Homöostase ist jeder selbstregulierende Prozess, durch den biologische Systeme bestrebt sind, ihre innere Stabilität aufrechtzuerhalten, indem sie sich an optimale Überlebensbedingungen anpassen. Wenn die Homöostase erfolgreich ist, geht das Leben weiter; andernfalls wird eine Katastrophe oder der Tod eintreten. Die erreichte Stabilität ist zwar ein dynamisches Gleichgewicht, in dem kontinuierliche Veränderungen auftreten, aber relativ homogene Bedingungen herrschen.

Eigenschaften und Rolle der Homöostase

Jedes System im dynamischen Gleichgewicht möchte einen stationären Zustand erreichen, ein Gleichgewicht, das sich widersetzt äußere Veränderungen. Wird ein solches System gestört, reagieren die eingebauten Regelorgane auf Abweichungen, um ein neues Gleichgewicht herzustellen. Ein solcher Prozess ist eines der Elemente der Rückkopplungssteuerung. Beispiele für homöostatische Regulation sind alle Prozesse der Integration und Koordination von Funktionen, die durch elektrische Schaltkreise und Nerven- oder Hormonsysteme vermittelt werden.

Ein weiteres Beispiel für homöostatische Regulation in Mechanisches System ist die Aktion des Reglers Zimmertemperatur oder Thermostat. Das Herzstück des Thermostats ist ein Bimetallstreifen, der auf Temperaturänderungen mit Abschaltung oder Bruch reagiert elektrische Schaltung. Wenn der Raum abkühlt, wird der Kreislauf geschlossen und die Heizung eingeschaltet, und die Temperatur steigt. Bei der eingestellten Stufe wird der Stromkreis unterbrochen, der Backofen stoppt und die Temperatur sinkt.

Biologische Systeme, die sehr komplex sind, haben jedoch Regler, die schwer mit mechanischen Geräten zu vergleichen sind.

Wie bereits erwähnt, bezieht sich der Begriff Homöostase auf die Aufrechterhaltung der inneren Umgebung des Körpers innerhalb enger und streng kontrollierter Grenzen. Die Hauptfunktionen, die für die Aufrechterhaltung der Homöostase wichtig sind, sind der Flüssigkeits- und Elektrolythaushalt, die Säureregulation, die Thermoregulation und die Stoffwechselkontrolle.

Die Kontrolle der Körpertemperatur beim Menschen wird in Betracht gezogen tolles Beispiel Homöostase in einem biologischen System. Die normale menschliche Körpertemperatur liegt bei etwa 37 °C, aber verschiedene Faktoren können diese beeinflussen, einschließlich Hormone, Stoffwechselrate und Krankheiten, die zu übermäßig hohen oder niedrigen Temperaturen führen. Die Regulierung der Körpertemperatur wird von einem Bereich des Gehirns namens Hypothalamus gesteuert.

Die Rückmeldung über die Körpertemperatur wird über den Blutstrom zum Gehirn geleitet und führt zu kompensatorischen Anpassungen der Atemfrequenz, des Blutzuckerspiegels und der Stoffwechselrate. Der Wärmeverlust beim Menschen wird durch reduzierte Aktivität, Schwitzen und Wärmeübertragungsmechanismen vermittelt, die es ermöglichen, dass mehr Blut nahe der Hautoberfläche zirkuliert.

Der Wärmeverlust wird durch Isolierung, verringerte Durchblutung der Haut und kulturelle Veränderungen wie die Verwendung von Kleidung, Wohnungen und Wärmequellen von Drittanbietern reduziert. Der Bereich zwischen hohen und niedrigen Körpertemperaturen stellt das homöostatische Plateau dar – den „normalen“ Bereich, der das Leben erhält. Wenn sich eines der beiden Extreme nähert, bringen Korrekturmaßnahmen (über negative Rückkopplung) das System zurück in den normalen Bereich.

Das Konzept der Homöostase gilt auch für Umweltbedingungen. Die erstmals 1955 vom amerikanischen Ökologen Robert MacArthur vorgeschlagene Idee, dass Homöostase das Produkt einer Kombination aus Biodiversität und den vielen ökologischen Wechselwirkungen ist, die zwischen Arten auftreten.

Eine solche Annahme wurde als Konzept angesehen, das helfen könnte, die Nachhaltigkeit eines Ökosystems zu erklären, dh sein Fortbestehen als eine bestimmte Art von Ökosystem im Laufe der Zeit. Seitdem hat sich das Konzept etwas geändert und umfasste die unbelebte Komponente des Ökosystems. Der Begriff wurde von vielen Ökologen verwendet, um die Wechselseitigkeit zu beschreiben, die zwischen den lebenden und nicht lebenden Komponenten eines Ökosystems auftritt, um den Status quo aufrechtzuerhalten.

Die Gaia-Hypothese ist ein vom englischen Wissenschaftler James Lovelock vorgeschlagenes Modell der Erde, das verschiedene lebende und nicht lebende Komponenten als Komponenten eines größeren Systems betrachtet oder einzelner Organismus, was darauf hindeutet, dass die kollektiven Bemühungen einzelner Organismen zur Homöostase auf planetarer Ebene beitragen.

Zelluläre Homöostase

Verlassen Sie sich auf die Umgebung des Körpers, um am Leben zu bleiben und richtig zu funktionieren. Die Homöostase hält das Körpermilieu unter Kontrolle und erhält es aufrecht Bevorzugte Umstände für zelluläre Prozesse. Ohne die richtigen Körperbedingungen funktionieren bestimmte Prozesse (z. B. Osmose) und Proteine ​​(z. B. Enzyme) nicht richtig.

Warum ist Homöostase wichtig für Zellen? Lebende Zellen sind auf Bewegung angewiesen Chemikalien Um sie herum. Chemikalien wie Sauerstoff, Kohlendioxid und gelöste Nahrung müssen in und aus Zellen transportiert werden. Dies geschieht durch die Prozesse der Diffusion und Osmose, die vom Wasser- und Salzhaushalt des Körpers abhängen, der durch die Homöostase aufrechterhalten wird.

Zellen sind auf Enzyme angewiesen, um viele der chemischen Reaktionen zu beschleunigen, die die Zellen am Leben und Funktionieren halten. Diese Enzyme arbeiten am besten bei bestimmten Temperaturen, und daher ist die Homöostase wiederum für die Zellen lebenswichtig, da sie eine konstante Körpertemperatur aufrechterhält.

Beispiele und Mechanismen der Homöostase

Hier sind einige grundlegende Beispiele für die Homöostase im menschlichen Körper sowie die Mechanismen, die sie unterstützen:

Körpertemperatur

Das bekannteste Beispiel für Homöostase beim Menschen ist die Regulierung der Körpertemperatur. Die normale Körpertemperatur beträgt, wie wir oben geschrieben haben, 37 ° C. Die Temperatur ist höher oder niedriger normale Indikatoren kann schwerwiegende Komplikationen verursachen.

Muskelversagen tritt bei einer Temperatur von 28 ° C auf. Bei 33 ° C tritt Bewusstlosigkeit auf. Bei einer Temperatur von 42 ° C beginnt das zentrale Nervensystem zu kollabieren. Der Tod tritt bei 44 ° C. Der Körper kontrolliert die Temperatur, indem er überschüssige Wärme produziert oder abgibt.

Glukosekonzentration

Die Glukosekonzentration bezieht sich auf die Menge an Glukose (Blutzucker), die im Blutstrom vorhanden ist. Der Körper verwendet Glukose als Energiequelle, aber zu viel oder zu wenig kann zu ernsthaften Komplikationen führen. Einige Hormone regulieren die Konzentration von Glukose im Blut. Insulin senkt den Glukosespiegel, während Cortisol, Glukagon und Katecholamine steigen.

Kalziumspiegel

Knochen und Zähne enthalten ungefähr 99 % des Kalziums im Körper, während die restlichen 1 % im Blut zirkulieren. Zu viel oder zu wenig Calcium im Blut hat negative Folgen. Wenn der Kalziumspiegel im Blut zu weit abfällt, aktivieren die Nebenschilddrüsen ihre kalziumempfindlichen Rezeptoren und setzen Parathormon frei.

PTH signalisiert den Knochen, Kalzium freizusetzen, um seine Konzentration im Blutkreislauf zu erhöhen. Wenn der Calciumspiegel zu stark ansteigt, Schilddrüse setzt Calcitonin frei und fixiert überschüssiges Calcium in den Knochen, wodurch die Menge an Calcium im Blut reduziert wird.

Flüssigkeitsvolumen

Der Körper muss ein konstantes inneres Milieu aufrechterhalten, was bedeutet, dass er Flüssigkeitsverlust oder -nachschub regulieren muss. Hormone helfen, dieses Gleichgewicht zu regulieren, indem sie eine Ausscheidung oder Flüssigkeitsretention verursachen. Wenn der Körper nicht genug Flüssigkeit hat, signalisiert das antidiuretische Hormon den Nieren, Flüssigkeit zu sparen und die Urinausscheidung zu reduzieren. Wenn der Körper zu viel Flüssigkeit enthält, unterdrückt er Aldosteron und signalisiert, mehr Urin zu produzieren.

Homöostase ist die Fähigkeit menschlicher Körper Anpassung an sich ändernde Bedingungen der externen und internen Umgebung. Der stabile Betrieb von Homöostaseprozessen garantiert einem Menschen in jeder Situation einen angenehmen Gesundheitszustand und erhält die Konstanz der Vitalität. wichtige Indikatoren Organismus.

Homöostase aus biologischer und ökologischer Sicht

In der Homöostase gelten für alle mehrzelligen Organismen. Gleichzeitig achten Ökologen oft auf das Gleichgewicht der äußeren Umgebung. Es wird angenommen, dass dies die Homöostase des Ökosystems ist, die ebenfalls einem Wandel unterliegt und für die weitere Existenz ständig neu aufgebaut wird.

Wenn das Gleichgewicht in einem System gestört ist und es nicht wiederherstellen kann, führt dies zu einem vollständigen Funktionsausfall.

