Homöostase

Homöostase, Homöorese, Homöomorphose - Merkmale des Körperzustandes. Das Systemwesen des Organismus manifestiert sich vor allem in seiner Fähigkeit zur Selbstregulation bei sich ständig ändernden Umweltbedingungen. Da alle Organe und Gewebe des Körpers aus Zellen bestehen, von denen jede ein relativ unabhängiger Organismus ist, ist der Zustand interne Umgebung menschlicher Körper ist für seine normale Funktion von großer Bedeutung. Für den menschlichen Körper – ein Landlebewesen – ist die Umwelt die Atmosphäre und die Biosphäre, während er in gewissem Maße mit der Lithosphäre, Hydrosphäre und Noosphäre interagiert. Gleichzeitig die meisten Zellen menschlicher Körper eingetaucht in ein flüssiges Medium, das durch Blut, Lymphe und Interzellularflüssigkeit dargestellt wird. Nur integumentäre Gewebe interagieren direkt mit menschliches Umfeld Umwelt sind alle anderen Zellen von der Außenwelt isoliert, was es dem Körper ermöglicht, die Bedingungen für ihre Existenz weitgehend zu standardisieren. Insbesondere die Fähigkeit, eine konstante Körpertemperatur von etwa 37 °C aufrechtzuerhalten, sorgt für die Stabilität von Stoffwechselprozessen, da alles biochemische Reaktionen, die das Wesen des Stoffwechsels ausmachen, hängen sehr stark von der Temperatur ab. Ebenso wichtig ist es, eine konstante Sauerstoffspannung in den Körperflüssigkeiten aufrechtzuerhalten, Kohlendioxid, die Konzentration verschiedener Ionen usw. BEI normale Bedingungen Existenz, auch während der Anpassung und Aktivität, gibt es kleine Abweichungen solcher Parameter, aber sie werden schnell beseitigt, die innere Umgebung des Körpers kehrt zu einer stabilen Norm zurück. Großer französischer Physiologe des 19. Jahrhunderts. Claude Bernard sagte: „Die Konstanz der inneren Umgebung ist Voraussetzung freies Leben." Die physiologischen Mechanismen, die die Aufrechterhaltung der Konstanz der inneren Umgebung sicherstellen, werden als Homöostase bezeichnet, und das Phänomen selbst, das die Fähigkeit des Körpers widerspiegelt, die innere Umgebung selbst zu regulieren, wird als Homöostase bezeichnet. Dieser Begriff wurde 1932 von W. Cannon eingeführt, einem jener Physiologen des 20. Jahrhunderts, der zusammen mit N. A. Bernstein, P. K. Anokhin und N. Wiener an den Ursprüngen der Wissenschaft der Kontrolle – der Kybernetik – stand. Der Begriff „Homöostase“ wird nicht nur in der physiologischen, sondern auch in der kybernetischen Forschung verwendet, da es sich gerade um die Aufrechterhaltung der Konstanz beliebiger Eigenschaften eines komplexen Systems handelt Hauptziel jede Geschäftsführung.

Ein anderer bemerkenswerter Forscher, K. Waddington, machte darauf aufmerksam, dass der Körper nicht nur die Stabilität seines inneren Zustands, sondern auch die relative Konstanz aufrechterhalten kann dynamische Eigenschaften, also den Ablauf von Prozessen in der Zeit. Dieses Phänomen wurde in Analogie zur Homöostase genannt Homöoresis. Sie ist für einen wachsenden und sich entwickelnden Organismus von besonderer Bedeutung und liegt darin begründet, dass der Organismus in der Lage ist, (natürlich in gewissen Grenzen) den "Entwicklungskanal" im Laufe seiner dynamischen Transformationen aufrechtzuerhalten. Insbesondere wenn das Kind krankheits- bzw starke Verschlechterung Lebensbedingungen, die durch soziale Ursachen (Krieg, Erdbeben usw.) Wenn die Zeit der unerwünschten Ereignisse endet und das Kind angemessene Entwicklungsbedingungen erhält, dann sowohl in Bezug auf Wachstum als auch auf das Niveau funktionale Entwicklung er holt bald seine Altersgenossen ein und unterscheidet sich in Zukunft nicht wesentlich von ihnen. Dies erklärt die Tatsache, dass diejenigen, die in einem frühen Alter unterzogen wurden ernsthafte Krankheit Kinder wachsen oft zu gesunden und proportional gebauten Erwachsenen heran. Homöorese spielt eine entscheidende Rolle sowohl in der Verwaltung ontogenetische Entwicklung und in Anpassungsprozessen. In der Zwischenzeit physiologische Mechanismen Homöorese ist noch nicht gut verstanden.

Die dritte Form der Selbstregulierung ist die Körperkonstanz Homöomorphose - die Fähigkeit, die Invarianz der Form beizubehalten. Diese Eigenschaft ist eher charakteristisch für einen erwachsenen Organismus, da Wachstum und Entwicklung mit der Invarianz der Form unvereinbar sind. Betrachtet man jedoch kurze Zeiträume, insbesondere in Phasen der Wachstumshemmung, so lässt sich bei Kindern die Fähigkeit zur Homöomorphose nachweisen. Wir sprechen über die Tatsache, dass im Körper ein kontinuierlicher Generationswechsel seiner konstituierenden Zellen stattfindet. Zellen leben nicht lange (die einzige Ausnahme ist Nervenzellen): Die normale Lebensdauer von Körperzellen beträgt Wochen oder Monate. Trotzdem wiederholt jede neue Generation von Zellen fast genau die Form, Größe, Lage und dementsprechend funktionelle Eigenschaften die Vorgängergeneration. Spezielle physiologische Mechanismen verhindern signifikante Veränderungen des Körpergewichts bei Hunger- oder Überernährungsbedingungen. Insbesondere während des Hungerns nimmt die Verdaulichkeit stark zu. Nährstoffe, und beim übermäßigen Essen, im Gegenteil, Großer Teil Proteine, Fette und Kohlenhydrate aus der Nahrung werden ohne Nutzen für den Körper „verbrannt“. Es wurde bewiesen (N.A. Smirnova), dass bei einem Erwachsenen scharfe und signifikante Veränderungen des Körpergewichts (hauptsächlich aufgrund der Fettmenge) in jede Richtung sichere Anzeichen für einen Zusammenbruch der Anpassung, Überbeanspruchung und eine Funktionsstörung des Körpers sind . Der Körper des Kindes wird in Zeiten des schnellsten Wachstums besonders empfindlich gegenüber äußeren Einflüssen. Die Verletzung der Homöomorphose ist das gleiche ungünstige Zeichen wie die Verletzung der Homöostase und Homöorese.

