მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების არსებობისთვის აუცილებელია შიდა გარემოს მუდმივობის შენარჩუნება. ბევრი ეკოლოგი დარწმუნებულია, რომ ეს პრინციპი გარე გარემოსაც ეხება. თუ სისტემა ვერ ახერხებს ბალანსის აღდგენას, მან საბოლოოდ შეიძლება შეწყვიტოს ფუნქციონირება.

კომპლექსურ სისტემებს - მაგალითად, ადამიანის სხეულს - უნდა ჰქონდეს ჰომეოსტაზი, რათა შეინარჩუნოს სტაბილურობა და არსებობდეს. ამ სისტემებმა არა მხოლოდ უნდა იბრძოლონ გადარჩენისთვის, მათ ასევე უნდა მოერგონ გარემო ცვლილებებს და განვითარდნენ.

ჰომეოსტაზის თვისებები

ჰომეოსტატიკური სისტემებს აქვთ შემდეგი თვისებები:

• არასტაბილურობასისტემა: ამოწმებს, როგორ შეუძლია მას საუკეთესოდ მოერგოს.
• წონასწორობისკენ სწრაფვა: სისტემების მთელი შიდა, სტრუქტურული და ფუნქციონალური ორგანიზაცია ხელს უწყობს ბალანსის შენარჩუნებას.
• არაპროგნოზირებადობა: გარკვეული მოქმედების შედეგი ხშირად შეიძლება განსხვავდებოდეს მოსალოდნელისგან.

• ორგანიზმში მიკროელემენტების და წყლის რაოდენობის რეგულირება – ოსმორეგულაცია. ტარდება თირკმელებში.
• მეტაბოლური პროცესის ნარჩენების მოცილება - იზოლაცია. მას ახორციელებენ ეგზოკრინული ორგანოები - თირკმელები, ფილტვები, საოფლე ჯირკვლები და კუჭ-ნაწლავის ტრაქტი.
• სხეულის ტემპერატურის რეგულირება. ტემპერატურის დაქვეითება ოფლიანობით, სხვადასხვა თერმორეგულაციური რეაქციებით.
• სისხლში გლუკოზის დონის რეგულირება. ძირითადად ხორციელდება ღვიძლი, ინსულინი და გლუკაგონი, რომელიც გამოიყოფა პანკრეასის მიერ.
• ძირითადი მეტაბოლიზმის დონის რეგულირება რაციონიდან გამომდინარე.

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ სხეული წონასწორობაშია, მისი ფიზიოლოგიური მდგომარეობა შეიძლება იყოს დინამიური. ბევრი ორგანიზმი ავლენს ენდოგენურ ცვლილებებს ცირკადული, ულტრადიული და ინფრადიული რითმების სახით. ამრიგად, ჰომეოსტაზის დროსაც კი, სხეულის ტემპერატურა, არტერიული წნევა, გულისცემა და მეტაბოლური მაჩვენებლების უმეტესობა ყოველთვის არ არის მუდმივ დონეზე, მაგრამ იცვლება დროთა განმავლობაში.

ჰომეოსტაზის მექანიზმები: უკუკავშირი

როდესაც ხდება ცვლადების ცვლილება, არსებობს ორი ძირითადი ტიპის უკუკავშირი, რომელზეც სისტემა პასუხობს:

1. უარყოფითი გამოხმაურება, გამოხატული, როგორც რეაქცია, რომელშიც სისტემა რეაგირებს ისე, რომ შეცვალოს ცვლილების მიმართულება. ვინაიდან უკუკავშირი ემსახურება სისტემის მუდმივობის შენარჩუნებას, ის საშუალებას გაძლევთ შეინარჩუნოთ ჰომეოსტაზი.
   • მაგალითად, როდესაც ადამიანის ორგანიზმში ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია იზრდება, ფილტვები იღებენ სიგნალს მათი აქტივობის გაზრდისა და ამოსუნთქვის შესახებ. მეტი ნახშირორჟანგი.
   • თერმორეგულაცია უარყოფითი გამოხმაურების კიდევ ერთი მაგალითია. როდესაც სხეულის ტემპერატურა იმატებს (ან ეცემა), კანში და ჰიპოთალამუსში არსებული თერმორეცეპტორები აღრიცხავენ ცვლილებას, რაც იწვევს ტვინის სიგნალს. ეს სიგნალი, თავის მხრივ, იწვევს პასუხს - ტემპერატურის შემცირებას (ან მატებას).
2. დადებითი გამოხმაურება, რომელიც გამოიხატება როგორც ცვლადის ცვლილების გაძლიერება. მას აქვს დესტაბილიზაციის ეფექტი, ამიტომ არ იწვევს ჰომეოსტაზს. პოზიტიური გამოხმაურება ნაკლებად გავრცელებულია ბუნებრივ სისტემებში, მაგრამ ასევე აქვს თავისი გამოყენება.
   • მაგალითად, ნერვებში, ბარიერის ელექტრული პოტენციალი იწვევს ბევრად უფრო დიდი მოქმედების პოტენციალის წარმოქმნას. სისხლის შედედება და დაბადების მოვლენები დადებითი გამოხმაურების სხვა მაგალითებია.

სტაბილურ სისტემებს ესაჭიროებათ ორივე ტიპის უკუკავშირის კომბინაცია. მიუხედავად იმისა, რომ უარყოფითი გამოხმაურება გაძლევთ საშუალებას დაუბრუნდეთ ჰომეოსტატურ მდგომარეობას, დადებითი გამოხმაურება გამოიყენება ჰომეოსტაზის სრულიად ახალ (და შესაძლოა ნაკლებად სასურველ) მდგომარეობაზე გადასასვლელად, სიტუაციას, რომელსაც ეწოდება "მეტასტაბილურობა". ასეთი კატასტროფული ცვლილებები შეიძლება მოხდეს, მაგალითად, მდინარეებში საკვები ნივთიერებების გაზრდით სუფთა წყალი, რაც იწვევს მაღალი ევტროფიკაციის (წყალმცენარეების გადაჭარბებულ ზრდას) და სიმღვრივის ჰომეოსტატურ მდგომარეობას.

ეკოლოგიური ჰომეოსტაზი

დარღვეულ ეკოსისტემებში, ან ქვეკლიმაქსის ბიოლოგიურ თემებში - როგორიცაა, მაგალითად, კუნძული კრაკატოა, ძლიერი ვულკანური ამოფრქვევის შემდეგ - განადგურდა წინა ტყის კლიმაქსის ეკოსისტემის ჰომეოსტაზის მდგომარეობა, ისევე როგორც მთელი ცხოვრება ამ კუნძულზე. კრაკატუამ ამოფრქვევის შემდეგ წლების განმავლობაში ჯაჭვი გაიარა გარემოს ცვლილება, რომელშიც მცენარეთა და ცხოველთა ახალი სახეობები შეცვალეს ერთმანეთს, რამაც გამოიწვია ბიოლოგიური მრავალფეროვნება და, შედეგად, კულმინაცია. კრაკატუაში ეკოლოგიური მემკვიდრეობა რამდენიმე ეტაპად განხორციელდა. სრული ჯაჭვითანმიმდევრობას, რომელსაც მივყავართ კულმინაციამდე, ეწოდება preserie. კრაკატოას მაგალითზე, ამ კუნძულმა განავითარა კულმინაციის საზოგადოება რვა ათასი სხვადასხვა სახეობით დაფიქსირებული წელს, ამოფრქვევის შემდეგ ასი წლის შემდეგ გაანადგურა სიცოცხლე მასზე. მონაცემები ადასტურებს, რომ პოზიცია შენარჩუნებულია ჰომეოსტაზში გარკვეული დროის განმავლობაში, ხოლო ახალი სახეობების გაჩენა ძალიან სწრაფად იწვევს ძველების სწრაფ გაქრობას.

კრაკატუას და სხვა დარღვეული ან ხელუხლებელი ეკოსისტემების შემთხვევა გვიჩვენებს, რომ პიონერი სახეობების საწყისი კოლონიზაცია ხდება პოზიტიური უკუკავშირის რეპროდუქციის სტრატეგიების მეშვეობით, რომლებშიც სახეობები იშლება, რაც შეიძლება მეტ შთამომავლობას წარმოქმნის, მაგრამ მცირე ან ყოველგვარი ინვესტიციით თითოეული ინდივიდის წარმატებაში. . ასეთ სახეობებში არის სწრაფი განვითარება და თანაბრად სწრაფი კოლაფსი (მაგალითად, ეპიდემიის გზით). როდესაც ეკოსისტემა კულმინაციას უახლოვდება, ასეთი სახეობები იცვლება უფრო რთული კულმინაციის სახეობებით, რომლებიც ადაპტირებენ უარყოფითი გამოხმაურებით მათი გარემოს სპეციფიკურ პირობებთან. ეს სახეობები საგულდაგულოდ აკონტროლებენ ეკოსისტემის პოტენციურ შესაძლებლობებს და მიჰყვებიან განსხვავებულ სტრატეგიას - წარმოქმნიან პატარა შთამომავლობას, რომლის რეპროდუქციულ წარმატებაში მისი სპეციფიკური ეკოლოგიური ნიშის მიკროგარემოს პირობებში მეტი ენერგია იდება.