Der Mensch ist keine Ausnahme, homöostatische Mechanismen spielen essentielle Rolle im täglichen Leben, und der zulässige Änderungsgrad der Hauptindikatoren des menschlichen Körpers ist sehr gering. Bei ungewöhnlichen Schwankungen der äußeren oder inneren Umgebung kann eine Störung der Homöostase fatale Folgen haben.

Was ist Homöostase und ihre Arten

Jeden Tag ist eine Person verschiedenen Umweltfaktoren ausgesetzt, aber vor allem in Ordnung biologische Prozesse im Körper weiterhin stabil arbeiten, sollten sich ihre Bedingungen nicht ändern. In der Aufrechterhaltung dieser Stabilität liegt die Hauptaufgabe der Homöostase.

Es ist üblich, drei Haupttypen zu unterscheiden:

1. Genetisch.
2. Physiologisch.
3. Strukturell (regenerativ oder zellulär).

Für eine vollwertige Existenz benötigt eine Person die Arbeit aller drei Arten von Homöostase in einem Komplex, wenn eine von ihnen versagt, führt dies zu nach hinten losgehen für gute Gesundheit. Eine gut koordinierte Arbeit der Prozesse ermöglicht es Ihnen, die häufigsten Änderungen mit minimalen Unannehmlichkeiten zu ignorieren oder zu ertragen und sich sicher zu fühlen.

Diese Art der Homöostase ist die Fähigkeit, einen einzigen Genotyp innerhalb einer Population aufrechtzuerhalten. Auf molekular-zellulärer Ebene wird ein einzelnes genetisches System aufrechterhalten, das eine bestimmte Reihe von Erbinformationen trägt.

Der Mechanismus ermöglicht es Individuen, sich zu kreuzen, während das Gleichgewicht und die Einheitlichkeit einer bedingt geschlossenen Gruppe von Menschen (Bevölkerung) aufrechterhalten werden.

Physiologische Homöostase

Dieser Typ Homöostase ist für die Aufrechterhaltung verantwortlich optimaler Zustand Wichtigste Vitalfunktionen:

• Körpertemperatur.
• Blutdruck.
• Verdauungsstabilität.

Für ihn richtige Arbeit das Immunsystem, das endokrine System und das Nervensystem reagieren. Im Falle eines unerwarteten Ausfalls im Betrieb eines der Systeme wirkt sich dies sofort auf das Wohlbefinden des gesamten Organismus aus, führt zu einer Schwächung der Schutzfunktionen und zur Entstehung von Krankheiten.

Zelluläre Homöostase (strukturell)

Diese Art wird auch als „Regeneration“ bezeichnet, was die funktionellen Merkmale wohl am besten beschreibt.

Die Hauptkräfte einer solchen Homöostase zielen darauf ab, beschädigte Zellen wiederherzustellen und zu heilen. innere Organe menschlicher Körper. Es sind diese Mechanismen, die es dem Körper ermöglichen, sich von Krankheiten oder Verletzungen zu erholen, wenn sie richtig funktionieren.

Die Hauptmechanismen der Homöostase entwickeln und entwickeln sich zusammen mit einer Person und passen sich besser an Veränderungen in der äußeren Umgebung an.

Funktionen der Homöostase

Um die Funktionen und Eigenschaften der Homöostase richtig zu verstehen, ist es am besten, ihre Wirkung an konkreten Beispielen zu betrachten.

So beschleunigen sich zum Beispiel beim Sport die menschliche Atmung und der Puls, was auf den Wunsch des Körpers hinweist, unter veränderten Umweltbedingungen das innere Gleichgewicht zu halten.

Wenn Sie in ein Land ziehen, in dem sich das Klima deutlich vom üblichen unterscheidet, können Sie sich einige Zeit unwohl fühlen. Abhängig vom allgemeinen Gesundheitszustand eines Menschen ermöglichen Ihnen die Mechanismen der Homöostase, sich an neue Lebensbedingungen anzupassen. Bei manchen ist die Eingewöhnung nicht zu spüren und das innere Gleichgewicht stellt sich schnell ein, bei dem einen muss man noch etwas warten, bis der Körper seine Leistungsfähigkeit anpasst.

Bei erhöhter Temperatur wird einer Person heiß und das Schwitzen beginnt. Dieses Phänomen gilt als direkter Beweis für das Funktionieren von Selbstregulierungsmechanismen.

In vielerlei Hinsicht hängt die Arbeit der wichtigsten homöostatischen Funktionen von der Vererbung ab, dem genetischen Material, das von der älteren Generation der Familie weitergegeben wird.

Anhand der angeführten Beispiele lassen sich die Hauptfunktionen gut nachvollziehen:

• Energie.
• Adaptiv.
• Fortpflanzung.

Es ist wichtig darauf zu achten, dass im Alter, sowie in Kindheit Die stabile Arbeit der Homöostase erfordert besondere Aufmerksamkeit, da die Reaktion der wichtigsten Regulationssysteme in diesen Lebensabschnitten langsam ist.

Eigenschaften der Homöostase

Wenn man die grundlegenden Funktionen der Selbstregulierung kennt, ist es auch nützlich zu verstehen, welche Eigenschaften sie hat. Homöostase ist ein komplexes Wechselverhältnis von Prozessen und Reaktionen. Zu den Eigenschaften der Homöostase gehören:

• Instabilität.
• Streben nach Gleichgewicht.
• Unberechenbarkeit.

Mechanismen ändern sich ständig und testen Bedingungen, um die beste Option zur Anpassung an sie zu wählen. Dies ist die Eigenschaft der Instabilität.

Gleichgewicht ist das Hauptziel und die Eigenschaft jedes Organismus, er strebt ständig danach, sowohl strukturell als auch funktionell.

In einigen Fällen kann die Reaktion des Körpers auf Veränderungen in der äußeren oder inneren Umgebung unerwartet werden und zu einer Umstrukturierung des Vitals führen wichtige Systeme. Die Unvorhersehbarkeit der Homöostase kann ein gewisses Unbehagen verursachen, was nicht auf eine weitere nachteilige Wirkung auf den Zustand des Körpers hindeutet.

Wie man die Funktionsweise der Mechanismen des homöostatischen Systems verbessert

Aus medizinischer Sicht ist jede Krankheit ein Hinweis auf eine Störung der Homöostase. Äußere und innere Bedrohungen wirken sich ständig auf den Körper aus, und nur Kohärenz in der Arbeit der Hauptsysteme hilft, mit ihnen fertig zu werden.

Die Schwächung des Immunsystems geschieht nicht ohne Grund. Die moderne Medizin verfügt über eine breite Palette von Instrumenten, die einer Person helfen können, ihre Gesundheit zu erhalten, unabhängig davon, was das Versagen verursacht hat.

Wechselnde Wetterbedingungen, Stresssituationen, Verletzungen - all dies kann zur Entstehung von Krankheiten unterschiedlichen Schweregrades führen.

Damit die Funktionen der Homöostase richtig und so schnell wie möglich funktionieren, ist eine Überwachung erforderlich Allgemeinzustand Ihre Gesundheit. Dazu können Sie einen Arzt zu einer Untersuchung konsultieren, um Ihre zu bestimmen Schwachstellen und wählen Sie eine Reihe von Therapien, um sie zu beseitigen. Eine regelmäßige Diagnostik hilft, die grundlegenden Lebensvorgänge besser zu steuern.

In diesem Fall ist es wichtig, einfache Empfehlungen unabhängig zu befolgen:

• Vermeiden stressige Situationen um das Nervensystem vor ständiger Überanstrengung zu schützen.
• Achten Sie auf Ihre Ernährung, überladen Sie sich nicht mit schwerem Essen, vermeiden Sie sinnlosen Hunger, wodurch das Verdauungssystem seine Arbeit leichter bewältigen kann.
• Wählen Sie geeignete Vitaminkomplexe, um die Auswirkungen saisonaler Wetteränderungen zu reduzieren.

Eine wachsame Einstellung zur eigenen Gesundheit hilft den homöostatischen Prozessen, rechtzeitig und richtig auf Veränderungen zu reagieren.

Homöostase ist ein im Körper selbstständig ablaufender Prozess, der darauf abzielt, den Zustand menschlicher Systeme zu stabilisieren, wenn sich innere Bedingungen (Änderungen von Temperatur, Druck) oder äußere Bedingungen (Änderungen von Klima, Zeitzone) ändern. Dieser Name wurde vom amerikanischen Physiologen Cannon vorgeschlagen. In der Folge wurde Homöostase als die Fähigkeit eines Systems (einschließlich der Umwelt) bezeichnet, seine innere Konstanz aufrechtzuerhalten.

Das Konzept und die Eigenschaften der Homöostase

Wikipedia charakterisiert diesen Begriff als den Wunsch zu überleben, sich anzupassen und zu entwickeln. Damit die Homöostase korrekt ist, ist die koordinierte Arbeit aller Organe und Systeme erforderlich. In diesem Fall sind alle Parameter einer Person normal. Wenn einige Parameter im Körper nicht reguliert werden, deutet dies auf eine Verletzung der Homöostase hin.

Die Hauptmerkmale der Homöostase sind wie folgt:

• Analyse der Anpassungsmöglichkeiten des Systems an neue Gegebenheiten;
• der Wunsch, das Gleichgewicht zu halten;
• die Unmöglichkeit, die Ergebnisse der Regulierung von Indikatoren im Voraus vorherzusagen.

Rückkopplung

Feedback ist der eigentliche Wirkmechanismus der Homöostase. So reagiert der Körper auf jegliche Veränderungen. Der Körper funktioniert kontinuierlich während des gesamten Lebens einer Person. Jedoch individuelle Systeme sollte Zeit haben, sich auszuruhen und zu erholen. Während dieser Zeit die Arbeit der einzelnen Organe verlangsamt oder stoppt ganz. Dieser Vorgang wird Feedback genannt. Sein Beispiel ist eine Unterbrechung der Arbeit des Magens, wenn keine Nahrung in ihn eindringt. Eine solche Verdauungspause sorgt für einen Stopp der Säureproduktion aufgrund der Wirkung von Hormonen und Nervenimpulsen.