Das Konzept der biologischen Konstanten. Der Körper ist ein Komplex aus einer Vielzahl verschiedenster Substanzen. Bei der Vitalaktivität von Körperzellen kann sich die Konzentration dieser Substanzen erheblich ändern, was eine Veränderung der inneren Umgebung bedeutet. Es wäre undenkbar, wenn die Kontrollsysteme des Körpers gezwungen wären, die Konzentration all dieser Substanzen zu überwachen, d.h. haben viele Sensoren (Rezeptoren), analysieren kontinuierlich Aktuellen Zustand Managemententscheidungen treffen und deren Wirksamkeit überwachen. Weder Informationen noch Energieressourcen der Organismus würde für ein solches Regime der Kontrolle aller Parameter nicht ausreichen. Daher beschränkt sich der Körper auf die Überwachung einer relativ kleinen Anzahl der wichtigsten Indikatoren, die im Interesse des Wohlbefindens auf einem relativ konstanten Niveau gehalten werden müssen. absolute Mehrheit Körperzellen. Diese am strengsten homöostatischen Parameter werden so zu "biologischen Konstanten", und ihre Invarianz wird durch manchmal ziemlich signifikante Schwankungen anderer Parameter sichergestellt, die nicht zur Kategorie der homöostatischen gehören. Daher können sich die Hormonspiegel, die an der Regulierung der Homöostase beteiligt sind, im Blut um das Zehnfache ändern, je nach Zustand der inneren Umgebung und Exposition externe Faktoren. Gleichzeitig ändern sich die homöostatischen Parameter nur um 10-20%.

Die wichtigsten biologischen Konstanten. Zu den wichtigsten biologischen Konstanten, für deren Aufrechterhaltung auf relativ unverändertem Niveau, verschiedene physiologische Systeme Organismus genannt werden soll Körpertemperatur, Blutzuckerspiegel, Gehalt an H+-Ionen in Körperflüssigkeiten, Teilspannung Sauerstoff und Kohlendioxid im Gewebe.

Krankheit als Symptom oder Folge von Homöostasestörungen. Fast alle menschlichen Krankheiten sind mit einer Verletzung der Homöostase verbunden. So zum Beispiel für viele Infektionskrankheiten, und auch in dem Fall entzündliche Prozesse, Temperaturhomöostase ist im Körper stark gestört: Fieber (Fieber), manchmal lebensbedrohlich, tritt auf. Der Grund für eine solche Verletzung der Homöostase kann sowohl in den Merkmalen der neuroendokrinen Reaktion als auch in Verletzungen der Aktivität peripherer Gewebe liegen. In diesem Fall ist die Manifestation der Krankheit - Fieber - eine Folge einer Verletzung der Homöostase.

Üblicherweise gehen fieberhafte Zustände mit Azidose einher - einer Störung des Säure-Basen-Gleichgewichts und einer Verschiebung der Reaktion von Körperflüssigkeiten auf die saure Seite. Azidose ist auch charakteristisch für alle Krankheiten, die mit einer Verschlechterung des Herz-Kreislauf-Systems einhergehen Atmungssysteme(Erkrankungen des Herzens und der Blutgefäße, entzündliche und allergische Läsionen des bronchopulmonalen Systems usw.). Azidose begleitet oft die ersten Lebensstunden eines Neugeborenen, insbesondere wenn die normale Atmung nicht unmittelbar nach der Geburt eingesetzt hat. Um diesen Zustand zu beseitigen, wird das Neugeborene in eine spezielle Kammer mit hohem Sauerstoffgehalt gelegt. Eine metabolische Azidose mit starker Muskelanstrengung kann bei Menschen jeden Alters auftreten und äußert sich in Atemnot und vermehrtem Schwitzen sowie Muskelschmerzen. Nach Beendigung der Arbeit kann der Zustand der Azidose je nach Ermüdungsgrad, Fitness und Wirksamkeit homöostatischer Mechanismen einige Minuten bis 2-3 Tage andauern.

Sehr gefährliche Krankheiten, die zu einer Verletzung der Wasser-Salz-Homöostase führen, wie Cholera, bei der dem Körper eine große Menge Wasser entzogen wird und Gewebe ihre funktionellen Eigenschaften verlieren. Viele Nierenerkrankungen führen auch zu einer Verletzung der Wasser-Salz-Homöostase. Als Folge einiger dieser Krankheiten kann sich eine Alkalose entwickeln - ein übermäßiger Anstieg der Konzentration alkalischer Substanzen im Blut und ein Anstieg des pH-Werts (Verschiebung zur alkalischen Seite).

In einigen Fällen geringfügig, aber längere Verstöße Homöostase kann zur Entwicklung bestimmter Krankheiten führen. Es gibt also Hinweise darauf, dass der übermäßige Verzehr von Zucker und anderen Kohlenhydratquellen, die die Glukosehomöostase stören, zu einer Schädigung der Bauchspeicheldrüse führt, wodurch eine Person Diabetes entwickelt. Gefährlich ist auch der übermäßige Verzehr von Speise- und anderen Mineralsalzen, scharfen Gewürzen etc., die die Belastung des Ausscheidungssystems erhöhen. Die Nieren werden möglicherweise nicht mit der Fülle von Substanzen fertig, die aus dem Körper entfernt werden müssen, was zu einer Verletzung der Wasser-Salz-Homöostase führt. Eine seiner Manifestationen ist Ödem - die Ansammlung von Flüssigkeit in den Weichteilen des Körpers. Die Ursache für Ödeme liegt meist entweder in der Insuffizienz des Herz-Kreislauf-Systems, oder bei Verletzungen der Nieren und infolgedessen des Mineralstoffwechsels.

Homöostase ist die Fähigkeit des menschlichen Körpers, sich an veränderte Bedingungen der äußeren und inneren Umgebung anzupassen. 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 Umweltschützer oft auf die Ausgewogenheit Außenumgebung. 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 eine wichtige Rolle im täglichen Leben, und der zulässige Grad der Veränderung 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 ausgesetzt Unterschiedliche Faktoren Umwelt, aber in Ordnung für die wichtigsten 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

Diese Art der Homöostase ist für die Aufrechterhaltung verantwortlich optimaler Zustand Wichtigste Vitalfunktionen:

• Körpertemperatur.
• Blutdruck.
• Verdauungsstabilität.

