Homeostaasi on mikä tahansa itsesäätelyprosessi, jonka avulla biologiset järjestelmät pyrkivät ylläpitämään sisäistä vakautta mukautumalla optimaalisiin selviytymisolosuhteisiin. Jos homeostaasi onnistuu, elämä jatkuu; muuten tapahtuu katastrofi tai kuolema. Saavutettu stabiilius on itse asiassa dynaaminen tasapaino, jossa tapahtuu jatkuvia muutoksia, mutta vallitsee suhteellisen homogeeniset olosuhteet.

Homeostaasin ominaisuudet ja rooli

Mikä tahansa dynaamisessa tasapainossa oleva järjestelmä haluaa saavuttaa vakaan tilan, tasapainon, joka vastustaa ulkoisia muutoksia. Kun tällainen järjestelmä häiriintyy, sisäänrakennetut säätölaitteet reagoivat poikkeamiin luodakseen uuden tasapainon. Tällainen prosessi on yksi palauteohjauksen elementeistä. Esimerkkejä homeostaattisesta säätelystä ovat kaikki sähköisten piirien ja hermo- tai hormonijärjestelmien välittämät toimintojen integraatio- ja koordinointiprosessit.

Toinen esimerkki homeostaattisesta säätelystä mekaaninen järjestelmä on säätäjän toimintaa huonelämpötila tai termostaatti. Termostaatin sydän on bimetallinauha, joka reagoi lämpötilan muutoksiin sammuttamalla tai rikkoutumalla virtapiiri. Kun huone jäähtyy, piiri päättyy ja lämmitys kytketään päälle ja lämpötila nousee. Asetetulla tasolla piiri katkeaa, uuni pysähtyy ja lämpötila laskee.

Kuitenkin biologisissa järjestelmissä, jotka ovat erittäin monimutkaisia, on säätimet, joita on vaikea verrata mekaanisiin laitteisiin.

Kuten aiemmin todettiin, termi homeostaasi viittaa kehon sisäisen ympäristön ylläpitämiseen ahtaissa ja tiukasti kontrolloiduissa rajoissa. Tärkeimmät homeostaasin ylläpitämisen kannalta tärkeät toiminnot ovat neste- ja elektrolyyttitasapaino, hapon säätely, lämmönsäätely ja aineenvaihdunnan hallinta.

Ihmisten kehon lämpötilan hallintaa harkitaan loistava esimerkki homeostaasi biologisessa järjestelmässä. Ihmisen normaali ruumiinlämpö on noin 37°C, mutta tähän voivat vaikuttaa erilaiset tekijät, kuten hormonit, aineenvaihdunta ja sairaudet, jotka johtavat liian korkeisiin tai matalisiin lämpötiloihin. Kehon lämpötilan säätelyä ohjaa aivojen alue, jota kutsutaan hypotalamukseksi.

Palaute kehon lämpötilasta kulkeutuu verenkierron kautta aivoihin ja johtaa kompensoiviin säätöihin hengitystiheydessä, verensokeritasoissa ja aineenvaihdunnassa. Ihmisten lämpöhäviö johtuu vähentyneestä aktiivisuudesta, hikoilusta ja lämmönsiirtomekanismeista, jotka sallivat enemmän verta kiertää lähellä ihon pintaa.

Lämpöhäviö vähenee eristyksen, ihon heikentyneen verenkierron ja kulttuuristen muutosten, kuten vaatteiden, asunnon ja kolmannen osapuolen lämmönlähteiden käytön ansiosta. Korkean ja matalan kehon lämpötilan välinen alue muodostaa homeostaattisen tasangon - "normaalin" alueen, joka ylläpitää elämää. Kun jompaakumpaa ääripäätä lähestytään, korjaavat toimet (negatiivisen palautteen kautta) palauttavat järjestelmän normaalille alueelle.

Homeostaasin käsite pätee myös ympäristöolosuhteisiin. Amerikkalainen ekologi Robert MacArthur ehdotti ensimmäisen kerran vuonna 1955 ajatuksen, jonka mukaan homeostaasi on biologisen monimuotoisuuden ja lajien välisten monien ekologisten vuorovaikutusten yhdistelmä.

Tällaista oletusta pidettiin käsitteenä, joka voisi auttaa selittämään ekologisen järjestelmän kestävyyden, eli sen pysyvyyden tietyntyyppisenä ekosysteeminä ajan mittaan. Sittemmin käsite on muuttunut jonkin verran ja sisältää ekosysteemin elottoman komponentin. Monet ekologit ovat käyttäneet termiä kuvaamaan vastavuoroisuutta, joka tapahtuu ekosysteemin elävien ja elottomien komponenttien välillä status quon ylläpitämiseksi.

Gaia-hypoteesi on englantilaisen tiedemiehen James Lovelockin ehdottama malli maapallosta, joka pitää erilaisia ​​eläviä ja ei-eläviä komponentteja suuremman järjestelmän komponentteina tai yksittäinen organismi, mikä viittaa siihen, että yksittäisten organismien yhteiset ponnistelut edistävät homeostaasia planeettatasolla.

Solujen homeostaasi

Riippuu kehon ympäristöstä pysyäksesi hengissä ja toimiaksesi kunnolla. Homeostaasi pitää kehon ympäristön hallinnassa ja ylläpitää suotuisat olosuhteet soluprosesseja varten. Ilman oikeita kehon olosuhteita tietyt prosessit (esim. osmoosi) ja proteiinit (esim. entsyymit) eivät toimi kunnolla.

Miksi homeostaasi on tärkeää soluille? Elävät solut ovat riippuvaisia ​​liikkeestä kemialliset aineet Heidän ympärillään. Kemikaaleja, kuten happea, hiilidioksidia ja liuennutta ruokaa, on kuljetettava soluihin ja niistä ulos. Tämä tapahtuu diffuusio- ja osmoosiprosesseilla, jotka riippuvat kehon veden ja suolan tasapainosta, joita homeostaasi ylläpitää.

Solut ovat riippuvaisia ​​entsyymeistä, jotka nopeuttavat monia kemiallisia reaktioita, jotka pitävät solut elossa ja toiminnassa. Nämä entsyymit toimivat parhaiten tietyissä lämpötiloissa, joten homeostaasi on jälleen elintärkeä soluille, koska se ylläpitää vakiona ruumiinlämpöä.

Esimerkkejä ja mekanismeja homeostaasista

Tässä on joitain perusesimerkkejä ihmiskehon homeostaasista sekä niitä tukevista mekanismeista:

Ruumiinlämpö

Yleisin esimerkki ihmisten homeostaasista on kehon lämpötilan säätely. Normaali ruumiinlämpö, ​​kuten yllä kirjoitimme, on 37 °C. Lämpötila on korkeampi tai matalampi normaalit indikaattorit voi aiheuttaa vakavia komplikaatioita.

Lihasten vajaatoiminta tapahtuu lämpötilassa 28 ° C. 33 ° C:ssa tajunnan menetys tapahtuu. 42 ° C: n lämpötilassa keskushermosto alkaa romahtaa. Kuolema tapahtuu 44 °C:ssa. Keho säätelee lämpötilaa tuottamalla tai vapauttamalla ylimääräistä lämpöä.

Glukoosipitoisuus

Glukoosipitoisuus viittaa verenkierrossa olevan glukoosin (verensokerin) määrään. Keho käyttää glukoosia energialähteenä, mutta liian paljon tai liian vähän voi aiheuttaa vakavia komplikaatioita. Jotkut hormonit säätelevät veren glukoosipitoisuutta. Insuliini alentaa glukoosipitoisuutta, kun taas kortisoli, glukagoni ja katekoliamiinit lisäävät sitä.

Kalsiumtasot

Luut ja hampaat sisältävät noin 99 % elimistön kalsiumista, kun taas loput 1 % kiertää veressä. Liialla tai liian vähän kalsiumia veressä on kielteisiä seurauksia. Jos veren kalsiumtasot laskevat liian alas, lisäkilpirauhaset aktivoivat kalsiumia tunnistavat reseptorinsa ja vapauttavat lisäkilpirauhashormonia.

PTH viestittää luille, että sen on vapautettava kalsiumia lisätäkseen sen pitoisuutta verenkierrossa. Jos kalsiumtaso nousee liikaa, kilpirauhanen vapauttaa kalsitoniinia ja kiinnittää ylimääräisen kalsiumin luihin, mikä vähentää kalsiumin määrää veressä.

Nestemäärä

Kehon tulee ylläpitää jatkuvaa sisäistä ympäristöä, mikä tarkoittaa, että sen on säädeltävä nesteen menetystä tai täydennystä. Hormonit auttavat säätelemään tätä tasapainoa aiheuttamalla erittymistä tai nesteen kertymistä. Jos elimistössä ei ole tarpeeksi nestettä, antidiureettinen hormoni antaa munuaisille signaalin säästää nestettä ja vähentää virtsan eritystä. Jos kehossa on liikaa nestettä, se tukahduttaa aldosteronia ja antaa signaalin tuottaa enemmän virtsaa.

Homeostaasi on kyky ihmiskehon sopeutua ulkoisen ja sisäisen ympäristön muuttuviin olosuhteisiin. Homeostaasiprosessien vakaa toiminta takaa ihmiselle mukavan terveydentilan missä tahansa tilanteessa, säilyttäen elinvoiman pysyvyyden. tärkeitä indikaattoreita organismi.

Homeostaasi biologisesta ja ekologisesta näkökulmasta

Homeostaasissa pätee kaikkiin monisoluisiin organismeihin. Samaan aikaan ekologit kiinnittävät usein huomiota ulkoisen ympäristön tasapainoon. Uskotaan, että tämä on ekosysteemin homeostaasi, joka myös muuttuu ja jota rakennetaan jatkuvasti uudelleen olemassaoloa varten.

Jos tasapaino missä tahansa järjestelmässä on häiriintynyt eikä se pysty palauttamaan sitä, tämä johtaa toiminnan täydelliseen lakkaamiseen.