Es gibt zwei Arten dieses Mechanismus, die als nächstes beschrieben wird.

Negative Rückmeldung

Diese Art von Mechanismus basiert auf der Tatsache, dass der Körper auf Veränderungen reagiert und versucht, sie in die entgegengesetzte Richtung zu lenken. Das heißt, es strebt wieder nach Stabilität. Wenn sich beispielsweise Kohlendioxid im Körper ansammelt, beginnen die Lungen aktiver zu arbeiten, die Atmung beschleunigt sich, wodurch überschüssiges Kohlendioxid entfernt wird. Kohlendioxid. Und dank der negativen Rückkopplung wird auch eine Thermoregulation durchgeführt, wodurch der Körper eine Überhitzung oder Unterkühlung vermeidet.

positives Feedback

Dieser Mechanismus ist dem vorherigen direkt entgegengesetzt. Bei seiner Wirkung wird die Veränderung der Variablen nur durch den Mechanismus verstärkt, der den Organismus aus dem Gleichgewicht bringt. Dies ist ein eher seltener und weniger wünschenswerter Prozess. Ein Beispiel dafür ist das Vorhandensein von elektrischem Potential in Nerven., was die Wirkung nicht verringert, sondern zu ihrer Erhöhung führt.

Dank dieses Mechanismus kommt es jedoch zu Entwicklung und Übergang in neue Zustände, was bedeutet, dass es auch für das Leben notwendig ist.

Was sind die Parameter der Homöostase?

Obwohl der Körper ständig versucht, die Werte lebenswichtiger Parameter aufrechtzuerhalten, sind sie nicht immer stabil. Die Körpertemperatur ändert sich immer noch in einem kleinen Bereich, ebenso wie die Herzfrequenz oder arterieller Druck. Die Aufgabe der Homöostase besteht darin, dieses Wertespektrum aufrechtzuerhalten und das Funktionieren des Körpers zu unterstützen.

Beispiele für Homöostase sind die Ausscheidung von Abfallprodukten aus dem menschlichen Körper, die von den Nieren durchgeführt wird, Schweißdrüsen, Magen-Darm-Trakt, sowie die Abhängigkeit des Stoffwechsels von der Ernährung. Etwas mehr über die einstellbaren Parameter wird später besprochen.

Körpertemperatur

Das klarste und einfachste Beispiel für Homöostase ist die Aufrechterhaltung einer normalen Körpertemperatur. Eine Überhitzung des Körpers kann durch Schwitzen vermieden werden. Der normale Temperaturbereich beträgt 36 bis 37 Grad Celsius. Ein Anstieg dieser Werte kann durch entzündliche Prozesse, hormonelle und metabolische Störungen oder beliebige Krankheiten ausgelöst werden.

Der als Hypothalamus bezeichnete Teil des Gehirns ist für die Steuerung der Körpertemperatur im Körper verantwortlich. Dort werden Ausfallsignale gesendet. Temperaturregime, die sich auch in schneller Atmung, einer Erhöhung der Zuckermenge, einer ungesunden Beschleunigung des Stoffwechsels äußern kann. All dies führt zu Lethargie, einer Abnahme der Aktivität der Organe, wonach die Systeme Maßnahmen zur Regulierung der Temperaturindikatoren ergreifen. Ein einfaches Beispiel für die thermoregulatorische Reaktion des Körpers ist das Schwitzen..

Es ist erwähnenswert, dass dieser Prozess auch bei einer übermäßigen Abnahme der Körpertemperatur funktioniert. So kann sich der Körper durch den Abbau von Fetten erwärmen, wobei Wärme freigesetzt wird.

Wasser-Salz-Gleichgewicht

Wasser ist für den Körper notwendig, und jeder weiß das gut. Es gibt sogar eine Norm für die tägliche Flüssigkeitsaufnahme in Höhe von 2 Litern. Tatsächlich benötigt jeder Organismus seine eigene Menge an Wasser, und für einige kann es den Durchschnittswert überschreiten, während es für andere möglicherweise nicht erreicht wird. Unabhängig davon, wie viel Wasser eine Person trinkt, wird der Körper jedoch nicht die gesamte überschüssige Flüssigkeit ansammeln. Das Wasser bleibt auf dem erforderlichen Niveau, während der gesamte Überschuss aufgrund der von den Nieren durchgeführten Osmoregulation aus dem Körper entfernt wird.

Homöostase des Blutes

Auf die gleiche Weise wird die Menge an Zucker, nämlich Glukose, die ein wichtiger Bestandteil des Blutes ist, reguliert. Eine Person kann nicht vollständig gesund sein, wenn der Zuckerspiegel weit vom Normalwert entfernt ist. Dieser Indikator wird durch die Funktion der Bauchspeicheldrüse und der Leber reguliert. Wenn der Glukosespiegel die Norm überschreitet, wirkt die Bauchspeicheldrüse, in der Insulin und Glukagon produziert werden. Wird die Zuckermenge zu gering, wird mit Hilfe der Leber Glykogen aus dem Blut zu ihm verarbeitet.

Normaldruck

Die Homöostase ist auch für den normalen Blutdruck im Körper verantwortlich. Wenn es gebrochen ist, werden Signale darüber vom Herzen zum Gehirn kommen. Das Gehirn reagiert auf das Problem und hilft dem Herzen mit Hilfe von Impulsen, den Hochdruck zu reduzieren.

Die Definition der Homöostase charakterisiert nicht nur das korrekte Funktionieren der Systeme eines Organismus, sondern kann auch für ganze Populationen gelten. Abhängig davon gibt es Arten der Homöostase nachstehend beschrieben.

Ökologische Homöostase

Diese Art ist in einer Gemeinschaft vorhanden, die mit den notwendigen Lebensbedingungen ausgestattet ist. Es entsteht durch die Wirkung eines positiven Rückkopplungsmechanismus, wenn sich Organismen, die beginnen, ein Ökosystem zu bewohnen, schnell vermehren und dadurch ihre Zahl erhöhen. Aber eine so schnelle Besiedlung kann im Falle einer Epidemie oder einer Änderung der Bedingungen zu ungünstigeren Bedingungen zu einer noch schnelleren Vernichtung einer neuen Art führen. Organismen müssen sich also anpassen und stabilisieren, was auf negatives Feedback zurückzuführen ist. Dadurch nimmt die Zahl der Einwohner ab, aber sie werden angepasster.

Biologische Homöostase

Dieser Typ ist nur charakteristisch für Individuen, deren Körper danach strebt, das innere Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, insbesondere durch Regulierung der Zusammensetzung und Menge des Blutes, interzelluläre Substanz und andere Flüssigkeiten, die für das normale Funktionieren des Körpers notwendig sind. Gleichzeitig verpflichtet die Homöostase nicht immer dazu, die Parameter konstant zu halten, manchmal wird sie durch Anpassung und Anpassung des Körpers an sich ändernde Bedingungen erreicht. Aufgrund dieses Unterschieds werden Organismen in zwei Arten unterteilt:

• konformativ - diejenigen, die danach streben, Werte zu bewahren (z. B. warmblütige Tiere, deren Körpertemperatur mehr oder weniger konstant sein sollte);
• regulatorisch, die sich anpassen (kaltblütig, habend unterschiedliche Temperatur je nach Bedingungen).

Gleichzeitig zielt die Homöostase der einzelnen Organismen darauf ab, die Kosten zu kompensieren. Wenn Warmblüter ihren Lebensstil nicht ändern, wenn die Umgebungstemperatur sinkt, werden Kaltblüter lethargisch und passiv, um keine Energie zu verschwenden.

Außerdem, Die biologische Homöostase umfasst die folgenden Unterarten:

• die zelluläre Homöostase zielt darauf ab, die Struktur des Zytoplasmas und die Aktivität von Enzymen sowie die Regeneration von Geweben und Organen zu verändern;
• Die Homöostase im Körper wird durch die Regulierung der Temperaturindikatoren, der Konzentration lebensnotwendiger Substanzen und der Beseitigung von Abfällen sichergestellt.

Andere Arten

Neben dem Einsatz in Biologie und Medizin, hat der Begriff in anderen Bereichen Anwendung gefunden.

Aufrechterhaltung der Homöostase

Die Homöostase wird durch das Vorhandensein sogenannter Sensoren im Körper aufrechterhalten, die Impulse an das Gehirn senden, die Informationen über Druck und Körpertemperatur, Wasser-Salz-Gleichgewicht, Blutzusammensetzung und andere Parameter enthalten, die für ein normales Leben wichtig sind. Sobald einige Werte von der Norm abweichen, dringt ein Signal darüber in das Gehirn ein und der Körper beginnt, seine Indikatoren zu regulieren.

Dies komplexer Mechanismus Anpassungen unglaublich wichtig fürs Leben. Der normale Zustand einer Person wird mit dem richtigen Verhältnis von Chemikalien und Elementen im Körper aufrechterhalten. Säuren und Laugen sind für einen stabilen Betrieb unerlässlich Verdauungstrakt und andere Organe.

Kalzium ist ein sehr wichtiges Strukturmaterial, ohne das eine Person keine gesunden Knochen und Zähne haben wird, wenn die richtige Menge davon fehlt. Sauerstoff ist für die Atmung unerlässlich.

verletzen gut koordinierte Arbeit Der Organismus kann Giftstoffe hineinbekommen. Aber damit die Gesundheit nicht geschädigt wird, werden sie aufgrund der Arbeit des Harnsystems ausgeschieden.

Die Homöostase funktioniert ohne menschliches Zutun. Wenn der Körper gesund ist, wird der Körper alle Prozesse selbst regulieren. Ist Menschen heiß, weiten sich die Blutgefäße, was sich in Hautrötungen äußert. Wenn es kalt ist - gibt es einen Schauer. Dank solcher Körperreaktionen auf Reize wird die menschliche Gesundheit aufrechterhalten richtige Ebene.

