>

Homöostaas on tagasiside kehas. Homöostaasi säilitamise omadused, funktsioonid, näited ja mehhanismid

Tunnistas
Ülevenemaaline haridus- ja metoodiline keskus
arsti- ja farmaatsiahariduse täiendõppe eest
Vene Föderatsiooni tervishoiuministeerium
õpikuks arstitudengitele

Peamine eesmärk, mis läbib kõiki loetava õpiku peatükke, kolleeg, on kujundada ettekujutus haigusest kui homöostaasi rikkumisest.

Organismi võimet säilitada stabiilne tervislik seisund, hoolimata ebasoodsate kahjulike tegurite üsna sagedasest patogeensest mõjust organismile, on teada juba iidsetest aegadest. Isegi Hippokrates teadis, et haigusi saab ravida loodusjõudude abil "vis medicas nature". Nüüd nimetatakse seda elusorganismide olemuse nähtust homöostaasiks. Seega tähendab termin homöostaas oma üldkujul organismi vastupanuvõimet kahjulikele keskkonnamõjudele.

Homöostaasi tagavad reaktsioonid on suunatud sisekeskkonna stabiilse (pideva) mittetasakaalulise seisundi säilitamisele, s.o. teadaolevad seisunditasemed, koordineerides keerulisi protsesse, et kõrvaldada või piirata kahjulike tegurite toimet, arendada või säilitada optimaalseid koostoimevorme keha ja keskkonna vahel.

29.1. Reaktiivsus

Reaktiivsuse muutused on suunatud keskkonna kahjuliku mõju vastu võitlemisele ja on peamiselt kaitsvad (adaptiivsed), s.t. adaptiivne iseloom. Homöostaas säilib resistentsusmehhanismide avaldumise uuel tasemel.

Seega tähistab termin reaktiivsus oma üldkujul organismi resistentsuse (resistentsuse) mehhanismi kahjulikele keskkonnamõjudele, s.o. mehhanism homöostaasi säilitamiseks.

Reaktiivsuse üldvorm on bioloogiline (liigi)reaktiivsus. See omakorda jaguneb rühma- ja individuaalseks reaktsioonivõimeks.

Bioloogiline reaktsioonivõime - kaitsva-adaptiivse iseloomuga elutegevuse muutused, mis tekivad iga loomaliigi normaalse (piisava) keskkonnaärrituse mõjul. See on geneetiliselt fikseeritud ja suunatud nii liikide (inimesed, linnud, kalad) tervikuna kui ka iga üksikisiku säilitamisele eraldi. Charles Darwin: "Variatiivsuse evolutsiooniline mehhanism on eesmärgipärane (teleoloogiline) ellujäämise suurendamiseks."

Näited: mesilaste kompleksne reflektoorne tegevus, lindude, kalade sesoonsed ränded, loomade elutegevuse hooajalised muutused (kulli, karu jt talveunestus).

Homöostaasi doktriini põhialuseid iseloomustades kirjutas silmapaistev vene patofüsioloog I. D. Gorizontov: "Homöostaasi fenomen on oma olemuselt evolutsiooniliselt välja töötatud, pärilikult fikseeritud keha kohanemisseade normaalsete keskkonnatingimustega."

Muutunud reaktsioonivõime tekib siis, kui keha puutub kokku patogeensete keskkonnateguritega. Seda iseloomustavad üldiselt:

  1. vähenenud adaptiivsed reaktsioonid;
  2. kuid samal ajal intensiivistuvad haiguse ajal mitmed reaktsioonid, mis kaitsevad organismi selle kahjuliku teguri ja selle põhjustatud kahjustuste tagajärgede eest (palavik, higistamine, vererõhu tõus, antikehade tootmine, põletikud, jne.).

Kuidas peaks organism homöostaasi doktriini seisukohalt käituma kokkupuutel keskkonnateguritega, mis ületavad “normi”, st kahjulikud? Sisekeskkonna normaalsete omaduste taastamine on kas lühiajalise (tahhükardia, tahhüpnoe, higistamise) või pikaajalise, näiteks neerupuudulikkuse korral higinäärmete aktiivsuse asendusliku suurenemise tagajärg. ; (palavik, tapja-T-lümfotsüütide tootmine); samal ajal võib patogeenne algus häirida sisekeskkonna püsivuse säilitamise mehhanismide koordineerimist, millega kaasneb keha adaptiivsete reaktsioonide vähenemine.

Võtame oma mõtted kokku: homöostaas on laiem mõiste kui reaktiivsus. Erinevat tüüpi reaktsioonivõime on homöostaasi mehhanism. See viib põhimõttelise järelduseni: homöostaas ei tähenda ainult püsivuse säilitamist või optimaalset taastumist ja keskkonnatingimustega kohanemist. Haigus ise kujutab oma bioloogilises olemuses ka homöostaasi, selle mehhanismide häirete ja taastumisteede probleemi. Haigus on häiritud homöostaas.

Seega on soovitatav uurida ja teada "reaktiivsuse" sektsiooni homöostaasi positsioonist. Reaktiivsuse kohta saate lugeda A.D. Ado ja kaasautorite õpikust ning ma räägin teile homöostaasist lähemalt. Samal ajal peate selgelt mõistma, et mitmesugused reaktsioonivõime tüübid võivad säilitada homöostaasi teatud piirini ja neid uuritakse traditsioonilises meditsiinis. Muutunud keskkonnatingimustes katkevad homöostaasi füsioloogilised mehhanismid, tekivad keskkonnahaigused (vähk, allergiad, pärilikud patoloogiad), oht, mida saab ennetada vaid keskkonnameditsiini seisukohalt. Selle eesmärk on tuvastada kahjulik keskkonnategur, töötada välja meetmed selle kahjulike mõjude ennetamiseks ja raviks elanikkonna tasandil.

29.2. Homöostaas, selle mehhanism ja tähendus. Homöostaasi õpetuse ajaloolised alused

Peaaegu 100 aastat tagasi tõstatas silmapaistev prantsuse teadlane Claude Bernard esmakordselt küsimuse homöostaasi tähendusest (ehkki selle termini võttis hiljem kasutusele Ameerika teadlane W. Cannon). Olles vitalismi (elu tekke vaimne impulss) leppimatu vastane, järgis C. Bernard materialistlikke seisukohti. Tema arvates on kõik eluilmingud põhjustatud konfliktist keha eelnevate jõudude (põhiseaduse) ja väliskeskkonna mõju vahel.

Võib-olla siin peitub ka “isade ja poegade” probleemi igavik, konflikt 25-35 aasta taguste vaadete, traditsioonide (isade noorus) ja praeguse elu dikteeritud uute vaadete vahel, mis on kergesti omastatavad. nooruslik ja isade kriitiliselt tajutav?

Tulles tagasi C. Bernardi kontseptsiooni juurde. Konflikt ise põhiseaduse ja keskkonna vahel avaldub kahte tüüpi nähtuste kujul: süntees ja lagunemine. Nende kahe vastandliku protsessi alusel luuakse organismide kohanemine keskkonnatingimustega ehk kohanemine, mis on harmooniline suhe organismi ja keskkonna vahel.

29.2.1. Eluvormid C. Bernardi järgi

K. Bernard uskus, et väliskeskkonna mõjul tekkis 3 eluvormi:

  1. Latentne - elu ei ilmu väljapoole, ainevahetuse täielik allasurumine (usside tsüstid, eosed taimedes, kuivpärm);
  2. Võnkuv – olenevalt keskkonnast. See on tüüpiline selgrootutele ja külmaverelistele selgroogsetele (konnad, maod), mõnedele soojaverelistele loomadele, kes lähevad talveunestusse (talveune). Praegu on nad hapnikunälja, vigastuste ja infektsioonide suhtes vähe tundlikud. Praegu kasutatakse kunstlikku jahutamist ka inimestel keeruliste südameoperatsioonide ajal. Soodsa talveunest väljumise eelduseks on toitainete esialgne kogunemine organismi;
  3. Pidev ehk vaba elu – see eluvorm on omane kõrge organiseeritusega loomadele, kelle elu ei peatu isegi keskkonnatingimuste äkiliste muutuste korral. Seetõttu on need eluvormid evolutsiooniliselt progressiivsemad ja muutunud Maal domineerivaks.

29.2.1.1. Kaks kehakeskkonda

Elundid ja koed toimivad ligikaudu samamoodi, ilma nende aktiivsuse taseme oluliste muutusteta. See juhtub seetõttu, et elundeid ja kudesid ümbritsev sisekeskkond (veri, lümf, rakkudevaheline vedelik) ei muutu.

K. Bernard kirjutas, et keha loob oma muutumatu keskkonna, hoolimata väliskeskkonna muutuvatest tingimustest. Selle tulemusena elab keha justkui kasvuhoones, jäädes vabaks ja iseseisvaks.

Seega on igal kõrgelt organiseeritud loomal kaks keskkonda: väline (ökoloogilised vastasmõjud), milles organism asub, ja sisemine, milles koeelemendid elavad. Kokkuvõtteks võib öelda, et homöostaas, s.o. sisekeskkonna püsivus on vaba ja iseseisva elu tingimus.