განვითარება იწყება პიონერული თემით და მთავრდება კულმინაციის თემით. ეს კულმინაციური საზოგადოება იქმნება, როდესაც ფლორა და ფაუნა ბალანსდება ადგილობრივ გარემოსთან.

ასეთი ეკოსისტემები ქმნიან ჰეტერარქიებს, რომლებშიც ერთ დონეზე ჰომეოსტაზი ხელს უწყობს ჰომეოსტაზურ პროცესებს სხვა რთულ დონეზე. მაგალითად, მწიფე ტროპიკულ ხეზე ფოთლების დაკარგვა ქმნის ადგილს ახალი ზრდისთვის და ამდიდრებს ნიადაგს. AT თანაბრადტროპიკული ხე ამცირებს სინათლის ხელმისაწვდომობას ქვედა დონეებზე და ეხმარება თავიდან აიცილოს სხვა სახეობების შემოჭრა. მაგრამ ხეებიც მიწაზე ცვივა და ტყის განვითარება დამოკიდებულია ხეების მუდმივ ცვლილებაზე, საკვები ნივთიერებების ციკლზე, რომელსაც ახორციელებენ ბაქტერიები, მწერები, სოკოები. ანალოგიურად, ასეთი ტყეები ხელს უწყობს ეკოლოგიური პროცესები- როგორიცაა მიკროკლიმატის რეგულირება ან ეკოსისტემის ჰიდროლოგიური ციკლები და რამდენიმე სხვადასხვა ეკოსისტემა შეიძლება ურთიერთქმედდეს ბიოლოგიურ რეგიონში მდინარის დრენაჟის ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად. ბიორეგიონების ცვალებადობა ასევე თამაშობს როლს ბიოლოგიური რეგიონის, ანუ ბიომის ჰომეოსტატურ სტაბილურობაში.

ბიოლოგიური ჰომეოსტაზი

ჰომეოსტაზი მოქმედებს როგორც ცოცხალი ორგანიზმების ფუნდამენტური მახასიათებელი და გაგებულია, როგორც შინაგანი გარემოს შენარჩუნება მისაღები ფარგლებში.

სხეულის შიდა გარემო მოიცავს სხეულის სითხეებს - სისხლის პლაზმას, ლიმფს, უჯრედშორის ნივთიერებას და ცერებროსპინალურ სითხეს. ამ სითხეების სტაბილურობის შენარჩუნება სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ორგანიზმებისთვის, ხოლო მისი არარსებობა იწვევს გენეტიკური მასალის დაზიანებას.

3) ქსოვილები, რომლებიც ხასიათდება ძირითადად ან ექსკლუზიურად უჯრედშიდა რეგენერაციით (ცენტრალური ნერვული სისტემის მიოკარდიუმი და განგლიური უჯრედები)

ევოლუციის პროცესში ჩამოყალიბდა რეგენერაციის 2 ტიპი: ფიზიოლოგიური და რეპარაციული.

ჰომეოსტაზი ადამიანის ორგანიზმში

სხვადასხვა ფაქტორები გავლენას ახდენენ სხეულის სითხეების უნარზე სიცოცხლის შენარჩუნებაზე. მათ შორის არის ისეთი პარამეტრები, როგორიცაა ტემპერატურა, მარილიანობა, მჟავიანობა და საკვები ნივთიერებების კონცენტრაცია - გლუკოზა, სხვადასხვა იონები, ჟანგბადი და ნარჩენი პროდუქტები - ნახშირორჟანგი და შარდი. ვინაიდან ეს პარამეტრები გავლენას ახდენს ქიმიურ რეაქციებზე, რომლებიც ორგანიზმს აცოცხლებს, არსებობს ჩაშენებული ფიზიოლოგიური მექანიზმები მათ საჭირო დონეზე შესანარჩუნებლად.

ჰომეოსტაზი არ შეიძლება ჩაითვალოს ამ არაცნობიერი ადაპტაციის პროცესების მიზეზად. ეს უნდა იქნას მიღებული როგორც ზოგადი მახასიათებელი მრავალი ნორმალური პროცესისთვის, რომლებიც ერთად მოქმედებენ და არა როგორც მათი ძირითადი მიზეზი. უფრო მეტიც, არსებობს მრავალი ბიოლოგიური ფენომენი, რომელიც არ შეესაბამება ამ მოდელს - მაგალითად, ანაბოლიზმი.

სხვა სფეროები

„ჰომეოსტაზის“ ცნება სხვა სფეროებშიც გამოიყენება.

დაწერეთ მიმოხილვა სტატიაზე "ჰომეოსტაზი"

ჰომეოსტაზის დამახასიათებელი ნაწყვეტი

ექვსის ნახევარზე ნაპოლეონი ცხენებით სოფელ შევარდინისკენ გაემართა.
გათენდა დაიწყო, ცა მოიწმინდა, მხოლოდ ერთი ღრუბელი ეგდო აღმოსავლეთით. მიტოვებული ხანძარი დილის სუსტ შუქზე დაიწვა.
მარცხნივ, სქელი მარტოხელა ქვემეხი გაისმა, გაიტაცა და გაიყინა საერთო სიჩუმეში. გავიდა რამდენიმე წუთი. იყო მეორე, მესამე გასროლა, ჰაერი შეირყა; მეოთხე და მეხუთე ახლოს და საზეიმოდ გაისმა სადღაც მარჯვნივ.
პირველი კადრები ჯერ არ იყო დასრულებული, სანამ სხვები გაისმა, ისევ და ისევ, ერთმანეთს ერწყმის და წყვეტდა.
ნაპოლეონი თავისი თანხლებით ავიდა შევარდინსკის რედუქტზე და ჩამოხტა ცხენიდან. თამაში დაიწყო.