Das Immunsystem, das endokrine System und das Nervensystem sind für sein reibungsloses Funktionieren verantwortlich. 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 der inneren Organe des menschlichen Körpers wiederherzustellen und zu heilen. Das sind diese Mechanismen richtige Arbeit dem Körper ermöglichen, sich von einer Krankheit oder Verletzung zu erholen.

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 von Allgemeine Gesundheit eines Menschen ermöglichen die Mechanismen der Homöostase die Anpassung an neue Lebensbedingungen. 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.

Unter Bedingungen erhöhte Temperatur der Person wird heiß und sie beginnt zu schwitzen. 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.
• Überwachen Sie Ihre Ernährung, überladen Sie sich nicht mit schwerem Essen, vermeiden Sie gedankenlosen Hunger, der dies zulässt Verdauungstrakt einfacher, Ihre Arbeit zu erledigen.
• Wählen Sie geeignete Vitaminkomplexe, um die Auswirkungen saisonaler Wetteränderungen zu reduzieren.

wachsame Haltung gegenüber eigene Gesundheit hilft homöostatischen Prozessen, rechtzeitig und korrekt auf Veränderungen zu reagieren.

Im Organismus höherer Tiere sind Anpassungen entwickelt worden, die vielen Einflüssen der äußeren Umgebung entgegenwirken und relativ konstante Bedingungen für die Existenz von Zellen schaffen. Dies ist lebensnotwendig für den gesamten Organismus. Wir veranschaulichen dies anhand von Beispielen. Die Körperzellen von Warmblütern, also Tieren mit konstanter Körpertemperatur, funktionieren normalerweise nur innerhalb enger Temperaturgrenzen (beim Menschen innerhalb von 36-38 °). Eine Temperaturverschiebung über diese Grenzen hinaus führt zu einer Störung der Zellaktivität. Gleichzeitig kann der Körper von warmblütigen Tieren normalerweise mit viel größeren Schwankungen in der Temperatur der äußeren Umgebung existieren. Zum Beispiel, Eisbär kann bei einer Temperatur von - 70 ° und + 20-30 ° leben. Dies liegt daran, dass im gesamten Organismus der Wärmeaustausch mit der Umgebung geregelt ist, also die Wärmeerzeugung (Intensität, Chemische Prozesse bei Wärmefreisetzung) und Wärmeübertragung. Bei einer niedrigen Umgebungstemperatur steigt also die Wärmeerzeugung und die Wärmeübertragung nimmt ab. Daher wird bei Schwankungen der Außentemperatur (innerhalb bestimmter Grenzen) die Konstanz der Körpertemperatur aufrechterhalten.

Die Funktionen der Körperzellen sind aufgrund der Konstanz des Elektrolyt- und Wassergehalts in den Zellen nur bei relativ konstantem osmotischem Druck normal. Änderungen des osmotischen Drucks - seine Abnahme oder Zunahme - führen zu scharfen Verletzungen der Funktionen und der Struktur von Zellen. Der Organismus als Ganzes kann sowohl bei übermäßiger Wasseraufnahme als auch bei Wasserentzug sowie bei großen und geringen Salzmengen in der Nahrung einige Zeit bestehen. Dies ist auf das Vorhandensein von Anpassungen im Körper zurückzuführen, die zur Aufrechterhaltung beitragen
Konstanz der Menge an Wasser und Elektrolyten im Körper. Bei übermäßiger Wasseraufnahme werden erhebliche Mengen schnell über die Ausscheidungsorgane (Nieren, Schweißdrüsen, Haut) und bei Wassermangel im Körper zurückgehalten. Ebenso regulieren die Ausscheidungsorgane den Gehalt an Elektrolyten im Körper: Sie leiten überschüssige Mengen schnell ab oder halten sie bei unzureichender Salzzufuhr in den Körperflüssigkeiten.

Die Konzentration einzelner Elektrolyte in Blut und Gewebeflüssigkeit einerseits und im Protoplasma von Zellen andererseits ist unterschiedlich. Das Blut und die Gewebeflüssigkeit enthalten mehr Natriumionen, und das Protoplasma der Zellen enthält mehr Kaliumionen. Der Unterschied in der Ionenkonzentration innerhalb und außerhalb der Zelle wird durch einen speziellen Mechanismus erreicht, der Kaliumionen in der Zelle hält und verhindert, dass sich Natriumionen in der Zelle ansammeln. Dieser Mechanismus, dessen Natur noch nicht klar ist, wird als Natrium-Kalium-Pumpe bezeichnet und ist mit dem Prozess des Zellstoffwechsels verbunden.

Körperzellen reagieren sehr empfindlich auf Konzentrationsverschiebungen von Wasserstoffionen. Eine Änderung der Konzentration dieser Ionen in die eine oder andere Richtung stört die Vitalaktivität der Zellen stark. Das innere Milieu des Körpers ist durch eine konstante Konzentration von Wasserstoffionen gekennzeichnet, die vom Vorhandensein sogenannter Puffersysteme in Blut und Gewebeflüssigkeit (S. 48) und von der Aktivität der Ausscheidungsorgane abhängt. Mit zunehmendem Gehalt an Säuren oder Laugen im Blut werden diese schnell aus dem Körper ausgeschieden und auf diese Weise wird die Konzentration von Wasserstoffionen in der inneren Umgebung konstant gehalten.

Zellen, insbesondere Nervenzellen, reagieren sehr empfindlich auf Veränderungen des Blutzuckers, eines wichtigen Nährstoffs. Daher ist die Konstanz des Zuckergehalts im Blut von großer Bedeutung für den Lebensprozess. Es wird dadurch erreicht, dass bei einem Anstieg des Blutzuckerspiegels in Leber und Muskulatur daraus ein in den Zellen abgelagertes Polysaccharid, Glykogen, synthetisiert und bei einem Abfall des Blutzuckerspiegels Glykogen in den Zellen abgebaut wird Leber und Muskeln und Traubenzucker wird ins Blut abgegeben.

Dauerhaftigkeit chemische Zusammensetzung und physikalisch-chemischen Eigenschaften der inneren Umgebung ist ein wichtiges Merkmal von Organismen höherer Tiere. Um diese Konstanz zu bezeichnen, schlug W. Cannon einen weit verbreiteten Begriff vor - Homöostase. Der Ausdruck der Homöostase ist das Vorhandensein einer Reihe von biologischen Konstanten, d. h. stabilen quantitativen Indikatoren, die charakterisieren normale Vorraussetzungen Organismus. Solche konstanten Werte sind: Körpertemperatur, osmotischer Druck von Blut und Gewebeflüssigkeit, der Gehalt an Natrium-, Kalium-, Calcium-, Chlor- und Phosphorionen sowie Proteinen und Zucker, die Konzentration an Wasserstoffionen und einige andere.