29.2.1.2. Organismi reservide tähtsus homöostaasi jaoks

Homöostaasi füsioloogiliste mehhanismide toitumine ei ole otsene, vaid see toimub reservide kulutamisega. Võib öelda, et me ei söö seda, mida just võtsime, vaid seda, mida sõime enne (eile). Järelikult tuleb võetud toit omastada ja siis organism tarbib selle ära. Varude tähtsust homöostaasi jaoks näidati hiljem Cannoni kirjutistes. Kehas on süsivesikute (glükogeeni) ja rasvade varud. Energia salvestatakse ATP, GTP kujul. Nende energiavarude väärtus on ülikõrge, sest stabiilne tasakaalutus kui bioloogilise süsteemi unikaalne omadus on võimalik ainult pidevate energiakulude tingimustes.

Töö tulemusi kokku võttes kirjutas C. Bernard, et varjatud elus on olend täielikult allutatud väliskeskkonna mõjule. Võnkumisel - see sõltub perioodiliselt keskkonnast. Pidevas elus näib olend vaba ja tema ilminguid kujundavad ja juhivad sisemised eluprotsessid. See kontseptsioon ei ole aga adekvaatne iseseisvale "eluprintsiibile", mida vitalistid elu olemuse selgitamiseks kasutavad.

29.3. Homöostaasi õpetuse edasiarendus

C. Bernard rõhutas eriti, et siseelu ilmingute sõltumatus on illusoorne. Vastupidi, pideva ehk vaba elu mehhanismides on sise- ja väliskeskkonna suhe kõige lähedasem ja ilmsem.

Samal ajal uskus C. Bernard, tuginedes oma doktriinile keha reaktsioonide püsivusest, et see on saamas iseseisvust välistest ebastabiilsustest ega tunnistanud Charles Darwini õpetusi. On teada, et suur inglane seadis oma õpetuses esikohale väliskeskkonna mõju kehale. Muutunud organismid, mis omandasid arenenumad kohanemismehhanismid, jäid ellu ja kohanesid. Teised hävitas loodus halastamatult. Ameerika füsioloog Cannon lepitas need kaks vastandlikku seisukohta.

Cannon Williams (1871-1945) on meie sajandi silmapaistev füsioloog, homöostaasi kui keha sisekeskkonna püsivuse eneseregulatsiooni doktriini rajaja. Selle õpetuse mõju ei piirdunud ainult füsioloogiaga ja sai kogu meditsiini jaoks fundamentaalseks. Homöostaasi doktriini tähtsus patofüsioloogiale, mis uurib haiguse teoreetilisi aluseid, tingib vajaduse selle meditsiiniteaduse arengu olulise verstaposti juures põhjalikumalt peatuda. "Bioloogia ime on elusorganismi hämmastav võime säilitada oma reaktsioonide püsivus. Ja seda hoolimata selle moodustavate komponentide haprusest."

Kuidas õnnestus Cannonil ühendada eksperimentaalsed ja evolutsioonilised mõtlemisviisid? Tal õnnestus seda teha lähtudes teleoloogia seisukohast – kõige elava otstarbekusest. Ta esitas idee, et pideva sisekeskkonna hoidmine muudab organismi vastupidavamaks väliskeskkonna muutustele, s.t. säilitab keha ellujäämise. Lihtsamalt öeldes võimaldab kõrgemates organismides evolutsiooni käigus omandatud homöostaasi omadus neil kiiresti kohaneda väliskeskkonna muutustega.

Cannon vaatleb organismi tervikuna kui aktiivset isereguleeruvat süsteemi. Eneseregulatsiooni põhiobjektiks on sisekeskkond – veri, lümf, rakkudevaheline vedelik.

Homöostaasi peamine mehhanism on reaktsioonivõime. Cannon pidas peamiseks mootoriks sümpaati-neerupealiste süsteemi. Keha olemuse ajaloolise tundmise käigus muutusid närvilised ja humoraalsed tegurid erilise analüüsi objektideks. Nähtused, mis elusorganismis on lahutamatud, osutusid kunstlikult piiritletuks.

29.4. Närvi- ja endokriinsüsteemi (SAS, OSA) regulatiivne roll sisekeskkonna püsivuse säilitamisel, s.o. homöostaas

Cannon käsitles oma raamatus The Wisdom of the Body sümpaatilise närvisüsteemi rolli homöostaasis. Ta pidas närvisüsteemi sümpaatilist osakonda peamiseks teguriks organismi kaitsevõime kiirel mobiliseerimisel, et taastada häiritud tasakaal. Üldjoontes võib öelda, et reageerimiskiiruse (sekundites) erakorraliseks ümberkorraldamiseks tagab just närvisüsteem.

Meie silmapaistev füsioloog L.A.Orbeli kehtestas närvisüsteemi adaptiiv-troofilise rolli, mille olemus seisneb selles, et sümpaatiline närvisüsteem muudab organite funktsionaalset valmisolekut vastavalt organismi eksisteerimistingimustele. Näiteks sümpaatilise närvisüsteemi ärritus taastab väsinud skeletilihaste töövõime. Tegelikult pani ta aluse dopinguõpetusele. Sel juhul on suur roll ajutüve - SAS-i keskse osa - retikulaarsel formatsioonil (võrgutaoline moodustumine).

Hormonaalsed mõjud on mõeldud keha pikemaks ümberkorraldamiseks (minutid, tunnid). Cannon ühendas "sümpaatilise" ja "neerupealise" sidekriipsuga, mille eesmärk oli kajastada kontseptsiooni erilise, tervikliku mehhanismi - SAS-i - toimimise süsteemsest, ühtsest olemusest, mille eesmärk on tagada homöostaas.

Ideede edasiarendamine haiguste kui keha regulatsioonisüsteemide patoloogia kohta on seotud Kanada füsioloogi, Montreali Eksperimentaalse Kirurgia ja Meditsiini Instituudi direktori Hans Selye nimega, kes on ühe suurima avastuse autor. 20. sajandi bioloogia – stressi fenomen.

Meditsiini areng 19. sajandil viis mõttele, et igal haigusel peab olema oma põhjus.

Näiteks leetrite või difteeria iseloomulikku sündroomi võib põhjustada ainult konkreetne organism (mikroorganism). Kuid diagnoosi panemiseks on nii vähe spetsiifilisi märke.

Seevastu G. Selye kujundas mõiste "haiguse sündroom üldiselt". Selle ideeni jõudis ta oma tudengiaastatel. Palju hiljem lisas ta sellesse kontseptsiooni hüpotalamuse-hüpofüüsi-neerupealise koore süsteemi monotoonse reaktsiooni mittespetsiifilisuse, mida täheldatakse mis tahes kahjustava aine toimel.

Ta nimetas seda reaktsiooni üldiseks kohanemise sündroomiks (GAS), mille eesmärk on säilitada keha homöostaas. Nii kirjeldab G. Selye oma ideid OSAst: „Inimene pidi mõistma, et kõigil juhtudel, kui ta seisab silmitsi mõne pika või ebatavaliselt raske ülesandega – olgu selleks siis külmas vees ujumine, raskete kivide tõstmine või paastumine – läbib ta 3 etappi : algul tunneb raskust, siis harjub ja lõpuks ei tule sellega enam toime.Ta ei pea seda üldiseks seaduseks, mis reguleeriks loomolendite käitumist eriti stressirohketes tingimustes. vajadus toidu ja peavarju leidmiseks ei lase tal mõelda sellistele mõistetele nagu homöostaas (pideva sisekeskkonna säilitamine) või bioloogiline stress.

G. Selye on näidanud, et erinevatele mõjuritele: kirurgilised traumad, põletused, valud, alandused, joove, ärimehe, sportlase ja paljude teiste eluolud, reageerib organism stereotüüpse vormiga biokeemiliste, funktsionaalsete ja struktuursete muutustega. Stressireaktsiooni jaoks ei ole oluline, kas see on põhjustatud meeldivast või ebameeldivast tegurist. Peamine on siin stressiagensi tekitatava keha nõudluse intensiivsus.

Selle mittespetsiifilise reaktsiooni mehhanism põhineb hüpotalamuse-hüfüüsi-neerupealise koore süsteemi ja SAS-i ergutamisel. Tekkivad neuro-endokriinsed impulsid aitavad kaasa keha kaitsemehhanismide käivitamisele. See aitab kaasa keha homöostaatiliste võimete järsule suurenemisele. G. Selye pikaajalised uuringud on näidanud, et mis tahes haiguse korral on selle spetsiifilised ilmingud peale mittespetsiifiliste reaktsioonide, mis on põhjustatud hüpotalamuse-hüpofüüsi-neerupealise koore süsteemist. See on steroidide laialdase kasutamise põhjus meditsiinipraktikas.

29.5. Biomembraanide roll homöostaasi säilitamise mehhanismides

V. Cannon ja K. Bernard pidasid sisekeskkonna aluseks vedelat kehaosa, mis sisaldab verd, lümfi ja interstitsiaalset vedelikku. Veri aga koerakkudega otseselt kokku ei puutu. Nagu esmalt näitas koduteadlane L. S. Stern, on vere ja koe vahel nn histo-hematoloogilised barjäärid, mille aluseks on bioloogilised membraanid (BBB, hemato-oftalmilised, platsenta jt barjäärid).

Lisaks eraldusfunktsioonile on homöostaasis veel üks oluline membraanide funktsioon – see on rakumembraanide retseptorfunktsioon. See mängib tagasiside andmisel üliolulist rolli. Tagasiside tähendab väljundsignaali mõju sisendile - süsteemi juhtosale. Negatiivne tagasiside vähendab sisendmõju mõju väljundsignaali suurusele. Näiteks kilpnäärmehormoonide T 3 ja T 4 kontsentratsiooni tõus veres põhjustab somatostatiini taseme langust hüpotalamuses ja kilpnääret stimuleeriva hormooni tootmise pärssimist hüpofüüsis.