Ihminen ei ole poikkeus, homeostaattiset mekanismit pelaavat tärkeä rooli jokapäiväisessä elämässä, ja sallittu muutosaste ihmiskehon pääindikaattoreissa on hyvin pieni. Epätavallisilla vaihteluilla ulkoisessa tai sisäisessä ympäristössä homeostaasin toimintahäiriö voi johtaa kohtalokkaisiin seurauksiin.

Mikä on homeostaasi ja sen tyypit

Ihminen altistuu päivittäin erilaisille ympäristötekijöille, mutta ensisijaisesti biologisia prosesseja kehossa jatkoi työtään vakaasti, niiden olosuhteiden ei pitäisi muuttua. Tämän vakauden ylläpitäminen on homeostaasin päärooli.

On tapana erottaa kolme päätyyppiä:

1. Geneettinen.
2. Fysiologinen.
3. Rakenteellinen (regeneratiivinen tai solu).

Ihminen tarvitsee täysimittaista olemassaoloa varten kaikkien kolmen tyyppisen homeostaasin työn kompleksissa, jos yksi niistä epäonnistuu, tämä johtaa kostautua hyvän terveyden puolesta. Hyvin koordinoidulla prosessityöllä voit jättää huomioimatta tai kestää yleisimmät muutokset mahdollisimman vähän vaivaa ja tuntea olosi itsevarmaksi.

Tämän tyyppinen homeostaasi on kyky ylläpitää yhtä genotyyppiä yhdessä populaatiossa. Molekyyli-solutasolla ylläpidetään yhtä geneettistä järjestelmää, joka kuljettaa tietyn joukon perinnöllistä tietoa.

Mekanismi mahdollistaa yksilöiden risteytymisen säilyttäen samalla ehdollisesti suljetun ihmisryhmän (populaation) tasapainon ja yhtenäisyyden.

Fysiologinen homeostaasi

Tämä tyyppi homeostaasi on vastuussa ylläpitämisestä optimaalinen kunto tärkeimmät elinmerkit:

• ruumiinlämpö.
• Verenpaine.
• Ruoansulatuksen vakaus.

Hänelle oikea työ immuuni-, hormoni- ja hermostojärjestelmät reagoivat. Jos jonkin järjestelmän toiminnassa ilmenee odottamaton vika, tämä vaikuttaa välittömästi koko organismin hyvinvointiin, johtaa suojatoimintojen heikkenemiseen ja sairauksien kehittymiseen.

Solujen homeostaasi (rakenteellinen)

Tätä lajia kutsutaan myös "regeneraatioksi", joka todennäköisesti kuvaa parhaiten toiminnallisia ominaisuuksia.

Tällaisen homeostaasin päävoimat on suunnattu vaurioituneiden solujen palauttamiseen ja parantamiseen. sisäelimet ihmiskehon. Juuri nämä mekanismit antavat kehon toipua sairaudesta tai vammoista oikein toimiessaan.

Homeostaasin päämekanismit kehittyvät ja kehittyvät yhdessä ihmisen kanssa, mukautuen paremmin ulkoisen ympäristön muutoksiin.

Homeostaasin toiminnot

Homeostaasin toimintojen ja ominaisuuksien ymmärtämiseksi oikein on parasta harkita sen toimintaa tietyissä esimerkeissä.

Joten esimerkiksi urheillessa ihmisen hengitys ja pulssi nopeutuvat, mikä kertoo kehon halusta säilyttää sisäinen tasapaino muuttuneissa ympäristöolosuhteissa.

Kun muutat maahan, jonka ilmasto poikkeaa merkittävästi tavanomaisesta, voi jonkin aikaa olla huono olo. Ihmisen yleisestä terveydentilasta riippuen homeostaasin mekanismit antavat sinun sopeutua uusiin elinoloihin. Joillekin totuttelu ei tunnu ja sisäinen tasapaino tottuu nopeasti, kun taas toiset joutuvat odottamaan hieman ennen kuin kroppa säätää suorituskykyään.

Korkean lämpötilan olosuhteissa henkilö kuumenee ja hikoilu alkaa. Tätä ilmiötä pidetään suorana todisteena itsesäätelymekanismien toiminnasta.

Pääasiallisten homeostaattisten toimintojen toiminta riippuu monella tapaa perinnöllisyydestä, perheen vanhemmalta sukupolvelta siirtyneestä geneettisestä materiaalista.

Annettujen esimerkkien perusteella on selvästi mahdollista jäljittää päätoiminnot:

• Energiaa.
• Mukautuva.
• Lisääntyvä.

On tärkeää kiinnittää huomiota siihen, että vanhuudessa, samoin kuin vuonna lapsenkengissä homeostaasin vakaa työ vaatii erityistä huomiota, koska tärkeimpien säätelyjärjestelmien reaktio näiden elämänjaksojen aikana on hidasta.

homeostaasin ominaisuudet

Kun tiedät itsesäätelyn perustoiminnot, on myös hyödyllistä ymmärtää, mitä ominaisuuksia sillä on. Homeostaasi on prosessien ja reaktioiden monimutkainen vuorovaikutus. Homeostaasin ominaisuuksien joukossa ovat:

• Epävakaus.
• Tasapainoon pyrkiminen.
• Ennalta-arvaamattomuus.

Mekanismit ovat jatkuvassa muutoksessa, testausolosuhteissa, jotta voidaan valita paras vaihtoehto niihin sopeutumiseen. Tämä on epävakauden ominaisuus.

Tasapaino on minkä tahansa organismin päätavoite ja ominaisuus, se pyrkii jatkuvasti siihen, sekä rakenteellisesti että toiminnallisesti.

Joissakin tapauksissa kehon reaktio ulkoisen tai sisäisen ympäristön muutoksiin voi muuttua odottamattomaksi ja johtaa elintärkeän tärkeitä järjestelmiä. Homeostaasin arvaamattomuus voi aiheuttaa jonkin verran epämukavuutta, mikä ei osoita lisää haitallista vaikutusta kehon tilaan.

Kuinka parantaa homeostaattisen järjestelmän mekanismien toimintaa

Lääketieteen näkökulmasta mikä tahansa sairaus on todiste homeostaasin toimintahäiriöstä. Ulkoiset ja sisäiset uhat vaikuttavat jatkuvasti kehoon, ja vain johdonmukaisuus pääjärjestelmien työssä auttaa selviytymään niistä.

Immuunijärjestelmän heikkeneminen ei tapahdu ilman syytä. Nykylääketieteessä on laaja valikoima työkaluja, jotka voivat auttaa henkilöä säilyttämään terveytensä riippumatta siitä, mikä aiheutti epäonnistumisen.

Muuttuvat sääolosuhteet, stressaavat tilanteet, vammat - kaikki tämä voi johtaa vaihtelevan vaikeusasteen sairauksien kehittymiseen.

Jotta homeostaasin toiminnot toimisivat oikein ja mahdollisimman nopeasti, on tarpeen seurata yleiskunto terveytesi. Tätä varten voit kääntyä lääkärin puoleen saadaksesi selvityksen haavoittuvuuksia ja valitse terapiasarja niiden poistamiseksi. Säännöllinen diagnostiikka auttaa hallitsemaan paremmin elämän perusprosesseja.

Tässä tapauksessa on tärkeää noudattaa itsenäisesti yksinkertaisia ​​suosituksia:

• Välttää stressaavia tilanteita suojaamaan hermostoa jatkuvalta ylikuormitukselta.
• Seuraa ruokavaliotasi, älä ylikuormita itseäsi raskailla ruoilla, vältä mieletöntä nälänhätää, jonka avulla ruoansulatusjärjestelmä selviytyy helpommin työstään.
• Valitse sopivat vitamiinikompleksit vähentämään vuodenaikojen säämuutosten vaikutusta.

Valpas asenne omaa terveyttä kohtaan auttaa homeostaattisia prosesseja reagoimaan ajoissa ja oikein mahdollisiin muutoksiin.

Homeostaasi on elimistössä itsenäisesti tapahtuva prosessi, jonka tarkoituksena on vakauttaa ihmisen järjestelmien tilaa, kun sisäiset olosuhteet (lämpötilan, paineen muutokset) tai ulkoiset olosuhteet (ilmaston, aikavyöhykkeen muutokset) muuttuvat. Tämän nimen ehdotti amerikkalainen fysiologi Cannon. Myöhemmin homeostaasia alettiin kutsua minkä tahansa järjestelmän (mukaan lukien ympäristön) kyvyksi ylläpitää sisäistä pysyvyyttään.

Homeostaasin käsite ja ominaisuudet

Wikipedia luonnehtii tätä termiä haluksi selviytyä, sopeutua ja kehittyä. Jotta homeostaasi olisi oikea, tarvitaan kaikkien elinten ja järjestelmien koordinoitua työtä. Tässä tapauksessa kaikki henkilön parametrit ovat normaaleja. Jos jokin parametri ei ole kehossa säädelty, tämä viittaa homeostaasin rikkoutumiseen.

Homeostaasin pääominaisuudet ovat seuraavat:

• analyysi mahdollisuuksista mukauttaa järjestelmä uusiin olosuhteisiin;
• halu säilyttää tasapaino;
• mahdottomuus ennustaa indikaattorisääntelyn tuloksia etukäteen.

Palaute

Palaute on homeostaasin todellinen vaikutusmekanismi. Elimistö reagoi siis kaikkiin muutoksiin. Keho toimii jatkuvasti ihmisen koko elämän ajan. kuitenkin yksittäisiä järjestelmiä pitäisi olla aikaa levätä ja palautua. Tänä aikana yksittäisten elinten työ hidastuu tai pysähtyy kokonaan. Tätä prosessia kutsutaan palautteeksi. Sen esimerkki on katkos mahan työssä, kun ruoka ei pääse siihen. Tällainen ruoansulatuskatkos estää hapon tuotannon hormonien ja hermoimpulssien vaikutuksesta.