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  Der Begriff „Homöostase“ wird am häufigsten in der Biologie verwendet. Damit mehrzellige Organismen existieren können, ist es notwendig, die Konstanz der inneren Umgebung aufrechtzuerhalten. Viele Ökologen sind davon überzeugt, dass dieses Prinzip auch für die äußere Umgebung gilt. Wenn das System sein Gleichgewicht nicht wiederherstellen kann, kann es sein, dass es irgendwann nicht mehr funktioniert.

  Komplexe Systeme – zum Beispiel der menschliche Körper – müssen eine Homöostase haben, um stabil zu bleiben und zu existieren. Diese Systeme müssen nicht nur ums Überleben kämpfen, sie müssen sich auch an Umweltveränderungen anpassen und weiterentwickeln.

  Eigenschaften der Homöostase

  Homöostatische Systeme haben folgende Eigenschaften:

  • Instabilität System: testet, wie es sich am besten anpassen kann.
  • Streben nach Gleichgewicht: alle internen, strukturellen und Funktionelle Organisation Systeme hilft, das Gleichgewicht zu halten.
  • Unvorhersehbarkeit: Die resultierende Wirkung einer bestimmten Aktion kann oft anders sein als erwartet.
  • Regulierung der Menge an Mikronährstoffen und Wasser im Körper – Osmoregulation. In den Nieren durchgeführt.
  • Entfernung von Abfallprodukten des Stoffwechselprozesses - Isolierung. Es wird von exokrinen Organen durchgeführt - Nieren, Lunge, Schweißdrüsen und Magen-Darm-Trakt.
  • Regulierung der Körpertemperatur. Temperatursenkung durch Schwitzen, vielfältige thermoregulatorische Reaktionen.
  • Regulierung des Blutzuckerspiegels. Es wird hauptsächlich von der Leber, Insulin und Glukagon, die von der Bauchspeicheldrüse ausgeschieden werden, durchgeführt.
  • Regulierung des Niveaus des Grundstoffwechsels in Abhängigkeit von der Ernährung.

  Es ist wichtig zu beachten, dass, obwohl der Körper im Gleichgewicht ist, es physiologischer Zustand kann dynamisch sein. Viele Organismen weisen endogene Veränderungen in Form von circadianen, ultradianen und infradianen Rhythmen auf. Auch während der Homöostase sind Körpertemperatur, Blutdruck, Herzfrequenz und die meisten Stoffwechselindikatoren nicht immer auf einem konstanten Niveau, sondern ändern sich im Laufe der Zeit.

  Mechanismen der Homöostase: Feedback

  Wenn sich Variablen ändern, gibt es zwei Haupttypen von Rückmeldungen, auf die das System reagiert:

  1. Negatives Feedback, ausgedrückt in einer Reaktion, bei der das System so reagiert, dass die Änderungsrichtung in das Gegenteil geändert wird. Da das Feedback dazu dient, die Konstanz des Systems aufrechtzuerhalten, ermöglicht es Ihnen, die Homöostase aufrechtzuerhalten.
     • Wenn beispielsweise die Kohlendioxidkonzentration im menschlichen Körper ansteigt, erhält die Lunge ein Signal, ihre Aktivität zu erhöhen und auszuatmen. mehr Kohlendioxid.
     • Thermoregulation ist ein weiteres Beispiel für negatives Feedback. Wenn die Körpertemperatur steigt (oder fällt), registrieren Thermorezeptoren in der Haut und im Hypothalamus die Veränderung und lösen ein Signal vom Gehirn aus. Dieses Signal wiederum verursacht eine Reaktion - eine Temperaturabnahme (oder -erhöhung).
  2. Positives Feedback, das sich als Zunahme der Änderung einer Variablen ausdrückt. Es wirkt destabilisierend, führt also nicht zur Homöostase. Positives Feedback ist in natürlichen Systemen weniger verbreitet, hat aber auch seinen Nutzen.
     • Beispielsweise verursacht in Nerven ein elektrisches Schwellenpotential die Erzeugung eines viel größeren Aktionspotentials. Blutgerinnung und Geburtsereignisse sind weitere Beispiele für positives Feedback.

  Stabile Systeme benötigen Kombinationen beider Rückkopplungsarten. Während negatives Feedback es Ihnen ermöglicht, in einen homöostatischen Zustand zurückzukehren, wird positives Feedback verwendet, um in einen völlig neuen (und möglicherweise weniger wünschenswerten) Zustand der Homöostase zu gelangen, eine Situation, die als "Metastabilität" bezeichnet wird. Solche katastrophalen Veränderungen können beispielsweise bei einer Nährstoffzunahme in Flüssen mit eintreten klares Wasser, was zu einem homöostatischen Zustand hoher Eutrophierung (Algenüberwucherung) und Trübung führt.

  Ökologische Homöostase

  In gestörten Ökosystemen oder Subklimax-Lebensgemeinschaften - wie zum Beispiel der Insel Krakatau nach einem starken Vulkanausbruch - wurde der Zustand der Homöostase des vorherigen Waldklimax-Ökosystems zerstört, wie alles Leben auf dieser Insel. Krakatau durchlief in den Jahren nach dem Ausbruch eine Kette ökologischer Veränderungen, in denen neue Pflanzen- und Tierarten aufeinander folgten, was zu Artenvielfalt und in der Folge zu einer Höhepunktgemeinschaft führte. Die ökologische Sukzession in Krakatau vollzog sich in mehreren Stufen. Komplette Kette Die Abfolge, die zum Höhepunkt führt, wird Preserie genannt. Im Krakatau-Beispiel bildete sich auf dieser Insel eine Höhepunktgemeinschaft mit Achttausendern verschiedene Sorten, registriert in, hundert Jahre nachdem der Ausbruch das Leben darauf zerstört hat. Die Daten bestätigen, dass die Position in der Homöostase für einige Zeit beibehalten wird, während das Auftauchen neuer Arten sehr schnell zum raschen Verschwinden alter führt.

  Der Fall von Krakatoa und anderen gestörten oder intakten Ökosystemen zeigt, dass die anfängliche Besiedlung durch Pionierarten durch Reproduktionsstrategien mit positiver Rückkopplung erfolgt, bei denen sich die Arten zerstreuen und so viele Nachkommen wie möglich produzieren, aber mit wenig oder gar keinen Investitionen in den Erfolg jedes Individuums. . Bei solchen Arten gibt es eine schnelle Entwicklung und einen ebenso schnellen Zusammenbruch (z. B. durch eine Epidemie). Wenn sich ein Ökosystem dem Höhepunkt nähert, werden solche Arten durch komplexere Höhepunktarten ersetzt, die sich durch negative Rückkopplung an die spezifischen Bedingungen ihrer Umgebung anpassen. Diese Arten werden sorgfältig durch die potenzielle Kapazität des Ökosystems kontrolliert und verfolgen eine andere Strategie – die Produktion kleinerer Nachkommen, in deren Fortpflanzungserfolg unter den Bedingungen der Mikroumgebung ihrer spezifischen ökologischen Nische mehr Energie investiert wird.

  Die Entwicklung beginnt mit der Pioniergemeinschaft und endet mit der Höhepunktgemeinschaft. Diese Höhepunktgemeinschaft entsteht, wenn Flora und Fauna mit der lokalen Umgebung ins Gleichgewicht kommen.

  Solche Ökosysteme bilden Heterarchien, in denen die Homöostase auf einer Ebene zu homöostatischen Prozessen auf einer anderen komplexen Ebene beiträgt. Beispielsweise schafft der Verlust von Blättern an einem ausgewachsenen tropischen Baum Platz für neues Wachstum und reichert den Boden an. BEI gleichermaßen tropischer Baum reduziert den Lichtzugang zu niedrigere Level und hilft, die Invasion durch andere Arten zu verhindern. Aber auch Bäume fallen zu Boden und die Entwicklung des Waldes hängt von der ständigen Veränderung der Bäume ab, dem Nährstoffkreislauf, der von Bakterien, Insekten, Pilzen durchgeführt wird. In ähnlicher Weise tragen solche Wälder zu ökologischen Prozessen bei, wie z. B. der Regulierung von Mikroklima oder Wasserkreisläufen von Ökosystemen, und mehrere verschiedene Ökosysteme können interagieren, um die Homöostase der Flussentwässerung innerhalb einer biologischen Region aufrechtzuerhalten. Die Variabilität von Bioregionen spielt auch eine Rolle bei der homöostatischen Stabilität einer biologischen Region oder eines Bioms.

  Biologische Homöostase

  Homöostase ist ein grundlegendes Merkmal lebender Organismen und wird als Aufrechterhaltung der inneren Umgebung innerhalb akzeptabler Grenzen verstanden.

  Interne Umgebung Der Körper umfasst Körperflüssigkeiten - Blutplasma, Lymphe, Interzellularsubstanz und Liquor cerebrospinalis. Die Aufrechterhaltung der Stabilität dieser Flüssigkeiten ist für Organismen lebenswichtig, während ihr Fehlen zu Schäden am genetischen Material führt.

  In Bezug auf jeden Parameter werden Organismen in konformative und regulatorische unterteilt. Regulatorische Organismen halten den Parameter auf einem konstanten Niveau, unabhängig davon, was in der Umgebung passiert. Konformationsorganismen erlauben der Umwelt, den Parameter zu bestimmen. Zum Beispiel halten warmblütige Tiere eine konstante Körpertemperatur aufrecht, während kaltblütige Tiere zeigen große Auswahl Temperaturen.

  Wir sprechen nicht über die Tatsache, dass Konformationsorganismen keine Verhaltensanpassungen haben, die es ihnen ermöglichen, den gegebenen Parameter bis zu einem gewissen Grad zu regulieren. Reptilien zum Beispiel sitzen morgens oft auf erhitzten Steinen, um ihre Körpertemperatur zu erhöhen.

  Der Vorteil der homöostatischen Regulation besteht darin, dass der Körper effizienter arbeiten kann. Zum Beispiel neigen kaltblütige Tiere dazu, lethargisch zu werden, wenn niedrige Temperaturen, während Warmblüter fast so aktiv sind wie eh und je. Andererseits benötigt die Regulierung Energie. Der Grund, warum einige Schlangen nur einmal pro Woche essen können, ist, dass sie viel weniger Energie verbrauchen, um die Homöostase aufrechtzuerhalten als Säugetiere.