Positiivne tagasiside suurendab väljundsignaali mõju. Näiteks üleminek ägedast põletikust kroonilisele toimub siis, kui muutuvad enda valkude konformatsioon ja antigeensed omadused – autoantigeenide moodustumine. Viimased põhjustavad autoantikehade suurenenud moodustumist ja immuunkonflikt toetab põletikulist vastust. Kui tavaliselt aitab negatiivne tagasiside taastada algseisu, siis positiivne tagasiside viib selle sagedamini sellest seisundist eemale. Selle tulemusena ei toimu korrektsiooni, mis võib tekitada patofüsioloogidele ja arstidele hästi tuntud "nõiaringi" (näide kroonilise põletiku, autoallergiate patogeneesist).

29.6. Homöostaas ja norm

Ühes oma esimestest homöostaasi käsitlevatest töödest tuletab Cannon meile meelde, et loomad on avatud süsteemid, millel on palju seoseid nende keskkonnaga. Need ühendused tekivad hingamisteede ja seedetrakti, nahapinna, retseptorite, neuromuskulaarsete organite ja luuhoobade kaudu. Keskkonnamuutused mõjutavad neid süsteeme otseselt või kaudselt. Nende mõjudega ei kaasne aga tavaliselt suuri kõrvalekaldeid normist ega põhjusta tõsiseid häireid füsioloogilistes protsessides, kuna automaatregulatsioon piirab organismis esinevaid kõikumisi etteantud “normi” piirides.

Homöostaasi seisukohalt on antud “normaalse” kõige põhjalikum definitsioon. Norm on keha, selle üksikute organite ja kudede stabiilse tasakaalustamatuse sümbol väliskeskkonnas. On näha, et see määratlus võtab arvesse individuaalseid omadusi. Näiteks võib püsiseisund olla süstoolse vererõhuga 120 mmHg. (ühe inimese jaoks on see norm) ja vererõhuga 140 (teise jaoks on see ka norm). Võite kasutada purje ja laeva rooli analoogiat. Kas nende jaoks on normaalne asend? Ei, sest norm on muutus, mis tagab antud laeva liikumise. Näiteks immuunsüsteemi reaktsioonid antigeensete mõjude “tuule” mõjul (R.V. Petrova).

Seda suhtelist püsivust võib tähistada terminiga tasakaalustamine, mida kasutatakse lihtsate füüsikalis-keemiliste protsesside kirjeldamisel. Keerulises elusorganismis on aga tavaliselt lisaks protsesside tasakaalustamisele kaasatud ka mitmete organite ja süsteemide interaktsioon ja integreeriv koostöö. Nii et näiteks tingimuste loomisel, mis muudavad vere koostist või põhjustavad hingamisfunktsiooni häireid (verejooks, kopsupõletik), reageerivad kiiresti aju, närvid, süda, neerud, kopsud, põrn jne. Selliste nähtuste tähistamiseks ei piisa mõistest “tasakaal”, sest see ei hõlma keerulist ja spetsiifilist koordineerimisprotsessi. Selle kiireimaks ja stabiilseimaks positsiooniks on vajalikud vasturegulatsioonisüsteemid, mille eesmärgiks on sisekeskkonna üldine stabiilsus.

Just nende olekute ja protsesside jaoks, mis tagavad keha stabiilsuse, pakkus Cannon välja termini homöostaas. Sõna “homeo” ei viita kindlale identiteedile “sama”, vaid pigem sarnasusele, sarnasusele.

Seega ei tähenda homöostaas sisekeskkonna füüsikalis-keemiliste omaduste lihtsat püsivust. See mõiste hõlmab ka füsioloogilisi mehhanisme, mis tagavad elusolendite stabiilsuse (s.t. reaktsioonivõime protsessid). Homöostaas on sisekeskkonna püsivuse aktiivne iseregulatsioon.

29.7. Homöostaas ja kohanemine

Põhimõtteliselt põhineb kohanemisnähtus homöostaasil. Need. keha kohandub (kohandub) muutuvate keskkonnatingimustega kasutades teatud homöostaasi mehhanisme.

Kompensatsioon on peidetud patoloogia, mis ilmneb funktsionaalse koormuse tõttu (aordiklapi defekti kompenseerib müokardi hüpertroofia. Selle kliinilised ilmingud ilmnevad suurenenud füüsilise koormuse tõttu).

29.7.1. Kohanemise tüübid

On lühi- ja pikaajalisi kohandusi:

  1. Kui keskkonnatingimustega kokkupuutel toimub lühiajaline kõrvalekaldumine normaalpiiridest, reageerib organism lühiajalise funktsionaalse aktiivsuse muutusega (jooks põhjustab tahhükardiat ja tahhüpnoed);
  2. Pikaajalise või korduva kokkupuute korral võivad tekkida püsivamad või isegi struktuurimuutused:
    1. suurenenud kehaline aktiivsus ja lihasmaht, raseda emaka hüpertroofia, luude struktuur vääratest kinnipidamisest;
    2. Kui mõni organ on kahjustatud, aktiveeruvad kompensatsioonimehhanismid. Näiteks teiste kehasüsteemide asendus- (asendus-, kompensatoorne) ühendus: verekaotus põhjustab tahhükardiat, tahhüpnoed, depoost väljuvat vere, vereloome suurenemist).

Meditsiinipraktikas tähendab kohanemine just seda kohanemisvormi, mis luuakse organismi ebatavalistes tingimustes. Tuleb veel kord rõhutada, et igasugune kohanemine luuakse juba olemasolevate homöostaasimehhanismide alusel.

29.8. Homöostaasi reguleerimise tasemed

Homöostaasi seisukohalt on keha isereguleeruv süsteem. Reguleerimisel on 3 taset:

  1. Madalaim määrab füsioloogiliste konstantide püsivuse ja omab autonoomiat (säilitades pH, P osm).
  2. Keskmine, määrab adaptiivsed reaktsioonid organismi sisekeskkonna muutumisel. Reguleerib neuro-endokriinsüsteem.
  3. Kõrgeim määrab kohanemisreaktsioonid, teadliku käitumise vastusena väliskeskkonna muutustele. Vastavalt välismaailma signaalidele muutuvad organismi vegetatiivsed funktsioonid ja teadlik käitumine. Seda reguleerib kesknärvisüsteem ja selle välimine osa - ajukoor.

I. P. Pavlov kirjutas: "Ajupoolkerad on elusorganismi organ, mis on spetsialiseerunud pidevalt ellu viima organismi üha täiuslikumat tasakaalustamist väliskeskkonnaga."

Ajukoor on evolutsiooniliselt noorim, kuid samas ka kõige keerulisem reguleeriv organ. See ei tähenda mingil juhul, et ajukoor segab pidevalt kõiki keha protsesse. Selle eesmärk, ülesanne on säilitada organismi side väliskeskkonnaga, peamiselt sotsiaalsete suhetega. See tagab kõrgematele loomadele juhtpositsiooni loomamaailmas.

Vene füsioloogi I. P. Pavlovi suur teene on vaba käitumise ja keha intellektuaalse sfääri uurimise meetodite väljatöötamine. Ta põhjendas konditsioneeritud reflekside meetodi kasutamist selleks ja näitas, et ajukoore teadlik tegevus on suuresti üles ehitatud adaptiivsete konditsioneeritud reflekside põhimõttele. I. P. Pavlov muutis refleksi mõiste tõelisest, automaatsest, homöostaasi aluseks olevast refleksist tingimuslikuks refleksiks, mis määrab "keha ja keskkonna vahelise elutähtsa kohtumise mehhanismid", mis on sotsiaalse homöostaasi alus.

On äärmiselt oluline mõista, et loomade evolutsiooni ei dikteeri mitte ainult soov säilitada mittetasakaalulise seisundi stabiilsus tõeliste, automaatsete refleksidega homöostaasi kaudu, vaid see on pidevalt seotud vaba käitumise aktiivsusega (mittehomöostaatiline kõrgem närvisüsteem). aktiivsus konditsioneeritud refleksidega), säilitades selle tasakaalustamatuse elussüsteemide eripärana.

SAS-i tegevuse tõttu automaatselt säiliv homöostaas avab ruumi kõrgematele närvitegevuse vormidele, vabastades selleks ajukoore. Need. Cannon näitas, et homöostaatilised mehhanismid eksisteerivad autonoomselt, sõltumatult teadvuse kontrollist, hoides seda vabana intellektuaalseks tegevuseks. Seega, vabastades teadvuse kehaliste protsesside regulatsioonist, loome ajukoore kaudu intellektuaalse suhte välismaailmaga, analüüsime kogemusi, tegeleme teaduse, tehnika ja kunstiga, suhtleme sõpradega, kasvatame lapsi, avaldame kaastunnet jne. "Ühesõnaga, me käitume nagu inimesed," kirjutas Cannon.

Sellega seoses osutub keha Cannoni sõnul "targaks" (raamatu pealkiri), kuna iga sekund säilitab suure organismi stabiilsuse ilma mõistuse sekkumiseta, avades ruumid tasuta. käitumine.

