغدة النخامية الخلفية. وهنا تفرز هذه النهايات وسائط تدور في الدم على شكل هرمونات: 1) فازوبريسينمما يزيد من ضغط الدم في الحالات الطارئة عند حدوث فقدان السوائل أو الدم؛ كما أنه يقلل من إفراز الماء في البول (وهذا هو السبب في أن فازوبريسين يسمى أيضًا الهرمون المضاد لإدرار البول)؛ 2) الأوكسيتوسينتحفيز انقباضات الرحم في المرحلة الأخيرة من المخاض.

أرز. 65.منطقة ما تحت المهاد والغدة النخامية. يتم عرض المجالات الوظيفية الرئيسية لمنطقة ما تحت المهاد بشكل تخطيطي.

على الرغم من وجود العديد من النوى المحددة بوضوح بين مجموعات الخلايا العصبية تحت المهاد، فإن معظم منطقة ما تحت المهاد عبارة عن مجموعة من المناطق ذات حدود غير واضحة (الشكل 65). ومع ذلك، في ثلاث مناطق هناك نوى واضحة تماما. سننظر الآن في وظائف هذه الهياكل.

1. المنطقة المحيطة بالبطينات يجاور مباشرة البطين الدماغي الثالث، الذي يمر عبر مركز منطقة ما تحت المهاد. تنقل الخلايا المبطنة للبطين معلومات إلى الخلايا العصبية في المنطقة المحيطة بالبطينات حول المعلمات الداخلية المهمة التي قد تتطلب التنظيم، مثل درجة الحرارة وتركيز الملح ومستويات الهرمونات التي تفرزها الغدة الدرقية أو الغدد الكظرية أو الغدد التناسلية وفقًا لتعليمات الغدة النخامية. غدة.

2. المنطقة الوسطىيحتوي على معظم المسارات التي يمارس من خلالها منطقة ما تحت المهاد التحكم في الغدد الصماء من خلال الغدة النخامية. بشكل تقريبي، يمكننا القول أن خلايا المنطقة المحيطة بالبطينات تتحكم في التنفيذ الفعلي للأوامر المعطاة للغدة النخامية بواسطة خلايا المنطقة الوسطى.

3. عبر خلايا المنطقة الجانبية يتم التحكم في منطقة ما تحت المهاد من خلال مستويات أعلى من القشرة الدماغية والجهاز الحوفي. كما يتلقى أيضًا معلومات حسية من مراكز النخاع المستطيل، التي تنسق نشاط الجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية. المنطقة الجانبية هي المكان يمكن لمراكز الدماغ العليا إجراء تعديلات على تفاعلات منطقة ما تحت المهادللتغيرات في البيئة الداخلية. في القشرة، على سبيل المثال، هناك مقارنة المعلومات الواردة من مصدرين - البيئة الداخلية والخارجية. على سبيل المثال، إذا حكمت القشرة أن الوقت والظروف غير مناسبة لتناول الطعام، فإن تقرير الحواس عن انخفاض نسبة السكر في الدم والمعدة الفارغة سيتم وضعه جانبًا حتى لحظة أكثر ملاءمة. من غير المرجح أن يتجاهل الجهاز الحوفي منطقة ما تحت المهاد. بل قد يضيف هذا النظام تلوينًا عاطفيًا وتحفيزيًا لتفسير الإشارات الحسية الخارجية أو مقارنة تمثيل البيئة بناءً على هذه الإشارات بمواقف مماثلة حدثت في الماضي.

جنبا إلى جنب مع المكونات القشرية والحوفية، يقوم منطقة ما تحت المهاد أيضًا بالعديد من إجراءات التكامل الروتينية، وعلى مدى فترات زمنية أطول بكثير مما كانت عليه عند القيام بوظائف تنظيمية قصيرة المدى. يعرف ما تحت المهاد مسبقًا ما يحتاجه الجسم خلال إيقاع الحياة اليومي الطبيعي. على سبيل المثال، فهو يجعل نظام الغدد الصماء في حالة استعداد كامل للعمل بمجرد استيقاظنا. كما يقوم بمراقبة النشاط الهرموني للمبيضين طوال الدورة الشهرية؛ يتخذ التدابير اللازمة لإعداد الرحم لوصول البويضة المخصبة. في الطيور المهاجرة والثدييات السباتية، يقوم منطقة ما تحت المهاد، بقدرته على تحديد طول ساعات النهار، بتنسيق وظائف الجسم الحيوية خلال دورات تستمر عدة أشهر. (ستتم مناقشة هذه الجوانب من التنظيم المركزي للوظائف الداخلية في الفصلين الخامس والسادس).