  Zelluläre Homöostase

  Die Regulierung der chemischen Aktivität der Zelle wird durch eine Reihe von Prozessen erreicht, von denen die Veränderung der Struktur des Zytoplasmas selbst sowie die Struktur und Aktivität von Enzymen von besonderer Bedeutung sind. Autoregulation hängt ab

  Die Entwicklungsgeschichte der Lehre von der Homöostase

  K. Bernard und seine Rolle bei der Entwicklung der Lehre von der inneren Umwelt

  Homöostatische Prozesse im Körper als Prozesse, die die Konstanz seiner inneren Umgebung sicherstellen, wurden erstmals von dem französischen Naturforscher und Physiologen C. Bernard in Betracht gezogen Mitte des neunzehnten in. Der Begriff selbst Homöostase wurde erst 1929 vom amerikanischen Physiologen W. Kennon vorgeschlagen.

  Bei der Entwicklung der Lehre von der Homöostase spielte die Idee von C. Bernard die führende Rolle, dass es für einen lebenden Organismus „eigentlich zwei Umgebungen gibt: eine äußere Umgebung, in der der Organismus platziert ist, die andere innere Umgebung in denen Gewebeelemente leben.“ 1878 formuliert der Wissenschaftler das Konzept der Konstanz der Zusammensetzung und Eigenschaften der inneren Umgebung. Schlüsselidee Dieses Konzept war die Idee, dass die innere Umgebung nicht nur aus Blut besteht, sondern auch aus dem gesamten Plasma und den Blastoma-Flüssigkeiten, die daraus stammen. „Die innere Umgebung“, schrieb K. Bernard, „... wird aus allen Bestandteilen des Blutes gebildet – stickstoffhaltig und stickstofffrei, Eiweiß, Fibrin, Zucker, Fett usw., … mit Ausnahme von Blutkügelchen, die bereits eigenständige organische Elemente sind.“

  Die innere Umgebung umfasst nur die flüssigen Bestandteile des Körpers, die alle Gewebeelemente waschen, d.h. Blutplasma, Lymphe und Gewebsflüssigkeit. K. Bernard betrachtete das Attribut der inneren Umgebung als „in direktem Kontakt mit den anatomischen Elementen eines Lebewesens“. Das hat er während des Studiums gemerkt physiologische Eigenschaften Bei diesen Elementen ist es notwendig, die Bedingungen ihrer Manifestation und ihre Abhängigkeit von der Umwelt zu berücksichtigen.

  Claude Bernhard (1813-1878) Der größte französische Physiologe, Pathologe, Naturforscher. 1839 graduierte er an der Universität von Paris. 1854–1868 leitete seit 1868 die Abteilung für Allgemeine Physiologie der Universität Paris - Angestellter des Museums Naturgeschichte. Mitglied der Pariser Akademie (seit 1854), deren Vizepräsident (1868) und Präsident (1869), ausländisches korrespondierendes Mitglied der St. Petersburger Akademie der Wissenschaften (seit 1860). Wissenschaftliche Forschung K. Bernard widmete sich der Physiologie des Nervensystems, der Verdauung und des Kreislaufs. Die Verdienste des Wissenschaftlers bei der Entwicklung der experimentellen Physiologie sind groß. Er führte klassische Studien zur Anatomie und Physiologie durch Magen-Darmtrakt, die Rolle der Bauchspeicheldrüse, Kohlenhydratstoffwechsel, die Funktionen der Verdauungssäfte, entdeckte die Bildung von Glykogen in der Leber, untersuchte die Innervation Blutgefäße, vasokonstriktorische Wirkung sympathischer Nerven usw. Einer der Schöpfer der Homöostaselehre führte das Konzept der inneren Umgebung des Körpers ein. Legte die Grundlagen der Pharmakologie und Toxikologie. Er zeigte die Gemeinsamkeit und Einheit einer Reihe lebenswichtiger Phänomene bei Tieren und Pflanzen.

  Der Wissenschaftler glaubte zu Recht, dass die Manifestationen des Lebens auf den Konflikt zwischen ihnen zurückzuführen sind vorhandene Kräfte Organismus (Konstitution) und der Einfluss der äußeren Umgebung. Der vitale Konflikt im Körper manifestiert sich in Form zweier gegensätzlicher und dialektisch verwandter Phänomene: Synthese und Zerfall. Als Ergebnis dieser Prozesse passt sich der Körper an Umweltbedingungen an oder passt sich an.

  Eine Analyse der Arbeiten von K. Bernard lässt den Schluss zu, dass alle physiologischen Mechanismen, so unterschiedlich sie auch sein mögen, dazu dienen, die Lebensbedingungen in der inneren Umgebung konstant zu halten. „Die Beständigkeit der inneren Umwelt ist die Bedingung für ein freies, unabhängiges Leben. Dies wird durch einen Prozess erreicht, der in der inneren Umgebung alle Bedingungen aufrechterhält, die für das Leben der Elemente erforderlich sind. Die Konstanz der Umwelt setzt eine solche Perfektion des Organismus voraus, in der äußere Variablen in jedem Moment kompensiert und ausgeglichen würden. Zum flüssiges Medium Die Hauptbedingungen für seine ständige Aufrechterhaltung wurden festgelegt: das Vorhandensein von Wasser, Sauerstoff, Nährstoffen und einer bestimmten Temperatur.

  Die Unabhängigkeit des Lebens von der äußeren Umgebung, von der K. Bernard sprach, ist sehr relativ. Die innere Umgebung ist eng mit der äußeren verbunden. Darüber hinaus behielt es viele Eigenschaften der primären Umgebung bei, in der das Leben einst entstand. Lebewesen schlossen gleichsam das Meerwasser zu einem System von Blutgefäßen und verwandelten die ständig schwankende äußere Umgebung in eine innere Umgebung, deren Konstanz durch spezielle physiologische Mechanismen geschützt wird.

  Die Hauptfunktion der inneren Umgebung besteht darin, "organische Elemente miteinander und mit der äußeren Umgebung in Beziehung zu bringen". K. Bernard erklärte, dass aufgrund ihrer qualitativen und quantitativen Unterschiede innerhalb und außerhalb der Zellen ein ständiger Stoffaustausch zwischen der inneren Umgebung und den Körperzellen stattfindet. Das innere Milieu wird vom Organismus selbst geschaffen, und die Konstanz seiner Zusammensetzung wird durch die Verdauungs-, Atmungs-, Ausscheidungsorgane usw. aufrechterhalten, deren Hauptfunktion darin besteht, "eine gemeinsame Nährflüssigkeit vorzubereiten" für die Zellen des Karosserie. Die Aktivität dieser Organe wird vom Nervensystem und mit Hilfe „speziell hergestellter Substanzen“ reguliert. Diese "besteht aus einem ununterbrochenen Kreislauf gegenseitiger Einflüsse, die die Lebensharmonie bilden."

  So hat K. Bernard in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts die korrekte wissenschaftliche Definition der inneren Umgebung des Körpers gegeben, seine Elemente herausgegriffen, die Zusammensetzung, Eigenschaften, evolutionärer Ursprung und betonte seine Bedeutung für die Gewährleistung der lebenswichtigen Aktivität des Organismus.

  Die Lehre von der Homöostase von W. Kennon

  Im Gegensatz zu C. Bernard, dessen Schlussfolgerungen auf breiten biologischen Verallgemeinerungen beruhten, kam W. Kennon auf einem anderen Weg zu dem Schluss, dass die Konstanz der inneren Umgebung des Körpers wichtig ist: auf der Grundlage experimenteller physiologischer Studien. Der Wissenschaftler machte darauf aufmerksam, dass das Leben eines Tieres und einer Person trotz der eher häufigen Nebenwirkungen viele Jahre lang normal verläuft.

  US-amerikanischer Physiologe. Er wurde in Prairie-du-Chine (Wisconsin) geboren und machte 1896 seinen Abschluss an der Harvard University. 1906–1942 - Professor für Physiologie in Harvard weiterführende Schule, ausländisch Ehrenmitglied Akademie der Wissenschaften der UdSSR (seit 1942). Die wichtigsten wissenschaftlichen Arbeiten sind der Physiologie des Nervensystems gewidmet. Er entdeckte die Rolle des Adrenalins als sympathischer Transmitter und formulierte das Konzept des sympathischen Nebennierensystems. Er entdeckte, dass bei Reizung sympathischer Nervenfasern an ihren Enden Sympathin freigesetzt wird – eine Substanz, die in ihrer Wirkung dem Adrenalin ähnelt. Einer der Begründer der Lehre von der Homöostase, die er in seinem Werk „The Wisdom of the Body“ (1932) umriss. Betrachtet den menschlichen Körper als selbstregulierendes System mit der führenden Rolle des vegetativen Nervensystems.

  W. Kennon stellte fest, dass die im Körper aufrechterhaltenen konstanten Bedingungen aufgerufen werden konnten Gleichgewicht. Dieses Wort wurde jedoch bereits vollständig festgelegt bestimmter Wert: sie bezeichnen die meisten wahrscheinlicher Zustand isoliertes System, in dem sich alle bekannten Kräfte gegenseitig ausbalancieren, also in Gleichgewichtszustand Die Parameter des Systems hängen nicht von der Zeit ab, und es gibt keine Materie- oder Energieflüsse im System. Im Körper komplex koordiniert physiologische Prozesse, die die Stabilität ihrer Staaten gewährleisten. Ein Beispiel ist die koordinierte Aktivität von Gehirn, Nerven, Herz, Lunge, Nieren, Milz und anderen inneren Organen und Systemen. Daher schlug W. Kennon eine spezielle Bezeichnung für solche Staaten vor - Homöostase. Dieses Wort impliziert keineswegs etwas Erstarrtes und Unbewegliches. Es bedeutet einen Zustand, der sich ändern kann, aber dennoch relativ konstant bleibt.