პრინცი ანდრეიდან გორკიში დაბრუნებულმა პიერმა, რომელმაც ბრძანა ბერეატორს მოემზადებინა ცხენები და დილით ადრე გაეღვიძებინა, მაშინვე დაიძინა დანაყოფის უკან, იმ კუთხეში, რომელიც ბორისმა მისცა.
როდესაც პიერმა მეორე დილით მთლიანად გაიღვიძა, ქოხში არავინ იყო. პატარა ფანჯრებში შუშა ჭექა. რექტორი იდგა და გვერდით უბიძგა.
”თქვენო აღმატებულებავ, თქვენო აღმატებულებავ, თქვენო აღმატებულებავ…” - თქვა ბერიტორმა ჯიუტად, პიერისთვის შეხედვის გარეშე და, როგორც ჩანს, მისი გაღვიძების იმედი დაკარგა, მხრებში აიქნია.
- Რა? დაიწყო? დროა? ჩაილაპარაკა პიერმა და გაიღვიძა.
”თუ გნებავთ, გაიგონეთ სროლა,” თქვა ბერიტორმა, გადამდგარმა ჯარისკაცმა, ”უკვე ყველა ბატონი ადგა, თვით ყველაზე ჭკვიანები დიდი ხანია გავიდა.
პიერმა სასწრაფოდ ჩაიცვა და ვერანდაზე გაიქცა. გარეთ ნათელი, სუფთა, ნამიანი და ხალისიანი იყო. მზე, რომელიც ახლახან გაექცა ღრუბლის უკნიდან, რომელიც მას ფარავდა, ღრუბლებით გატეხილი სხივების ნახევარამდე აფრქვევდა მოპირდაპირე ქუჩის სახურავებზე, გზის ნამით დაფარულ მტვერზე, სახლების კედლებზე. , გალავნის ფანჯრებზე და ქოხთან მდგარ პიერის ცხენებზე. ეზოში უფრო მკაფიოდ ისმოდა ქვემეხების ხმაური. ქუჩაში იღრიალა ადიუტანტი კაზაკთან ერთად.
- დროა, გრაფ, დროა! იყვირა ადიუტანტმა.
უბრძანა, რომ ცხენს უკან წაეყვანა, პიერმა ქუჩიდან ბორცვთან მიიწია, საიდანაც გუშინ ბრძოლის ველს უყურებდა. ამ ბორცვზე ჯარისკაცების ბრბო იყო და ისმოდა შტაბის ფრანგული დიალექტი და ჩანდა კუტუზოვის ჭაღარა თავი მისი თეთრი ქუდი წითელი ზოლით და მხრებში ჩაძირული ნაცრისფერი თმით. კუტუზოვმა მილის მეშვეობით გაიხედა მაღალი გზის გასწვრივ.
ბორცვის შესასვლელის საფეხურებზე შესვლისას პიერმა წინ გაიხედა და აღტაცებით გაიყინა სპექტაკლის მშვენიერების წინაშე. ეს იყო იგივე პანორამა, რომლითაც იგი გუშინ აღფრთოვანებული იყო ამ ბორცვიდან; მაგრამ ახლა მთელი ტერიტორია დაფარული იყო ჯარებით და სროლების კვამლით, და კაშკაშა მზის დახრილი სხივები, რომლებიც ამოდიოდა პიერის მარცხნივ, დილის გამჭვირვალე ჰაერში მას ესროლა გამჭოლი შუქი ოქროსფერი და ვარდისფერი ელფერით. და მუქი, გრძელი ჩრდილები. შორეული ტყეები, რომლებიც ასრულებენ პანორამას, თითქოს რაღაც ძვირფასი ყვითელ-მწვანე ქვისგან არის მოჩუქურთმებული, ჩანს ჰორიზონტზე მწვერვალების მრუდი ხაზით და მათ შორის, ვალუევის უკან, სმოლენსკის დიდი გზა გაჭრილი, მთლიანად დაფარული. ჯარებთან ერთად. უფრო ახლოს, ოქროს მინდვრები და კოპები ბრწყინავდნენ. ყველგან - წინ, მარჯვნივ და მარცხნივ - ჯარი ჩანდა. ეს ყველაფერი ცოცხალი, დიდებული და მოულოდნელი იყო; მაგრამ პიერს ყველაზე მეტად დაარტყა იყო ბრძოლის ველის ხედი, ბოროდინოს და მის ორივე მხარეს კოლოჩაიას ზემოთ არსებული ღრუ.
კოლოჩაიას ზემოთ, ბოროდინოში და მის ორივე მხარეს, განსაკუთრებით მარცხნივ, სადაც ვოინა მიედინება კოლოჩაში ჭაობიან ნაპირებზე, იყო ის ნისლი, რომელიც დნება, ბუნდოვდება და ანათებს, როცა კაშკაშა მზე ამოდის და ჯადოსნურად ფერებს და ხაზს უსვამს. ყველაფერი, რაც მისი მეშვეობით ჩანს. ამ ნისლს სროლის კვამლიც შეუერთდა და ამ ნისლში და კვამლში დილის შუქის ელვა ანათებდა ყველგან - ახლა წყალზე, ახლა ნამზე, ახლა ნაპირებზე და ბოროდინოში შეკრებილი ჯარების ბაიონეტებზე. ამ ნისლში მოჩანდა თეთრი ეკლესია, ზოგან ბოროდინის ქოხების სახურავები, ზოგან ჯარისკაცების მყარი მასები, ზოგან მწვანე ყუთები, ქვემეხები. და ეს ყველაფერი მოძრაობდა, ან თითქოს მოძრაობდა, რადგან ნისლი და კვამლი გადაჭიმული იყო მთელ ამ სივრცეში. როგორც ბოროდინოს მახლობლად მდებარე ქვედა ნაწილების ამ ადგილას, რომელიც დაფარულია ნისლით, ასევე მის გარეთ, უფრო მაღლა და განსაკუთრებით მარცხნივ მთელი ხაზის გასწვრივ, ტყეებში, მინდვრებში, ქვედა ნაწილებში, სიმაღლეების მწვერვალებზე, გამუდმებით იბადებიან საკუთარი თავისგან, არაფრისგან, ქვემეხიდან, შემდეგ მარტოხელა, ახლა ნამტვრევი, ახლა იშვიათი, ახლა ხშირი კვამლის ღრუბლები, რომლებიც შეშუპებული, იზრდებიან, ტრიალებენ, ერწყმის მთელ ამ სივრცეს.
ეს სროლა ეწევა და, უცნაურად რომ ვთქვათ, მათი ხმები წარმოადგენდა სპექტაკლის მთავარ სილამაზეს.
ფაფუკი! - უცებ დაინახა მრგვალი, მკვრივი კვამლი, რომელიც თამაშობდა მეწამულ, ნაცრისფერ და რძიანი თეთრი ფერებით და ბუმი! - წამში გაისმა ამ კვამლის ხმა.
„ფუფ ფუფი“ - ორი კვამლი ავიდა, უბიძგება და შერწყმა; და "ბუმ ბუმი" - დაადასტურა ხმები, რომლებიც თვალმა ნახა.
პიერმა გადახედა პირველ კვამლს, რომელიც მან დატოვა მომრგვალებულ მკვრივ ბურთში და უკვე მის ადგილას იყო გვერდით გადაჭიმული კვამლის ბურთები და ფუფი ... (შეჩერებით) ფუფ ფუფი - კიდევ სამი, კიდევ ოთხი, და თითოეულზე, ერთი და იგივე თანავარსკვლავედებით, ბუმი ... ბუმ ბუმ ბუმ - უპასუხა ლამაზმა, მყარი, ჭეშმარიტი ხმები. ეტყობოდა, რომ ეს კვამლები ტრიალებდნენ, რომ იდგნენ და მათ გვერდით ტყეები, მინდვრები და მბზინავი ბაიონეტები გადიოდა. მარცხენა მხარეს, მინდვრებსა და ბუჩქებზე, მუდმივად იბადებოდა ეს დიდი კვამლები თავისი საზეიმო ექოებით, და კიდევ უფრო ახლოს, ქვედა დონისა და ტყეების გასწვრივ, ცეცხლსასროლი იარაღის პატარა კვამლები, რომელთა დამრგვალება არ ჰქონდათ, იფეთქებოდა და თავიანთი მცირე გამოხმაურებები იმავე გზით მისცეს. Fuck ta tah - თოფები ხრაშუნა, თუმცა ხშირად, მაგრამ არასწორად და ცუდად თოფის სროლებთან შედარებით.
პიერს სურდა ყოფილიყო იქ, სადაც ეს კვამლები იყო, ეს მბზინავი ბაიონეტები და ქვემეხები, ეს მოძრაობა, ეს ხმები. მან გადახედა კუტუზოვს და მის თანხლებს, რათა სხვებთან გადაემოწმებინა შთაბეჭდილება. ყველა ზუსტად ისეთი იყო, როგორიც ის იყო და, როგორც მას მოეჩვენა, იმავე გრძნობით ელოდნენ ბრძოლის ველს. ყველა სახეზე ბრწყინავდა ახლა რომ ფარული სითბო(chaleur latente) გრძნობა, რომელიც პიერმა შენიშნა გუშინ და რომელიც მან სრულად გააცნობიერა პრინც ანდრეისთან საუბრის შემდეგ.
- წადი, ძვირფასო, წადი, ქრისტე შენთანაა, - უთხრა კუტუზოვმა, ბრძოლის ველს თვალი არ მოუშორებია, მის გვერდით მდგარ გენერალს.
ბრძანების მოსმენის შემდეგ, ეს გენერალი პიერს გაუყვა, ბორცვიდან გასასვლელისკენ.
- გადასასვლელამდე! - ცივად და მკაცრად თქვა გენერალმა ერთ-ერთი თანამშრომელის კითხვაზე, სად მიდიოდა. "მე და მე", - გაიფიქრა პიერმა და გენერლის მიმართულებით წავიდა.
გენერალი ცხენზე შეჯდა, რომელიც მას კაზაკმა აჩუქა. პიერი ავიდა თავის ბერიტორთან, რომელსაც ეჭირა ცხენები. კითხვაზე, რომელი იყო უფრო მშვიდი, პიერმა ცხენზე აჯდა, აიღო მანე, დაგრეხილი ფეხების ქუსლები დააჭირა ცხენს მუცელზე და იგრძნო, რომ სათვალე ცვიოდა და რომ ვერ ახერხებდა ხელების მოცილებას მანსა და სადავეებს. მან გენერლის მიყოლებით გაისმა, თანამშრომლების ღიმილი აღძრა, ბაროდან რომ ათვალიერებდა მას.