النخاع(المهاد والوطاء)

يشكل ما تحت المهاد أقل من 5% من إجمالي كتلة الدماغ. إلا أن هذه الكمية الصغيرة من الأنسجة تحتوي على مراكز تدعم جميع وظائف الجسم، باستثناء حركات التنفس التلقائية وتنظيم ضغط الدم وإيقاع القلب. تعتمد هذه الوظائف الأخيرة على النخاع المستطيل (انظر الشكل 66). في إصابات الدماغ المؤلمة، يحدث ما يسمى "الموت الدماغي" عندما تختفي جميع علامات النشاط الكهربائي للقشرة ويتم فقد التحكم عن طريق منطقة ما تحت المهاد والنخاع المستطيل، على الرغم من أنه بمساعدة التنفس الاصطناعي لا يزال من الممكن الحفاظ على التشبع الكافي من الدورة الدموية مع الأكسجين.

استمرار
- -

التوازن، التوازن (الاستتباب؛ التماثل اليوناني مشابه، نفس حالة الركود، عدم الحركة)، - الثبات الديناميكي النسبي للبيئة الداخلية (الدم، اللمف، سائل الأنسجة) واستقرار الوظائف الفسيولوجية الأساسية (الدورة الدموية، التنفس، التنظيم الحراري، التمثيل الغذائي وما إلى ذلك) في جسم الإنسان والحيوان. تسمى الآليات التنظيمية التي تحافظ على الحالة الفسيولوجية أو خصائص الخلايا والأعضاء وأنظمة الكائن الحي بأكمله على المستوى الأمثل بالاستتباب.

وكما هو معروف فإن الخلية الحية عبارة عن نظام متحرك ذاتي التنظيم. ويدعم تنظيمها الداخلي عمليات نشطة تهدف إلى الحد من التحولات الناجمة عن التأثيرات المختلفة من البيئة الخارجية والداخلية أو منعها أو القضاء عليها. القدرة على العودة إلى الحالة الأصلية بعد الانحراف عن مستوى متوسط ​​معين بسبب عامل "مزعج" أو آخر هي الخاصية الرئيسية للخلية. الكائن الحي متعدد الخلايا هو منظمة متكاملة، تتخصص عناصرها الخلوية في أداء وظائف مختلفة. يتم التفاعل داخل الجسم من خلال آليات تنظيمية وتنسيقية وارتباطية معقدة

مشاركة العوامل العصبية والخلطية والتمثيل الغذائي وغيرها. العديد من الآليات الفردية التي تنظم العلاقات داخل الخلايا وفيما بينها لها، في بعض الحالات، تأثيرات متضادة (معادية) توازن بعضها البعض. وهذا يؤدي إلى إنشاء خلفية فسيولوجية متحركة (توازن فسيولوجي) في الجسم ويسمح للنظام الحي بالحفاظ على الثبات الديناميكي النسبي، على الرغم من التغيرات في البيئة والتحولات التي تنشأ خلال حياة الكائن الحي.

تم اقتراح مصطلح "الاستتباب" في عام 1929 من قبل عالم وظائف الأعضاء دبليو كانون، الذي اعتقد أن العمليات الفسيولوجية التي تحافظ على الاستقرار في الجسم معقدة للغاية ومتنوعة لدرجة أنه من المستحسن دمجها تحت الاسم العام للاستتباب. ومع ذلك، في عام 1878، كتب C. Bernard أن جميع عمليات الحياة لها هدف واحد فقط - الحفاظ على ثبات الظروف المعيشية في بيئتنا الداخلية. تم العثور على بيانات مماثلة في أعمال العديد من الباحثين في القرن التاسع عشر والنصف الأول من القرن العشرين. (E. Pfluger، S. Richet، Frederic (L.A. Fredericq)، I. M. Sechenov، I. P. Pavlov، K. M. Bykov، وآخرون). كانت أعمال L. S. ذات أهمية كبيرة لدراسة مشكلة التوازن. ستيرن (مع زملائه)، مكرسًا لدور وظائف الحاجز الذي ينظم تكوين وخصائص البيئة الدقيقة للأعضاء والأنسجة.

إن فكرة التوازن في حد ذاتها لا تتوافق مع مفهوم التوازن المستقر (غير المتقلب) في الجسم - فمبدأ التوازن لا ينطبق على

الفسيولوجية والكيميائية الحيوية المعقدة

العمليات التي تحدث في النظم الحية. ومن غير الصحيح أيضًا مقارنة التوازن مع التقلبات الإيقاعية في البيئة الداخلية. يغطي التوازن بالمعنى الواسع قضايا المسار الدوري والمرحلي لردود الفعل، والتعويض، والتنظيم والتنظيم الذاتي للوظائف الفسيولوجية، وديناميكيات الترابط بين المكونات العصبية والخلطية وغيرها من مكونات العملية التنظيمية. يمكن أن تكون حدود التوازن جامدة ومرنة، وتتغير اعتمادًا على عمر الفرد وجنسه وظروفه الاجتماعية والمهنية وغيرها.