Lõpetuseks teema homöostaasi rollist haige organismi füsioloogia uurimisel, tahan öelda, et teie koolituse põhisuunaks kõrgemates kliinilistes osakondades ja edaspidises meditsiinilises tegevuses peaks olema patsiendi keha võime teadlik taastamine. iseseisvalt säilitada homöostaasi keskkonnasõbralikus keskkonnas.


Homöostaas - keha sisekeskkonna säilitamine

Maailm meie ümber muutub pidevalt. Talvised tuuled sunnivad soojad riided selga ja kindad selga panema ning keskküte julgustab neid ära võtma. Suvine päike vähendab soojuse säilitamise vajadust, vähemalt seni, kuni tõhus kliimaseade ei toimi vastupidiselt. Ja hoolimata ümbritsevast temperatuurist ei erine teile tuttavate tervete inimeste individuaalne kehatemperatuur tõenäoliselt palju rohkem kui kümnendik kraadi võrra. Inimestel ja teistel soojaverelistel loomadel hoitakse keha sisemiste piirkondade temperatuuri konstantsel tasemel, kuskil 37 ° C, kuigi see võib päevarütmi tõttu mõnevõrra tõusta ja langeda.

Enamik inimesi sööb erinevalt. Mõni eelistab korralikku hommikusööki, kerget lõunasööki ja rikkalikku lõunasööki koos kohustusliku magustoiduga. Teised ei söö suurema osa päevast, kuid keskpäeval meeldib neile hea vahepala süüa ja lühike uinaku teha. Mõned inimesed ei tee muud, kui närivad, samas kui teised ei paista toidust üldse hoolivat. Ja veel, kui mõõta oma klassi õpilaste veresuhkru taset, on neil kõigil ligi 0,001 g (1 mg) vere milliliitri kohta, hoolimata suurtest erinevustest toitumises ja toidukordade jaotuses.

Kehatemperatuuri ja vere glükoosisisalduse täpne reguleerimine on vaid kaks näidet närvisüsteemi kontrolli all olevatest kriitilistest funktsioonidest. Kõiki meie rakke ümbritsevate vedelike koostist reguleeritakse pidevalt, võimaldades hämmastavat konsistentsi.

Keha pideva sisekeskkonna säilitamist nimetatakse homöostaas (homeo – sama, sarnane; staas – stabiilsus, tasakaal). Peamine vastutus homöostaatilise regulatsiooni eest lasub perifeerse närvisüsteemi autonoomsel (autonoomsel) ja sooleosal, samuti kesknärvisüsteemil, mis annab organismile korraldusi hüpofüüsi ja teiste endokriinsete organite kaudu. Koos toimides kooskõlastavad need süsteemid keha vajadused keskkonnatingimustega. (Kui see väide tundub teile tuttav, pidage meeles, et need on täpselt samad sõnad, mida kasutasime aju põhifunktsiooni kirjeldamiseks.)

19. sajandil elanud prantsuse füsioloog Claude Bernard, kes pühendus täielikult seedimise ja verevoolu reguleerimise protsesside uurimisele, käsitles kehavedelikke kui “sisekeskkonda” (milieu interne). Erinevatel organismidel võib teatud soolade kontsentratsioon ja normaalne temperatuur olla veidi erinev, kuid liigisiseselt vastab isendite sisekeskkond sellele liigile omastele standarditele. Lubatud on ainult lühiajalised ja mitte väga suured kõrvalekalded nendest normidest, vastasel juhul ei saa keha terveks jääda ja liigi püsimajäämisele kaasa aidata. Sajandi keskpaiga juhtiv Ameerika füsioloog Walter B. Cannon laiendas Bernardi sisekeskkonna kontseptsiooni. Ta uskus, et indiviidi sõltumatuse välistingimuste pidevast muutumisest tagab töö homöostaatilised mehhanismid, mis säilitavad sisekeskkonna püsivuse.

Organismi võime toime tulla keskkonnanõuetega on liigiti väga erinev. Isik, kes kasutab lisaks homöostaasi sisemistele mehhanismidele keerulisi käitumisviise, on ilmselt kõige sõltumatum välistest tingimustest. Kuid paljud loomad ületavad seda teatud liigispetsiifiliste võimete poolest. Näiteks jääkarud on külmakindlamad; mõned kõrbetes elavad ämbliku- ja sisalikuliigid taluvad kuumust paremini; kaamelid saavad ilma veeta kauem hakkama. Selles peatükis vaatleme mitmeid struktuure, mis võimaldavad meil saavutada teatud sõltumatuse välismaailma muutuvatest füüsilistest tingimustest. Lähemalt vaatleme ka reguleerimismehhanisme, mis hoiavad meie sisekeskkonna püsivust.

Astronaudid kannavad spetsiaalseid ülikondi (skafandrid), mis võimaldavad vaakumilähedases keskkonnas töötades hoida normaalset kehatemperatuuri, piisavat hapniku pinget veres ja vererõhku. Nendesse ülikondadesse sisseehitatud spetsiaalsed andurid registreerivad hapniku kontsentratsiooni, kehatemperatuuri, südame jõudlust ja edastavad need andmed kosmoselaeva arvutitele ja need omakorda maapealsetele juhtarvutitele. Juhitava kosmoseaparaadi arvutid suudavad toime tulla peaaegu igas etteaimatavas olukorras, mis puudutab keha vajadusi. Kui tekib mõni ettenägematu probleem, ühendatakse selle lahendamiseks Maal asuvad arvutid, mis saadavad uued käsud otse skafandri instrumentidele.
Organismis teostab sensoorsete andmete registreerimist ja lokaalset kontrolli autonoomne närvisüsteem endokriinsüsteemi osalusel, mis võtab enda kanda üldise koordinatsiooni funktsiooni.

Autonoomne närvisüsteem

Mõned sensoorsete ja motoorsete süsteemide organiseerimise üldpõhimõtted on meile siseregulatsiooni süsteemide uurimisel väga kasulikud. Kõik kolm osakonda autonoomsel (autonoomsel) närvisüsteemil on " sensoorne"Ja" mootor"Komponendid. Kui esimesed registreerivad sisekeskkonna näitajaid, siis teised suurendavad või pärsivad nende struktuuride tegevust, mis ise reguleerimisprotsessi läbi viivad.

Intramuskulaarsed retseptorid koos kõõlustes ja mõnes muus kohas paiknevate retseptoritega reageerivad survele ja venimisele. Koos moodustavad nad erilise sisemise sensoorse süsteemi, mis aitab meie liigutusi kontrollida.
Homöostaasiga seotud retseptorid toimivad teistmoodi: nad tajuvad muutusi vere keemilises koostises või rõhukõikumisi veresoonkonnas ja õõnsates siseorganites, nagu seedetrakt ja põis. Need sensoorsed süsteemid, mis koguvad teavet sisekeskkonna kohta, on oma ülesehituselt väga sarnased süsteemidega, mis tajuvad keha pinnalt tulevaid signaale. Nende retseptorneuronid moodustavad esimesed sünaptilised lülitid seljaaju sees. Autonoomse süsteemi motoorsete radade ääres on käsud sisekeskkonda otseselt reguleerivatele organitele. Need teed algavad erilistest autonoomsed preganglionilised neuronid selgroog. See korraldus meenutab mõnevõrra motoorse süsteemi selgroo tasandi korraldust.

Selle peatüki põhirõhk on neil autonoomse süsteemi motoorsetel komponentidel, mis innerveerivad südame, veresoonte ja soolte lihaseid, põhjustades nende kokkutõmbumist või lõdvestamist. Samad kiud innerveerivad näärmeid, põhjustades sekretsiooni protsessi.

Autonoomne närvisüsteem koosneb kahest suurest osakonnast sümpaatne Ja parasümpaatiline. Mõlemal jaotamisel on üks struktuurne tunnus, mida me varem kohanud pole: siseorganite ja näärmete lihaseid kontrollivad neuronid asuvad väljaspool kesknärvisüsteemi, moodustades väikeseid kapseldatud rakurühmi, nn. ganglionid. Seega on autonoomses närvisüsteemis täiendav side seljaaju ja lõpp-tööorgani (efektori) vahel.

Seljaaju autonoomsed neuronid kombineerida siseorganitest ja muudest allikatest pärit sensoorset teavet. Selle alusel reguleerivad nad tegevust autonoomsete ganglionide neuronid. Ganglionide ja seljaaju vahelisi ühendusi nimetatakse preganglionilised kiud . Peaaegu alati on neurotransmitter, mida kasutatakse impulsside edastamiseks seljaajust ganglioni neuronitele nii sümpaatilises kui ka parasümpaatilises osakonnas. atsetüülkoliin, sama saatja, millega seljaaju motoorsed neuronid kontrollivad otseselt skeletilihaseid. Nagu skeletilihaseid innerveerivates kiududes, saab atsetüülkoliini toimet tugevdada nikotiini juuresolekul ja blokeerida curare abil. Aksonid jooksevad autonoomsete ganglionide neuronitest, või postganglionilised kiud , seejärel minge sihtorganitesse, moodustades seal palju harusid.

Autonoomse närvisüsteemi sümpaatiline ja parasümpaatiline jaotus erinevad üksteisest
1) preganglionaalsete kiudude seljaajust väljumise taseme järgi;
2) vastavalt ganglionide lähedusele sihtorganitele;
3) neurotransmitteriga, mida postganglionilised neuronid kasutavad nende sihtorganite funktsioonide reguleerimiseks.
Nüüd kaalume neid funktsioone.