გენერალი, რომლის უკანაც პიერი მიდიოდა, დაღმართზე დაეშვა, მკვეთრად მიუბრუნდა მარცხნივ და პიერმა, მხედველობა დაკარგა, გადახტა მის წინ მიმავალი ქვეითი ჯარისკაცების რიგებში. ცდილობდა მათგან გამოსვლას ჯერ მარჯვნივ, შემდეგ მარცხნივ; მაგრამ ყველგან იყვნენ ჯარისკაცები, თანაბრად დაკავებული სახეებით, დაკავებული რაღაც უხილავი, მაგრამ აშკარად მნიშვნელოვანი საქმით. ყველა ერთნაირი უკმაყოფილო კითხვითი მზერით უყურებდა ამ მსუქან კაცს თეთრ ქუდში, გაურკვეველი მიზეზის გამო, ცხენით ფეხქვეშ.
-რატომ დადის ბატალიონის შუაში! ერთმა დაუყვირა მას. მეორემ ცხენს კონდახით უბიძგა და პიერმა, რომელიც ბუდეზე იყო მიბმული და მორცხვი ცხენი ძლივს ეჭირა, ჯარისკაცს წინ გადახტა, სადაც ის უფრო ფართო იყო.
მის წინ ხიდი იყო, ხიდთან სხვა ჯარისკაცები იდგნენ და ისროდნენ. პიერი მათთან მივიდა. ამის ცოდნის გარეშე, პიერმა მანქანით გაემართა კოლოჩას ხიდთან, რომელიც მდებარეობდა გორკსა და ბოროდინოს შორის და რომელიც ბრძოლის პირველ მოქმედებაში (ბოროდინის აღება) თავს დაესხნენ ფრანგებს. პიერმა დაინახა, რომ მის წინ ხიდი იყო და რომ ხიდის ორივე მხარეს და მდელოზე, იმ თივის რიგებში, რომელიც მან გუშინ შენიშნა, ჯარისკაცები რაღაცას აკეთებდნენ კვამლში; მაგრამ, მიუხედავად ამ ადგილას განუწყვეტელი სროლისა, მას არ ეგონა, რომ ეს ბრძოლის ველი იყო. მას არ ესმოდა ტყვიების ხმა ყოველი მხრიდან და ჭურვები დაფრინავდა მასზე, არ უნახავს მტერი, რომელიც მდინარის გაღმა იყო და დიდი ხნის განმავლობაში არ ენახა დაღუპულები და დაჭრილები, თუმცა ბევრი. დაეცა მისგან არც თუ ისე შორს. სახიდან ღიმილით მიმოიხედა.
- რას ატარებს ეს ხაზის წინ? ვიღაცამ ისევ დაუყვირა.
”აიღეთ მარცხნივ, აიღეთ მარჯვნივ”, - შესძახეს მას. პიერი მარჯვნივ წავიდა და მოულოდნელად გადავიდა გენერალ რაევსკის ადიუტანტთან, რომელსაც იცნობდა. ამ ადიუტანტმა გაბრაზებულმა შეხედა პიერს, აშკარად აპირებდა მასაც ეყვირა, მაგრამ, როცა იცნო, თავი დაუქნია მას.
- აქ როგორ ხარ? თქვა და წავიდა.
პიერი, რომელიც თავს უადგილოდ და უსაქმოდ გრძნობდა, ეშინოდა ვინმეს ხელახლა ჩარევა, აჯუტანტის შემდეგ გალოპდა.
-აქ არის, არა? შეიძლება შენთან ერთად მოვიდე? ჰკითხა მან.
”ახლა, ახლა,” უპასუხა ადიუტანტმა და, მდელოზე მდგარ მსუქან პოლკოვნიკთან მიხტა, რაღაც გადასცა და შემდეგ პიერს მიუბრუნდა.
"რატომ მოხვედი აქ, გრაფ?" უთხრა ღიმილით. ყველა გაინტერესებთ?
”დიახ, დიახ,” თქვა პიერმა. მაგრამ ადიუტანტი, რომელიც ცხენს აბრუნებდა, აჯობა.
- აქ, მადლობა ღმერთს, - თქვა ადიუტანტმა, - მაგრამ ბაგრატიონის მარცხენა ფლანგზე საშინელი შეწვა მიმდინარეობს.
– მართლა? ჰკითხა პიერმა. - Სად არის?
- კი, წამო, ჩემთან ერთად ბორცვზე წავიდეთ, ჩვენგან ხედავ. და ეს ჩვენთან ჯერ კიდევ ასატანია ბატარეაზე, ”- თქვა ადიუტანტმა. - კარგი, მიდიხარ?
”დიახ, მე შენთან ვარ”, - თქვა პიერმა, ირგვლივ მიმოიხედა და თვალებით ეძებდა თავის ბერს. აქ მხოლოდ პირველად დაინახა პიერმა დაჭრილი, ფეხით მოხეტიალე და საკაცით გადაყვანილი. იმავე მდელოზე თივის სურნელოვანი რიგებით, რომლითაც მან გუშინ გაიარა, რიგების გასწვრივ, უხერხულად ატრიალებდა თავი, გაუნძრევლად იწვა ერთი ჯარისკაცი დაცემული შაკოთი. რატომ არ წამოაყენეს? – დაიწყო პიერმა; მაგრამ ადიუტანტის მკაცრი სახის დანახვისას, რომელიც იმავე მიმართულებით იხედებოდა, გაჩუმდა.
პიერმა ვერ იპოვა თავისი ბერიტორი და ადიუტანტთან ერთად ჩაეშვა ღრუდან რაევსკის ბარში. პიერის ცხენი ჩამორჩა ადიუტანტს და თანაბრად შეარხია.
- შენ, როგორც ჩანს, არ ხარ მიჩვეული ტარებას, ითვლი? ჰკითხა ადიუტანტმა.
”არა, არაფერი, მაგრამ ის ბევრს ხტუნავს”, - თქვა პიერმა გაკვირვებულმა.
- ეჰ!.. დიახ, დაჭრილია, - თქვა ადიუტანტმა, - მარჯვენა წინ, მუხლს ზემოთ. ტყვია უნდა იყოს. გილოცავ, გრაფ, - თქვა მან, - le bapteme de feu [ცეცხლით ნათლობა].
მეექვსე კორპუსის გასწვრივ კვამლის გავლით, არტილერიის უკან, რომელიც წინ მიიწევდა, ისროდა, ყრუ სროლით, მივიდნენ პატარა ტყეში. ტყე გრილი იყო, წყნარი და შემოდგომის სუნი ასდიოდა. პიერი და ადიუტანტი ცხენებიდან ჩამოვიდნენ და მთაზე ავიდნენ.
გენერალი აქ არის? ჰკითხა ადიუტანტმა ბორცვს მიუახლოვდა.
”ახლა ვიყავით, მოდი აქ წავიდეთ”, - უპასუხეს მათ და მარჯვნივ მიუთითეს.
ადიუტანტმა გადახედა პიერს, თითქოს არ იცოდა ახლა რა გაეკეთებინა მასთან.
- ნუ ღელავ, - თქვა პიერმა. - ბორცვზე წავალ, შეიძლება?
- კი, წადი, იქიდან ყველაფერი ჩანს და არც ისე საშიში. და მე გამოგიყვან.
პიერი ბატარეისკენ წავიდა და ადიუტანტი მივიდა. მათ ერთმანეთი აღარ უნახავთ და მოგვიანებით პიერმა შეიტყო, რომ ამ ადიუტანტს მკლავი მოკვეთეს იმ დღეს.
ბარო, რომელშიც პიერი შევიდა, იყო ის ცნობილი (მოგვიანებით ცნობილი იყო რუსების მიერ კურგანის ბატარეის, ან რაევსკის ბატარეის სახელით, ხოლო ფრანგებმა სახელწოდებით la grande redoute, la fatale redoute, la redoute du centre [დიდი ეჭვი, საბედისწერო რედოუბტი, ცენტრალური რედუქტი] ადგილი, რომლის ირგვლივ ათიათასობით ადამიანი იყო ჩადებული და რომელსაც ფრანგები პოზიციის ყველაზე მნიშვნელოვან პუნქტად თვლიდნენ.
ეს რედუტი შედგებოდა ბორცვისაგან, რომელზედაც თხრილები იყო გათხრილი სამი მხრიდან. თხრილებით გათხრილ ადგილას ათი ცეცხლსასროლი ქვემეხი იდგა, რომლებიც გალავნის ღიობებში გამოდიოდა.
ქვემეხები ორივე მხრიდან ბორცვთან იდგა, ასევე განუწყვეტლივ ისროდნენ. ქვემეხებს ცოტა უკან ქვეითი ჯარები იდგნენ. ამ ბორცვში შესვლისას პიერს არასოდეს უფიქრია, რომ ეს ადგილი გათხრილი პატარა თხრილებით, რომლებზეც რამდენიმე ქვემეხი იდგა და ისროდა, იყო ყველაზე მნიშვნელოვანი ადგილი ბრძოლაში.
პირიქით, პიერი ჩანდა, რომ ეს ადგილი (ზუსტად იმიტომ, რომ მასზე იყო) ბრძოლის ერთ-ერთი ყველაზე უმნიშვნელო ადგილი იყო.
ბორცვში შესვლისას პიერი დაჯდა ბატარეის მიმდებარე თხრილის ბოლოს და გაუცნობიერებლად მხიარული ღიმილით შეხედა რა ხდებოდა მის ირგვლივ. ხანდახან პიერიც იმავე ღიმილით დგებოდა და, ცდილობდა ხელი არ შეეშალა ჯარისკაცების მიერ იარაღის ჩატვირთვა-გორებაში, რომლებიც გამუდმებით გარბოდნენ მის გვერდით ჩანთებითა და მუხტებით, დადიოდა ბატარეის გარშემო. ამ ბატარეის ქვემეხები განუწყვეტლივ ისროდნენ ერთმანეთის მიყოლებით, ხმით ყრუ და დენთის კვამლით დაფარეს მთელი უბანი.
საფარველის ქვეით ჯარისკაცებს შორის შემზარავი გრძნობისგან განსხვავებით, აქ, ბატარეაზე, სადაც ბიზნესით დაკავებული ადამიანების მცირე რაოდენობა თეთრკანიანია, სხვებისგან თხრილით განცალკევებული, აქ ადამიანი ერთნაირად და ყველასთვის საერთოა. თითქოს საოჯახო ანიმაცია.
პიერის არასამხედრო ფიგურის თეთრ ქუდში გამოჩენამ პირველად ეს ხალხი უსიამოვნოდ დაარტყა. მის გვერდით გამვლელმა ჯარისკაცებმა გაკვირვებით და შიშითაც კი შეხედეს მის ფიგურას. უფროსი არტილერიის ოფიცერი, მაღალი, ჯიბე კაცი გრძელი ფეხებით, თითქოს იმისთვის, რომ ბოლო იარაღის მოქმედებას დაეთვალიერებინა, მიუახლოვდა პიერს და ცნობისმოყვარეობით შეხედა მას.
ახალგაზრდა, მრგვალსახიანი ოფიცერი, ჯერ კიდევ სრულყოფილი ბავშვი, აშკარად ახლახანს გაათავისუფლეს კორპუსიდან და ძალიან გულმოდგინედ განკარგა მისთვის მინდობილი ორი იარაღი, მკაცრად მიუბრუნდა პიერს.
”ბატონო, ნება მომეცით გთხოვოთ გზაზე,” უთხრა მან, ”აქ დაუშვებელია.
ჯარისკაცებმა უკმაყოფილოდ დაუქნიეს თავი და შეხედეს პიერს. მაგრამ როცა ყველა დარწმუნდა, რომ ამ თეთრქუდიან კაცს არა მხოლოდ არაფერი დაუშავებია, არამედ ან მშვიდად იჯდა გალავნის ფერდობზე, ან მორცხვი ღიმილით, თავაზიანად გაურბოდა ჯარისკაცებს, ისე მშვიდად დადიოდა ბატარეის გასწვრივ სროლების ქვეშ. ბულვარის გასწვრივ, ნელ-ნელა, მის მიმართ არამეგობრული დაბნეულობის გრძნობა გადაიზარდა მოსიყვარულე და მხიარულ მონაწილეობაში, ისევე როგორც ჯარისკაცებს თავიანთი ცხოველების მიმართ: ძაღლები, მამლები, თხა და საერთოდ ცხოველები, რომლებიც ცხოვრობენ სამხედრო გუნდებთან. ამ ჯარისკაცებმა მაშინვე გონებრივად მიიღეს პიერი ოჯახში, მიითვისეს და მეტსახელი მიანიჭეს. „ჩვენს ბატონს“ ეძახდნენ და ერთმანეთში გულმოდგინედ იცინოდნენ მასზე.
ერთმა ბირთვმა ააფეთქა მიწა პიერიდან ქვის მოშორებით. მან, ტანსაცმლიდან ქვემეხის ტყვიით მოფენილ მიწას ასუფთავებდა, ღიმილით მიმოიხედა ირგვლივ.
- და როგორ არ გეშინია, ბატონო, მართლა! - აწითლებული ფართო ჯარისკაცი მიუბრუნდა პიერს და ძლიერ თეთრ კბილებს აშორებდა.
– გეშინია? ჰკითხა პიერმა.
- Მაგრამ როგორ? უპასუხა ჯარისკაცმა. ”იმიტომ, რომ მას არ მოწყალება. ის ატეხავს, ​​ასე რომ, ნაწლავები გარეთ. არ შეგიძლია არ შეგეშინდეს, - თქვა მან სიცილით.
რამდენიმე ჯარისკაცი მხიარული და მოსიყვარულე სახეებით გაჩერდა პიერთან. როგორც ჩანს, ისინი არ ელოდნენ, რომ ის ლაპარაკობდა, როგორც ყველა სხვა და ამ აღმოჩენამ ისინი გაახარა.
„ჩვენი საქმე ჯარისკაცია. მაგრამ ბატონო, საოცარია. ეს არის ბარინი!
-ადგილებზე! - შესძახა ახალგაზრდა ოფიცერმა პიერის ირგვლივ შეკრებილ ჯარისკაცებს. ამ ახალგაზრდა ოფიცერმა, როგორც ჩანს, პირველად ან მეორედ შეასრულა თავისი თანამდებობა და ამიტომ განსაკუთრებული გამორჩეულად და ერთგვაროვნებით ეპყრობოდა როგორც ჯარისკაცებს, ასევე მეთაურს.