من الأهمية بمكان بالنسبة لحياة الجسم ثبات تكوين الدم - المصفوفة السائلة للجسم، كما يقول دبليو كانون. إن ثبات تفاعله النشط (pH)، والضغط الأسموزي، ونسبة الشوارد (الصوديوم، والكالسيوم، والكلور، والمغنيسيوم، والفوسفور)، ومحتوى الجلوكوز، وعدد العناصر المتكونة، وما إلى ذلك معروف جيدًا. على سبيل المثال، درجة الحموضة في الدم، كقاعدة عامة، لا تتجاوز 7.35-7.47. حتى الاضطرابات الشديدة في استقلاب الحمض القاعدي مع أمراض تراكم الحمض في سائل الأنسجة، على سبيل المثال في الحماض السكري، يكون لها تأثير ضئيل جدًا على تفاعل الدم النشط. على الرغم من أن الضغط الأسموزي للدم وسائل الأنسجة يخضع لتقلبات مستمرة بسبب الإمداد المستمر بالمنتجات النشطة تناضحيًا لعملية التمثيل الغذائي الخلالي، إلا أنه يظل عند مستوى معين ولا يتغير إلا في ظل ظروف مرضية شديدة معينة.

على الرغم من أن الدم يمثل البيئة الداخلية العامة للجسم، إلا أن خلايا الأعضاء والأنسجة لا تتلامس معه بشكل مباشر.

في الكائنات متعددة الخلايا، يكون لكل عضو بيئته الداخلية الخاصة (البيئة الدقيقة)، والتي تتوافق مع خصائصه الهيكلية والوظيفية، وتعتمد الحالة الطبيعية للأعضاء على التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية وغيرها من الخصائص لهذه البيئة الدقيقة. يتم تحديد توازنها من خلال الحالة الوظيفية للحواجز النسيجية ونفاذيتها في اتجاهات الدم ← سائل الأنسجة، سائل الأنسجة ← الدم.

إن ثبات البيئة الداخلية لنشاط الجهاز العصبي المركزي له أهمية خاصة: فحتى التغيرات الكيميائية والفيزيائية والكيميائية الطفيفة التي تحدث في السائل النخاعي والدبقية والمساحات المحيطة بالخلية يمكن أن تسبب اضطرابًا حادًا في تدفق العمليات الحيوية في الخلايا العصبية الفردية أو في فرقهم إن النظام الاستتبابي المعقد، بما في ذلك الآليات العصبية الهرمونية والكيميائية الحيوية والدورة الدموية وغيرها من الآليات التنظيمية الأخرى، هو النظام الذي يضمن مستويات ضغط الدم المثلى. في هذه الحالة، يتم تحديد الحد الأعلى لمستوى ضغط الدم من خلال وظيفة مستقبلات الضغط في الجهاز الوعائي في الجسم، ويتم تحديد الحد الأدنى من خلال احتياجات الجسم من إمدادات الدم.

تشمل آليات الاستتباب الأكثر تقدمًا في جسم الحيوانات العليا والبشر عمليات التنظيم الحراري؛

من بين الخصائص المتأصلة في الكائنات الحية، تم ذكر التوازن. يشير هذا المفهوم إلى خاصية الثبات النسبي للكائن الحي. يجدر بنا أن نفهم بالتفصيل سبب الحاجة إلى التوازن، وما هو وكيف يتجلى.

التوازن هو خاصية للكائن الحي تسمح له بالحفاظ على خصائص مهمة ضمن الحدود المقبولة. من أجل الأداء الطبيعي، يعد ثبات البيئة الداخلية والمؤشرات الفردية ضروريًا.

المؤثرات الخارجية والعوامل غير المواتية تؤدي إلى تغييرات تؤثر سلبا على الحالة العامة. لكن الجسم قادر على التعافي من تلقاء نفسه، وإعادة خصائصه إلى المستويات المثلى. يحدث هذا بسبب الممتلكات المعنية.

وبالنظر إلى مفهوم التوازن ومعرفة ما هو عليه، فمن الضروري تحديد كيفية تحقيق هذه الخاصية. أسهل طريقة لفهم ذلك هي استخدام الخلايا كمثال. كل نظام يتميز بالتنقل. تحت تأثير ظروف معينة، قد تتغير معالمه.

لكي تعمل الخلية بشكل طبيعي، يجب أن تتمتع بالخصائص المثالية لوجودها. إذا انحرفت المؤشرات عن القاعدة، تنخفض الحيوية. لمنع الوفاة، يجب إعادة جميع الممتلكات إلى حالتها الأصلية.

هذا هو ما يدور حوله التوازن. فهو يحيد أي تغييرات تحدث نتيجة التأثير على الخلية.

تعريف

دعونا نحدد ما هي هذه الخاصية للكائن الحي. في البداية، تم استخدام هذا المصطلح لوصف القدرة على الحفاظ على بيئة داخلية ثابتة. افترض العلماء أن هذه العملية تؤثر فقط على السائل بين الخلايا والدم والليمفاوية.