In Anbetracht der Konstanz der Zusammensetzung, der physikalisch-chemischen und biologischen Eigenschaften der inneren Umgebung sollte betont werden, dass sie nicht absolut, sondern relativ und dynamisch ist. Diese Konstanz wird durch die kontinuierlich durchgeführte Arbeit einer Reihe von Organen und Geweben erreicht, wodurch die Veränderungen in der Zusammensetzung und den physikalisch-chemischen Eigenschaften der inneren Umgebung, die unter dem Einfluss von Änderungen in der äußeren Umgebung und als Folge davon auftreten die vitale Aktivität des Organismus wird eingeebnet.

Die Rolle verschiedener Organe und ihrer Systeme bei der Aufrechterhaltung der Homöostase ist unterschiedlich. So sorgt das Verdauungssystem dafür, dass die Nährstoffe in der Form ins Blut gelangen, in der sie von den Körperzellen verwertet werden können. Das Kreislaufsystem führt aus kontinuierliche Bewegung Blut und Transport verschiedene Substanzen im Körper, wodurch die im Körper selbst gebildeten Nährstoffe, Sauerstoff und verschiedene chemische Verbindungen in die Zellen gelangen und die von den Zellen freigesetzten Zerfallsprodukte, einschließlich Kohlendioxid, zu den Organen übertragen werden, die sie aus dem Körper entfernen Karosserie. Die Atmungsorgane versorgen das Blut mit Sauerstoff und entfernen Kohlendioxid aus dem Körper. Die Leber und eine Reihe anderer Organe führen eine beträchtliche Anzahl chemischer Umwandlungen durch - die Synthese und den Abbau vieler Chemische Komponenten wichtig für das Leben der Zellen. Die Ausscheidungsorgane – Nieren, Lunge, Schweißdrüsen, Haut – entfernen die Endprodukte des Abbaus organischer Substanzen aus dem Körper und sorgen für einen konstanten Gehalt an Wasser und Elektrolyten im Blut und damit in der Gewebeflüssigkeit und in den Zellen der Körper.

Das Nervensystem spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Homöostase. reagiert auf diverse Änderungenäußeren oder inneren Umgebung reguliert es die Tätigkeit von Organen und Systemen so, dass auftretende oder auftretende Verschiebungen und Störungen im Körper verhindert und ausgeglichen werden.

Dank der Entwicklung von Anpassungen, die die relative Konstanz der inneren Umgebung des Körpers gewährleisten, sind seine Zellen weniger anfällig für die sich ändernden Einflüsse der äußeren Umgebung. Laut Cl. Bernard, "die Beständigkeit der inneren Umgebung ist eine Bedingung für ein freies und unabhängiges Leben."

Homöostase hat gewisse Grenzen. Wenn sich der Körper, insbesondere über längere Zeit, in Bedingungen aufhält, die sich erheblich von denen unterscheiden, an die er angepasst ist, wird die Homöostase gestört und es können Verschiebungen auftreten, die mit dem normalen Leben nicht vereinbar sind. Bei einer signifikanten Änderung der Außentemperatur sowohl in Richtung ihres Anstiegs als auch in Richtung ihres Abfalls kann die Körpertemperatur steigen oder fallen, und es kann zu einer Überhitzung oder Abkühlung des Körpers kommen, die zum Tod führt. Ebenso wird bei einer erheblichen Einschränkung der Aufnahme von Wasser und Salzen in den Körper oder einem vollständigen Entzug dieser Substanzen nach einiger Zeit die relative Konstanz der Zusammensetzung und der physikalisch-chemischen Eigenschaften des inneren Milieus gestört und das Leben hört auf.

Ein hohes Maß an Homöostase tritt nur in bestimmten Stadien der Art auf und individuelle Entwicklung. Die niederen Tiere haben keine ausreichend entwickelten Anpassungen, um die Einflüsse von Veränderungen in der äußeren Umgebung zu mildern oder zu eliminieren. So bleibt beispielsweise die relative Konstanz der Körpertemperatur (Homöothermie) nur bei Warmblütern erhalten. Bei den sogenannten Kaltblütern liegt die Körpertemperatur nahe an der Temperatur der äußeren Umgebung und stellt diese dar Variable(Poikilothermie). Ein neugeborenes Tier hat keine solche Konstanz der Körpertemperatur, Zusammensetzung und Eigenschaften der inneren Umgebung wie in einem erwachsenen Organismus.

Schon kleine Verletzungen der Homöostase führen zur Pathologie und damit zur Bestimmung relativ konstanter physiologischer Parameter wie Körpertemperatur, Blutdruck, Zusammensetzung, physikalisch-chemischer u biologische Eigenschaften Blut usw. ist von großem diagnostischem Wert.

Wie Sie wissen, ist eine lebende Zelle ein mobiles, sich selbst regulierendes System. Seine interne Organisation wird durch aktive Prozesse unterstützt, die darauf abzielen, Verschiebungen zu begrenzen, zu verhindern oder zu beseitigen, die durch verschiedene Einflüsse aus der Umgebung und dem internen Umfeld verursacht werden. Die Fähigkeit, nach einer Abweichung von einem bestimmten Durchschnittswert, verursacht durch den einen oder anderen "Störfaktor", in den ursprünglichen Zustand zurückzukehren, ist die Haupteigenschaft der Zelle. Der vielzellige Organismus ist ganzheitliche Organisation, zelluläre Elemente die auf Leistung spezialisiert sind verschiedene Funktionen. Die Interaktion innerhalb des Körpers erfolgt durch komplexe regulatorische, koordinierende und korrelierende Mechanismen unter Beteiligung von nervösen, humoralen, metabolischen und anderen Faktoren. Viele einzelne Mechanismen, die intra- und interzelluläre Beziehungen regulieren, haben teilweise gegensätzliche (antagonistische) Wirkungen, die sich gegenseitig ausgleichen. Dies führt zur Etablierung eines beweglichen physiologischen Hintergrunds (physiologisches Gleichgewicht) im Körper und ermöglicht es dem lebenden System, trotz Veränderungen in relativer dynamischer Konstanz zu bleiben Umgebung und Verschiebungen, die im Lebensprozess des Organismus auftreten.