ჰომეოსტაზის(ძველი ბერძნული ὁμοιοστάσις ὅμοιος-დან - იგივე, მსგავსი და στάσις - დგომა, უმოძრაობა) - თვითრეგულირება, ღია სისტემის უნარი შეინარჩუნოს მუდმივობა. შიდა მდგომარეობაკოორდინირებული პასუხების მეშვეობით, რომლებიც მიზნად ისახავს დინამიური წონასწორობის შენარჩუნებას. სისტემის სურვილი, გამრავლდეს საკუთარი თავი, აღადგინოს დაკარგული წონასწორობა, გადალახოს გარე გარემოს წინააღმდეგობა. პოპულაციის ჰომეოსტაზი არის მოსახლეობის უნარი შეინარჩუნოს თავისი ინდივიდების გარკვეული რაოდენობა დიდი ხნის განმავლობაში.

Ზოგადი ინფორმაცია

ჰომეოსტაზის თვისებები

• არასტაბილურობა
• წონასწორობისკენ სწრაფვა
• არაპროგნოზირებადობა

• ძირითადი მეტაბოლიზმის დონის რეგულირება რაციონიდან გამომდინარე.

მთავარი სტატია: კავშირი

ეკოლოგიური ჰომეოსტაზი

ბიოლოგიური ჰომეოსტაზი

უჯრედული ჰომეოსტაზი

უჯრედის ქიმიური აქტივობის რეგულირება მიიღწევა მთელი რიგი პროცესებით, რომელთა შორის განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს თავად ციტოპლაზმის სტრუქტურის ცვლილებას, ასევე ფერმენტების სტრუქტურისა და აქტივობის ცვლილებას. ავტორეგულაცია დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, მჟავიანობის ხარისხზე, სუბსტრატის კონცენტრაციაზე, გარკვეული მაკრო და მიკროელემენტების არსებობაზე. ჰომეოსტაზის უჯრედული მექანიზმები მიზნად ისახავს ქსოვილების ან ორგანოების ბუნებრივად მკვდარი უჯრედების აღდგენას მათი მთლიანობის დარღვევის შემთხვევაში.