إن ثباتها هو الذي يسمح للجسم بالحفاظ على حالة مستقرة. ولكن في وقت لاحق تم اكتشاف أن هذه القدرة متأصلة في أي نظام مفتوح.

لقد تغير تعريف التوازن. الآن هذا هو اسم التنظيم الذاتي لنظام مفتوح، والذي يتكون من الحفاظ على التوازن الديناميكي من خلال تنفيذ ردود الفعل المنسقة. وبفضلهم، يحافظ النظام على معلمات ثابتة نسبيًا ضرورية للحياة الطبيعية.

بدأ استخدام هذا المصطلح ليس فقط في علم الأحياء. وقد وجد تطبيقًا في علم الاجتماع وعلم النفس والطب والعلوم الأخرى. كل واحد منهم لديه تفسيره الخاص لهذا المفهوم، ولكن لديهم جوهر مشترك - الثبات.

صفات

لفهم ما يسمى بالضبط التوازن، تحتاج إلى معرفة ما هي خصائص هذه العملية.

وتتميز هذه الظاهرة بميزات مثل:

1. السعي لتحقيق التوازن. يجب أن تكون جميع معلمات النظام المفتوح متوافقة مع بعضها البعض.
2. تحديد فرص التكيف. قبل تغيير المعلمات، يجب على النظام تحديد ما إذا كان من الممكن التكيف مع الظروف المعيشية المتغيرة. وهذا يحدث من خلال التحليل.
3. عدم القدرة على التنبؤ بالنتائج. لا يؤدي تنظيم المؤشرات دائمًا إلى تغييرات إيجابية.

إن الظاهرة قيد النظر هي عملية معقدة يعتمد تنفيذها على ظروف مختلفة. يتم تحديد حدوثه من خلال خصائص النظام المفتوح وخصائص ظروف تشغيله.

التطبيق في علم الأحياء

يستخدم هذا المصطلح ليس فقط فيما يتعلق بالكائنات الحية. يتم استخدامه في مختلف المجالات. لفهم ما هو التوازن بشكل أفضل، تحتاج إلى معرفة المعنى الذي وضعه علماء الأحياء فيه، لأن هذا هو المجال الذي يتم استخدامه فيه في أغلب الأحيان.

وينسب هذا العلم هذه الخاصية إلى جميع المخلوقات دون استثناء، بغض النظر عن بنيتها. وهي أحادية الخلية ومتعددة الخلايا بشكل مميز. في الكائنات وحيدة الخلية يتجلى في الحفاظ على بيئة داخلية ثابتة.

في الكائنات الحية ذات البنية الأكثر تعقيدًا، تتعلق هذه الميزة بالخلايا والأنسجة والأعضاء والأنظمة الفردية. من بين العوامل التي يجب أن تكون ثابتة درجة حرارة الجسم وتكوين الدم ومحتوى الإنزيم.

في علم الأحياء، التوازن ليس فقط الحفاظ على الثبات، ولكن أيضًا قدرة الجسم على التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة.

يميز علماء الأحياء بين نوعين من المخلوقات:

1. التوافقي، حيث يتم الحفاظ على خصائص الكائن الحي، بغض النظر عن الظروف. وتشمل هذه الحيوانات ذوات الدم الحار.
2. التنظيمية والاستجابة لتغيرات البيئة الخارجية والتكيف معها. وتشمل هذه البرمائيات.

إذا كانت هناك انتهاكات في هذا المجال، لم يلاحظ الانتعاش أو التكيف. يصبح الجسم ضعيفًا وقد يموت.

كيف يحدث ذلك عند البشر؟

يتكون جسم الإنسان من عدد كبير من الخلايا المترابطة وتشكل الأنسجة والأعضاء وأجهزة الأعضاء. بسبب التأثيرات الخارجية، يمكن أن تحدث تغييرات في كل نظام وعضو، مما يستلزم تغييرات في الجسم بأكمله.

ولكن من أجل الأداء الطبيعي، يجب أن يحافظ الجسم على الميزات المثالية. وبناء على ذلك، بعد أي تأثير يجب أن يعود إلى حالته الأصلية. يحدث هذا بسبب التوازن.

تؤثر هذه الخاصية على معلمات مثل:

• درجة حرارة،
• المحتوى الغذائي
• حموضة،
• تكوين الدم,
• إزالة النفايات.

كل هذه المعلمات تؤثر على حالة الشخص ككل. ويعتمد عليها المسار الطبيعي للتفاعلات الكيميائية التي تساهم في الحفاظ على الحياة. يسمح لك التوازن باستعادة المؤشرات السابقة بعد أي تأثير، ولكنه ليس سببًا لردود الفعل التكيفية. هذه الخاصية هي سمة عامة لعدد كبير من العمليات التي تعمل في وقت واحد.