Tätä mekanismia on kahdenlaisia, joka kuvataan seuraavaksi.

negatiivista palautetta

Tämäntyyppinen mekanismi perustuu siihen, että keho reagoi muutoksiin yrittäen ohjata niitä vastakkaiseen suuntaan. Eli se pyrkii jälleen vakauteen. Esimerkiksi jos hiilidioksidia kertyy elimistöön, keuhkot alkavat toimia aktiivisemmin, hengitys nopeutuu, minkä seurauksena ylimääräinen hiilidioksidi poistuu. hiilidioksidi. Ja myös negatiivisen palautteen ansiosta suoritetaan lämpösäätely, jonka ansiosta keho välttää ylikuumenemisen tai hypotermian.

positiivista palautetta

Tämä mekanismi on suoraan päinvastainen kuin edellinen. Sen vaikutuksesta muuttujan muutosta vain vahvistaa mekanismi, joka saa organismin pois tasapainosta. Tämä on melko harvinainen ja vähemmän toivottava prosessi. Esimerkki tästä on sähköpotentiaalin esiintyminen hermoissa., joka sen sijaan että vähentäisi toimintaa, johtaa sen lisääntymiseen.

Tämän mekanismin ansiosta tapahtuu kuitenkin kehitystä ja siirtymistä uusiin tiloihin, mikä tarkoittaa, että se on välttämätöntä myös elämälle.

Mitä parametreja homeostaasi säätelee?

Huolimatta siitä, että keho yrittää jatkuvasti ylläpitää elämän kannalta tärkeiden parametrien arvoja, ne eivät aina ole vakaita. Kehon lämpötila muuttuu edelleen pienellä alueella, samoin kuin syke tai verenpaine. Homeostaasin tehtävänä on ylläpitää tätä arvoaluetta sekä auttaa kehon toiminnassa.

Esimerkkejä homeostaasista ovat kuona-aineiden erittyminen ihmiskehosta munuaisten kautta, hikirauhaset, ruoansulatuskanavan, sekä aineenvaihdunnan riippuvuuden ruokavaliosta. Hieman enemmän säädettävistä parametreista keskustellaan myöhemmin.

Ruumiinlämpö

Selkein ja yksinkertaisin esimerkki homeostaasista on normaalin ruumiinlämmön ylläpitäminen. Kehon ylikuumeneminen voidaan välttää hikoilemalla. Normaali lämpötila on 36-37 celsiusastetta. Näiden arvojen nousu voi johtua tulehdusprosessista, hormonaalisista ja aineenvaihduntahäiriöistä tai mistä tahansa sairaudesta.

Aivojen osa, jota kutsutaan hypotalamukseksi, vastaa kehon lämpötilan säätelystä. Vikasignaalit lähetetään sinne. lämpötilajärjestelmä, joka voi ilmaista myös nopeana hengityksenä, sokerin määrän lisääntymisenä, aineenvaihdunnan epäterveellisenä kiihtymisenä. Kaikki tämä johtaa letargiaan, elinten toiminnan vähenemiseen, jonka jälkeen järjestelmät alkavat ryhtyä toimenpiteisiin lämpötila-indikaattoreiden säätelemiseksi. Yksinkertainen esimerkki kehon lämmönsäätelyvasteesta on hikoilu..

On syytä huomata, että tämä prosessi toimii myös kehon lämpötilan liiallisella laskulla. Elimistö voi siis lämmittää itseään rasvojen hajoamisen vuoksi, jossa vapautuu lämpöä.

Vesi-suola tasapaino

Vesi on välttämätöntä keholle, ja kaikki tietävät tämän hyvin. On jopa normi päivittäinen nesteen saanti, 2 litraa. Itse asiassa jokainen organismi tarvitsee oman vesimääränsä, ja toisilla se voi ylittää keskiarvon, kun taas toisilla se ei välttämättä saavuta sitä. Riippumatta siitä, kuinka paljon vettä ihminen juo, elimistö ei kerää kaikkea ylimääräistä nestettä. Vesi pysyy vaaditulla tasolla, kun taas kaikki ylimäärä poistuu elimistöstä munuaisten suorittaman osmoregulaation ansiosta.

Veren homeostaasi

Samalla tavalla säädellään sokerin, nimittäin glukoosin, määrää, joka on tärkeä osa veressä. Ihminen ei voi olla täysin terve, jos sokeritaso on kaukana normaalista. Tätä indikaattoria säätelee haiman ja maksan toiminta. Siinä tapauksessa, että glukoositaso ylittää normin, haima toimii, jossa tuotetaan insuliinia ja glukagonia. Jos sokerin määrä laskee liian pieneksi, veren glykogeeni prosessoidaan siihen maksan avulla.

normaali paine

Homeostaasi on myös vastuussa normaalista verenpaineesta kehossa. Jos se on rikki, signaalit tästä tulevat sydämestä aivoihin. Aivot reagoivat ongelmaan ja auttavat impulssien avulla sydäntä vähentämään korkeaa painetta.

Homeostaasin määritelmä ei kuvaa vain yhden organismin järjestelmien oikeaa toimintaa, vaan se voi koskea myös kokonaisia ​​populaatioita. Tästä riippuen on olemassa erilaisia ​​homeostaaseja kuvailtu alla.

Ekologinen homeostaasi

Tämä laji esiintyy yhteisössä, jossa on tarvittavat elinolosuhteet. Se syntyy positiivisen palautemekanismin vaikutuksesta, kun ekosysteemiin alkaneet organismit lisääntyvät nopeasti ja lisäävät siten lukumääräänsä. Mutta tällainen nopea asettuminen voi johtaa uuden lajin vielä nopeampaan tuhoutumiseen epidemian sattuessa tai olosuhteiden muuttuessa epäsuotuisammiksi. Elimistön on siis sopeuduttava ja stabiloitua, mikä johtuu negatiivisesta palautteesta. Siten asukkaiden määrä vähenee, mutta he sopeutuvat paremmin.

Biologinen homeostaasi

Tämä tyyppi on ominaista vain yksittäisille yksilöille, joiden keho pyrkii ylläpitämään sisäistä tasapainoa, erityisesti säätelemällä veren koostumusta ja määrää, solujen välinen aine ja muut kehon normaalille toiminnalle välttämättömät nesteet. Samanaikaisesti homeostaasi ei aina velvoita pitämään parametreja vakioina, joskus se saavutetaan sopeuttamalla ja mukauttamalla kehoa muuttuviin olosuhteisiin. Tämän eron vuoksi organismit jaetaan kahteen tyyppiin:

• konformaatio - ne, jotka pyrkivät säilyttämään arvoja (esimerkiksi lämminveriset eläimet, joiden ruumiinlämpötilan tulisi olla enemmän tai vähemmän vakio);
• sääteleviä, jotka mukautuvat (kylmäveriset, joilla eri lämpötila olosuhteista riippuen).

Samanaikaisesti kunkin organismin homeostaasilla pyritään kompensoimaan kustannuksia. Jos lämminveriset eläimet eivät muuta elämäntapojaan ympäristön lämpötilan laskeessa, kylmäveriset eläimet muuttuvat letargisiksi ja passiivisiksi, jotta ne eivät tuhlaa energiaa.

Sitä paitsi, Biologinen homeostaasi sisältää seuraavat alalajit:

• solujen homeostaasin tarkoituksena on muuttaa sytoplasman rakennetta ja entsyymien aktiivisuutta sekä kudosten ja elinten regeneraatiota;
• elimistön homeostaasi varmistetaan säätelemällä lämpötila-indikaattoreita, elämään tarvittavien aineiden pitoisuutta ja jätteiden poistoa.

Muut tyypit

Käytetään lisäksi biologiassa ja lääketieteessä, termi on löytänyt käyttöä muilla alueilla.

Homeostaasin ylläpito

Homeostaasi säilyy, koska kehossa on niin sanottuja antureita, jotka lähettävät aivoihin impulsseja, jotka sisältävät tietoa paineesta ja kehon lämpötilasta, vesi-suolatasapainosta, veren koostumuksesta ja muista normaalin elämän kannalta tärkeistä parametreista. Heti kun jotkin arvot alkavat poiketa normista, signaali tästä tulee aivoihin ja keho alkaa säädellä indikaattoreitaan.

Tämä monimutkainen mekanismi säädöt uskomattoman tärkeä elämälle. Ihmisen normaalia tilaa ylläpitää oikea kemikaalien ja alkuaineiden suhde kehossa. Hapot ja emäkset ovat välttämättömiä vakaan toiminnan kannalta Ruoansulatuselimistö ja muut elimet.

Kalsium on erittäin tärkeä rakennemateriaali, jota ilman oikeaa määrää ihmisellä ei ole terveitä luita ja hampaita. Happi on välttämätöntä hengittämiselle.

rikkoa hyvin koordinoitua työtä elimistö voi päästä siihen myrkkyjä. Mutta jotta terveyttä ei vahingoiteta, ne erittyvät virtsajärjestelmän toiminnan vuoksi.

Homeostaasi toimii ilman ihmisen ponnistuksia. Jos keho on terve, keho säätelee itse kaikkia prosesseja. Jos ihmisillä on kuuma, verisuonet laajenevat, mikä ilmenee ihon punoituksena. Jos on kylmä - on vilunväristyksiä. Tällaisten kehon ärsykkeiden vasteiden ansiosta ihmisten terveys säilyy oikea taso.

Tietosanakirja YouTube

• 1 / 5

  Termiä "homeostaasi" käytetään yleisimmin biologiassa. Monisoluisten organismien olemassaolo edellyttää sisäisen ympäristön pysyvyyttä. Monet ekologit ovat vakuuttuneita, että tämä periaate pätee myös ulkoiseen ympäristöön. Jos järjestelmä ei pysty palauttamaan tasapainoaan, se voi lopulta lakata toimimasta.