  Begriff Homöostase aus zwei gebildet Griechische Wörter: homoiosähnlich, ähnlich und Stase- still stehen. Bei der Interpretation dieses Begriffs betonte W. Kennon, dass das Wort Stase impliziert nicht nur einen stabilen Zustand, sondern auch einen Zustand, der zu diesem Phänomen und dem Wort führt homoios zeigt die Ähnlichkeit und Ähnlichkeit von Phänomenen an.

  Das Konzept der Homöostase umfasst nach W. Kennon auch physiologische Mechanismen, die die Stabilität von Lebewesen gewährleisten. Diese besondere Stabilität ist nicht durch die Stabilität der Prozesse gekennzeichnet, im Gegenteil, sie sind dynamisch und ändern sich ständig, jedoch sind unter den Bedingungen der "Norm" die Schwankungen physiologischer Parameter ziemlich stark begrenzt.

  Später zeigte W. Kennon das alles metabolische Prozesse und die Hauptbedingungen, unter denen die wichtigsten Vitalfunktionen des Körpers ausgeführt werden - Körpertemperatur, Glukosekonzentration und Mineralsalze in Blutplasma, Druck in den Gefäßen, - schwanken in sehr engen Grenzen in der Nähe einiger Durchschnittswerte - physiologische Konstanten. Das Aufrechterhalten dieser Konstanten im Körper ist eine Voraussetzung für die Existenz.

  W. Kennon herausgegriffen und klassifiziert Hauptkomponenten der Homöostase. Er verwies auf sie Materialien, die den zellulären Bedarf decken(Materialien, die für Wachstum, Reparatur und Reproduktion notwendig sind - Glukose, Proteine, Fette; Wasser; Chloride von Natrium, Kalium und anderen Salzen; Sauerstoff; regulatorische Verbindungen) und physikalische und chemische Faktoren die die Zellaktivität beeinflussen (osmotischer Druck, Temperatur, Konzentration von Wasserstoffionen usw.). Auf der gegenwärtige Stufe Entwicklung des Wissens über die Homöostase wurde diese Klassifikation ergänzt Mechanismen, die die strukturelle Konstanz der inneren Umgebung des Körpers und die strukturelle und funktionelle Integrität gewährleisten der ganze Organismus. Diese beinhalten:

  a) Vererbung;
  b) Regeneration und Wiedergutmachung;
  c) immunbiologische Reaktivität.

  Bedingungen automatisch Aufrechterhaltung der Homöostase, laut W. Kennon, sind:

  – ein einwandfrei funktionierendes Alarmsystem, das die zentralen und peripheren Regelorgane über alle Veränderungen informiert, die die Homöostase gefährden;
  - das Vorhandensein von Korrekturmaßnahmen, die rechtzeitig wirksam werden und den Beginn dieser Änderungen verzögern.

  E.Pfluger, Sh.Richet, I.M. Sechenov, L. Frederick, D. Haldane und andere Forscher, die an der Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert arbeiteten, näherten sich ebenfalls der Idee der Existenz physiologischer Mechanismen, die die Stabilität des Organismus gewährleisten, und verwendeten ihre eigene Terminologie. Allerdings der Begriff Homöostase, vorgeschlagen von W. Kennon, um die Zustände und Prozesse zu charakterisieren, die eine solche Fähigkeit erzeugen.

  Für die biologischen Wissenschaften ist es beim Verständnis der Homöostase nach W. Kennon wertvoll, dass lebende Organismen als offene Systeme betrachtet werden, die viele Verbindungen mit der Umwelt haben. Diese Verbindungen werden durch die Atmungs- und Verdauungsorgane, Oberflächenrezeptoren, Nerven und durchgeführt Muskelsysteme und andere Änderungen in der Umgebung wirken sich direkt oder indirekt auf diese Systeme aus und verursachen entsprechende Änderungen in ihnen. Diese Effekte gehen jedoch in der Regel nicht mit großen Abweichungen von der Norm einher und verursachen keine schwerwiegenden Störungen physiologischer Prozesse.

  Beitrag von L.S. Stern in der Entwicklung von Ideen zur Homöostase

  Russischer Physiologe, Akademiemitglied der Akademie der Wissenschaften der UdSSR (seit 1939). Geboren in Libava (Litauen). 1903 schloss sie ihr Studium an der Universität Genf ab und arbeitete dort bis 1925. 1925–1948 - Professor des 2. Moskau medizinisches Institut und gleichzeitig Direktor des Instituts für Physiologie der Akademie der Wissenschaften der UdSSR. Von 1954 bis 1968 leitete sie die Abteilung für Physiologie am Institut für Biophysik der Akademie der Wissenschaften der UdSSR. Werke von L.S. Stern widmet sich der Studie chemische Basen physiologische Prozesse, die in verschiedenen Teilen des zentralen Nervensystems ablaufen. Sie untersuchte die Rolle von Katalysatoren im Prozess der biologischen Oxidation und schlug eine Methode zur Einführung vor medizinische Substanzen in die Zerebrospinalflüssigkeit bei der Behandlung bestimmter Krankheiten.

  Gleichzeitig mit W. Cannon im Jahr 1929 in Russland, der russische Physiologe L.S. Stern. „Anders als bei den einfachsten erfolgt bei komplexeren Vielzellern der Austausch mit der Umwelt über die sogenannte Umwelt, aus der einzelne Gewebe und Organe die für sie notwendigen Stoffe beziehen und in die sie ihre Stoffwechselprodukte abgeben. ... Da zur Differenzierung und Entwicklung einzelner Körperteile (Organe und Gewebe) für jedes Organ, für jedes Gewebe ein eigener unmittelbarer Nährboden geschaffen und entwickelt werden soll, dessen Zusammensetzung und Eigenschaften dem strukturellen und dem entsprechen müssen funktionale Merkmale dieses Körpers. Diese unmittelbare nährende oder intime Umgebung muss eine gewisse Konstanz aufweisen, um die normale Funktion des gewaschenen Organs zu gewährleisten. ... Das unmittelbare Nährmedium einzelner Organe und Gewebe ist die interzelluläre oder Gewebeflüssigkeit.

  L.S. Stern stellte die Bedeutung der Konstanz der Zusammensetzung und Eigenschaften nicht nur von Blut, sondern auch von Gewebeflüssigkeit für die normale Aktivität von Organen und Geweben fest. Sie zeigte die Existenz histohämatischer Barrieren- physiologische Barrieren, die Blut und Gewebe trennen. Diese Formationen bestehen ihrer Meinung nach aus Kapillarendothel, Basalmembran, Bindegewebe, Zelllipoproteinmembranen. Die selektive Durchlässigkeit von Barrieren trägt zur Aufrechterhaltung der Homöostase und der dafür notwendigen bekannten Besonderheiten des inneren Milieus bei normale Funktion bestimmtes Organ oder Gewebe. Vorgeschlagen und gut begründet von L.S. Sterns Theorie der Barrieremechanismen ist ein grundlegend neuer Beitrag zur Erforschung der inneren Umwelt.

  Histohämatisch , oder Gefäßgewebe , Barriere - Dies ist im Wesentlichen ein physiologischer Mechanismus, der die relative Konstanz der Zusammensetzung und Eigenschaften bestimmt eigene Umgebung Organ und Zellen. Es erfüllt zwei wichtige Funktionen: regulierend und schützend, d.h. sorgt für die Regulierung der Zusammensetzung und Eigenschaften der eigenen Umgebung des Organs und der Zelle und schützt sie vor der Aufnahme von Stoffen aus dem Blut, die diesem Organ oder dem gesamten Organismus fremd sind.

  Histohämatische Barrieren sind in fast allen Organen vorhanden und haben die entsprechenden Namen: hämatoenzephalisch, hämatoophthalmisch, hämatolabyrinthisch, hämatoliquor, hämatolymphatisch, hämatopulmonal und hämatopleural, hämatomenal sowie die Blut-Gonaden-Schranke (z. B. hämatotestikulär) usw.

  Moderne Konzepte der Homöostase

  Die Idee der Homöostase erwies sich während des gesamten 20. Jahrhunderts als sehr fruchtbar. Es wurde von vielen in- und ausländischen Wissenschaftlern entwickelt. Bis jetzt hat dieses Konzept in den Biowissenschaften jedoch keine klare terminologische Definition. Im wissenschaftlichen u pädagogische Literatur man kann entweder auf die Äquivalenz der Begriffe „innere Umgebung“ und „Homöostase“ stoßen oder auf eine andere Interpretation des Begriffs „Homöostase“.

  Russischer Physiologe, Akademiker der Akademie der Wissenschaften der UdSSR (1966), ordentliches Mitglied der Akademie der medizinischen Wissenschaften der UdSSR (1945). Absolvent des Leningrader Instituts für medizinisches Wissen. Seit 1921 arbeitete er am Institute of the Brain unter der Leitung von V.M. Bechterew, 1922–1930. in Militärmedizinische Akademie im Labor von I.P. Pawlowa. 1930–1934 Professor der Abteilung für Physiologie des Gorky Medical Institute. 1934–1944 - Leiter der Abteilung des All-Union-Instituts experimentelle Medizin in Moskau. 1944–1955 arbeitete am Institut für Physiologie der Akademie der medizinischen Wissenschaften der UdSSR (seit 1946 - Direktor). Seit 1950 - Leiter des neurophysiologischen Labors der Akademie der medizinischen Wissenschaften der UdSSR und dann Leiter der Abteilung für Neurophysiologie des Instituts für normale und pathologische Physiologie der Akademie der medizinischen Wissenschaften der UdSSR. Preisträger Lenin-Preis(1972). Die Hauptwerke sind der Untersuchung der Aktivität des Körpers und insbesondere des Gehirns auf der Grundlage der von ihm entwickelten Theorie der Funktionssysteme gewidmet. Die Anwendung dieser Theorie auf die Evolution von Funktionen ermöglichte es P.K. Anokhin, um das Konzept der Systemogenese als zu formulieren Allgemeines Muster evolutionärer Prozess.