للدم

يعد توازن الدم أحد الخصائص الرئيسية التي تؤثر على قدرة الكائن الحي على البقاء. والدم هو أساسه السائل، فهو موجود في كل نسيج وكل عضو.

بفضله، يتم تزويد الأجزاء الفردية من الجسم بالأكسجين، ويتم إزالة المواد الضارة ومنتجات التمثيل الغذائي.

إذا كانت هناك اضطرابات في الدم، فإن أداء هذه العمليات يتدهور، مما يؤثر على عمل الأعضاء والأنظمة. جميع الوظائف الأخرى تعتمد على ثبات تكوينها.

يجب أن تحافظ هذه المادة على المعلمات التالية ثابتة نسبيًا:

• مستوى الحموضة
• الضغط الاسموزي؛
• نسبة المنحل بالكهرباء في البلازما.
• كمية الجلوكوز
• التركيب الخلوي.

ونظرا للقدرة على الحفاظ على هذه المؤشرات ضمن الحدود الطبيعية، فإنها لا تتغير حتى تحت تأثير العمليات المرضية. فيها تقلبات طفيفة، وهذا لا يضر. لكنها نادرا ما تتجاوز القيم الطبيعية.

هذا مثير للاهتمام!إذا حدثت اضطرابات في هذه المنطقة، فإن بارامترات الدم لا تعود إلى وضعها الأصلي. وهذا يشير إلى وجود مشاكل خطيرة. يصبح الجسم غير قادر على الحفاظ على التوازن. ونتيجة لذلك، هناك خطر حدوث مضاعفات.

استخدامها في الطب

يستخدم هذا المفهوم على نطاق واسع في الطب. في هذا المجال، جوهرها يشبه تقريبا معناها البيولوجي. يغطي هذا المصطلح في العلوم الطبية العمليات التعويضية وقدرة الجسم على التنظيم الذاتي.

يتضمن هذا المفهوم العلاقات والتفاعلات بين جميع المكونات المشاركة في تنفيذ الوظيفة التنظيمية. ويغطي عمليات التمثيل الغذائي والتنفس والدورة الدموية.

الفرق بين المصطلح الطبي هو أن العلم يعتبر التوازن عاملاً مساعداً في العلاج. في الأمراض، تتعطل وظائف الجسم بسبب تلف الأعضاء. وهذا يؤثر على الجسم كله. من الممكن استعادة نشاط العضو المصاب بمساعدة العلاج. القدرة المعنية تساهم في زيادة فعاليتها. بفضل الإجراءات، يوجه الجسم نفسه الجهود للقضاء على الظواهر المرضية، في محاولة لاستعادة المعلمات الطبيعية.

في حالة عدم وجود فرص لذلك، يتم تنشيط آلية التكيف، والتي تتجلى في تقليل الحمل على الجهاز التالف. هذا يسمح لك بتقليل الضرر ومنع التقدم النشط للمرض. يمكننا أن نقول أن مفهوم مثل التوازن في الطب يعتبر من وجهة نظر عملية.

ويكيبيديا

غالبًا ما يتم تعلم معنى أي مصطلح أو خاصية لأي ظاهرة من ويكيبيديا. وهي تدرس هذا المفهوم بشيء من التفصيل، ولكن بالمعنى الأبسط: فهي تسميه رغبة الجسم في التكيف والتطور والبقاء.

ويفسر هذا النهج بحقيقة أنه في غياب هذه الخاصية، سيكون من الصعب على الكائن الحي التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة والتطور في الاتجاه الصحيح.

وإذا حدثت اضطرابات في الأداء، فسوف يموت المخلوق ببساطة، لأنه لن يتمكن من العودة إلى حالته الطبيعية.

مهم!من أجل تنفيذ العملية، من الضروري أن تعمل جميع الأجهزة والأنظمة بشكل متناغم. سيضمن ذلك بقاء جميع المعلمات الحيوية ضمن الحدود الطبيعية. إذا لم يكن من الممكن تنظيم مؤشر معين، فهذا يشير إلى وجود مشاكل في تنفيذ هذه العملية.

أمثلة

ستساعدك أمثلة هذه الظاهرة على فهم التوازن الموجود في الجسم. واحد منهم هو الحفاظ على درجة حرارة الجسم ثابتة. بعض التغييرات متأصلة فيه، لكنها طفيفة. لوحظ ارتفاع خطير في درجة الحرارة فقط في حالة وجود أمراض. مثال آخر هو قراءات ضغط الدم. تحدث زيادة أو نقصان كبير في المؤشرات بسبب مشاكل صحية. وفي الوقت نفسه، يسعى الجسم إلى العودة إلى خصائصه الطبيعية.