Sümpaatiline närvisüsteem

Sümpaatilises süsteemis preganglionaalne kiud väljuvad rindkere ja nimmepiirkonna seljaajust. Selle ganglionid paiknevad üsna seljaaju lähedal ja nendest ulatuvad sihtorganiteni väga pikad postganglionilised kiud (vt joon. 63). Sümpaatiliste närvide peamine edastaja on norepinefriin, üks katehhoolamiinidest, mis toimib ka kesknärvisüsteemi vahendajana.

Riis. 63. Autonoomse närvisüsteemi sümpaatilised ja parasümpaatilised jaotused, elundid, mida nad innerveerivad, ja nende mõju igale elundile.

Et mõista, milliseid organeid sümpaatiline närvisüsteem mõjutab, on kõige lihtsam ette kujutada, mis juhtub erutatud loomaga, kes on valmis võitlema või põgenema.
Pupillid laienevad, et lasta sisse rohkem valgust; Südame löögisagedus kiireneb ja iga kontraktsioon muutub tugevamaks, mis suurendab üldist verevoolu. Veri voolab nahast ja siseorganitest lihastesse ja ajju. Seedetrakti motoorika nõrgeneb, seedimisprotsessid aeglustuvad. Kopsudesse suunduvate hingamisteede lihased lõdvestuvad, võimaldades hingamissagedusel suureneda ja gaasivahetusel suureneda. Maksa- ja rasvarakud vabastavad verre rohkem glükoosi ja rasvhappeid, kõrge energiasisaldusega kütuseid, ning kõhunäärmel antakse korraldus toota vähem insuliini. See võimaldab ajul saada suurema osa vereringes ringlevast glükoosist, kuna erinevalt teistest organitest ei vaja aju veresuhkru kasutamiseks insuliini. Sümpaatilise närvisüsteemi vahendaja, mis viib läbi kõik need muutused, on norepinefriin.

Kõigi nende muudatuste täpsemaks tagamiseks on olemas lisasüsteem, millel on veelgi üldistavam mõju. Pungade otsas istuvad nad nagu kaks väikest kübarat, neerupealised . Nende siseosas - medullas - on spetsiaalsed rakud, mida innerveerivad preganglionilised sümpaatilised kiud. Embrüonaalse arengu käigus moodustuvad need rakud samadest närviharjarakkudest, millest moodustuvad sümpaatilised ganglionid. Seega on medulla sümpaatilise närvisüsteemi komponent. Preganglioniliste kiudude poolt aktiveerituna vabastavad medullaarsed rakud oma katehhoolamiinid (norepinefriini ja epinefriini) otse verre, et need toimetada sihtorganitesse (joonis 64). Tsirkuleerivad hormooni vahendajad on näide sellest, kuidas endokriinorganid reguleerivad (vt lk 89).

Parasümpaatiline närvisüsteem

Parasümpaatilises osakonnas preganglionilised kiud tulevad ajutüvest(“kraniaalne komponent”) ja seljaaju alumistest sakraalsetest segmentidest(vt joonis 63 eespool). Need moodustavad eelkõige väga olulise närvitüve, mida nimetatakse vagusnärv , mille arvukad harud teostavad kogu südame, kopsude ja sooletrakti parasümpaatilist innervatsiooni. (Vagusnärv edastab ka sensoorset informatsiooni nendest organitest tagasi kesknärvisüsteemi.) Preganglionaalne parasümpaatilised aksonid väga pikk, nagu nemadki ganglionid, reeglina asuvad kudede läheduses või nende sees, mida nad innerveerivad.

Parasümpaatilise süsteemi kiudude otstes kasutatakse saatjat atsetüülkoliin. Vastavate sihtrakkude reaktsioon atsetüülkoliinile ei ole tundlik nikotiini või kuraare mõjude suhtes. Selle asemel aktiveerib atsetüülkoliini retseptoreid muskariin ja blokeerib atropiin.

Parasümpaatilise aktiivsuse ülekaal loob tingimused " puhkus ja taastumine" organism. Oma äärmuslikul kujul sarnaneb parasümpaatilise aktivatsiooni üldine muster puhkeolekuga, mis tekib pärast rahuldavat sööki. Suurenenud verevool seedekulglasse kiirendab toidu liikumist läbi soolte ja suurendab seedeensüümide sekretsiooni. Südame kontraktsioonide sagedus ja tugevus vähenevad, pupillid ahenevad, hingamisteede luumenus väheneb ja lima teke neis suureneb. Põis tõmbub kokku. Kokkuvõttes tagastavad need muutused keha rahumeelsesse olekusse, mis eelnes võitle-või-põgene reaktsioonile. (Kõik see on toodud joonisel 63; vt ka ptk 6.)

Autonoomse närvisüsteemi osade võrdlevad omadused

Äärmiselt pikkade postganglioniliste kiududega sümpaatiline süsteem erineb suuresti parasümpaatilisest süsteemist, mille puhul preganglionilised kiud on vastupidi pikemad ja ganglionid asuvad sihtorganite läheduses või sees. Paljud siseorganid, nagu kopsud, süda, süljenäärmed, põis, sugunäärmed, saavad innervatsiooni autonoomse süsteemi mõlemalt osalt (nagu öeldakse: kahekordne innervatsioon"). Teised kuded ja elundid, näiteks lihasarterid, saavad ainult sümpaatilist innervatsiooni. Üldiselt võib nii öelda kaks osakonda töötavad vaheldumisi: olenevalt keha aktiivsusest ja kõrgemate vegetatiivsete keskuste käsklustest domineerib esmalt üks või teine ​​neist.

See iseloomustus pole aga päris õige. Mõlemad süsteemid on pidevalt erineva aktiivsusega seisundis. Asjaolu, et sihtorganid, nagu süda või iiris, võivad reageerida mõlema osa impulssidele, peegeldab lihtsalt nende üksteist täiendavaid rolle. Näiteks kui oled väga vihane, tõuseb vererõhk, mis erutab unearterites paiknevaid vastavaid retseptoreid. Neid signaale võtab vastu kardiovaskulaarsüsteemi integreeriv keskus, mis asub ajutüve alumises osas ja mida tuntakse üksiku trakti tuumana. Selle keskuse ergastamine aktiveerib vagusnärvi preganglionaarsed parasümpaatilised kiud, mis viib südame kontraktsioonide sageduse ja tugevuse vähenemiseni. Samal ajal pärsitakse sama koordineeriva vaskulaarse keskuse mõjul sümpaatiline aktiivsus, mis neutraliseerib vererõhu tõusu.

Kui oluline on iga osakonna toimimine adaptiivsete reaktsioonide jaoks? Üllataval kombel saavad seda mitte ainult loomad, vaid ka inimesed taluvad peaaegu täielikku sümpaatilise närvisüsteemi seiskumist ilma nähtavate halbade tagajärgedeta. Seda väljalülitamist soovitatakse teatud püsiva hüpertensiooni vormide korral.

Ja siin Ilma parasümpaatilise närvisüsteemita pole seda nii lihtne teha. Inimesed, kes on sellise operatsiooni läbinud ja satuvad väljaspool haigla või labori kaitsetingimusi, kohanevad keskkonnaga väga halvasti. Nad ei saa reguleerida kehatemperatuuri kuuma või külma käes; kui nad kaotavad verd, on nende vererõhu reguleerimine häiritud ja iga intensiivse lihastegevuse korral tekib kiiresti väsimus.

Soole hajus närvisüsteem

Hiljutised uuringud on selle olemasolu näidanud autonoomse närvisüsteemi kolmas oluline osa - soolestiku hajus närvisüsteem . See osakond vastutab seedeorganite innervatsiooni ja koordineerimise eest. Selle töö ei sõltu sümpaatilisest ja parasümpaatilisest süsteemist, kuid seda saab nende mõjul muuta. See on täiendav lüli, mis ühendab autonoomseid postganglionaarseid närve seedetrakti näärmete ja lihastega.

Selle süsteemi ganglionid innerveerivad soole seinu. Nende ganglionrakkude aksonid põhjustavad ringikujulisi ja pikisuunalisi lihaste kokkutõmbeid, mis suruvad toitu läbi seedetrakti – seda protsessi nimetatakse peristaltikaks. Seega määravad need ganglionid kohalike peristaltiliste liikumiste omadused. Kui toidumass on soolestikus, venitab see veidi oma seinu, mis põhjustab piki soolestikku veidi kõrgemal asuva ala ahenemist ja veidi allpool asuva ala lõdvestamist. Selle tulemusena lükatakse toidumass kaugemale. Parasümpaatiliste või sümpaatiliste närvide mõjul võib aga soole ganglionide aktiivsus muutuda. Parasümpaatilise süsteemi aktiveerimine suurendab peristaltikat ja sümpaatiline süsteem nõrgendab seda.

Atsetüülkoliin toimib vahendajana, mis stimuleerib soolestiku silelihaseid. Siiski näib, et lõdvestumisele viivad inhibeerivad signaalid edastavad mitmesugused ained, millest vaid väheseid on uuritud. Soolestiku neurotransmitterite hulgas on vähemalt kolm, mis toimivad ka kesknärvisüsteemis: somatostatiin (vt allpool), endorfiinid ja substants P (vt ptk 6).