რეგენერაცია-სხეულის სტრუქტურული ელემენტების განახლებისა და დაზიანების შემდეგ მათი რაოდენობის აღდგენის პროცესი, რომელიც მიზნად ისახავს აუცილებელი ფუნქციური აქტივობის უზრუნველყოფას

რეგენერაციული რეაქციის მიხედვით, ძუძუმწოვრების ქსოვილები და ორგანოები შეიძლება დაიყოს 3 ჯგუფად:

1) ქსოვილები და ორგანოები, რომლებსაც ახასიათებს უჯრედული რეგენერაცია (ძვლები, ფხვიერი შემაერთებელი ქსოვილი, ჰემატოპოეზური სისტემა, ენდოთელიუმი, მეზოთელიუმი, კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ლორწოვანი გარსები, სასუნთქი გზებიდა შარდსასქესო სისტემა)

2) ქსოვილები და ორგანოები, რომლებსაც ახასიათებთ უჯრედული და უჯრედშიდა რეგენერაცია (ღვიძლი, თირკმელები, ფილტვები, გლუვი და ჩონჩხის კუნთები, ავტონომიური ნერვული სისტემა, პანკრეასი, ენდოკრინული სისტემა)

3) ქსოვილები, რომლებიც ხასიათდება ძირითადად ან ექსკლუზიურად უჯრედშიდა რეგენერაციით (ცენტრალური ნერვული სისტემის მიოკარდიუმი და განგლიური უჯრედები)

ევოლუციის პროცესში ჩამოყალიბდა რეგენერაციის 2 ტიპი: ფიზიოლოგიური და რეპარაციული.

სხვა სფეროები

აქტუარს შეუძლია ისაუბროს ჰომეოსტაზის რისკირომელშიც, მაგალითად, ადამიანები, რომლებსაც აქვთ დაყენებული დაბლოკვის საწინააღმდეგო დამუხრუჭების სისტემა მანქანაში, არ არიან უფრო უსაფრთხო მდგომარეობაში, ვიდრე მათ, ვისაც ის არ აქვთ დამონტაჟებული, რადგან ეს ადამიანები ქვეცნობიერად ანაზღაურებენ უსაფრთხო მანქანას სარისკო ტარებით. ეს იმიტომ ხდება, რომ შეკავების ზოგიერთი მექანიზმი - როგორიცაა შიში - წყვეტს მუშაობას.

სტრესის ჰომეოსტაზი

მაგალითები

• თერმორეგულაცია
  • ჩონჩხის კუნთების კანკალი შეიძლება დაიწყოს, თუ სხეულის ტემპერატურა ძალიან დაბალია.
• ქიმიური რეგულირება

წყაროები

1. ო.-ია.ლ.ბეკიშ.სამედიცინო ბიოლოგია. - მინსკი: ურაჯაი, 2000. - 520გვ. - ISBN 985-04-0336-5.

თემა № 13. ჰომეოსტაზი, მისი რეგულირების მექანიზმები.

სხეული, როგორც ღია თვითრეგულირების სისტემა.

ცოცხალი ორგანიზმი არის ღია სისტემა, რომელიც დაკავშირებულია გარემონერვული, საჭმლის მომნელებელი, რესპირატორული, ექსკრეციული სისტემების მეშვეობით და ა.შ.

საკვებთან, წყალთან ცვლის პროცესში, აირის გაცვლის დროს ორგანიზმში ხვდება სხვადასხვა ქიმიური ნაერთები, რომლებიც განიცდიან ცვლილებებს ორგანიზმში, შედიან სხეულის სტრუქტურაში, მაგრამ არ რჩებიან მუდმივად. ასიმილირებული ნივთიერებები იშლება, გამოყოფს ენერგიას, დაშლის პროდუქტები გამოიყოფა გარე გარემოში. განადგურებული მოლეკულა იცვლება ახლით და ა.შ.

სხეული ღია, დინამიური სისტემაა. მუდმივად ცვალებად გარემოში ორგანიზმი ინარჩუნებს სტაბილურ მდგომარეობას გარკვეული დროის განმავლობაში.

ჰომეოსტაზის კონცეფცია. ცოცხალი სისტემების ჰომეოსტაზის ზოგადი ნიმუშები.

ჰომეოსტაზის - ცოცხალი ორგანიზმის თვისება შეინარჩუნოს შიდა გარემოს შედარებითი დინამიური მუდმივი. ჰომეოსტაზი გამოიხატება ქიმიური შემადგენლობის შედარებით მუდმივობით, ოსმოსური წნევით, ძირითადი ფიზიოლოგიური ფუნქციების სტაბილურობით. ჰომეოსტაზი სპეციფიკურია და განისაზღვრება გენოტიპით.

ორგანიზმის ინდივიდუალური თვისებების მთლიანობის შენარჩუნება ერთ-ერთი ყველაზე ზოგადი ბიოლოგიური კანონია. ეს კანონი თაობათა ვერტიკალურ სერიაში გამრავლების მექანიზმებით არის გათვალისწინებული, ხოლო ინდივიდის მთელი ცხოვრების მანძილზე – ჰომეოსტაზის მექანიზმებით.

ჰომეოსტაზის ფენომენი არის ორგანიზმის ევოლუციურად განვითარებული, მემკვიდრეობითად დაფიქსირებული ადაპტაციური თვისება ნორმალურ გარემო პირობებთან. თუმცა, ეს პირობები შეიძლება იყოს მოკლევადიანი ან გრძელვადიანი ნორმალური დიაპაზონის მიღმა. ასეთ შემთხვევებში ადაპტაციის ფენომენს ახასიათებს არა მხოლოდ შინაგანი გარემოს ჩვეული თვისებების აღდგენით, არამედ ფუნქციის მოკლევადიანი ცვლილებებით (მაგალითად, გულის აქტივობის რიტმის მატება და აქტივობის მატება. რესპირატორული მოძრაობების სიხშირე კუნთების გაზრდით). ჰომეოსტაზის რეაქციები შეიძლება მიმართული იყოს:

ცნობილი სტაბილური დონის შენარჩუნება;

მავნე ფაქტორების აღმოფხვრა ან შეზღუდვა;

ორგანიზმისა და გარემოს ურთიერთქმედების ოპტიმალური ფორმების განვითარება ან შენარჩუნება მისი არსებობის შეცვლილ პირობებში. ყველა ეს პროცესი განსაზღვრავს ადაპტაციას.

ამრიგად, ჰომეოსტაზის კონცეფცია გულისხმობს არა მხოლოდ სხეულის სხვადასხვა ფიზიოლოგიური მუდმივობის გარკვეულ მუდმივობას, არამედ მოიცავს ფიზიოლოგიური პროცესების ადაპტაციისა და კოორდინაციის პროცესებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ სხეულის ერთიანობას არა მხოლოდ ნორმაში, არამედ ცვალებად პირობებშიც. მისი არსებობის.

ჰომეოსტაზის ძირითადი კომპონენტები განისაზღვრა კ.ბერნარდის მიერ და ისინი შეიძლება დაიყოს სამ ჯგუფად:

ა. ნივთიერებები, რომლებიც უზრუნველყოფენ უჯრედულ საჭიროებებს:

ენერგიის ფორმირებისთვის, ზრდისა და აღდგენისთვის აუცილებელი ნივთიერებები - გლუკოზა, ცილები, ცხიმები.

NaCl, Ca და სხვა არაორგანული ნივთიერებები.

ჟანგბადი.

შინაგანი სეკრეცია.

B. გარემო ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ უჯრედულ აქტივობაზე:

ოსმოსური წნევა.

ტემპერატურა.

წყალბადის იონის კონცენტრაცია (pH).

B. მექანიზმები, რომლებიც უზრუნველყოფენ სტრუქტურულ და ფუნქციურ ერთიანობას:

მემკვიდრეობითობა.

რეგენერაცია.

იმუნობიოლოგიური რეაქტიულობა.

ბიოლოგიური რეგულირების პრინციპი უზრუნველყოფს ორგანიზმის შინაგან მდგომარეობას (მის შინაარსს), ასევე ონტოგენეზისა და ფილოგენეზის ეტაპებს შორის ურთიერთობას. ეს პრინციპი ფართოდ გავრცელდა. მისი შესწავლისას წარმოიშვა კიბერნეტიკა - მეცნიერება ველურ ბუნებაში, ადამიანთა საზოგადოებაში, ინდუსტრიაში რთული პროცესების მიზანმიმართული და ოპტიმალური კონტროლის შესახებ (Berg I.A., 1962).

ცოცხალი ორგანიზმი არის რთული კონტროლირებადი სისტემა, სადაც გარე და შიდა გარემოს მრავალი ცვლადი ურთიერთქმედებს. ყველა სისტემისთვის საერთოა არსებობა შეყვანაცვლადები, რომლებიც, სისტემის ქცევის თვისებებიდან და კანონებიდან გამომდინარე, გარდაიქმნება შაბათ-კვირასცვლადები (ნახ. 10).

ბრინჯი. 10 - ცოცხალი სისტემების ჰომეოსტაზის ზოგადი სქემა

გამომავალი ცვლადები დამოკიდებულია შეყვანის ცვლადებზე და სისტემის ქცევის კანონებზე.

გამომავალი სიგნალის გავლენა სისტემის საკონტროლო ნაწილზე ე.წ უკუკავშირი , რომელსაც აქვს დიდი მნიშვნელობათვითრეგულაციაში (ჰომეოსტატიკური რეაქცია). გამოარჩევენ უარყოფითი დადადებითი უკუკავშირი.