فيديو مفيد

دعونا نلخص ذلك

الخاصية التي تتم دراستها هي واحدة من العوامل الأساسية للعمل الطبيعي والحفاظ على الحياة، وهي القدرة على استعادة المؤشرات المثلى للمعلمات الحيوية. يمكن أن تحدث التغييرات فيها تحت تأثير التأثيرات الخارجية أو الأمراض. وبفضل هذه القدرة تستطيع الكائنات الحية مقاومة العوامل الخارجية.

في كتابه حكمة الجسد، اقترح هذا المصطلح كاسم لـ "العمليات الفسيولوجية المنسقة التي تحافظ على معظم حالات الجسم المستقرة". بعد ذلك، امتد هذا المصطلح ليشمل القدرة على الحفاظ ديناميكيًا على ثبات حالته الداخلية لأي نظام مفتوح. ومع ذلك، فإن فكرة ثبات البيئة الداخلية قد تمت صياغتها في عام 1878 من قبل العالم الفرنسي كلود برنارد.

معلومات عامة

غالبًا ما يستخدم مصطلح "الاستتباب" في علم الأحياء. تحتاج الكائنات متعددة الخلايا إلى الحفاظ على بيئة داخلية ثابتة لتتمكن من البقاء. العديد من علماء البيئة مقتنعون بأن هذا المبدأ ينطبق أيضًا على البيئة الخارجية. إذا لم يتمكن النظام من استعادة توازنه، فقد يتوقف عن العمل في النهاية.

يجب أن تتمتع الأنظمة المعقدة - مثل جسم الإنسان - بالتوازن لكي تظل مستقرة وموجودة. ولا يتعين على هذه الأنظمة أن تسعى جاهدة من أجل البقاء فحسب، بل يتعين عليها أيضًا التكيف مع التغيرات البيئية والتطور.

خصائص التوازن

تتمتع الأنظمة الاستتبابية بالخصائص التالية:

• عدم الاستقرارالنظام: اختبار أفضل السبل للتكيف.
• السعي لتحقيق التوازن: يساهم التنظيم الداخلي والهيكلي والوظيفي الكامل للأنظمة في الحفاظ على التوازن.
• عدم القدرة على التنبؤ: غالبًا ما يكون التأثير الناتج لإجراء معين مختلفًا عما كان متوقعًا.

• تنظيم كمية المغذيات الدقيقة والماء في الجسم - التنظيم التناضحي. نفذت في الكلى.
• إزالة النفايات من عملية التمثيل الغذائي - الإفراز. يتم تنفيذه عن طريق أعضاء خارجية الإفراز - الكلى والرئتين والغدد العرقية والجهاز الهضمي.
• تنظيم درجة حرارة الجسم. خفض درجة الحرارة من خلال التعرق، وردود الفعل الحرارية المختلفة.
• تنظيم مستويات الجلوكوز في الدم. يتم تنفيذه بشكل رئيسي عن طريق الكبد والأنسولين والجلوكاجون الذي يفرزه البنكرياس.

من المهم أن نلاحظ أنه على الرغم من أن الجسم في حالة توازن، إلا أن حالته الفسيولوجية يمكن أن تكون ديناميكية. تظهر العديد من الكائنات الحية تغيرات داخلية في شكل إيقاعات يوماوية، وإيقاعية فائقة، وتحت الحمراء. وبالتالي، حتى في حالة التوازن، فإن درجة حرارة الجسم وضغط الدم ومعدل ضربات القلب ومعظم المؤشرات الأيضية لا تكون دائمًا عند مستوى ثابت، ولكنها تتغير بمرور الوقت.

آليات التوازن: ردود الفعل

عند حدوث تغيير في المتغيرات، هناك نوعان رئيسيان من ردود الفعل التي يستجيب لها النظام:

1. ردود الفعل السلبية، ويتم التعبير عنها كرد فعل يستجيب فيه النظام بطريقة تعكس اتجاه التغيير. نظرًا لأن التغذية الراجعة تعمل على الحفاظ على ثبات النظام، فهي تسمح بالحفاظ على التوازن.
   • على سبيل المثال، عندما يزيد تركيز ثاني أكسيد الكربون في جسم الإنسان، تأتي إشارة إلى الرئتين لزيادة نشاطهما وإخراج المزيد من ثاني أكسيد الكربون.
   • التنظيم الحراري هو مثال آخر على ردود الفعل السلبية. عندما ترتفع (أو تنخفض) درجة حرارة الجسم، تقوم المستقبلات الحرارية الموجودة في الجلد ومنطقة ما تحت المهاد بتسجيل التغيير، مما يؤدي إلى إطلاق إشارة من الدماغ. تؤدي هذه الإشارة بدورها إلى استجابة - انخفاض (أو زيادة) في درجة الحرارة.
2. التغذية الراجعة الإيجابية، والتي يتم التعبير عنها في زيادة التغييرات في المتغير. له تأثير مزعزع للاستقرار وبالتالي لا يؤدي إلى التوازن. ردود الفعل الإيجابية أقل شيوعًا في الأنظمة الطبيعية، ولكن لها أيضًا استخداماتها.
   • على سبيل المثال، في الأعصاب، يؤدي الجهد الكهربائي العتبي إلى توليد جهد عمل أكبر بكثير. يمكن الاستشهاد بتخثر الدم والأحداث عند الولادة كأمثلة أخرى على ردود الفعل الإيجابية.