  Monimutkaisilla järjestelmillä - esimerkiksi ihmiskeholla - on oltava homeostaasi, jotta ne voivat säilyttää vakauden ja olla olemassa. Näiden järjestelmien ei tarvitse vain pyrkiä selviytymään, vaan niiden on myös mukauduttava ympäristön muutoksiin ja kehittyvä.

  homeostaasin ominaisuudet

  Homeostaattisilla järjestelmillä on seuraavat ominaisuudet:

  • epävakautta järjestelmä: testaa, kuinka se mukautuu parhaiten.
  • Tasapainoon pyrkiminen: kaikki sisäiset, rakenteelliset ja toimiva organisaatio järjestelmät auttavat ylläpitämään tasapainoa.
  • arvaamattomuus: Tietyn toiminnon seuraus voi usein olla erilainen kuin odotettiin.
  • Mikroravinteiden ja veden määrän säätely kehossa - osmoregulaatio. Suoritetaan munuaisissa.
  • Aineenvaihduntaprosessin kuonatuotteiden poistaminen - eristäminen. Sitä suorittavat eksokriiniset elimet - munuaiset, keuhkot, hikirauhaset ja maha-suolikanava.
  • Kehon lämpötilan säätely. Lämpötilan alentaminen hikoilun kautta, erilaisia ​​lämmönsäätelyreaktioita.
  • Verensokeritasojen säätely. Sitä suorittaa pääasiassa maksa, insuliini ja haiman erittämä glukagoni.
  • Perusaineenvaihdunnan tason säätely ruokavaliosta riippuen.

  On tärkeää huomata, että vaikka keho on tasapainossa, se fysiologinen tila voi olla dynaaminen. Monilla organismeilla on endogeenisiä muutoksia vuorokausirytmin, ultradiaanin ja infradiaanin rytmin muodossa. Joten vaikka homeostaasissa, ruumiinlämpö, ​​verenpaine, syke ja useimmat aineenvaihdunnan indikaattorit eivät ole aina vakiotasolla, vaan muuttuvat ajan myötä.

  Homeostaasin mekanismit: palaute

  Kun muuttujat muuttuvat, järjestelmä reagoi kahteen päätyyppiin:

  1. Negatiivinen palaute, joka ilmaistaan ​​reaktiossa, jossa järjestelmä reagoi siten, että se muuttaa muutoksen suunnan päinvastaiseksi. Koska palaute palvelee järjestelmän pysyvyyden ylläpitämistä, se mahdollistaa homeostaasin ylläpitämisen.
     • Esimerkiksi kun hiilidioksidipitoisuus ihmiskehossa kasvaa, keuhkot saavat signaalin lisätä aktiivisuuttaan ja hengittää ulos. lisää hiilidioksidi.
     • Lämpösäätely on toinen esimerkki negatiivisesta palautteesta. Kun ruumiinlämpö nousee (tai laskee), ihon ja hypotalamuksen lämpöreseptorit rekisteröivät muutoksen ja laukaisevat signaalin aivoista. Tämä signaali puolestaan ​​aiheuttaa vasteen - lämpötilan laskun (tai nousun).
  2. Positiivinen palaute, joka ilmaistaan ​​muuttujan muutoksen kasvuna. Sillä on epävakauttava vaikutus, joten se ei johda homeostaasiin. Positiivinen palaute on harvinaisempaa luonnollisissa järjestelmissä, mutta sillä on myös käyttötarkoituksensa.
     • Esimerkiksi hermoissa sähköpotentiaalin kynnys aiheuttaa paljon suuremman toimintapotentiaalin muodostumisen. Veren hyytyminen ja synnytystapahtumat ovat muita esimerkkejä positiivisesta palautteesta.

  Vakaat järjestelmät tarvitsevat molempien palautetyyppien yhdistelmiä. Vaikka negatiivinen palaute mahdollistaa palaamisen homeostaattiseen tilaan, positiivista palautetta käytetään siirtymään täysin uuteen (ja mahdollisesti vähemmän toivottuun) homeostaasin tilaan, tilanteeseen, jota kutsutaan "metastatiiviseksi". Tällaisia ​​katastrofaalisia muutoksia voi tapahtua esimerkiksi jokien ravinteiden lisääntyessä kirkas vesi, mikä johtaa homeostaattiseen tilaan, jossa on korkea rehevöityminen (levien liikakasvu) ja sameus.

  Ekologinen homeostaasi

  Häiriintyneissä ekosysteemeissä tai subklimax-biologisissa yhteisöissä - kuten esimerkiksi Krakatoa saarella, voimakkaan tulivuorenpurkauksen jälkeen - edellisen metsähuippu-ekosysteemin homeostaasin tila tuhoutui, kuten kaikki elämä tällä saarella. Krakatoa kävi purkauksen jälkeisinä vuosina läpi ekologisten muutosten ketjun, jossa uudet kasvi- ja eläinlajit seurasivat toisiaan, mikä johti biologiseen monimuotoisuuteen ja sen seurauksena huipentumayhteisöön. Ekologinen sukupolvi Krakatoalla tapahtui useissa vaiheissa. Täydellinen ketju Huipentaukseen johtavaa peräkkäisyyttä kutsutaan esisarjaksi. Krakataun esimerkissä tälle saarelle muodostui huipentumayhteisö, jossa oli kahdeksan tuhatta monenlaisia, rekisteröity vuonna, sata vuotta sen jälkeen, kun purkaus tuhosi sen elämän. Tiedot vahvistavat, että asema säilyy homeostaasissa jonkin aikaa, kun taas uusien lajien ilmaantuminen johtaa hyvin nopeasti vanhojen lajien nopeaan katoamiseen.

  Krakatoa ja muut häiriintyneet tai vahingoittumattomat ekosysteemit osoittavat, että edelläkävijälajien ensimmäinen kolonisaatio tapahtuu positiivisen palautteen lisääntymisstrategioiden kautta, joissa lajit hajaantuvat tuottaen mahdollisimman monta jälkeläistä, mutta vain vähän tai ei lainkaan investointeja kunkin yksilön menestykseen. . Tällaisissa lajeissa tapahtuu nopea kehitys ja yhtä nopea romahdus (esimerkiksi epidemian kautta). Kun ekosysteemi lähestyy huipentumaansa, tällaiset lajit korvataan monimutkaisemmilla huipentumalajilla, jotka mukautuvat negatiivisen palautteen kautta ympäristönsä erityisiin olosuhteisiin. Näitä lajeja ohjataan tarkasti ekosysteemin potentiaalisen kapasiteetin mukaan ja ne noudattavat erilaista strategiaa - pienempien jälkeläisten tuotantoon, joiden lisääntymismenestykseen sen tietyn ekologisen markkinaraon mikroympäristön olosuhteissa investoidaan enemmän energiaa.

  Kehitys alkaa pioneeriyhteisöstä ja päättyy huipentumayhteisöön. Tämä huipentumayhteisö muodostuu, kun kasvisto ja eläimistö tulevat tasapainoon paikallisen ympäristön kanssa.

  Tällaiset ekosysteemit muodostavat heteroarkioita, joissa homeostaasi yhdellä tasolla edistää homeostaattisia prosesseja toisella monimutkaisella tasolla. Esimerkiksi kypsän trooppisen puun lehtien menetys tekee tilaa uudelle kasvulle ja rikastaa maaperää. AT yhtä trooppinen puu vähentää valon pääsyä alemmat tasot ja auttaa estämään muiden lajien tunkeutumista. Mutta myös puut kaatuvat maahan ja metsän kehitys riippuu puiden jatkuvasta muutoksesta, bakteerien, hyönteisten, sienten suorittamasta ravinteiden kierrosta. Samoin tällaiset metsät edistävät ekologisia prosesseja, kuten mikroilmaston tai ekosysteemin hydrologisten syklien säätelyä, ja useat erilaiset ekosysteemit voivat olla vuorovaikutuksessa ylläpitääkseen jokien kuivatuksen homeostaasia biologisella alueella. Bioalueiden vaihtelevuus vaikuttaa myös biologisen alueen eli biomin homeostaattiseen stabiilisuuteen.

  Biologinen homeostaasi

  Homeostaasi toimii elävien organismien perustavanlaatuisena ominaisuutena, ja se ymmärretään sisäisen ympäristön ylläpitämiseksi hyväksyttävissä rajoissa.

  Sisäinen ympäristö Keho sisältää kehon nesteitä - veriplasman, imusolmukkeen, solujen välisen aineen ja aivo-selkäydinnesteen. Näiden nesteiden stabiilisuuden säilyttäminen on elintärkeää organismeille, kun taas niiden puuttuminen johtaa geneettisen materiaalin vaurioitumiseen.

  Minkä tahansa parametrin suhteen organismit jaetaan konformaatioon ja säätelyyn. Säätelevät organismit pitävät parametrin vakiotasolla riippumatta siitä, mitä ympäristössä tapahtuu. Konformaatioorganismit sallivat ympäristön määrittää parametrin. Esimerkiksi lämminveriset eläimet pitävät kehon lämpötilan vakiona, kun taas kylmäveriset eläimet osoittavat laaja valikoima lämpötilat.

  Emme puhu siitä tosiasiasta, että konformaatioorganismeilla ei ole käyttäytymissopeutuksia, joiden avulla ne voisivat säädellä annettua parametria jossain määrin. Esimerkiksi matelijat istuvat usein lämmitetyillä kivillä aamuisin nostaakseen ruumiinlämpöään.

  Homeostaattisen säätelyn etuna on, että se mahdollistaa kehon tehokkaamman toiminnan. Esimerkiksi kylmäveriset eläimet ovat yleensä väsyneitä matalat lämpötilat, kun taas lämminveriset ovat lähes yhtä aktiivisia kuin koskaan. Toisaalta säätely vaatii energiaa. Syy siihen, miksi jotkut käärmeet voivat syödä vain kerran viikossa, on se, että ne käyttävät paljon vähemmän energiaa homeostaasin ylläpitämiseen kuin nisäkkäät.