Autonoomse närvisüsteemi funktsioonide tsentraalne reguleerimine

Kesknärvisüsteem kontrollib palju vähem autonoomset süsteemi kui sensoorne või skeleti motoorne süsteem. Autonoomsete funktsioonidega kõige enam seotud ajupiirkonnad on hüpotalamus Ja ajutüvi, eriti see osa, mis asub otse seljaaju kohal – piklik medulla. Just nendest piirkondadest tulevad peamised teed lülisamba tasandil sümpaatiliste ja parasümpaatiliste preganglioniliste autonoomsete neuronite juurde.

Hüpotalamus. Hüpotalamus on üks ajupiirkondadest, mille üldine ehitus ja korraldus on erinevate selgroogsete klasside esindajatel enam-vähem sarnane.

Üldiselt on see üldtunnustatud hüpotalamus - see on vistseraalsete integreerivate funktsioonide fookus. Hüpotalamuse närvisüsteemide signaalid sisenevad otse võrkudesse, mis erutavad autonoomse närviradade preganglionaalseid osi. Lisaks teostab see ajupiirkond otsest kontrolli kogu endokriinsüsteemi üle spetsiifiliste neuronite kaudu, mis reguleerivad hormoonide sekretsiooni hüpofüüsi eesmisest osast, ning teiste hüpotalamuse neuronite aksonid lõpevad hüpofüüsi tagumises osas. Siin vabastavad need lõpud vahendajaid, mis ringlevad veres hormoonidena: 1) vasopressiin, mis tõstab vererõhku erakorralistel juhtudel, kui tekib vedeliku või verekaotus; see vähendab ka vee eritumist uriiniga (seetõttu nimetatakse vasopressiini ka antidiureetiliseks hormooniks); 2) oksütotsiin, stimuleerides emaka kokkutõmbeid sünnituse viimasel etapil.

Riis. 65. Hüpotalamus ja hüpofüüs. Skemaatiliselt on näidatud hüpotalamuse peamised funktsionaalsed piirkonnad.

Kuigi hüpotalamuse neuronite klastrite hulgas on mitu selgelt piiritletud tuuma, moodustab suurem osa hüpotaalamust hägusate piiridega tsoonide kogum (joonis 65). Kolmes tsoonis on aga üsna väljendunud tuumad. Nüüd käsitleme nende struktuuride funktsioone.

1. Periventrikulaarne tsoon otse kolmanda ajuvatsakese kõrval, mis läbib hüpotalamuse keskpunkti. Vatsakest vooderdavad rakud edastavad periventrikulaarse tsooni neuronitele teavet oluliste sisemiste parameetrite kohta, mis võivad vajada reguleerimist, nagu temperatuur, soolade kontsentratsioon, kilpnäärme, neerupealiste või sugunäärmete poolt sekreteeritavate hormoonide tase vastavalt hüpofüüsi juhistele. nääre.

2. Mediaalne tsoon sisaldab enamikku radadest, mille kaudu hüpotalamus avaldab hüpofüüsi kaudu endokriinset kontrolli. Väga jämedalt võib öelda, et periventrikulaarse tsooni rakud juhivad mediaalse tsooni rakkude poolt hüpofüüsile antud käskude tegelikku täitmist.

3. Via külgmise tsooni rakud Hüpotalamust kontrollib ajukoore ja limbilise süsteemi kõrgem tase. Samuti saab ta sensoorset teavet pikliku medulla keskustest, mis koordineerivad hingamis- ja kardiovaskulaarset tegevust. Külgmine tsoon on kus kõrgemad ajukeskused võivad hüpotalamuse reaktsioone korrigeerida muutustele sisekeskkonnas. Näiteks ajukoores on kahest allikast - sise- ja väliskeskkonnast - tuleva teabe võrdlus. Kui näiteks ajukoor otsustab, et aeg ja olud ei ole söömiseks sobivad, jäetakse meelte teade madalast veresuhkrust ja tühjast kõhust soodsama hetkeni kõrvale. Limbiline süsteem eirab hüpotalamust vähem tõenäoliselt. Pigem võib see süsteem lisada emotsionaalseid ja motiveerivaid varjundeid väliste sensoorsete signaalide tõlgendamisele või võrrelda nendel signaalidel põhinevat keskkonna esitust sarnaste minevikus esinenud olukordadega.

Koos ajukoore ja limbilise komponentidega teostab hüpotalamus ka paljusid rutiinseid integreerivaid toiminguid ja seda palju pikema aja jooksul kui lühiajaliste regulatiivsete funktsioonide täitmisel. Hüpotalamus “teab” ette, millised vajadused kehal normaalses igapäevases elurütmis on. Näiteks viib see endokriinsüsteemi täielikku valmisolekusse kohe pärast ärkamist. Samuti jälgib see munasarjade hormonaalset aktiivsust kogu menstruaaltsükli jooksul; võtab meetmeid emaka ettevalmistamiseks viljastatud munaraku saabumiseks. Rändlindudel ja talveunes imetajatel koordineerib hüpotalamus oma võimega määrata päevavalguse pikkust mitu kuud kestvate tsüklite jooksul organismi elutähtsaid funktsioone. (Neid sisefunktsioonide tsentraliseeritud reguleerimise aspekte käsitletakse 5. ja 6. peatükis.)

Medulla(taalamus ja hüpotalamus)

Hüpotalamus moodustab vähem kui 5% kogu aju massist. See väike kogus kude sisaldab aga keskusi, mis toetavad kõiki keha funktsioone, välja arvatud spontaansed hingamisliigutused, vererõhu ja südamerütmi reguleerimine. Need viimased funktsioonid sõltuvad medulla oblongata (vt joonis 66). Traumaatilise ajukahjustuse korral saabub nn ajusurm, kui kõik ajukoore elektrilise aktiivsuse märgid kaovad ja kontroll hüpotalamuse ja medulla oblongata poolt kaob, kuigi kunstliku hingamise abil on siiski võimalik säilitada piisavat küllastumist. ringlevast verest hapnikuga.

jätk
- -

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

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

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

Mõiste “homöostaas” pakkus 1929. aastal välja füsioloog W. Cannon, kes arvas, et kehas stabiilsust säilitavad füsioloogilised protsessid on nii keerulised ja mitmekesised, et neid on soovitav kombineerida üldnimetuse homeostaas alla. Kuid juba 1878. aastal kirjutas C. Bernard, et kõigil eluprotsessidel on ainult üks eesmärk – elutingimuste püsivuse säilitamine meie sisekeskkonnas. Sarnaseid väiteid leidub paljude 19. sajandi ja 20. sajandi esimese poole uurijate töödes. (E. Pfluger, S. Richet, Frederic (L. A. Fredericq), I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, K. M. Bykov jt). L. S. töödel oli homöostaasi probleemi uurimisel suur tähtsus. Stern (koos kolleegidega), pühendunud barjäärifunktsioonide rollile, mis reguleerivad elundite ja kudede mikrokeskkonna koostist ja omadusi.

Homöostaasi idee ei vasta keha stabiilse (mittekõikuva) tasakaalu mõistele - tasakaalu põhimõte ei kehti

komplekssed füsioloogilised ja biokeemilised

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

Keha elu jaoks on eriti oluline vere koostise püsivus - keha vedel maatriks, nagu ütleb W. Cannon. Selle aktiivse reaktsiooni stabiilsus (pH), osmootne rõhk, elektrolüütide suhe (naatrium, kaltsium, kloor, magneesium, fosfor), glükoosisisaldus, moodustunud elementide arv ja nii edasi on hästi teada. Näiteks vere pH ei ületa reeglina 7,35–7,47. Isegi rasked happe-aluse metabolismi häired koos happe akumuleerumise patoloogiaga koevedelikus, näiteks diabeetilise atsidoosi korral, mõjutavad aktiivset verereaktsiooni väga vähe. Hoolimata asjaolust, et vere ja koevedeliku osmootne rõhk allub pidevatele kõikumisele interstitsiaalse metabolismi osmootselt aktiivsete saaduste pideva tarnimise tõttu, jääb see teatud tasemele ja muutub ainult teatud raskete patoloogiliste seisundite korral.

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

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

Kesknärvisüsteemi aktiivsuse jaoks on eriti oluline sisekeskkonna püsivus: isegi väikesed keemilised ja füüsikalis-keemilised muutused tserebrospinaalvedelikus, glia ja peritsellulaarsetes ruumides võivad põhjustada üksikute neuronite elutähtsate protsesside voolu järsu häire. või nende ansamblites. Optimaalse vererõhutaseme tagamise süsteem on kompleksne homöostaatiline süsteem, mis hõlmab erinevaid neurohumoraalseid, biokeemilisi, hemodünaamilisi ja muid regulatsioonimehhanisme. Sel juhul määrab vererõhu taseme ülemise piiri organismi veresoonkonna baroretseptorite funktsionaalsus ja alumise piiri keha verevarustusvajadus.

Kõige arenenumad homöostaatilised mehhanismid kõrgemate loomade ja inimeste kehas hõlmavad termoregulatsiooniprotsesse;

Elusolenditele omaste omaduste hulgas mainitakse homöostaasi. See mõiste viitab organismile iseloomulikule suhtelisele püsivusele. Tasub üksikasjalikult mõista, miks homöostaasi on vaja, mis see on ja kuidas see avaldub.

Homöostaas on elusorganismi omadus, mis võimaldab säilitada olulisi omadusi vastuvõetavates piirides. Normaalseks toimimiseks on vajalik sisekeskkonna ja individuaalsete näitajate püsivus.