تتطلب الأنظمة المستقرة مزيجًا من كلا النوعين من ردود الفعل. في حين أن ردود الفعل السلبية تسمح بالعودة إلى حالة التوازن، يتم استخدام ردود الفعل الإيجابية للانتقال إلى حالة جديدة تمامًا (وربما أقل رغبة) من التوازن، وهي حالة تسمى "الاستقرار المتغير". يمكن أن تحدث مثل هذه التغيرات الكارثية، على سبيل المثال، مع زيادة العناصر الغذائية في الأنهار ذات المياه الصافية، مما يؤدي إلى حالة استتبابية من التخثث العالي (فرط نمو الطحالب في قاع النهر) والتعكر.

التوازن البيئي

في النظم البيئية المضطربة، أو المجتمعات البيولوجية دون الذروة - مثل جزيرة كراكاتوا، بعد ثوران بركاني كبير - تم تدمير حالة التوازن في النظام البيئي السابق لذروة الغابة، كما تم تدمير كل أشكال الحياة في تلك الجزيرة. مرت كراكاتوا، في السنوات التي تلت الثوران، بسلسلة من التغيرات البيئية التي نجحت فيها أنواع جديدة من النباتات والحيوانات، مما أدى إلى التنوع البيولوجي ومجتمع الذروة الناتج. حدثت الخلافة البيئية في كراكاتوا على عدة مراحل. تسمى السلسلة الكاملة من التتابعات المؤدية إلى الذروة بريسيريا. في مثال كراكاتوا، طورت الجزيرة مجتمعًا ذروة يضم ثمانية آلاف نوع مختلف تم تسجيله في عام 1988، بعد مائة عام من ثوران البركان الذي دمر الحياة عليها. وتؤكد البيانات أن الوضع يظل في حالة توازن لبعض الوقت، حيث يؤدي ظهور أنواع جديدة بسرعة كبيرة إلى الاختفاء السريع للأنواع القديمة.

تُظهر حالة كراكاتوا وغيرها من النظم البيئية المضطربة أو السليمة أن الاستعمار الأولي من قبل الأنواع الرائدة يحدث من خلال استراتيجيات تكاثر ردود الفعل الإيجابية التي تتفرق فيها الأنواع، وتنتج أكبر عدد ممكن من النسل، ولكن مع القليل من الاستثمار في نجاح كل فرد. في مثل هذه الأنواع، هناك تطور سريع وانهيار سريع بنفس القدر (على سبيل المثال، من خلال الوباء). ومع اقتراب النظام البيئي من الذروة، يتم استبدال هذه الأنواع بأنواع ذروة أكثر تعقيدًا تتكيف، من خلال ردود الفعل السلبية، مع الظروف المحددة لبيئتها. يتم التحكم في هذه الأنواع بعناية من خلال القدرة الاستيعابية المحتملة للنظام البيئي وتتبع استراتيجية مختلفة - إنتاج عدد أقل من النسل، ويستثمر نجاحها الإنجابي المزيد من الطاقة في البيئة الدقيقة لمكانتها البيئية المحددة.

التنمية تبدأ بمجتمع الرواد وتنتهي بمجتمع الذروة. يتشكل مجتمع الذروة هذا عندما تتوازن النباتات والحيوانات مع البيئة المحلية.

تشكل هذه النظم البيئية تسلسلات هرمية، حيث يساهم التوازن على أحد المستويات في عمليات الاستتباب على مستوى معقد آخر. على سبيل المثال، يوفر فقدان أوراق شجرة استوائية ناضجة مساحة لنمو جديد ويثري التربة. وبالمثل، تقلل الشجرة الاستوائية من وصول الضوء إلى المستويات الأدنى وتساعد على منع غزو الأنواع الأخرى. لكن الأشجار تسقط أيضًا على الأرض ويعتمد تطور الغابة على التغير المستمر للأشجار ودورة العناصر الغذائية التي تقوم بها البكتيريا والحشرات والفطريات. وبالمثل، تساهم هذه الغابات في العمليات البيئية مثل تنظيم المناخات الدقيقة أو الدورات الهيدرولوجية للنظام البيئي، وقد تتفاعل العديد من النظم البيئية المختلفة للحفاظ على توازن تصريف النهر داخل المنطقة البيولوجية. يلعب التباين الإقليمي الحيوي أيضًا دورًا في الاستقرار الاستتبابي للمنطقة البيولوجية، أو المنطقة الأحيائية.