  Solujen homeostaasi

  Solun kemiallisen aktiivisuuden säätely saadaan aikaan useilla prosesseilla, joiden joukossa itse sytoplasman rakenteen muutos sekä entsyymien rakenne ja aktiivisuus ovat erityisen tärkeitä. Automaattinen säätö riippuu

  Homeostaasin opin kehityksen historia

  K. Bernard ja hänen roolinsa sisäisen ympäristön opin kehittämisessä

  Ranskalainen luonnontieteilijä ja fysiologi C. Bernard käsitteli ensimmäistä kertaa kehon homeostaattisia prosesseja prosesseina, jotka varmistavat sen sisäisen ympäristön pysyvyyden. yhdeksännentoista puolivälissä sisään. Itse termi homeostaasi amerikkalainen fysiologi W. Kennon ehdotti vasta vuonna 1929.

  Homeostaasin opin kehittämisessä johtavana roolina oli C. Bernardin ajatus, että elävälle organismille on "itse asiassa kaksi ympäristöä: yksi ulkoinen ympäristö, johon organismi sijoitetaan, toinen sisäinen ympäristö jossa kudoselementit elävät." Vuonna 1878 tiedemies muotoilee käsitteen sisäisen ympäristön koostumuksen ja ominaisuuksien pysyvyydestä. keskeinen idea Tämä käsite oli ajatus siitä, että sisäinen ympäristö ei ole vain veri, vaan myös kaikki siitä tulevat plasma- ja blastoomanesteet. "Sisäinen ympäristö", kirjoitti K. Bernard, "... muodostuu kaikista veren aineosista - typpipitoisista ja typpettömästä, proteiinista, fibriinistä, sokerista, rasvasta jne., ... lukuun ottamatta veripalloja, jotka ovat jo itsenäisiä orgaanisia alkuaineita."

  Sisäinen ympäristö sisältää vain kehon nestemäiset komponentit, jotka pesevät kaikki kudosten elementit, ts. veriplasma, imusolmuke ja kudosneste. K. Bernard piti sisäisen ympäristön ominaisuutena "suoraan kosketukseen elävän olennon anatomisten elementtien kanssa". Hän huomautti, että opiskelun aikana fysiologiset ominaisuudet nämä elementit, on tarpeen ottaa huomioon niiden ilmenemisolosuhteet ja niiden riippuvuus ympäristöstä.

  Claude Bernard (1813-1878) Suurin ranskalainen fysiologi, patologi, luonnontieteilijä. Vuonna 1839 hän valmistui Pariisin yliopistosta. Vuosina 1854-1868 johti Pariisin yliopiston yleisen fysiologian laitosta, vuodesta 1868 - museon työntekijä luonnonhistoria. Pariisin akatemian jäsen (vuodesta 1854), sen varapresidentti (1868) ja presidentti (1869), Pietarin tiedeakatemian ulkomainen kirjeenvaihtajajäsen (vuodesta 1860). Tieteellinen tutkimus K. Bernard omistautui hermoston, ruoansulatuksen ja verenkierron fysiologialle. Tiedemiehen ansiot kokeellisen fysiologian kehittämisessä ovat suuret. Hän suoritti klassisia anatomian ja fysiologian tutkimuksia Ruoansulatuskanava, haiman roolia, hiilihydraattien aineenvaihduntaa, ruuansulatusnesteiden toimintaa, havainnut glykogeenin muodostumista maksassa, tutkinut hermotusta verisuonet, sympaattisten hermojen vasokonstriktoritoiminta jne. Yksi homeostaasin opin luojista esitteli käsitteen kehon sisäisestä ympäristöstä. Loi perustan farmakologialle ja toksikologialle. Hän osoitti useiden eläinten ja kasvien elintärkeiden ilmiöiden yhteisyyden ja yhtenäisyyden.

  Tiedemies uskoi perustellusti, että elämän ilmenemismuodot johtuvat välisestä konfliktista olemassa olevia voimia eliö (rakenne) ja ulkoisen ympäristön vaikutus. Kehon elintärkeä konflikti ilmenee kahden vastakkaisen ja dialektisesti toisiinsa liittyvän ilmiön muodossa: synteesi ja rappeutuminen. Näiden prosessien seurauksena keho mukautuu tai mukautuu ympäristöolosuhteisiin.

  K. Bernardin teosten analyysi antaa meille mahdollisuuden päätellä, että kaikki fysiologiset mekanismit, olivatpa ne kuinka erilaisia ​​tahansa, auttavat ylläpitämään elinolojen pysyvyyttä sisäisessä ympäristössä. ”Sisäisen ympäristön pysyvyys on vapaan, itsenäisen elämän edellytys. Tämä saavutetaan prosessilla, joka säilyttää sisäisessä ympäristössä kaikki elementtien eliniän edellyttämät olosuhteet. Ympäristön pysyvyys edellyttää sellaista organismin täydellisyyttä, jossa ulkoiset muuttujat kompensoituisivat ja tasapainotettaisiin joka hetki. varten nestemäinen väliaine pääehdot sen jatkuvalle ylläpidolle määritettiin: veden, hapen, ravinteiden ja tietyn lämpötilan läsnäolo.

  Elämän riippumattomuus ulkoisesta ympäristöstä, josta K. Bernard puhui, on hyvin suhteellista. Sisäinen ympäristö liittyy läheisesti ulkoiseen ympäristöön. Lisäksi se säilytti monia ominaisuuksia ensisijaisesta ympäristöstä, josta elämä kerran syntyi. Elävät olennot ikään kuin sulkivat meriveden verisuonijärjestelmäksi ja muuttivat jatkuvasti vaihtelevan ulkoisen ympäristön sisäiseksi ympäristöksi, jonka pysyvyyttä suojaavat erityiset fysiologiset mekanismit.

  Sisäisen ympäristön päätehtävä on saattaa "orgaaniset elementit suhteeseen keskenään ja ulkoiseen ympäristöön". K. Bernard selitti, että sisäisen ympäristön ja kehon solujen välillä tapahtuu jatkuvaa aineiden vaihtoa niiden laadullisten ja määrällisten erojen vuoksi solujen sisällä ja ulkopuolella. Sisäisen ympäristön luo organismi itse, ja sen koostumuksen pysyvyyttä ylläpitävät ruuansulatus-, hengitys-, erityselimet jne., joiden päätehtävänä on "valmistaa yhteinen ravinneneste" soluille. kehon. Näiden elinten toimintaa säätelee hermosto ja "erityisesti valmistettujen aineiden" avulla. Tämä "koostuu keskeytymättömästä ympyrästä molemminpuolisista vaikutuksista, jotka muodostavat elämän harmonian".

  Siten 1800-luvun jälkipuoliskolla K. Bernard antoi oikean tieteellisen määritelmän kehon sisäisestä ympäristöstä, erotti sen elementit, kuvasi koostumusta, ominaisuuksia, evoluution alkuperää ja korosti sen merkitystä organismin elintärkeän toiminnan varmistamisessa.

  W. Kennonin oppi homeostaasista

  Toisin kuin K. Bernard, jonka johtopäätökset perustuivat laajoihin biologisiin yleistyksiin, W. Kennon päätyi kehon sisäisen ympäristön pysyvyyden tärkeyteen toisella menetelmällä: kokeellisten fysiologisten tutkimusten perusteella. Tiedemies kiinnitti huomiota siihen, että eläimen ja ihmisen elämä, huolimatta melko usein esiintyvistä haittavaikutuksista, jatkuu normaalisti useita vuosia.

  Amerikkalainen fysiologi. Hän syntyi Prairie-du-Chinessä (Wisconsin) ja valmistui vuonna 1896 Harvardin yliopistosta. Vuosina 1906-1942 - fysiologian professori Harvardissa lukio, ulkomaalainen Kunniajäsen Neuvostoliiton tiedeakatemia (vuodesta 1942). Tärkeimmät tieteelliset työt ovat omistettu hermoston fysiologialle. Hän havaitsi adrenaliinin roolin sympaattisena välittäjänä ja muotoili käsitteen sympaattis-lisämunuaisjärjestelmästä. Hän havaitsi, että kun sympaattisia hermosäikeitä stimuloidaan, niiden päissä vapautuu sympaattia - ainetta, joka on vaikutukseltaan samanlainen kuin adrenaliini. Yksi homeostaasin opin luojista, jonka hän hahmotteli teoksessaan "Kehon viisaus" (1932). Näki ihmiskehon sellaisena kuin se oli itsesäätyvä järjestelmä autonomisen hermoston johtavassa roolissa.

  W. Kennon totesi, että kehossa ylläpidettyjä vakioolosuhteita voidaan kutsua saldo. Tämä sana on kuitenkin jo täysin korjattu tietty arvo: ne tarkoittavat eniten todennäköinen tila eristetty järjestelmä, jossa kaikki tunnetut voimat ovat keskenään tasapainossa tasapainotila järjestelmän parametrit eivät riipu ajasta, eikä järjestelmässä ole aine- tai energiavirtoja. Kehossa monimutkainen koordinoitu fysiologiset prosessit, jotka takaavat sen osavaltioiden vakauden. Esimerkkinä on aivojen, hermojen, sydämen, keuhkojen, munuaisten, pernan ja muiden sisäelinten ja järjestelmien koordinoitu toiminta. Siksi W. Kennon ehdotti erityistä nimitystä sellaisille valtioille - homeostaasi. Tämä sana ei lainkaan tarkoita jotain jäätynyttä ja liikkumatonta. Se tarkoittaa tilaa, joka voi muuttua, mutta pysyy silti suhteellisen vakiona.

  Termi homeostaasi muodostuu kahdesta Kreikan sanat: homoios samanlainen, samanlainen ja staasi- paikallaan olo. Tulkiessaan tätä termiä W. Kennon korosti, että sana staasi ei tarkoita vain vakaata tilaa, vaan myös tilaa, joka johtaa tähän ilmiöön, ja sana homoios osoittaa ilmiöiden samankaltaisuuden ja samankaltaisuuden.