Välised mõjud ja ebasoodsad tegurid põhjustavad muutusi, mis mõjutavad üldist seisundit negatiivselt. Kuid keha suudab ise taastuda, viies oma omadused tagasi optimaalsele tasemele. See juhtub kõnealuse kinnisvara tõttu.

Arvestades homöostaasi mõistet ja välja selgitades, mis see on, on vaja kindlaks teha, kuidas seda omadust realiseeritakse. Lihtsaim viis seda mõista on kasutada näitena rakke. Igaüks neist on süsteem, mida iseloomustab liikuvus. Teatud asjaolude mõjul võivad selle omadused muutuda.

Normaalseks funktsioneerimiseks peavad rakul olema need omadused, mis on tema eksisteerimiseks optimaalsed. Kui näitajad kalduvad normist kõrvale, väheneb elujõud. Surma vältimiseks tuleb kõik omadused taastada algsesse olekusse.

See on homöostaasi sisu. See neutraliseerib kõik muutused, mis tekivad rakule avalduva mõju tulemusena.

Definitsioon

Määratleme, mis on see elusorganismi omadus. Algselt kasutati seda terminit pideva sisekeskkonna säilitamise võime kirjeldamiseks. Teadlased eeldasid, et see protsess mõjutab ainult rakkudevahelist vedelikku, verd ja lümfi.

Just nende püsivus võimaldab kehal stabiilset seisundit säilitada. Kuid hiljem avastati, et selline võime on igale avatud süsteemile omane.

Homöostaasi määratlus on muutunud. Nüüd nimetatakse seda avatud süsteemi eneseregulatsiooniks, mis seisneb dünaamilise tasakaalu säilitamises koordineeritud reaktsioonide rakendamise kaudu. Tänu neile säilitab süsteem suhteliselt püsivad parameetrid, mis on vajalikud normaalseks eluks.

Seda terminit hakati kasutama mitte ainult bioloogias. See on leidnud rakendust sotsioloogias, psühholoogias, meditsiinis ja teistes teadustes. Igal neist on selle kontseptsiooni oma tõlgendus, kuid neil on ühine olemus - püsivus.

Omadused

Et mõista, mida täpselt nimetatakse homöostaasiks, peate välja selgitama, millised on selle protsessi omadused.

Sellel nähtusel on järgmised omadused:

  1. Tasakaalu poole püüdlemine. Kõik avatud süsteemi parameetrid peavad olema üksteisega kooskõlas.
  2. Kohanemisvõimaluste tuvastamine. Enne parameetrite muutmist peab süsteem kindlaks tegema, kas muutunud elutingimustega on võimalik kohaneda. See juhtub analüüsi kaudu.
  3. Tulemuste ettearvamatus. Näitajate reguleerimine ei too alati kaasa positiivseid muutusi.

Vaadeldav nähtus on keeruline protsess, mille elluviimine sõltub erinevatest asjaoludest. Selle esinemise määravad avatud süsteemi omadused ja selle töötingimuste iseärasused.

Rakendus bioloogias

Seda terminit ei kasutata mitte ainult elusolendite kohta. Seda kasutatakse erinevates valdkondades. Et paremini mõista, mis on homöostaas, peate välja selgitama, mis tähenduse bioloogid sellele omistavad, kuna see on valdkond, kus seda kõige sagedamini kasutatakse.

See teadus omistab selle omaduse eranditult kõigile olenditele, sõltumata nende struktuurist. See on iseloomulikult üherakuline ja mitmerakuline. Üherakulistes organismides väljendub see pideva sisekeskkonna säilitamises.

Keerulisema struktuuriga organismides puudutab see omadus üksikuid rakke, kudesid, organeid ja süsteeme. Konstantsed parameetrid on kehatemperatuur, vere koostis ja ensüümide sisaldus.

Bioloogias pole homöostaas mitte ainult püsivuse säilitamine, vaid ka organismi võime kohaneda muutuvate keskkonnatingimustega.

Bioloogid eristavad kahte tüüpi olendeid:

  1. Konformatsiooniline, milles säilivad organismi omadused, olenemata tingimustest. Nende hulka kuuluvad soojaverelised loomad.
  2. Reguleeriv, reageerimine väliskeskkonna muutustele ja nendega kohanemine. Nende hulka kuuluvad kahepaiksed.

Kui selles piirkonnas on rikkumisi, ei täheldata taastumist ega kohanemist. Keha muutub haavatavaks ja võib surra.

Kuidas see inimestel toimub?

Inimkeha koosneb suurest hulgast rakkudest, mis on omavahel seotud ja moodustavad kudesid, elundeid ja organsüsteeme. Välismõjude tõttu võivad igas süsteemis ja organis tekkida muutused, millega kaasnevad muutused kogu kehas.

Kuid normaalseks toimimiseks peab keha säilitama optimaalsed omadused. Seetõttu peab see pärast mis tahes kokkupõrget naasma algsesse olekusse. See juhtub homöostaasi tõttu.

See omadus mõjutab selliseid parameetreid nagu:

  • temperatuur,
  • toitainete sisaldus
  • happesus,
  • vere koostis,
  • jäätmete äravedu.

Kõik need parameetrid mõjutavad inimese seisundit tervikuna. Neist sõltub nende keemiliste reaktsioonide normaalne kulg, mis aitavad kaasa elu säilimisele. Homöostaas võimaldab teil pärast mis tahes mõju taastada varasemad näitajad, kuid see ei ole kohanemisreaktsioonide põhjus. See omadus on paljude samaaegselt töötavate protsesside üldine tunnus.

Vere pärast

Vere homöostaas on üks peamisi omadusi, mis mõjutab elusolendi elujõulisust. Veri on selle vedel alus, kuna seda leidub igas koes ja igas organis.

Tänu sellele varustatakse keha üksikuid osi hapnikuga ning eemaldatakse kahjulikud ained ja ainevahetusproduktid.

Kui veres esineb häireid, siis nende protsesside jõudlus halveneb, mis mõjutab elundite ja süsteemide tööd. Kõik muud funktsioonid sõltuvad selle koostise püsivusest.

See aine peab säilitama suhteliselt püsivad järgmised parameetrid:

  • happesuse tase;
  • osmootne rõhk;
  • plasma elektrolüütide suhe;
  • glükoosi kogus;
  • rakuline koostis.

Tänu võimele hoida neid näitajaid normaalsetes piirides, ei muutu need isegi patoloogiliste protsesside mõjul. Väikesed kõikumised on neile omased ja see ei kahjusta. Kuid need ületavad harva normaalseid väärtusi.

See on huvitav! Kui selles piirkonnas tekivad häired, ei naase verenäitajad algsesse asendisse. See näitab tõsiste probleemide olemasolu. Keha ei suuda säilitada tasakaalu. Selle tulemusena on tüsistuste oht.

Kasutamine meditsiinis

Seda mõistet kasutatakse meditsiinis laialdaselt. Selles valdkonnas on selle olemus peaaegu sarnane selle bioloogilise tähendusega. See mõiste arstiteaduses hõlmab kompenseerivaid protsesse ja organismi eneseregulatsioonivõimet.

See kontseptsioon hõlmab kõigi reguleeriva funktsiooni rakendamisega seotud komponentide seoseid ja koostoimeid. See hõlmab ainevahetusprotsesse, hingamist ja vereringet.

Meditsiinilise termini erinevus seisneb selles, et teadus peab homöostaasi ravi abistavaks teguriks. Haiguste korral on organismi talitlushäired elundite kahjustuse tõttu. See mõjutab kogu keha. Teraapia abil on võimalik probleemse organi tegevust taastada. Kõnealune võime aitab suurendada selle tõhusust. Tänu protseduuridele suunab keha ise jõupingutusi patoloogiliste nähtuste kõrvaldamiseks, püüdes taastada normaalseid parameetreid.

Selleks võimaluste puudumisel aktiveerub kohanemismehhanism, mis väljendub kahjustatud elundi koormuse vähendamises. See võimaldab teil vähendada kahjustusi ja vältida haiguse aktiivset progresseerumist. Võib öelda, et sellist mõistet nagu homöostaas meditsiinis käsitletakse praktilisest vaatenurgast.

Vikipeedia

Mis tahes termini või nähtuse tunnuse tähendus on kõige sagedamini teada Vikipeediast. Ta uurib seda kontseptsiooni üsna üksikasjalikult, kuid kõige lihtsamas tähenduses: ta nimetab seda keha sooviks kohaneda, areneda ja ellu jääda.

Seda lähenemist seletatakse asjaoluga, et selle omaduse puudumisel on elusolendil raske muutuvate keskkonnatingimustega kohaneda ja õiges suunas areneda.

Ja kui talitluses tekivad häired, sureb olend lihtsalt, kuna ta ei saa normaalsesse olekusse naasta.

Tähtis! Protsessi läbiviimiseks on vajalik, et kõik elundid ja süsteemid töötaksid harmooniliselt. See tagab, et kõik elutähtsad parameetrid jäävad normi piiridesse. Kui konkreetset näitajat ei saa reguleerida, viitab see probleemidele selle protsessi rakendamisel.

Näited

Selle nähtuse näited aitavad teil mõista, mis on keha homöostaas. Üks neist on püsiva kehatemperatuuri hoidmine. Mõned muudatused on sellele omased, kuid need on väikesed. Tõsist temperatuuri tõusu täheldatakse ainult haiguste esinemisel. Teine näide on vererõhu näidud. Näitajate oluline tõus või langus toimub terviseprobleemide tõttu. Samal ajal püüab keha naasta normaalsete omaduste juurde.