Der Begriff „Homöostase“ wurde 1929 von dem Physiologen W. Cannon vorgeschlagen, der dies glaubte physiologische Prozesse, die die Stabilität im Körper erhalten, sind so komplex und vielfältig, dass es ratsam ist, sie unter dem Oberbegriff Homöostase zusammenzufassen. K. Bernard schrieb jedoch bereits 1878, dass alle Lebensprozesse nur ein Ziel haben - die Konstanz der Lebensbedingungen in unserer inneren Umgebung aufrechtzuerhalten. Ähnliche Aussagen finden sich in den Arbeiten vieler Forscher des 19. und der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts. (E. Pfluger, S. Richet, L. A. Fredericq, I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, K. M. Bykov und andere). Die Werke von L.S. Stern (mit Mitarbeitern), gewidmet der Rolle von Barrierefunktionen, die die Zusammensetzung und Eigenschaften der Mikroumgebung von Organen und Geweben regulieren.

Die eigentliche Idee der Homöostase entspricht nicht dem Konzept eines stabilen (nicht schwankenden) Gleichgewichts im Körper - das Prinzip des Gleichgewichts ist nicht auf komplexe physiologische und biochemische Prozesse anwendbar, die in lebenden Systemen ablaufen. Es ist auch falsch, die Homöostase rhythmischen Schwankungen in der inneren Umgebung entgegenzusetzen. Homöostase ein weiten Sinne behandelt die Themen zyklischer und Phasenablauf von Reaktionen, Kompensation, Regulation und Selbstregulation physiologischer Funktionen, die Dynamik der gegenseitigen Abhängigkeit von nervösen, humoralen und anderen Komponenten des Regulationsprozesses. Die Grenzen der Homöostase können starr und plastisch sein, variieren je nach individuellem Alter, Geschlecht, sozialen, beruflichen und anderen Bedingungen.

Von besonderer Bedeutung für das Leben des Organismus ist nach W. Cannon die Konstanz der Zusammensetzung des Blutes - der flüssigen Grundlage des Körpers (flüssige Matrix). Die Stabilität seiner aktiven Reaktion (pH), der osmotische Druck, das Verhältnis der Elektrolyte (Natrium, Calcium, Chlor, Magnesium, Phosphor), der Glukosegehalt, die Anzahl der gebildeten Elemente usw. sind gut bekannt. So geht beispielsweise der Blut-pH-Wert in der Regel nicht über 7,35-7,47 hinaus. Auch schwere Störungen des Säure-Basen-Stoffwechsels mit einer Pathologie der Säureansammlung in der Gewebsflüssigkeit, beispielsweise bei diabetischer Azidose, wirken sich kaum aus aktive Reaktion Blut. Obwohl der osmotische Druck von Blut und Gewebeflüssigkeit aufgrund der ständigen Zufuhr von osmotisch aktiven Produkten des interstitiellen Stoffwechsels ständigen Schwankungen unterliegt, bleibt er auf einem bestimmten Niveau und ändert sich nur bei einigen schweren pathologischen Zuständen.

Die Aufrechterhaltung eines konstanten osmotischen Drucks ist von größter Bedeutung für den Wasserstoffwechsel und die Aufrechterhaltung des Ionengleichgewichts im Körper (siehe Wasser-Salz-Stoffwechsel). Die größte Konstanz ist die Konzentration von Natriumionen in der inneren Umgebung. Auch der Gehalt an anderen Elektrolyten schwankt in engen Grenzen. Verfügbarkeit eine große Anzahl Osmorezeptoren in Geweben und Organen, einschließlich der zentralen Nervenformationen(Hypothalamus, Hippocampus) und ein abgestimmtes System von Regulatoren des Wasserstoffwechsels und der Ionenzusammensetzung ermöglicht es dem Körper, Verschiebungen des osmotischen Blutdrucks, die beispielsweise auftreten, wenn Wasser in den Körper eingebracht wird, schnell zu beseitigen.

Obwohl Blut die allgemeine innere Umgebung des Körpers darstellt, kommen die Zellen von Organen und Geweben nicht direkt damit in Kontakt.

BEI mehrzellige Organismen Jedes Organ hat seine eigene innere Umgebung (Mikroumgebung), die seiner strukturellen und funktionale Merkmale, und der normale Zustand der Organe hängt von der chemischen Zusammensetzung, physikalisch-chemischen, biologischen und anderen Eigenschaften dieser Mikroumgebung ab. Seine Homöostase wird durch den Funktionszustand histohämatischer Barrieren und deren Durchlässigkeit in den Richtungen Blut→Gewebeflüssigkeit, Gewebeflüssigkeit→Blut bestimmt.

Von besonderer Bedeutung ist die Konstanz des internen Umfelds für die Aktivitäten der Zentrale nervöses System: Bereits geringfügige chemische und physikalisch-chemische Verschiebungen, die in Liquor, Glia und Perizellularräumen auftreten, können den Ablauf von Lebensvorgängen in einzelnen Neuronen oder in deren Ensembles stark stören. Ein komplexes homöostatisches System, einschließlich verschiedener neurohumoraler, biochemischer, hämodynamischer und anderer Regulationsmechanismen, ist das System zur Gewährleistung des optimalen Niveaus Blutdruck. In diesem Fall wird die Obergrenze des arteriellen Druckniveaus durch die Funktionalität der Barorezeptoren des Gefäßsystems des Körpers bestimmt, und die Untergrenze wird durch den Bedarf des Körpers an der Blutversorgung bestimmt.

Zu den vollkommensten homöostatischen Mechanismen im Körper höherer Tiere und Menschen gehören die Prozesse der Thermoregulation; bei homoiothermen Tieren höchstens Temperaturschwankungen in den inneren Körperteilen abrupte Änderungen Umgebungstemperaturen zehntel Grad nicht überschreiten.

Verschiedene Forscher erklären die Mechanismen allgemeiner biologischer Natur, die der Homöostase zugrunde liegen, auf unterschiedliche Weise. So maß W. Cannon dem höheren Nervensystem besondere Bedeutung zu, L. A. Orbeli betrachtete die adaptiv-trophische Funktion des sympathischen Nervensystems als einen der führenden Faktoren der Homöostase. Die organisierende Rolle des Nervenapparates (das Prinzip des Nervismus) liegt weithin zugrunde berühmte Aufführungenüber die Essenz der Prinzipien der Homöostase (I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, A. D. Speransky und andere). Allerdings weder das vorherrschende Prinzip (A. A. Ukhtomsky), noch die Theorie der Barrierefunktionen (L. S. Stern), noch das allgemeine Anpassungssyndrom (G. Selye), noch die Theorie funktionale Systeme(P. K. Anokhin), noch die hypothalamische Regulation der Homöostase (N. I. Grashchenkov) und viele andere Theorien lösen das Problem der Homöostase nicht vollständig.