  Homeostaasin käsite sisältää W. Kennonin mukaan myös fysiologisia mekanismeja, jotka varmistavat elävien olentojen vakauden. Tälle erityiselle stabiiliudelle ei ole ominaista prosessien stabiilius, päinvastoin, ne ovat dynaamisia ja jatkuvasti muuttuvia, mutta "normin" olosuhteissa fysiologisten parametrien vaihtelut ovat melko rajoitettuja.

  Myöhemmin W. Kennon osoitti tämän kaiken aineenvaihduntaprosesseja ja tärkeimmät olosuhteet, joissa kehon tärkeimmät elintoiminnot suoritetaan - kehon lämpötila, glukoosipitoisuus ja mineraalisuolat sisään veriplasmaa, paine suonissa, - vaihdella hyvin kapeissa rajoissa lähellä joitain keskiarvoja - fysiologisia vakioita. Näiden vakioiden säilyttäminen kehossa on olemassaolon edellytys.

  W. Kennon valittiin ja luokiteltiin homeostaasin pääkomponentit. Hän viittasi niihin materiaaleja, jotka tarjoavat solutarpeita(kasvuun, korjaamiseen ja lisääntymiseen tarvittavat materiaalit - glukoosi, proteiinit, rasvat; vesi; natrium-, kalium- ja muut suolat; happi; säätelyyhdisteet) ja fysikaaliset ja kemialliset tekijät jotka vaikuttavat solujen toimintaan (osmoottinen paine, lämpötila, vetyionien pitoisuus jne.). Käytössä nykyinen vaihe Homeostaasin tietämyksen kehittyminen, tämä luokitus täydennettiin mekanismeja, jotka varmistavat kehon sisäisen ympäristön rakenteellisen pysyvyyden sekä rakenteellisen ja toiminnallisen eheyden koko organismi. Nämä sisältävät:

  a) perinnöllisyys;
  b) uudistaminen ja korjaaminen;
  c) immunobiologinen reaktiivisuus.

  ehdot Automaattinen homeostaasin ylläpitäminen W. Kennonin mukaan ovat:

  – virheettömästi toimiva hälytysjärjestelmä, joka ilmoittaa keskus- ja oheissäätölaitteille kaikista homeostaasia uhkaavista muutoksista;
  - korjaavien laitteiden olemassaolo, jotka tulevat voimaan ajoissa ja viivästävät näiden muutosten alkamista.

  E.Pfluger, Sh.Richet, I.M. Sechenov, L. Frederick, D. Haldane ja muut 1800-1900-luvun vaihteessa työskennelleet tutkijat lähestyivät myös ajatusta organismin vakauden takaavien fysiologisten mekanismien olemassaolosta ja käyttivät omaa terminologiaansa. Kuitenkin termi homeostaasi, jonka W. Kennon ehdotti luonnehtimaan tiloja ja prosesseja, jotka luovat tällaisen kyvyn.

  Biologian tieteille W. Kennonin mukaan homeostaasin ymmärtämisessä on arvokasta, että eläviä organismeja pidetään avoimina järjestelminä, joilla on monia yhteyksiä ympäristöön. Nämä yhteydet tapahtuvat hengitys- ja ruoansulatuselinten, pintareseptorien, hermoston ja lihasjärjestelmät Muutokset ympäristössä vaikuttavat suoraan tai epäsuorasti näihin järjestelmiin aiheuttaen niissä asianmukaisia ​​muutoksia. Näihin vaikutuksiin ei kuitenkaan yleensä liity suuria poikkeamia normista, eivätkä ne aiheuta vakavia häiriöitä fysiologisissa prosesseissa.

  L.S.:n panos Stern homeostaasia koskevien ideoiden kehittämisessä

  Venäläinen fysiologi, Neuvostoliiton tiedeakatemian akateemikko (vuodesta 1939). Syntynyt Libavalla (Liettua). Vuonna 1903 hän valmistui Geneven yliopistosta ja työskenteli siellä vuoteen 1925 asti. Vuosina 1925-1948 - Moskovan 2. professori lääketieteellinen instituutti ja samalla Neuvostoliiton tiedeakatemian fysiologian instituutin johtaja. Vuodesta 1954 vuoteen 1968 hän johti fysiologian laitosta Neuvostoliiton tiedeakatemian biofysiikan instituutissa. Teoksia L.S. Stern omistautui tutkimukselle kemialliset emäkset fysiologiset prosessit, joita esiintyy keskushermoston eri osissa. Hän tutki katalyyttien roolia biologisen hapettumisen prosessissa, ehdotti menetelmää niiden käyttöönottamiseksi lääkeaineita aivo-selkäydinnesteeseen tiettyjen sairauksien hoidossa.

  Samanaikaisesti W. Cannonin kanssa vuonna 1929 Venäjällä, venäläinen fysiologi L.S. Stern. ”Toisin kuin yksinkertaisissa monisoluisissa organismeissa vaihto ympäristön kanssa tapahtuu niin sanotun ympäristön kautta, josta yksittäiset kudokset ja elimet ammentaa tarvitsemansa materiaalia ja johon ne erittävät aineenvaihdunnan tuotteita. ... Koska yksittäisten kehon osien (elinten ja kudosten) erilaistuminen ja kehitys tulee luoda ja kehittää jokaiselle elimelle, jokaiselle kudokselle oma välitön ravintoaineväliaine, jonka koostumuksen ja ominaisuuksien tulee vastata rakenteellisia ja toiminnallisia ominaisuuksia tästä ruumiista. Tällä välittömällä ravitsevalla eli intiimillä ympäristöllä on oltava tietty pysyvyys pestyn elimen normaalin toiminnan varmistamiseksi. ... Yksittäisten elinten ja kudosten välitön ravintoaine on solujen välinen tai kudosneste.

  L.S. Stern totesi, että elinten ja kudosten normaalille toiminnalle on tärkeää paitsi veren myös kudosnesteen koostumuksen ja ominaisuuksien pysyvyys. Hän näytti histohemaattisten esteiden olemassaolo- fysiologiset esteet, jotka erottavat verta ja kudoksia. Nämä muodostelmat koostuvat hänen mielestään kapillaarin endoteelistä, tyvikalvosta, sidekudoksesta ja solujen lipoproteiinikalvoista. Esteiden selektiivinen läpäisevyys edistää homeostaasin säilymistä ja sisäisen ympäristön tunnetut erityispiirteet, joita tarvitaan normaali toiminta tietty elin tai kudos. L.S. ehdotti ja perustellut hyvin. Sternin estemekanismien teoria on pohjimmiltaan uusi panos sisäisen ympäristön tutkimukseen.

  Histohemaattinen , tai verisuonikudos , este - tämä on pohjimmiltaan fysiologinen mekanismi, joka määrää koostumuksen ja ominaisuuksien suhteellisen pysyvyyden oma ympäristö elimiä ja soluja. Se suorittaa kaksi tärkeää tehtävää: säätelevä ja suojaava, ts. varmistaa elimen ja solun oman ympäristön koostumuksen ja ominaisuuksien säätelyn ja suojaa sitä tälle elimelle tai koko eliölle vieraiden aineiden pääsyltä verestä.

  Histohemaattisia esteitä on lähes kaikissa elimissä ja niillä on asianmukaiset nimet: hematoenkefaalinen, hematooftalminen, hematolabyrintti, hematolikööri, hematolymfaattinen, hematopulmonaalinen ja hematopleuraalinen, hematorenaalinen sekä veri-gonadaalinen este (esimerkiksi hematotestikulaarinen) jne.

  Nykyaikaiset käsitykset homeostaasista

  Ajatus homeostaasista osoittautui erittäin hedelmälliseksi ja koko 1900-luvun ajan. sen ovat kehittäneet monet kotimaiset ja ulkomaiset tutkijat. Tällä biologian tieteen käsitteellä ei kuitenkaan toistaiseksi ole selkeää terminologista määritelmää. Tieteellisissä ja opetuskirjallisuutta voidaan kohdata joko termien "sisäinen ympäristö" ja "homeostaasi" vastaavuus tai "homeostaasin" käsitteen erilainen tulkinta.

  Venäläinen fysiologi, Neuvostoliiton tiedeakatemian akateemikko (1966), Neuvostoliiton lääketieteen akatemian täysjäsen (1945). Valmistunut Leningradin lääketieteellisen tiedon instituutista. Vuodesta 1921 hän työskenteli Institute of the Brainissa V.M.:n johdolla. Bekhterev, 1922-1930. sisään Sotilaslääketieteellinen akatemia laboratoriossa I.P. Pavlova. Vuosina 1930-1934 Gorkin lääketieteellisen instituutin fysiologian osaston professori. Vuosina 1934-1944 - All Unionin instituutin osaston johtaja kokeellinen lääketiede Moskovassa. Vuosina 1944-1955 työskenteli Neuvostoliiton lääketieteen akatemian fysiologian instituutissa (vuodesta 1946 - johtaja). Vuodesta 1950 - Neuvostoliiton lääketieteen akatemian neurofysiologisen laboratorion johtaja ja sitten Neuvostoliiton lääketieteellisen akatemian normaalin ja patologisen fysiologian instituutin neurofysiologian osaston johtaja. Laureaatti Lenin-palkinto(1972). Pääteokset on omistettu kehon ja erityisesti aivojen toiminnan tutkimukselle hänen kehittämän toiminnallisten järjestelmien teorian pohjalta. Tämän teorian soveltaminen funktioiden kehitykseen mahdollisti P.K. Anokhin muotoilemaan systemogeneesin käsitteen yleinen kuvio evoluutioprosessi.