  Die innere Umgebung des Körpers bezeichnet den gesamten Satz zirkulierender Körperflüssigkeiten: Blut, Lymphe, interzelluläre (Gewebe-) Flüssigkeit, Waschzellen und strukturelle Gewebe, die am Stoffwechsel, an chemischen und physikalischen Umwandlungen beteiligt sind. Zu den Komponenten des inneren Milieus gehört auch die intrazelluläre Flüssigkeit (Cytosol), wenn man bedenkt, dass dies direkt das Milieu ist, in dem die Hauptreaktionen des Zellstoffwechsels stattfinden. Das Volumen des Zytoplasmas im Körper eines Erwachsenen beträgt etwa 30 Liter, das Volumen der interzellulären Flüssigkeit etwa 10 Liter und das Volumen von Blut und Lymphe, die den intravaskulären Raum einnehmen, 4–5 Liter.

  In einigen Fällen wird der Begriff "Homöostase" verwendet, um sich auf die Konstanz der inneren Umgebung und die Fähigkeit des Körpers, diese bereitzustellen, zu beziehen. Homöostase ist eine relative Dynamik, die innerhalb streng definierter Grenzen schwankt, die Konstanz der inneren Umgebung und die Stabilität (Stabilität) der grundlegenden physiologischen Funktionen des Körpers. In anderen Fällen versteht man unter Homöostase physiologische Prozesse oder Regelsysteme, die die vitale Aktivität des Körpers regulieren, koordinieren und korrigieren, um einen stabilen Zustand aufrechtzuerhalten.

  Somit wird die Definition des Begriffs der Homöostase von zwei Seiten angegangen. Homöostase wird einerseits als quantitative und qualitative Konstanz physikalisch-chemischer und biologischer Parameter verstanden. Andererseits wird Homöostase als eine Reihe von Mechanismen definiert, die die Konstanz der inneren Umgebung des Körpers aufrechterhalten.

  Eine Analyse der in der biologischen Literatur und Referenzliteratur verfügbaren Definitionen ermöglichte es, die meisten zu identifizieren wichtige Aspekte dieses Konzept und formulieren allgemeine Definition: Homöostase - ein Zustand des relativen dynamischen Gleichgewichts des Systems, das durch die Mechanismen der Selbstregulierung aufrechterhalten wird. Diese Definition beinhaltet nicht nur das Wissen um die Relativität der Konstanz der inneren Umgebung, sondern demonstriert auch die Bedeutung der homöostatischen Mechanismen biologischer Systeme, die diese Konstanz gewährleisten.

  Zu den lebenswichtigen Funktionen des Körpers gehören homöostatische Mechanismen ganz unterschiedlicher Art und Wirkungsweise: nervös, humoral-hormonell, Barriere, Kontrolle und Aufrechterhaltung der Konstanz der inneren Umgebung und Wirkung auf verschiedenen Ebenen.

  Das Funktionsprinzip homöostatischer Mechanismen

  Das Funktionsprinzip homöostatischer Mechanismen, die für Regulation und Selbstregulation sorgen verschiedene Level Organisation lebender Materie, beschrieben von G.N. Kassel. Zuordnen nächsten Ebenen Verordnung:

  1) submolekular;
  2) molekular;
  3) subzellulär;
  4) zellular;
  5) Flüssigkeit (innere Umgebung, humoral-hormonal-ionische Beziehungen, Barrierefunktionen, Immunität);
  6) Gewebe;
  7) nervös (zentrale und periphere Nervenmechanismen, neurohumoral-hormoneller Barrierekomplex);
  8) organismisch;
  9) Bevölkerung (Populationen von Zellen, mehrzelligen Organismen).

  Die elementare homöostatische Ebene biologischer Systeme sollte berücksichtigt werden organisch. Innerhalb seiner Grenzen wird eine Reihe anderer unterschieden: zytogenetische, somatische, ontogenetische und funktionelle (physiologische) Homöostase, somatische Genostase.

  Zytogenetische Homöostase als morphologische und funktionelle Anpassungsfähigkeit die kontinuierliche Umstrukturierung von Organismen gemäß den Existenzbedingungen ausdrückt. Die Funktionen eines solchen Mechanismus werden direkt oder indirekt vom Erbapparat der Zelle (Gene) ausgeführt.

  Somatische Homöostase- die Richtung der Gesamtverschiebungen in der funktionellen Aktivität des Körpers, um die optimalste Beziehung zur Umgebung herzustellen.

  Ontogenetische Homöostase- Das individuelle Entwicklung Organismus von der Bildung einer Keimzelle bis zum Tod oder zur Beendigung der Existenz in seiner früheren Qualität.

  Unter funktionelle Homöostase verstehen die optimale physiologische Aktivität verschiedener Organe, Systeme und des gesamten Organismus unter spezifischen Umweltbedingungen. Es umfasst wiederum: metabolische, respiratorische, verdauungsfördernde, exkretorische, regulatorische (die unter gegebenen Bedingungen ein optimales Maß an neurohumoraler Regulation bieten) und psychologische Homöostase.

  Somatische Genostase ist eine Kontrolle über die genetische Konstanz der somatischen Zellen, aus denen der einzelne Organismus besteht.

  Es ist möglich, Kreislauf-, motorische, sensorische, psychomotorische, psychologische und sogar informationelle Homöostase zu unterscheiden, die eine optimale Reaktion des Körpers auf eingehende Informationen gewährleistet. Separat wird eine pathologische Ebene unterschieden - Erkrankungen der Homöostase, d.h. Störung homöostatischer Mechanismen und Regulationssysteme.

  

  Hämostase als adaptiver Mechanismus

  Die Hämostase ist ein lebenswichtiger Komplex komplexer miteinander verbundener Prozesse, Bestandteil Anpassungsmechanismus des Körpers. Aufgrund der besonderen Rolle des Blutes bei der Aufrechterhaltung der Grundparameter des Körpers wird es isoliert unabhängige Ansicht Homöostatische Reaktionen.

  Die Hauptkomponente der Hämostase ist ein komplexes System Anpassungsmechanismen, die die Fließfähigkeit des Blutes in den Gefäßen und seine Gerinnung unter Verletzung ihrer Integrität gewährleisten. Die Hämostase erhält jedoch nicht nur den flüssigen Zustand des Blutes in den Gefäßen, den Widerstand der Gefäßwände und stoppt Blutungen, sondern beeinflusst auch die Hämodynamik und Gefäßpermeabilität, beteiligt sich an der Wundheilung, an der Entwicklung von Entzündungs- und Immunreaktionen und hängt mit der unspezifischen Resistenz des Organismus zusammen.

  Das Blutstillungssystem steht in funktioneller Wechselwirkung mit dem Immunsystem. Diese beiden Systeme bilden einen einzigen humoralen Abwehrmechanismus, dessen Funktionen einerseits mit dem Kampf um Reinheit verbunden sind. genetischer Code und die Vorbeugung verschiedener Krankheiten und andererseits die Erhaltung des flüssigen Zustands des Blutes im Kreislaufbett und das Stoppen von Blutungen bei Verletzung der Gefäßintegrität. Ihre funktionelle Aktivität wird durch das Nervensystem und das endokrine System reguliert.

  Das Vorhandensein gemeinsamer Mechanismen zum „Einschalten“ der körpereigenen Abwehrsysteme – Immunsystem, Gerinnung, Fibrinolyse usw. – ermöglicht es uns, sie als ein einziges strukturell und funktionell definiertes System zu betrachten.

  Seine Merkmale sind: 1) das Kaskadenprinzip des sequentiellen Einschlusses und der Aktivierung von Faktoren bis zur Bildung der endgültigen physiologisch aktiven Substanzen: Thrombin, Plasmin, Kinine; 2) die Möglichkeit der Aktivierung dieser Systeme in jedem Teil des Gefäßbettes; 3) allgemeiner Mechanismus Einschalten von Systemen; 4) Rückkopplung im Interaktionsmechanismus dieser Systeme; 5) die Existenz gemeinsamer Inhibitoren.

  Die Sicherstellung der Zuverlässigkeit der Funktion des Hämostasesystems sowie anderer biologischer Systeme erfolgt nach dem allgemeinen Zuverlässigkeitsprinzip. Das bedeutet, dass die Zuverlässigkeit des Systems durch Redundanz von Steuerelementen und deren dynamisches Zusammenwirken, Verdoppelung von Funktionen oder Austauschbarkeit von Steuerelementen mit einer perfekten schnellen Rückkehr zum vorherigen Zustand, der Fähigkeit zur dynamischen Selbstorganisation und der Suche nach Stabilität erreicht wird Zustände.

  

  Flüssigkeitszirkulation zwischen Zell- und Geweberäumen sowie Blut- und Lymphgefäßen

  Zelluläre Homöostase

  Der wichtigste Ort bei der Selbstregulierung und Erhaltung der Homöostase, besetzt die zelluläre Homöostase. Es heißt auch Autoregulation der Zelle.

  Weder das Hormon- noch das Nervensystem sind grundsätzlich in der Lage, die Aufgabe zu bewältigen, die Zusammensetzung des Zytoplasmas einer einzelnen Zelle konstant zu halten. Jede Zelle eines vielzelligen Organismus hat ihren eigenen Mechanismus der Autoregulation von Prozessen im Zytoplasma.

  Die führende Stelle in dieser Regulation gehört der äußeren Zytoplasmamembran. Es sorgt für die Übertragung chemischer Signale zu und von der Zelle, verändert deren Permeabilität, ist an der Regulation der Elektrolytzusammensetzung der Zelle beteiligt und erfüllt die Funktion biologischer "Pumpen".

  Homöostatika und technische Modelle homöostatischer Prozesse

  BEI letzte Jahrzehnte begann man das Problem der Homöostase vom Standpunkt der Kybernetik aus zu betrachten – der Wissenschaft von der gezielten und optimalen Steuerung komplexer Prozesse. Biologische Systeme wie Zellen, Gehirne, Organismen, Populationen, Ökosysteme funktionieren nach denselben Gesetzmäßigkeiten.