التوازن البيولوجي

يعمل التوازن كخاصية أساسية للكائنات الحية ويفهم على أنه الحفاظ على البيئة الداخلية ضمن الحدود المقبولة.

تشمل البيئة الداخلية للجسم سوائل الجسم - بلازما الدم والليمف والمواد بين الخلايا والسائل النخاعي. والحفاظ على استقرار هذه السوائل أمر حيوي للكائنات الحية، بينما يؤدي غيابها إلى تلف المادة الوراثية.

التوازن في جسم الإنسان

هناك عوامل مختلفة تؤثر على قدرة سوائل الجسم على دعم الحياة. وتشمل هذه العوامل مثل درجة الحرارة والملوحة والحموضة وتركيز العناصر الغذائية - الجلوكوز والأيونات المختلفة والأكسجين والنفايات - ثاني أكسيد الكربون والبول. وبما أن هذه العوامل تؤثر على التفاعلات الكيميائية التي تبقي الجسم على قيد الحياة، فهناك آليات فسيولوجية مدمجة للحفاظ عليها عند المستوى المطلوب.

لا يمكن اعتبار التوازن هو سبب عمليات التكيف اللاواعية هذه. ويجب أن يُنظر إليها على أنها خاصية عامة للعديد من العمليات الطبيعية التي تعمل معًا، وليس على أنها السبب الجذري لها. علاوة على ذلك، هناك العديد من الظواهر البيولوجية التي لا تناسب هذا النموذج - على سبيل المثال، الابتنائية.

مناطق أخرى

ويستخدم مفهوم "الاستتباب" أيضًا في مجالات أخرى.

يمكن لخبير اكتواري التحدث عنه توازن المخاطر، حيث، على سبيل المثال، الأشخاص الذين لديهم مكابح غير لاصقة في سياراتهم ليسوا أكثر أمانًا من أولئك الذين لا يفعلون ذلك، لأن هؤلاء الأشخاص يعوضون دون وعي عن السيارة الأكثر أمانًا بالقيادة الأكثر خطورة. يحدث هذا لأن بعض آليات الاحتجاز - على سبيل المثال، الخوف - تتوقف عن العمل.

يمكن لعلماء الاجتماع وعلماء النفس التحدث عنها توازن الإجهاد- رغبة مجموعة سكانية أو فرد في البقاء عند مستوى معين من التوتر، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى التسبب في التوتر بشكل مصطنع إذا لم يكن المستوى "الطبيعي" من التوتر كافيًا.

أمثلة

• التنظيم الحراري
  • قد تبدأ ارتعاشات العضلات الهيكلية إذا كانت درجة حرارة الجسم منخفضة جدًا.
  • نوع آخر من التوليد الحراري يتضمن تكسير الدهون لإنتاج الحرارة.
  • التعرق يبرد الجسم من خلال التبخر.
• التنظيم الكيميائي
  • يفرز البنكرياس الأنسولين والجلوكاجون للتحكم في مستويات السكر في الدم.
  • تتلقى الرئتان الأكسجين وتطلق ثاني أكسيد الكربون.
  • تنتج الكلى البول وتنظم مستوى الماء وعدد من الأيونات في الجسم.

يتم التحكم في العديد من هذه الأعضاء بواسطة هرمونات من محور الغدة النخامية.

أنظر أيضا

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

انظر ما هو "الاستتباب" في القواميس الأخرى:

التوازن... كتاب مرجعي القاموس الإملائي

التوازن- المبدأ العام للتنظيم الذاتي للكائنات الحية. يؤكد بيرلز بقوة على أهمية هذا المفهوم في عمله نهج الجشطالت وشاهد العين على العلاج. قاموس توضيحي مختصر للطب النفسي والنفسي. إد. igisheva. 2008... موسوعة نفسية عظيمة

التوازن (من اليونانية مماثلة، متطابقة والدولة)، وقدرة الجسم على الحفاظ على معالمه والفسيولوجية. وظائف في التعريف نطاق يعتمد على الاستقرار الداخلي. بيئة الجسم وعلاقتها بالمؤثرات المزعجة.. الموسوعة الفلسفية

- (من الكلمة اليونانية Homoios نفس الشيء، المشابه والجمود اليوناني ركود، الوقوف)، التوازن، قدرة كائن حي أو نظام من الكائنات الحية على الحفاظ على توازن (ديناميكي) مستقر في الظروف البيئية المتغيرة. الاستتباب في السكان.... القاموس البيئي

التوازن (من homeo... والجمود اليوناني ركود، حالة)، قدرة بيول. أنظمة لمقاومة التغيير والبقاء ديناميكية. يشير إلى ثبات التكوين والخصائص. مصطلح "ز." اقترحه دبليو كينون في عام 1929 لوصف الدول... القاموس الموسوعي البيولوجي