  Kehon sisäinen ympäristö koko joukko kiertäviä kehon nesteitä kutsutaan nimellä: veri, imusolmuke, solujen välinen (kudosneste), pesusolut ja rakennekudokset, jotka osallistuvat aineenvaihduntaan, kemiallisiin ja fysikaalisiin muutoksiin. Sisäympäristön komponentteja ovat myös solunsisäinen neste (sytosoli), ottaen huomioon, että se on suoraan ympäristö, jossa solun aineenvaihdunnan pääreaktiot tapahtuvat. Aikuisen kehon sytoplasman tilavuus on noin 30 litraa, solujen välisen nesteen tilavuus on noin 10 litraa ja suonensisäistä tilaa vievän veren ja imusolmukkeen tilavuus on 4-5 litraa.

  Joissakin tapauksissa termiä "homeostaasi" käytetään viittaamaan sisäisen ympäristön pysyvyyteen ja kehon kykyyn tarjota se. Homeostaasi on suhteellinen dynamiikka, joka vaihtelee tiukasti määritellyissä rajoissa, sisäisen ympäristön pysyvyydestä ja kehon fysiologisten perustoimintojen stabiilisuudesta (vakaudesta). Muissa tapauksissa homeostaasilla tarkoitetaan fysiologisia prosesseja tai ohjausjärjestelmiä, jotka säätelevät, koordinoivat ja korjaavat kehon elintärkeää toimintaa vakaan tilan ylläpitämiseksi.

  Siten homeostaasin käsitteen määritelmää lähestytään kahdelta puolelta. Toisaalta homeostaasi nähdään fysikaalis-kemiallisten ja biologisten parametrien määrällisenä ja kvalitatiivisena vakiona. Toisaalta homeostaasi määritellään joukoksi mekanismeja, jotka ylläpitävät kehon sisäisen ympäristön pysyvyyttä.

  Biologisessa ja viitekirjallisuudessa saatavilla olevien määritelmien analyysi mahdollisti useimpien tunnistamisen tärkeitä näkökohtia tämä käsite ja muotoilla yleinen määritelmä: homeostaasi - järjestelmän suhteellisen dynaamisen tasapainon tila, jota ylläpitävät itsesäätelymekanismit. Tämä määritelmä ei sisällä vain tietoa sisäisen ympäristön pysyvyyden suhteellisuudesta, vaan se osoittaa myös biologisten järjestelmien homeostaattisten mekanismien tärkeyden, jotka varmistavat tämän vakion.

  Kehon elintärkeitä toimintoja ovat luonteeltaan ja vaikutukseltaan hyvin erilaiset homeostaattiset mekanismit: hermostolliset, humoraali-hormonaaliset, este, sisäisen ympäristön pysyvyyden säätely ja ylläpitäminen sekä eri tasoilla toimivat.

  Homeostaattisten mekanismien toimintaperiaate

  Toimintaperiaate homeostaattiset mekanismit, jotka tarjoavat säätelyä ja itsesäätelyä eri tasoilla elävän aineen organisaatio, kuvailee G.N. Kassil. jakaa seuraavat tasot säätö:

  1) submolekulaarinen;
  2) molekyyli;
  3) subsellulaarinen;
  4) solu;
  5) neste (sisäinen ympäristö, humoraali-hormonaali-ionisuhteet, estetoiminnot, koskemattomuus);
  6) kudos;
  7) hermosto (keskus- ja ääreishermostomekanismit, neurohumoraalinen-hormonaalinen-estekompleksi);
  8) organismi;
  9) populaatio (solupopulaatiot, monisoluiset organismit).

  Biologisten järjestelmien perushomeostaattinen taso on otettava huomioon organismista. Sen rajoissa erotetaan useita muita: sytogeneettinen, somaattinen, ontogeneettinen ja toiminnallinen (fysiologinen) homeostaasi, somaattinen genostaasi.

  Sytogeneettinen homeostaasi koska morfologinen ja toiminnallinen sopeutumiskyky ilmaisee organismien jatkuvaa uudelleenjärjestelyä olemassaolon olosuhteiden mukaisesti. Suoraan tai epäsuorasti tällaisen mekanismin toiminnot suorittaa solun perinnöllinen laite (geenit).

  Somaattinen homeostaasi- kehon toiminnallisen toiminnan kokonaismuutosten suunta optimaalisimman suhteen luomiseksi ympäristöön.

  Ontogeneettinen homeostaasi- Tämä yksilöllistä kehitystä elimistön sukusolun muodostumisesta kuolemaan tai olemassaolon lakkaamiseen entisessä laadussaan.

  Alla toiminnallinen homeostaasi ymmärtää eri elinten, järjestelmien ja koko organismin optimaalisen fysiologisen toiminnan tietyissä ympäristöolosuhteissa. Se puolestaan ​​sisältää: metabolisen, hengityselimen, ruoansulatuskanavan, erittymisen, säätelyn (tarjoaa optimaalisen tason neurohumoraalista säätelyä tietyissä olosuhteissa) ja psykologisen homeostaasin.

  Somaattinen genostasi on yksittäisen organismin muodostavien somaattisten solujen geneettisen pysyvyyden hallinta.

  On mahdollista erottaa verenkierron, motorisen, sensorisen, psykomotorisen, psykologisen ja jopa informaation homeostaasi, joka varmistaa kehon optimaalisen vasteen tulevaan tietoon. Erikseen erotetaan patologinen taso - homeostaasin sairaudet, ts. homeostaattisten mekanismien ja säätelyjärjestelmien häiriöt.

  

  Hemostaasi mukautuvana mekanismina

  Hemostaasi on monimutkaisten toisiinsa liittyvien prosessien elintärkeä kokonaisuus, olennainen osa kehon mukautuva mekanismi. Koska verellä on erityinen rooli kehon perusparametrien ylläpitämisessä, se on eristetty itsenäinen näkemys homeostaattiset reaktiot.

  Hemostaasin pääkomponentti on monimutkainen järjestelmä mukautuvat mekanismit, jotka varmistavat veren juoksevuuden verisuonissa ja sen hyytymisen rikkoen niiden eheyttä. Hemostaasi ei kuitenkaan vain ylläpidä veren nestemäistä tilaa verisuonissa, verisuonten seinämien vastustuskykyä ja pysäyttää verenvuotoa, vaan vaikuttaa myös hemodynamiikkaan ja verisuonten läpäisevyyteen, osallistuu haavojen paranemiseen, tulehdus- ja immuunireaktioiden kehittymiseen ja liittyy organismin epäspesifiseen vastustuskykyyn.

  Hemostaasijärjestelmä on toiminnallisessa vuorovaikutuksessa immuunijärjestelmän kanssa. Nämä kaksi järjestelmää muodostavat yhden humoraalisen puolustusmekanismin, jonka toiminnot liittyvät toisaalta taisteluun puhtauden puolesta. geneettinen koodi ja erilaisten sairauksien ehkäisyyn ja toisaalta veren nestemäisen tilan säilyttämisellä verenkiertokerroksessa ja verenvuodon pysäyttämisellä verisuonten eheyden rikkomisen yhteydessä. Niiden toiminnallista toimintaa säätelevät hermosto ja endokriiniset järjestelmät.

  Yleisten mekanismien läsnäolo kehon puolustusjärjestelmien - immuuni-, hyytymis-, fibrinolyyttisten jne. - "käynnistämiseksi" antaa meille mahdollisuuden pitää niitä yhtenä rakenteellisesti ja toiminnallisesti määriteltynä järjestelmänä.

  Sen ominaisuuksia ovat: 1) peräkkäisen tekijöiden sisällyttämisen ja aktivoinnin kaskadiperiaate lopullisten fysiologisesti aktiivisten aineiden muodostumiseen asti: trombiini, plasmiini, kiniinit; 2) mahdollisuus aktivoida nämä järjestelmät missä tahansa verisuonikerroksen osassa; 3) yleinen mekanismi järjestelmien käynnistäminen; 4) palaute näiden järjestelmien vuorovaikutusmekanismissa; 5) yleisten estäjien olemassaolo.

  Hemostaasijärjestelmän ja muiden biologisten järjestelmien toiminnan luotettavuuden varmistaminen tapahtuu yleisen luotettavuusperiaatteen mukaisesti. Tämä tarkoittaa, että järjestelmän luotettavuus saavutetaan ohjauselementtien redundanssilla ja niiden dynaamisella vuorovaikutuksella, toimintojen päällekkäisyydellä tai ohjauselementtien vaihtokelpoisuudella täydellisellä nopealla paluulla edelliseen tilaan, kyvyllä dynaamiseen itseorganisoitumiseen ja vakaan etsinnällä. valtioita.

  

  Nesteenkierto solu- ja kudostilojen sekä veren ja imusuonten välillä

  Solujen homeostaasi

  Tärkein paikka itsesäätelyssä ja homeostaasin säilyttämisessä miehittää solujen homeostaasin. Sitä kutsutaan myös solujen autoregulaatio.

  Hormoni- tai hermostojärjestelmät eivät pohjimmiltaan pysty selviytymään yksittäisen solun sytoplasman koostumuksen pysyvyyden ylläpitämisestä. Jokaisella monisoluisen organismin solulla on oma mekanisminsa sytoplasman prosessien automaattiseen säätelyyn.

  Johtava paikka tässä säätelyssä kuuluu ulommalle sytoplasmiselle kalvolle. Se varmistaa kemiallisten signaalien siirron soluun ja sieltä ulos, muuttaen sen läpäisevyyttä, osallistuu kennon elektrolyyttikoostumuksen säätelyyn ja suorittaa biologisten "pumppujen" toimintoa.

  Homeostaatit ja homeostaattisten prosessien tekniset mallit

  AT viime vuosikymmeninä homeostaasin ongelmaa alettiin tarkastella kybernetiikan - monimutkaisten prosessien tarkoituksenmukaisen ja optimaalisen hallinnan tieteen - näkökulmasta. Biologiset järjestelmät, kuten solut, aivot, organismit, populaatiot, ekosysteemit, toimivat samojen lakien mukaan.