In einigen Fällen wird das Konzept der Homöostase nicht ganz richtig verwendet, um isoliert zu erklären physiologische Bedingungen, Prozesse und sogar gesellschaftliche Erscheinungen. So tauchten in der Literatur die Begriffe "immunologisch", "Elektrolyt", "systemisch", "molekular", "physiko-chemisch", "genetische Homöostase" und dergleichen auf. Es wurde versucht, das Problem der Homöostase auf das Prinzip der Selbstregulation zu reduzieren. Ein Beispiel für die Lösung des Problems der Homöostase aus Sicht der Kybernetik ist Ashbys Versuch (W. R. Ashby, 1948), ein selbstregulierendes Gerät zu entwerfen, das die Fähigkeit lebender Organismen simuliert, das Niveau bestimmter Mengen innerhalb physiologisch akzeptabler Grenzen zu halten. Einige Autoren betrachten das innere Umfeld des Körpers als ein komplexes Kettensystem mit vielen "aktiven Inputs" ( innere Organe) und individuelle physiologische Parameter (Durchblutung, Blutdruck, Gasaustausch usw.), deren Wert jeweils durch die Aktivität der "Inputs" bestimmt wird.

In der Praxis stehen Forscher und Kliniker vor der Frage, die adaptiven (adaptiven) oder kompensatorischen Fähigkeiten des Körpers, ihre Regulation, Stärkung und Mobilisierung zu beurteilen und die Reaktionen des Körpers auf störende Einflüsse vorherzusagen. Einige Zustände vegetativer Instabilität, die durch Insuffizienz, Überschuss oder Unzulänglichkeit von Regulationsmechanismen verursacht werden, gelten als „Krankheiten der Homöostase“. Mit einer gewissen Konventionalität können sie funktionelle Störungen der normalen Aktivität des Körpers umfassen, die mit seiner Alterung und erzwungenen Umstrukturierung verbunden sind biologische Rhythmen, einige Phänomene der vegetativen Dystonie, hyper- und hypokompensatorische Reaktivität während Stress und extreme Belichtung usw.

Um den Zustand der homöostatischen Mechanismen in Fiziol zu beurteilen. Experiment und in einem Keil, Übung werden verschiedene dosierte Funktionstests (Kälte, Thermo, Adrenalin, Insulin, Mezaton und andere) mit Bestimmung im Blut und Urin einer Parität von biologisch aktiven Stoffen (Hormone, Mediatoren, Metaboliten) und so weiter verwendet.

Biophysikalische Mechanismen der Homöostase

Biophysikalische Mechanismen der Homöostase. Homöostase ist aus Sicht der chemischen Biophysik ein Zustand, in dem sich alle für Energieumwandlungen im Körper verantwortlichen Prozesse in einem dynamischen Gleichgewicht befinden. Dieser Zustand ist der stabilste und entspricht dem physiologischen Optimum. Ein Organismus und eine Zelle können nach den Konzepten der Thermodynamik existieren und sich an solche Umweltbedingungen anpassen, unter denen es möglich ist, in einem biologischen System einen stationären Ablauf physikalisch-chemischer Prozesse, also eine Homöostase, herzustellen. Die Hauptrolle bei der Etablierung der Homöostase kommt in erster Linie zellulären Membransystemen zu, die für bioenergetische Prozesse verantwortlich sind und die Geschwindigkeit des Eintrags und der Freisetzung von Substanzen durch Zellen regulieren.

Von diesen Positionen aus sind die Hauptursachen der Störung nicht-enzymatische Reaktionen, die für normale Lebensaktivitäten ungewöhnlich sind und in Membranen auftreten; in den meisten Fällen dies Kettenreaktionen Oxidation beteiligt freie Radikale in zellulären Phospholipiden produziert. Diese Reaktionen führen zu Schäden Strukturelemente Zellen und Regulationsstörungen. Zu den Faktoren, die Homöostasestörungen verursachen, gehören auch Mittel, die Radikalbildung verursachen – ionisierende Strahlung, infektiöse Toxine, bestimmte Lebensmittel, Nikotin sowie Vitaminmangel und so weiter.

Einer der Hauptfaktoren, die den homöostatischen Zustand und die Funktionen von Membranen stabilisieren, sind Bioantioxidantien, die die Entwicklung von oxidativen Radikalreaktionen hemmen.

Altersmerkmale der Homöostase bei Kindern

Altersmerkmale der Homöostase bei Kindern. Die Konstanz der inneren Umgebung des Körpers und relative Stabilität physikalische und chemische indikatoren in Kindheit sind mit einem ausgeprägten Übergewicht anaboler Stoffwechselvorgänge gegenüber katabolen versehen. Dies ist eine unabdingbare Voraussetzung für das Wachstum und unterscheidet den Körper des Kindes vom Körper des Erwachsenen, in dem sich die Intensität der Stoffwechselvorgänge in einem dynamischen Gleichgewicht befindet. Dabei ist die neuroendokrine Regulation der Homöostase des kindlichen Körpers intensiver als bei Erwachsenen. Jede Altersperiode ist durch spezifische Merkmale der Homöostasemechanismen und ihrer Regulation gekennzeichnet. Daher kommt es bei Kindern viel häufiger als bei Erwachsenen zu schweren Verletzungen der Homöostase, oft lebensbedrohlich. Diese Störungen sind am häufigsten mit der Unreife der homöostatischen Funktionen der Nieren, mit Störungen der Funktionen des Gastrointestinaltrakts oder der Atmungsfunktion der Lunge verbunden.