უარყოფითი უკუკავშირი ამცირებს შემავალი სიგნალის გავლენას გამომავალი სიდიდეზე პრინციპის მიხედვით: „რაც მეტი (გამომავალზე), მით ნაკლები (შესასვლელში)“. ეს ხელს უწყობს სისტემის ჰომეოსტაზის აღდგენას.

ზე დადებითი უკუკავშირი, შემავალი სიგნალის მნიშვნელობა იზრდება პრინციპის მიხედვით: "რაც მეტი (გამომავალზე), მით მეტი (შესასვლელში)". იგი აძლიერებს მიღებულ გადახრას საწყისი მდგომარეობიდან, რაც იწვევს ჰომეოსტაზის დარღვევას.

თუმცა, ყველა სახის თვითრეგულირება მოქმედებს ერთი და იგივე პრინციპით: თვითგადახრა საწყისი მდგომარეობიდან, რაც სტიმულია კორექტირების მექანიზმების ჩართვისთვის. ასე რომ, ნორმალური სისხლის pH არის 7.32 - 7.45. pH-ის 0.1-ით ცვლილება იწვევს გულის აქტივობის დარღვევას. ეს პრინციპი აღწერა ანოხინ პ.კ. 1935 წელს და უწოდა უკუკავშირის პრინციპი, რომელიც ემსახურება ადაპტური რეაქციების განხორციელებას.

ჰომეოსტატიკური პასუხის ზოგადი პრინციპი(ანოხინი: "ფუნქციური სისტემების თეორია"):

გადახრა საწყისი დონიდან → სიგნალი → მარეგულირებელი მექანიზმების გააქტიურება უკუკავშირის პრინციპზე დაფუძნებული → ცვლილებების კორექტირება (ნორმალიზაცია).

დიახ, ზე ფიზიკური სამუშაოსისხლში CO 2-ის კონცენტრაცია იზრდება → pH გადადის მჟავას მხარეს → სიგნალი შედის მედულას მოგრძო რესპირატორულ ცენტრში → ცენტრიდანული ნერვები ატარებენ იმპულსს ნეკნთაშუა კუნთებზე და სუნთქვა ღრმავდება → CO 2-ის დაქვეითება სისხლში, pH აღდგება.

ჰომეოსტაზის რეგულირების მექანიზმები მოლეკულურ-გენეტიკურ, უჯრედულ, ორგანიზმურ, პოპულაციურ-სახეობებსა და ბიოსფერულ დონეზე.

მარეგულირებელი ჰომეოსტატიკური მექანიზმები ფუნქციონირებს გენის, ფიჭური და სისტემური (ორგანიზმის, პოპულაციის სახეობებისა და ბიოსფერული) დონეზე.

გენის მექანიზმები ჰომეოსტაზის. სხეულის ჰომეოსტაზის ყველა ფენომენი გენეტიკურად არის განსაზღვრული. უკვე პირველადი გენის პროდუქტების დონეზე არის პირდაპირი კავშირი – „ერთი სტრუქტურული გენი – ერთი პოლიპეპტიდური ჯაჭვი“. უფრო მეტიც, არსებობს კოლინარული კორესპონდენცია დნმ-ის ნუკლეოტიდის თანმიმდევრობასა და პოლიპეპტიდური ჯაჭვის ამინომჟავების თანმიმდევრობას შორის. ორგანიზმის ინდივიდუალური განვითარების მემკვიდრული პროგრამა ითვალისწინებს სახეობათა სპეციფიკური მახასიათებლების ჩამოყალიბებას არა მუდმივ, არამედ ცვალებად გარემო პირობებში, რეაქციის მემკვიდრეობით განსაზღვრული ნორმის ფარგლებში. დნმ-ის ორმაგი სპირალი აუცილებელია მისი რეპლიკაციისა და აღდგენის პროცესებში. ორივე პირდაპირ კავშირშია გენეტიკური მასალის ფუნქციონირების სტაბილურობის უზრუნველყოფასთან.

გენეტიკური თვალსაზრისით, შეიძლება განვასხვავოთ ჰომეოსტაზის ელემენტარული და სისტემური გამოვლინებები. ჰომეოსტაზის ელემენტარული გამოვლინების მაგალითებია: ცამეტი სისხლის კოაგულაციის ფაქტორის გენის კონტროლი, ქსოვილებისა და ორგანოების ჰისტოთავსებადობის გენის კონტროლი, რაც ტრანსპლანტაციის საშუალებას იძლევა.

გადანერგილ ადგილს ე.წ გადანერგვა. ორგანიზმი, საიდანაც ქსოვილს იღებენ გადანერგვისთვის არის დონორი , და ვის გადანერგავენ - მიმღები . ტრანსპლანტაციის წარმატება დამოკიდებულია ორგანიზმის იმუნოლოგიურ რეაქციებზე. არსებობს ავტოტრანსპლანტაცია, სინგენური ტრანსპლანტაცია, ალოტრანსპლანტაცია და ქსენოტრანსპლანტაცია.

ავტოტრანსპლანტაცია - ქსოვილების გადანერგვა იმავე ორგანიზმში. ამ შემთხვევაში ტრანსპლანტაციის პროტეინები (ანტიგენები) არ განსხვავდება რეციპიენტის ცილებისგან. არ არის იმუნოლოგიური რეაქცია.

სინგენური ტრანსპლანტაცია განხორციელდა ერთნაირი გენოტიპის იდენტურ ტყუპებში.

ალოტრანსპლანტაცია – ქსოვილების გადანერგვა ერთი ინდივიდიდან მეორეზე, რომელიც ეკუთვნის იმავე სახეობას. დონორი და მიმღები განსხვავდება ანტიგენებით, ამიტომ მაღალ ცხოველებში შეინიშნება ქსოვილებისა და ორგანოების ხანგრძლივი ტრანსპლანტაცია.

ქსენოტრანსპლანტაცია დონორი და მიმღები მიეკუთვნება სხვადასხვა ტიპის ორგანიზმებს. ამ ტიპის გადანერგვა წარმატებულია ზოგიერთ უხერხემლოში, მაგრამ ასეთი გადანერგვა არ იღებს ფესვებს მაღალ ცხოველებში.

გადანერგვისას ფენომენს დიდი მნიშვნელობა აქვს იმუნოლოგიური ტოლერანტობა (ქსოვილის თავსებადობა). იმუნიტეტის დათრგუნვა ქსოვილის გადანერგვისას (იმუნოსუპრესია) მიიღწევა: იმუნური სისტემის აქტივობის დათრგუნვით, დასხივებით, ანტილიმფოზური შრატის შეყვანით, თირკმელზედა ჯირკვლის ქერქის ჰორმონებით, ქიმიური პრეპარატებით - ანტიდეპრესანტებით (იმურანი). მთავარი ამოცანაა არა მხოლოდ იმუნიტეტის, არამედ ტრანსპლანტაციის იმუნიტეტის დათრგუნვა.

ტრანსპლანტაციის იმუნიტეტი განისაზღვრება დონორისა და მიმღების გენეტიკური კონსტიტუციით. გენები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ანტიგენების სინთეზზე იწვევს რეაქციასგადანერგილ ქსოვილზე ეწოდება ქსოვილის შეუთავსებლობის გენები.

ადამიანებში ჰისტოთავსებადობის მთავარი გენეტიკური სისტემაა HLA (ადამიანის ლეიკოციტური ანტიგენი). ანტიგენები საკმარისად კარგად არის წარმოდგენილი ლეიკოციტების ზედაპირზე და განისაზღვრება ანტისერების გამოყენებით. ადამიანებში და ცხოველებში სისტემის სტრუქტურის გეგმა იგივეა. მიღებულია ერთიანი ტერმინოლოგია HLA სისტემის გენეტიკური ლოკებისა და ალელების აღსაწერად. ანტიგენები ინიშნება: HLA-A 1; HLA-A 2 და ა.შ. ახალი ანტიგენები, რომლებიც საბოლოოდ არ არის გამოვლენილი, ინიშნება - W (Work). HLA სისტემის ანტიგენები იყოფა 2 ჯგუფად: SD და LD (სურ. 11).

SD ჯგუფის ანტიგენები განისაზღვრება სეროლოგიური მეთოდებით და განისაზღვრება HLA სისტემის 3 ქველოკუსის გენები: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

ბრინჯი. 11 - HLA ადამიანის ჰისტოთავსებადობის მთავარი გენეტიკური სისტემა

LD - ანტიგენები კონტროლდება მეექვსე ქრომოსომის HLA-D ქველოკუსით და განისაზღვრება ლეიკოციტების შერეული კულტურების მეთოდით.