  Ludwig von Bertalanffy (1901–1972) Österreichischer Theoretischer Biologe, Begründer der „Allgemeinen Systemtheorie“. Ab 1949 arbeitete er in den USA und Kanada. Bertalanffy betrachtete biologische Objekte als organisierte dynamische Systeme und analysierte ausführlich die Widersprüche zwischen Mechanismus und Vitalismus, die Entstehung und Entwicklung von Vorstellungen über die Integrität des Organismus und auf deren Grundlage die Bildung systemischer Konzepte in der Biologie. Bertalanffy ist für eine Reihe von Versuchen verantwortlich, einen "organismischen" Ansatz (d. h. einen Ansatz vom Standpunkt der Integrität) bei der Untersuchung der Gewebeatmung und der Beziehung zwischen Stoffwechsel und Wachstum bei Tieren anzuwenden. Vorgeschlagen wissenschaftliche Methode Die Analyse offener äquifinaler (auf ein Ziel gerichteter) Systeme ermöglichte eine breite Anwendung der Ideen der Thermodynamik, Kybernetik und physikalischen Chemie in der Biologie. Seine Ideen fanden Anwendung in der Medizin, Psychiatrie und anderen angewandten Disziplinen. Als einer der Pioniere des Systemansatzes hat der Wissenschaftler den ersten verallgemeinerten Systembegriff in der modernen Wissenschaft vorgelegt, dessen Aufgaben darin bestehen, einen mathematischen Apparat zur Beschreibung verschiedener Arten von Systemen zu entwickeln, die Isomorphie von Gesetzen in verschiedenen Bereichen zu etablieren Wissen und die Suche nach Mitteln zur Integration von Wissenschaft („ Allgemeine Theorie Systeme", 1968). Diese Aufgaben wurden jedoch nur in Bezug auf bestimmte Arten von offenen biologischen Systemen realisiert.

  Der Begründer der Theorie der Kontrolle in lebenden Objekten ist N. Wiener. Im Mittelpunkt seiner Ideen steht das Prinzip der Selbstregulierung – automatische Aufrechterhaltung der Konstanz oder Änderung nach dem geforderten Gesetz des regulierten Parameters. Lange vor N. Wiener und W. Kennon wurde die Idee der automatischen Steuerung jedoch von I.M. Sechenov: „... im tierischen Körper können Regulatoren nur automatisch sein, d.h. durch veränderte Zustände im Zustand oder Ablauf der Maschine (Organismus) in Aktion gesetzt werden und Aktivitäten entwickeln, durch die diese Unregelmäßigkeiten beseitigt werden. Dieser Satz weist auf die Notwendigkeit von sowohl direkt als auch hin Rückmeldung zugrunde liegende Selbstregulierung.

  Die Idee der Selbstregulierung in biologischen Systemen wurde von L. Bertalanffy vertieft und weiterentwickelt, der ein biologisches System als „eine geordnete Menge miteinander verbundener Elemente“ verstand. Er betrachtete auch den allgemeinen biophysikalischen Mechanismus der Homöostase im Zusammenhang mit offenen Systemen. Basierend auf den theoretischen Ideen von L. Bertalanffy in der Biologie hat sich eine neue Richtung entwickelt, genannt systemischer Ansatz. Die Ansichten von L. Bertalanffy wurden von V.N. Novoseltsev, der das Problem der Homöostase als die Aufgabe darstellte, die Flüsse von Materie und Energie zu kontrollieren, was offenes System Austausch mit der Umwelt.

  Der erste Versuch, die Homöostase zu modellieren und zu etablieren mögliche Mechanismen Management gehört W.R. Aschby. Er entwarf ein künstliches selbstregulierendes Gerät namens „Homeostat“. Homöostat U.R. Ashby war ein System potentiometrischer Schaltungen und reproduzierte nur die funktionalen Aspekte des Phänomens. Dieses Modell konnte die Essenz der Prozesse, die der Homöostase zugrunde liegen, nicht angemessen widerspiegeln.

  Der nächste Schritt in der Entwicklung der Homöostatika wurde von S. Beer gemacht, der auf zwei neue grundlegende Punkte hinwies: das hierarchische Prinzip des Aufbaus homöostatischer Systeme zur Verwaltung komplexer Objekte und das Prinzip der Überlebensfähigkeit. S. Beer versuchte, bestimmte homöostatische Prinzipien in der praktischen Entwicklung organisierter Kontrollsysteme anzuwenden, deckte einige kybernetische Analogien zwischen einem lebenden System und einer komplexen Produktion auf.

  Eine qualitativ neue Phase in der Entwicklung dieser Richtung kam nach der Erstellung eines formalen Homöostatmodells durch Yu.M. Gorski. Seine Ansichten wurden unter dem Einfluss der wissenschaftlichen Ideen von G. Selye geformt, der argumentierte, dass „... wenn es möglich ist, Widersprüche in Modelle aufzunehmen, die die Arbeit lebender Systeme widerspiegeln, und sogar gleichzeitig zu verstehen, warum die Natur, Lebewesen zu erschaffen, diesen Weg gegangen ist, wird dies ein neuer Durchbruch in die Geheimnisse des Lebendigen mit einem großen praktischen Output.

  Physiologische Homöostase

  Die physiologische Homöostase wird vom autonomen und somatischen Nervensystem aufrechterhalten, einem Komplex humoral-hormoneller und ionischer Mechanismen, aus denen das physikalisch-chemische System des Körpers besteht, sowie vom Verhalten, bei dem sowohl erbliche Formen als auch erworbene individuelle Erfahrungen eine Rolle spielen ist toll.

  Die Idee der führenden Rolle des autonomen Nervensystems, insbesondere seiner sympathoadrenalen Abteilung, wurde in den Arbeiten von E. Gelgorn, B.R. Hess, W. Kennon, LA Orbeli, A.G. Ginetsinsky und andere Die organisierende Rolle des Nervensystems (das Prinzip des Nervismus) liegt der russischen physiologischen Schule von I.P. Pavlova, I.M. Sechenov, A.D. Speransky.

  Humoral-hormonelle Theorien (das Prinzip des Humoralismus) wurden im Ausland in den Arbeiten von G. Dale, O. Levy, G. Selye, C. Sherrington und anderen entwickelt. großartige Aufmerksamkeit Russische Wissenschaftler I.P. Razenkov und L.S. Stern.

  angesammelt kolossal Faktenmaterial, das verschiedene Erscheinungsformen der Homöostase in lebenden, technischen, sozialen und ökologischen Systemen beschreibt, erfordert Studium und Betrachtung von einem einheitlichen methodischen Standpunkt aus. Die vereinheitlichende Theorie, die in der Lage war, all die verschiedenen Ansätze zum Verständnis der Mechanismen und Erscheinungsformen der Homöostase zu kombinieren, war Funktionale Systemtheorie erstellt von P. K. Anochin. Dabei orientierte sich der Wissenschaftler an den Vorstellungen von N. Wiener zu selbstorganisierenden Systemen.

  

  Zeitgenössisch wissenschaftliches Wissenüber die Homöostase des Gesamtorganismus basiert darauf, sie als freundliche und koordinierte selbstregulierende Aktivität verschiedener Funktionssysteme zu verstehen, die durch quantitative und qualitative Änderungen ihrer Parameter während physiologischer, physikalischer und chemischer Prozesse gekennzeichnet ist.

  Der Mechanismus zur Aufrechterhaltung der Homöostase ähnelt einem Pendel (Waage). Zunächst sollte das Zytoplasma der Zelle eine konstante Zusammensetzung haben - Homöostase der 1. Stufe (siehe Diagramm). Dies wird durch die Mechanismen der Homöostase der 2. Stufe gewährleistet - zirkulierende Flüssigkeiten, die innere Umgebung. Im Gegenzug ist ihre Homöostase damit verbunden Vegetative Systeme Stabilisierung der Zusammensetzung der zugeführten Stoffe, Flüssigkeiten und Gase und Freisetzung von Stoffwechselendprodukten - Stufe 3. So bleiben Temperatur, Wassergehalt und Konzentrationen von Elektrolyten, Sauerstoff und Kohlendioxid, die Menge an Nährstoffen und ausgeschiedenen Stoffwechselprodukten erhalten auf einem relativ konstanten Niveau.

  Der vierte Schritt zur Aufrechterhaltung der Homöostase ist das Verhalten. Neben sinnvollen Reaktionen umfasst es Emotionen, Motivationen, Gedächtnis und Denken. Die vierte Stufe interagiert aktiv mit der vorherigen, baut darauf auf und beeinflusst sie. Bei Tieren drückt sich das Verhalten in der Wahl von Nahrung, Futterplätzen, Nistplätzen, täglichen und saisonalen Wanderungen usw. aus, deren Essenz der Wunsch nach Frieden ist, die Wiederherstellung eines gestörten Gleichgewichts.

  Homöostase ist also:

  1) der Zustand der inneren Umgebung und ihrer Eigenschaften;
  2) eine Reihe von Reaktionen und Prozessen, die die Konstanz der inneren Umgebung aufrechterhalten;
  3) die Fähigkeit des Organismus, Veränderungen in der Umwelt zu widerstehen;
  4) die Bedingung für Existenz, Freiheit und Unabhängigkeit des Lebens: „Die Beständigkeit der inneren Umwelt ist die Bedingung für ein freies Leben“ (K. Bernard).

  Da das Konzept der Homöostase in der Biologie von zentraler Bedeutung ist, sollte es beim Studium aller Schulfächer erwähnt werden: „Botanik“, „Zoologie“, „ Allgemeine Biologie“, „Ökologie“. Aber natürlich sollte das Hauptaugenmerk auf die Offenlegung dieses Konzepts im Kurs „Der Mensch und seine Gesundheit“ gelegt werden. Hier Beispielthemen, bei deren Untersuchung die Materialien des Artikels verwendet werden können. „Organe. Organsysteme, der Organismus als Ganzes. "Nervöse und humorale Regulation von Funktionen im Körper". „Die innere Umgebung des Körpers. Blut, Lymphe, Gewebeflüssigkeit. Zusammensetzung und Eigenschaften des Blutes. "Verkehr". "Atem". Stoffwechsel als Hauptfunktion des Körpers. "Isolation". "Thermoregulierung".