Das Wachstum des Kindes, ausgedrückt in einer Massenzunahme seiner Zellen, geht mit deutlichen Veränderungen in der Flüssigkeitsverteilung im Körper einher (siehe Wasser-Salz-Stoffwechsel). Die absolute Zunahme des Volumens der extrazellulären Flüssigkeit hinkt der Geschwindigkeit der Gesamtgewichtszunahme hinterher, sodass das relative Volumen der inneren Umgebung, ausgedrückt als Prozentsatz des Körpergewichts, mit dem Alter abnimmt. Diese Abhängigkeit ist im ersten Jahr nach der Geburt besonders ausgeprägt. Bei älteren Kindern nimmt die Änderungsrate des relativen Volumens der extrazellulären Flüssigkeit ab. Das System zur Regelung der Konstanz des Flüssigkeitsvolumens (Volumenregelung) gleicht Abweichungen aus Wasserhaushalt in recht engen Grenzen. Hohe Gewebefeuchtigkeit bei Neugeborenen und Kindern junges Alter bestimmt einen deutlich höheren als bei Erwachsenen den Wasserbedarf des Kindes (pro Körpergewichtseinheit). Wasserverlust oder seine Begrenzung führen schnell zur Entwicklung einer Dehydration aufgrund des extrazellulären Sektors, dh des inneren Milieus. Gleichzeitig sorgen die Nieren - die wichtigsten Exekutivorgane im System der Volumenregulierung - nicht für Wassereinsparungen. Der limitierende Faktor der Regulation ist die Unreife des tubulären Systems der Nieren. Das wichtigste Merkmal neuroendokrine Kontrolle der Homöostase bei Neugeborenen und Kleinkindern ist die relativ hohe Sekretion und renale Ausscheidung von Aldosteron, die hat direkten Einflussüber den Hydratationszustand des Gewebes und die Funktion der Nierentubuli.

Die Regulierung des osmotischen Drucks von Blutplasma und extrazellulärer Flüssigkeit bei Kindern ist ebenfalls begrenzt. Die Osmolarität der inneren Umgebung schwankt mehr als große Auswahl(±50 mosm/l) als bei Erwachsenen ±6 mosm/l). Es ist verbunden mit größer Körperoberfläche pro 1 kg Gewicht und folglich mit stärkeren Wasserverlusten während der Atmung sowie mit der Unreife der Nierenmechanismen der Urinkonzentration bei Kindern. Homöostasestörungen, die sich durch Hyperosmose äußern, treten besonders häufig bei Kindern während der Neugeborenenzeit und in den ersten Lebensmonaten auf; im höheren Alter beginnt die Hypoosmose zu überwiegen, die hauptsächlich mit gastrointestinalen oder nächtlichen Erkrankungen verbunden ist. Weniger untersucht ist die ionische Regulation der Homöostase, die eng mit der Aktivität der Nieren und der Art der Ernährung zusammenhängt.

Früher wurde angenommen, dass der Hauptfaktor, der den Wert des osmotischen Drucks der extrazellulären Flüssigkeit bestimmt, die Konzentration von Natrium ist, aber neuere Studien haben gezeigt, dass es keine enge Korrelation zwischen dem Natriumgehalt im Blutplasma und dem Wert von gibt Gesamtosmotischer Druck in der Pathologie. Die Ausnahme ist die plasmatische Hypertonie. Daher erfordert die homöostatische Therapie durch Verabreichung von Glukose-Salz-Lösungen nicht nur die Überwachung des Natriumgehalts im Serum oder Plasma, sondern auch Änderungen der Gesamtosmolarität der extrazellulären Flüssigkeit. Von großer Bedeutung für die Aufrechterhaltung des gesamten osmotischen Drucks in der inneren Umgebung ist die Konzentration von Zucker und Harnstoff. Der Gehalt dieser osmotisch aktiven Substanzen und ihre Wirkung auf den Wasser-Salz-Stoffwechsel kann bei vielen Krankheitsbildern stark ansteigen. Daher ist es bei Verletzungen der Homöostase erforderlich, die Konzentration von Zucker und Harnstoff zu bestimmen. In Anbetracht des Vorstehenden kann sich bei Kindern im frühen Alter unter Verletzung des Wasser-Salz- und Proteinregimes ein Zustand latenter Hyper- oder Hypoosmose entwickeln, Hyperazotämie (E. Kerpel-Froniusz, 1964).

Ein wichtiger Indikator für die Homöostase bei Kindern ist die Konzentration von Wasserstoffionen im Blut und in der extrazellulären Flüssigkeit. In der pränatalen und frühen postnatalen Phase ist die Regulierung des Säure-Basen-Gleichgewichts eng mit dem Grad der Blutsauerstoffsättigung verbunden, was durch die relative Dominanz der anaeroben Glykolyse in bioenergetischen Prozessen erklärt wird. Darüber hinaus wird selbst eine mäßige Hypoxie im Fötus von der Ansammlung von Milchsäure in seinen Geweben begleitet. Darüber hinaus schafft die Unreife der acidogenetischen Funktion der Nieren die Voraussetzungen für die Entstehung einer „physiologischen“ Azidose. Im Zusammenhang mit den Besonderheiten der Homöostase bei Neugeborenen treten häufig Störungen auf, die an der Grenze zwischen physiologisch und pathologisch stehen.

Auch die Umstrukturierung des neuroendokrinen Systems in der Pubertät ist mit Veränderungen der Homöostase verbunden. Allerdings die Funktionen Exekutivorgane(Niere, Lunge) erreichen in diesem Alter den maximalen Reifegrad, so dass schwere Syndrome oder Erkrankungen der Homöostase selten sind, aber häufiger handelt es sich um kompensierte Stoffwechselveränderungen, die nur durch eine biochemische Untersuchung des Blutes nachgewiesen werden können. In der Klinik müssen zur Charakterisierung der Homöostase bei Kindern die folgenden Indikatoren untersucht werden: Hämatokrit, osmotischer Gesamtdruck, Natrium, Kalium, Zucker, Bicarbonate und Harnstoff im Blut sowie Blut-pH, pO 2 und pCO 2.

Merkmale der Homöostase im älteren und senilen Alter

Merkmale der Homöostase im älteren und senilen Alter. Das gleiche Niveau homöostatischer Werte in unterschiedlichen Altersperioden unterstützt durch verschiedene Verschiebungen in den Systemen ihrer Regulierung. Beispielsweise wird die Blutdruckkonstanz in jungen Jahren aufgrund eines höheren Herzzeitvolumens und eines niedrigen peripheren Gefäßwiderstands sowie bei älteren und senilen Menschen aufgrund eines höheren peripheren Gesamtwiderstands und einer Abnahme des Herzzeitvolumens aufrechterhalten. Während der Alterung des Körpers wird die Konstanz der wichtigsten physiologischen Funktionen bei abnehmender Zuverlässigkeit und reduzierter Reichweite aufrechterhalten physiologische Veränderungen Homöostase. Die Erhaltung der relativen Homöostase mit erheblichen strukturellen, metabolischen und funktionellen Veränderungen wird dadurch erreicht, dass gleichzeitig nicht nur Extinktion, Störung und Abbau stattfindet, sondern auch die Ausbildung spezifischer Anpassungsmechanismen. Aus diesem Grund werden ein konstanter Blutzuckerspiegel, Blut-pH-Wert, osmotischer Druck, Zellmembranpotential usw. aufrechterhalten.