  Ludwig von Bertalanffy (1901-1972) Itävaltalainen teoreettinen biologi, "yleisen järjestelmäteorian" luoja. Vuodesta 1949 hän työskenteli Yhdysvalloissa ja Kanadassa. Lähestyessään biologisia objekteja organisoituneina dynaamisina järjestelminä Bertalanffy analysoi yksityiskohtaisesti mekanismin ja vitalismin välisiä ristiriitoja, eliön eheyttä koskevien ajatusten syntyä ja kehittymistä sekä jälkimmäisen pohjalta systeemisten käsitteiden muodostumista biologiassa. Bertalanffy on vastuussa useista yrityksistä soveltaa "organismista" lähestymistapaa (eli eheyden näkökulmasta lähestymistapaa) kudoshengityksen ja aineenvaihdunnan ja kasvun välisen suhteen tutkimuksessa eläimissä. Ehdotettu tiedemies menetelmä Avointen ekvifinaalisten (tavoitteeseen tähtäävien) järjestelmien analyysi mahdollisti termodynamiikan, kybernetiikan ja fysikaalisen kemian ideoiden laajan hyödyntämisen biologiassa. Hänen ajatuksensa ovat löytäneet käyttöä lääketieteessä, psykiatriassa ja muilla soveltavilla aloilla. Systeemilähestymistavan pioneereina tutkija esitti modernin tieteen ensimmäisen yleistetyn järjestelmäkonseptin, jonka tehtävänä on kehittää matemaattinen laite erityyppisten järjestelmien kuvaamiseen, selvittää lakien isomorfismi eri aloilla. tietoa ja etsiä keinoja tieteen integroimiseksi (" Yleinen teoria järjestelmät", 1968). Nämä tehtävät on kuitenkin toteutettu vain tietyntyyppisten avoimien biologisten järjestelmien suhteen.

  Elävien esineiden ohjausteorian perustaja on N. Wiener. Hänen ideoidensa ytimessä on itsesäätelyn periaate – vakion automaattinen ylläpito tai muutos säädellyn parametrin vaaditun lain mukaan. Kuitenkin kauan ennen N. Wieneriä ja W. Kennonia ajatuksen automaattisesta ohjauksesta ilmaisi I.M. Sechenov: "... eläimen kehossa säätimet voivat olla vain automaattisia, ts. saada toimimaan muuttuneiden olosuhteiden vuoksi koneen (organismin) tilassa tai kulussa ja kehittää toimintoja, joilla nämä epäsäännöllisyydet poistetaan. Tämä lause osoittaa tarpeen sekä suoralle että palautetta taustalla oleva itsesääntely.

  Ajatusta biologisten järjestelmien itsesäätelystä syvensi ja kehitti L. Bertalanffy, joka ymmärsi biologisen järjestelmän "järjestettynä joukkona toisiinsa liittyviä elementtejä". Hän pohti myös homeostaasin yleistä biofysikaalista mekanismia avoimien järjestelmien yhteydessä. L. Bertalanffyn biologian teoreettisten ajatusten pohjalta on kehittynyt uusi suunta, ns järjestelmällinen lähestymistapa. L. Bertalanffyn näkemykset yhtyivät V.N. Novoseltsev, joka esitti homeostaasin ongelman tehtävänä hallita aine- ja energiavirtoja, mikä avoin systeemi vaihtoa ympäristön kanssa.

  Ensimmäinen yritys mallintaa homeostaasia ja luoda mahdollisista mekanismeista johto kuuluu W.R. Ashby. Hän suunnitteli keinotekoisen itsesäätelylaitteen nimeltä "homeostaat". Homeostat U.R. Ashby oli potentiometristen piirien järjestelmä ja toisti vain ilmiön toiminnalliset näkökohdat. Tämä malli ei voinut heijastaa riittävästi homeostaasin taustalla olevien prosessien olemusta.

  Seuraavan askeleen homeostatiikan kehityksessä otti S. Beer, joka toi esiin kaksi uutta peruskohtaa: homeostaattisten järjestelmien rakentamisen hierarkkisen periaatteen monimutkaisten kohteiden hallintaan ja selviytymisperiaatteen. S. Beer yritti soveltaa tiettyjä homeostaattisia periaatteita organisoitujen ohjausjärjestelmien käytännön kehittämisessä, paljasti joitain kyberneettisiä analogioita elävän järjestelmän ja monimutkaisen tuotannon välillä.

  Laadullisesti uusi vaihe tämän suunnan kehityksessä tuli sen jälkeen, kun Yu.M. loi muodollisen homeostaattimallin. Gorski. Hänen näkemyksensä muodostuivat G. Selyen tieteellisten ajatusten vaikutuksesta, joka väitti, että "... jos on mahdollista sisällyttää ristiriitoja elävien järjestelmien toimintaa heijastaviin malleihin ja jopa samalla ymmärtää, miksi luonto, luomalla eläviä olentoja, meni näin, tämä on uusi läpimurto elämisen salaisuuksiin upealla käytännön tuloksella.

  Fysiologinen homeostaasi

  Fysiologista homeostaasia ylläpitää autonominen ja somaattinen hermosto, humoraalis-hormonaalisten ja ionisten mekanismien kompleksi, jotka muodostavat kehon fysikaalis-kemiallisen järjestelmän, sekä käyttäytyminen, jossa sekä perinnöllisillä muodoilla että hankitulla yksilöllisellä kokemuksella on rooli. on suuri.

  Ajatus autonomisen hermoston, erityisesti sen sympatoadrenaalisen osaston, johtavasta roolista kehitettiin E. Gelgornin, B.R. Hess, W. Kennon, L.A. Orbeli, A.G. Ginetsinsky ym. Hermolaitteiston organisoiva rooli (nervismin periaate) on venäläisen fysiologisen koulukunnan I.P. Pavlova, I.M. Sechenov, A.D. Speransky.

  Humoralis-hormonaalisia teorioita (humoralismin periaate) kehitettiin ulkomailla G. Dalen, O. Levyn, G. Selyen, C. Sherringtonin ja muiden teoksissa. suurta huomiota Venäläiset tiedemiehet I.P. Razenkov ja L.S. Stern.

  kertynyt kolossaali asiallista materiaalia, joka kuvaa homeostaasin erilaisia ​​ilmenemismuotoja elävissä, teknisissä, sosiaalisissa ja ekologisissa järjestelmissä, vaatii tutkimusta ja pohdintaa yhtenäisestä metodologisesta näkökulmasta. Yhdistävä teoria, joka kykeni yhdistämään kaikki erilaiset lähestymistavat homeostaasin mekanismien ja ilmenemismuotojen ymmärtämiseen, oli funktionaalisten järjestelmien teoria luonut P.K. Anokhin. Näkemyksensä mukaan tiedemies perustui N. Wienerin käsityksiin itseorganisoituvista järjestelmistä.

  

  Nykyaikainen tieteellinen tietämys Koko organismin homeostaasista perustuu sen ymmärtämiseen erilaisten toiminnallisten järjestelmien ystävällisenä ja koordinoituna itsesäätelynä, jolle on tunnusomaista niiden parametrien kvantitatiiviset ja laadulliset muutokset fysiologisten, fysikaalisten ja kemiallisten prosessien aikana.

  Mekanismi homeostaasin ylläpitämiseksi muistuttaa heiluria (vaakaa). Ensinnäkin solun sytoplasmalla tulisi olla vakio koostumus - ensimmäisen vaiheen homeostaasi (katso kaavio). Tämän tarjoavat 2. vaiheen homeostaasin mekanismit - kiertävät nesteet, sisäinen ympäristö. Heidän homeostaasinsa puolestaan ​​liittyy vegetatiiviset järjestelmät sisään tulevien aineiden, nesteiden ja kaasujen koostumuksen stabilointi ja aineenvaihdunnan lopputuotteiden vapautuminen - vaihe 3. Näin lämpötila, vesipitoisuus ja elektrolyyttien, hapen ja hiilidioksidin pitoisuudet, ravinteiden ja erittyneiden aineenvaihduntatuotteiden määrä säilyy. suhteellisen tasaisella tasolla.

  Neljäs askel homeostaasin ylläpitämisessä on käyttäytyminen. Tarkoituksenmukaisten reaktioiden lisäksi se sisältää tunteita, motivaatioita, muistia ja ajattelua. Neljäs vaihe on aktiivisesti vuorovaikutuksessa edellisen kanssa, rakentuu sille ja vaikuttaa siihen. Eläimillä käyttäytyminen ilmaistaan ​​ravinnon, ruokinta-alueiden, pesimäpaikkojen valinnassa, päivittäisissä ja kausittaisissa muuttoliikenteessä jne., jonka ydin on rauhanhalu, häiriintyneen tasapainon palauttaminen.

  Joten homeostaasi on:

  1) sisäisen ympäristön tila ja sen ominaisuudet;
  2) joukko reaktioita ja prosesseja, jotka ylläpitävät sisäisen ympäristön pysyvyyttä;
  3) organismin kyky vastustaa ympäristön muutoksia;
  4) elämän olemassaolon, vapauden ja itsenäisyyden ehto: "Sisäisen ympäristön pysyvyys on vapaan elämän ehto" (K. Bernard).

  Koska homeostaasin käsite on keskeinen biologiassa, se tulee mainita kaikkia koulukursseja opiskellessa: "Kasvitiede", "Eläintiede", " Yleinen biologia", "Ekologia". Mutta tietysti tärkeintä huomiota tulisi kiinnittää tämän käsitteen paljastamiseen kurssilla "Ihminen ja hänen terveytensä". Tässä esimerkkiaiheita, jonka tutkimuksessa artikkelin materiaaleja voidaan käyttää. "Elimet. Elinjärjestelmät, eliö kokonaisuutena. "Kehon toimintojen hermosto ja humoraalinen säätely". "Kehon sisäinen ympäristö. Veri, imusolmukkeet, kudosneste. Veren koostumus ja ominaisuudet. "Levikki". "Hengitys". Aineenvaihdunta elimistön päätehtävänä. "Eristäytyminen". "Lämpösäätö".