Kasulik video

Võtame selle kokku

Uuritav vara on normaalse funktsioneerimise ja elu säilimise üks võtmetähtsusega omadusi, see on võime taastada elutähtsate parameetrite optimaalsed näitajad. Muutused neis võivad tekkida välismõjude või patoloogiate mõjul. Tänu sellele võimele suudavad elusolendid välistele teguritele vastu seista.

Oma raamatus The Wisdom of the Body pakkus ta selle termini välja nimetusena "koordineeritud füsioloogilistele protsessidele, mis säilitavad suurema osa keha püsiseisunditest". Seejärel laienes see termin võimalusele säilitada dünaamiliselt mis tahes avatud süsteemi sisemise oleku püsivus. Sisekeskkonna püsivuse idee sõnastas aga juba 1878. aastal prantsuse teadlane Claude Bernard.

Üldine informatsioon

Mõistet "homöostaas" kasutatakse kõige sagedamini bioloogias. Mitmerakulised organismid peavad eksisteerimiseks säilitama püsiva sisekeskkonna. Paljud ökoloogid on veendunud, et see põhimõte kehtib ka väliskeskkonna kohta. Kui süsteem ei suuda oma tasakaalu taastada, võib see lõpuks lakata töötamast.

Komplekssed süsteemid – nagu inimkeha – peavad omama homöostaasi, et püsida stabiilsena ja eksisteerida. Need süsteemid ei pea mitte ainult püüdlema ellujäämise poole, vaid peavad ka kohanema keskkonnamuutustega ja arenema.

Homöostaasi omadused

Homöostaatilistel süsteemidel on järgmised omadused:

  • Ebastabiilsus süsteem: testitakse, kuidas kõige paremini kohaneda.
  • Tasakaalu poole püüdlemine: süsteemide kogu sisemine, struktuurne ja funktsionaalne korraldus aitab kaasa tasakaalu säilitamisele.
  • Ettearvamatus: Teatud tegevuse tulemus võib sageli erineda oodatust.
  • Mikroelementide ja vee hulga reguleerimine organismis – osmoregulatsioon. Viiakse läbi neerudes.
  • Jääkainete eemaldamine ainevahetusprotsessist – eritumine. Seda viivad läbi eksokriinsed elundid - neerud, kopsud, higinäärmed ja seedetrakt.
  • Kehatemperatuuri reguleerimine. Temperatuuri alandamine läbi higistamise, mitmesugused termoregulatsiooni reaktsioonid.
  • Vere glükoositaseme reguleerimine. Peamiselt teostab maks, pankrease sekreteeritav insuliin ja glükagoon.

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

Homöostaasi mehhanismid: tagasiside

Kui muutujates toimub muutus, reageerib süsteem kahte peamist tüüpi tagasisidet:

  1. Negatiivne tagasiside, mida väljendatakse reaktsioonina, mille käigus süsteem reageerib viisil, mis muudab muutuste suuna. Kuna tagasiside aitab säilitada süsteemi püsivust, võimaldab see säilitada homöostaasi.
    • Näiteks kui süsihappegaasi kontsentratsioon inimkehas suureneb, tuleb kopsudesse signaal, et nad suurendaksid oma aktiivsust ja hingaksid rohkem süsihappegaasi välja.
    • Termoregulatsioon on veel üks näide negatiivsest tagasisidest. Kui kehatemperatuur tõuseb (või langeb), registreerivad naha ja hüpotalamuse termoretseptorid muutuse, käivitades ajust signaali. See signaal põhjustab omakorda reaktsiooni – temperatuuri langust (või tõusu).
  2. Positiivne tagasiside, mis väljendub muutuja suurenevates muutustes. Sellel on destabiliseeriv toime ja seetõttu ei põhjusta see homöostaasi. Loodussüsteemides on positiivset tagasisidet vähem levinud, kuid sellel on ka oma kasutusala.
    • Näiteks närvides põhjustab elektripotentsiaali lävi palju suurema aktsioonipotentsiaali teket. Positiivse tagasiside näidetena võib tuua vere hüübimist ja sünnijärgseid sündmusi.

Stabiilsed süsteemid nõuavad mõlemat tüüpi tagasiside kombinatsioone. Kui negatiivne tagasiside võimaldab naasta homöostaatilise oleku juurde, siis positiivset tagasisidet kasutatakse täiesti uude (ja võib-olla vähem soovitavasse) homöostaasi olekusse liikumiseks, olukorraks, mida nimetatakse "metastabiilsuseks". Sellised katastroofilised muutused võivad toimuda näiteks toitainete sisalduse suurenemisega selgeveelistes jõgedes, mis toob kaasa kõrge eutrofeerumise (jõesängi vetikate vohamine) ja hägususe homöostaatilise seisundi.

Ökoloogiline homöostaas

Häiritud ökosüsteemides või subkliimaksi bioloogilistes kooslustes – nagu Krakatoa saar, pärast suurt vulkaanipurset – hävis eelmise metsade haripunkti ökosüsteemi homöostaasi seisund, nagu kogu elu sellel saarel. Purskele järgnenud aastatel läbis Krakatoa ökoloogiliste muutuste ahela, kus uued taime- ja loomaliigid järgnesid üksteisele, mis viis bioloogilise mitmekesisuse ja sellest tuleneva haripunkti kogukonnani. Ökoloogiline suktsessioon Krakatoal toimus mitmes etapis. Täielikku kulminatsioonini viivat järjestuste ahelat nimetatakse preseriaks. Krakatoa näites kujunes saarel välja kaheksa tuhande erineva liigiga kulminatsioonikogukond, mis registreeriti aastal, sada aastat pärast seda, kui purse hävitas saarel elu. Andmed kinnitavad, et olukord püsib homöostaasis veel mõnda aega, kusjuures väga kiiresti uute liikide tekkimine viib vanade kiire kadumiseni.

Krakatoa ja teiste häiritud või puutumatute ökosüsteemide juhtum näitab, et pioneerliikide esialgne koloniseerimine toimub positiivse tagasisidega paljunemisstrateegiate kaudu, mille käigus liigid hajuvad, saades võimalikult palju järglasi, kuid iga isendi edusse investeeritakse vähe. Selliste liikide puhul toimub kiire areng ja sama kiire kollaps (näiteks epideemia kaudu). Kui ökosüsteem läheneb haripunktile, asenduvad sellised liigid keerukamate kulminatsiooniliikidega, mis negatiivse tagasiside kaudu kohanduvad oma keskkonna spetsiifiliste tingimustega. Neid liike kontrollib hoolikalt ökosüsteemi potentsiaalne kandevõime ja nad järgivad teistsugust strateegiat – toodavad vähem järglasi, kelle sigimisedukusse investeeritakse rohkem energiat oma spetsiifilise ökoloogilise niši mikrokeskkonda.

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

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

Bioloogiline homöostaas

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

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

Homöostaas inimkehas

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

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

Muud alad

Mõistet “homöostaas” kasutatakse ka teistes valdkondades.

Aktuaar võib rääkida riski homöostaas, milles näiteks inimesed, kellel on autol mittekleepuvad pidurid, ei ole ohutumad kui need, kellel seda pole, sest need inimesed kompenseerivad alateadlikult ohutumat autot riskantsema sõiduga. See juhtub seetõttu, et mõned hoidmismehhanismid – näiteks hirm – lakkavad toimimast.

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

Näited

  • Termoregulatsioon
    • Liiga madala kehatemperatuuri korral võivad alata skeletilihaste värinad.
    • Teine termogeneesi tüüp hõlmab rasvade lagunemist soojuse tootmiseks.
    • Higistamine jahutab keha läbi aurustumise.
  • Keemiline regulatsioon
    • Pankreas eritab insuliini ja glükagooni, et kontrollida vere glükoosisisaldust.
    • Kopsud saavad hapnikku ja vabastavad süsinikdioksiidi.
    • Neerud toodavad uriini ning reguleerivad vee ja mitmete ioonide taset kehas.

Paljusid neist organitest kontrollivad hüpotalamuse-hüpofüüsi telje hormoonid.

Vaata ka


Wikimedia sihtasutus. 2010. aasta.

Sünonüümid:

Vaadake, mis on "homöostaas" teistes sõnaraamatutes:

    Homöostaas... Õigekirjasõnastik-teatmik

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

    Homöostaas (kreeka keelest sarnane, identne ja olek), keha võime säilitada oma parameetreid ja füsioloogilisi. funktsioonid definitsioonis vahemik põhineb sisemisel stabiilsusel. keha keskkond seoses häirivate mõjudega... Filosoofiline entsüklopeedia

    - (kreeka homoios sama, sarnane ja kreeka staasi liikumatus, seismine), homöostaas, organismi või organismide süsteemi võime säilitada muutuvates keskkonnatingimustes stabiilset (dünaamilist) tasakaalu. Homöostaas populatsioonis ...... Ökoloogiline sõnastik

    Homöostaas (homeo... ja kreeka keelest staasis liikumatus, olek), võime biol. süsteemid muutustele vastu seista ja dünaamiliseks jäämiseks. viitab koostise ja omaduste püsivusele. Mõiste "G." pakkus välja W. Kennon 1929. aastal osariikide iseloomustamiseks... Bioloogia entsüklopeediline sõnastik