Veränderungen in den Mechanismen der neurohumoralen Regulation, eine Erhöhung der Empfindlichkeit von Geweben gegenüber der Wirkung von Hormonen und Mediatoren vor dem Hintergrund einer Schwächung nervöser Einflüsse sind für die Aufrechterhaltung der Homöostase während des Alterungsprozesses von wesentlicher Bedeutung.

Mit dem Altern des Körpers ändern sich die Arbeit des Herzens, die Lungenventilation, der Gasaustausch, die Nierenfunktionen, die Sekretion der Verdauungsdrüsen, die Funktion der endokrinen Drüsen, der Stoffwechsel und andere erheblich. Diese Veränderungen können als Homöorese bezeichnet werden – ein regelmäßiger Verlauf (Dynamik) von Veränderungen der Intensität des Stoffwechsels und der physiologischen Funktionen mit zunehmendem Alter. Der Wert des Verlaufs altersbedingter Veränderungen ist sehr wichtig, um den Alterungsprozess eines Menschen zu charakterisieren und sein biologisches Alter zu bestimmen.

Im höheren und senilen Alter nimmt das allgemeine Potenzial der Anpassungsmechanismen ab. Daher steigt im Alter mit zunehmender Belastung, Stress und anderen Situationen die Wahrscheinlichkeit einer Störung der Anpassungsmechanismen und Homöostasestörungen. Eine solche Abnahme der Zuverlässigkeit von Homöostasemechanismen ist eine der wesentliche Voraussetzungen Entwicklung pathologischer Störungen im Alter.

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In der Biologie ist es die Aufrechterhaltung der Konstanz der inneren Umgebung des Körpers.
Die Homöostase basiert auf der Empfindlichkeit des Körpers gegenüber der Abweichung bestimmter Parameter (homöostatischer Konstanten) von einem vorgegebenen Wert. Grenzen der zulässigen Schwankungen des homöostatischen Parameters ( Homöostatische Konstante) kann breit oder schmal sein. Enge Grenzen sind: Körpertemperatur, Blut-pH, Blutzucker. Weite Grenzen sind: Blutdruck, Körpergewicht, die Konzentration von Aminosäuren im Blut.
Spezielle Intraorganismus-Rezeptoren ( Interorezeptoren) reagieren auf die Abweichung homöostatischer Parameter von den vorgegebenen Grenzen. Solche Interorezeptoren befinden sich im Thalamus, Hypothalamus, in Gefäßen und in Organen. Als Reaktion auf die Abweichung der Parameter lösen sie restaurative homöostatische Reaktionen aus.

Allgemeiner Mechanismus neuroendokriner homöostatischer Reaktionen zur internen Regulation der Homöostase

Die Parameter der homöostatischen Konstante weichen ab, Interorezeptoren werden erregt, dann werden die entsprechenden Zentren des Hypothalamus erregt, sie regen die Freisetzung der entsprechenden Liberine durch den Hypothalamus an. Als Reaktion auf die Wirkung von Liberninen werden Hormone von der Hypophyse freigesetzt, und dann werden unter ihrer Wirkung Hormone anderer endokriner Drüsen freigesetzt. Hormone, die von den endokrinen Drüsen ins Blut abgegeben werden, verändern den Stoffwechsel und die Funktionsweise von Organen und Geweben. Als Ergebnis etabliert neuer Modus Die Arbeit der Organe und Gewebe verschiebt die geänderten Parameter in Richtung des zuvor eingestellten Werts und stellt den Wert der homöostatischen Konstante wieder her. Eine solche allgemeines Prinzip Wiederherstellung homöostatischer Konstanten im Falle ihrer Abweichung.

2. In diesen funktionellen Nervenzentren die Abweichung dieser Konstanten von der Norm wird ermittelt. Die Abweichung der Konstanten innerhalb der vorgegebenen Grenzen wird durch die Regelungsmöglichkeiten der Funktionszentren selbst eliminiert.

3. Wenn jedoch eine homöostatische Konstante nach oben oder unten abweicht zulässige Grenzen Funktionszentren übertragen Erregung höher: in „Bedarfszentren“ Hypothalamus. Dies ist notwendig, um von der internen neurohumoralen Regulation der Homöostase auf die externe Verhaltensregulation umzuschalten.

4. Die Erregung des einen oder anderen Bedürfniszentrums des Hypothalamus bildet den entsprechenden Funktionszustand, der subjektiv als Bedürfnis nach etwas erlebt wird: Nahrung, Wasser, Wärme, Kälte oder Sex. Es gibt eine Aktivierung und Aufforderung zum Handeln psycho-emotionaler Zustand Unzufriedenheit.

5. Um zielgerichtetes Verhalten zu organisieren, ist es notwendig, nur eines der Bedürfnisse als Priorität auszuwählen und eine funktionierende Dominanz zu schaffen, um es zu befriedigen. Das glaubt man Hauptrolle diese wird von den Mandeln des Gehirns (Corpus amygdoloideum) übernommen. Es stellt sich heraus, dass die Amygdala auf der Grundlage eines der Bedürfnisse, die der Hypothalamus bildet, eine führende Motivation schafft, die zielgerichtetes Verhalten organisiert, um nur dieses eine ausgewählte Bedürfnis zu befriedigen.

6. Die nächste Stufe kann als das Auslösen eines vorbereitenden Verhaltens oder eines Triebreflexes angesehen werden, der die Wahrscheinlichkeit erhöhen sollte, als Reaktion auf einen auslösenden Stimulus einen exekutiven Reflex auszulösen. Der Triebreflex veranlasst den Körper, eine Situation zu schaffen, in der die Wahrscheinlichkeit steigt, ein Objekt zu finden, das zur Befriedigung des aktuellen Bedürfnisses geeignet ist. Dies kann zum Beispiel der Umzug an einen Ort sein, der reich an Nahrung oder Wasser oder Sexualpartnern ist, je nach dem Hauptbedürfnis. Wenn in der erreichten Situation ein bestimmtes Objekt gefunden wird, das geeignet ist, dieses dominante Bedürfnis zu befriedigen, dann löst es ein exekutives Reflexverhalten aus, das darauf abzielt, das Bedürfnis mit Hilfe dieses bestimmten Objekts zu befriedigen.

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