თითოეულ გენს, რომელიც აკონტროლებს HLA - ადამიანის ანტიგენებს, აქვს ალელების დიდი რაოდენობა. ასე რომ, HLA-A ქველოკუსი აკონტროლებს 19 ანტიგენს; HLA-B - 20; HLA-C - 5 "მუშა" ანტიგენი; HLA-D - 6. ამრიგად, ადამიანებში უკვე ნაპოვნია 50-მდე ანტიგენი.

HLA სისტემის ანტიგენური პოლიმორფიზმი არის ერთი მეორისა და ახლოდან წარმოშობის შედეგი გენეტიკური კავშირიმათ შორის. ტრანსპლანტაციისთვის აუცილებელია დონორისა და მიმღების ვინაობა HLA სისტემის ანტიგენების მიხედვით. სისტემის 4 ანტიგენში იდენტური თირკმლის გადანერგვა უზრუნველყოფს გადარჩენას 70%-ით; 3 - 60%; 2 - 45%; 1 - 25%.

არსებობს სპეციალური ცენტრები, რომლებიც ატარებენ ტრანსპლანტაციის დონორისა და მიმღების შერჩევას, მაგალითად, ნიდერლანდებში – „ევროტრანსპლანტაცია“. HLA სისტემის ანტიგენებით ტიპირება ასევე ხორციელდება ბელორუსის რესპუბლიკაში.

ფიჭური მექანიზმები ჰომეოსტაზი მიზნად ისახავს ქსოვილების, ორგანოების უჯრედების აღდგენას მათი მთლიანობის დარღვევის შემთხვევაში. განადგურებადი ბიოლოგიური სტრუქტურების აღდგენისკენ მიმართული პროცესების მთლიანობას ე.წ რეგენერაცია. ასეთი პროცესი დამახასიათებელია ყველა დონისთვის: ცილების განახლება, უჯრედის ორგანელების კომპონენტები, მთლიანი ორგანილები და თავად უჯრედები. ნერვის დაზიანების ან გახეთქვის შემდეგ ორგანოთა ფუნქციების აღდგენა, ჭრილობის შეხორცება მნიშვნელოვანია მედიცინაში ამ პროცესების დაუფლების თვალსაზრისით.

ქსოვილები, მათი რეგენერაციული შესაძლებლობების მიხედვით, იყოფა 3 ჯგუფად:

ქსოვილები და ორგანოები, რომლებიც ხასიათდება ფიჭური რეგენერაცია (ძვლები, ფხვიერი შემაერთებელი ქსოვილი, ჰემატოპოეზური სისტემა, ენდოთელიუმი, მეზოთელიუმი, ნაწლავის ტრაქტის ლორწოვანი გარსები, სასუნთქი გზები და შარდსასქესო სისტემა).

ქსოვილები და ორგანოები, რომლებიც ხასიათდება ფიჭური და უჯრედშორისი რეგენერაცია (ღვიძლი, თირკმელები, ფილტვები, გლუვი და ჩონჩხის კუნთები, ავტონომიური ნერვული სისტემა, ენდოკრინული, პანკრეასი).

ქსოვილები, რომლებიც უპირატესად უჯრედშიდა რეგენერაცია (მიოკარდიუმი) ან ექსკლუზიურად უჯრედშიდა რეგენერაცია (ცენტრალური ნერვული სისტემის განგლიური უჯრედები). იგი მოიცავს მაკრომოლეკულების და უჯრედის ორგანელების აღდგენის პროცესებს ელემენტარული სტრუქტურების შეკრებით ან მათი დაყოფით (მიტოქონდრიები).

ევოლუციის პროცესში ჩამოყალიბდა რეგენერაციის 2 ტიპი ფიზიოლოგიური და რეპარაციული .

ფიზიოლოგიური რეგენერაცია - ეს არის სხეულის ელემენტების აღდგენის ბუნებრივი პროცესი მთელი სიცოცხლის განმავლობაში. მაგალითად, ერითროციტებისა და ლეიკოციტების აღდგენა, კანის, თმის ეპითელიუმის შეცვლა, რძის კბილების შეცვლა მუდმივი კბილებით. ამ პროცესებზე გავლენას ახდენს გარე და შიდა ფაქტორები.

რეპარაციული რეგენერაცია არის დაზიანების ან დაზიანების გამო დაკარგული ორგანოებისა და ქსოვილების აღდგენა. პროცესი ხდება მექანიკური დაზიანებების, დამწვრობის, ქიმიური ან რადიაციული დაზიანებების, ასევე დაავადებებისა და ქირურგიული ოპერაციების შედეგად.

რეპარაციული რეგენერაცია იყოფა ტიპიური (ჰომორფოზი) და ატიპიური (ჰეტრომორფოზი). პირველ შემთხვევაში ის აღადგენს ამოღებულ ან განადგურებულ ორგანოს, მეორეში მოხსნილი ორგანოს ნაცვლად სხვა ორგანო ვითარდება.

ატიპიური რეგენერაცია უფრო ხშირია უხერხემლოებში.

ჰორმონები ასტიმულირებენ რეგენერაციას ჰიპოფიზის ჯირკვალი და ფარისებრი ჯირკვალი . რეგენერაციის რამდენიმე გზა არსებობს:

ეპიმორფოზი ან სრული რეგენერაცია - ჭრილობის ზედაპირის აღდგენა, ნაწილის დასრულება მთლიანად (მაგალითად, ხვლიკში კუდის ზრდა, კიდურების ტრიუნტში).

მორფოლაქსია - ორგანოს დარჩენილი ნაწილის რესტრუქტურიზაცია მთლიანად, მხოლოდ უფრო მცირე. ამ მეთოდს ახასიათებს ახლის რესტრუქტურიზაცია ძველის ნარჩენებისგან (მაგალითად, ტარაკნის კიდურის აღდგენა).

ენდომორფოზი - აღდგენა ქსოვილისა და ორგანოს უჯრედშიდა რესტრუქტურიზაციის შედეგად. უჯრედების რაოდენობის და მათი ზომის გაზრდის გამო, ორგანოს მასა უახლოვდება საწყისს.

ხერხემლიანებში რეპარაციული რეგენერაცია ხდება შემდეგი ფორმით:

სრული რეგენერაცია - თავდაპირველი ქსოვილის აღდგენა მისი დაზიანების შემდეგ.

რეგენერაციული ჰიპერტროფია შინაგანი ორგანოების დამახასიათებელი. ამ შემთხვევაში ჭრილობის ზედაპირი ნაწიბურით შეხორცდება, ამოღებული ადგილი არ იზრდება და ორგანოს ფორმა არ აღდგება. ორგანოს დარჩენილი ნაწილის მასა იზრდება უჯრედების რაოდენობის და მათი ზომის გაზრდის გამო და უახლოვდება თავდაპირველ მნიშვნელობას. ასე რომ, ძუძუმწოვრებში ღვიძლი, ფილტვები, თირკმელები, თირკმელზედა ჯირკვლები, პანკრეასი, სანერწყვე, ფარისებრი ჯირკვლები აღდგება.

უჯრედშიდა კომპენსატორული ჰიპერპლაზია უჯრედის ულტრასტრუქტურები. ამ შემთხვევაში, დაზიანების ადგილზე წარმოიქმნება ნაწიბური, ხოლო საწყისი მასის აღდგენა ხდება უჯრედების მოცულობის გაზრდის გამო და არა მათი რაოდენობა, უჯრედშიდა სტრუქტურების (ნერვული ქსოვილის) ზრდის (ჰიპერპლაზიის) საფუძველზე. ).

სისტემური მექანიზმები უზრუნველყოფილია მარეგულირებელი სისტემების ურთიერთქმედებით: ნერვული, ენდოკრინული და იმუნური .

ნერვული რეგულირება ხორციელდება და კოორდინირებულია ცენტრალური ნერვული სისტემის მიერ. ნერვული იმპულსები, რომლებიც შედიან უჯრედებსა და ქსოვილებში, იწვევს არა მხოლოდ აგზნებას, არამედ არეგულირებს ქიმიურ პროცესებს, ბიოლოგიურად გაცვლას. აქტიური ნივთიერებები. ამჟამად ცნობილია 50-ზე მეტი ნეიროჰორმონი. ასე რომ, ჰიპოთალამუსში წარმოიქმნება ვაზოპრესინი, ოქსიტოცინი, ლიბერინები და სტატინები, რომლებიც არეგულირებენ ჰიპოფიზის ჯირკვლის ფუნქციას. ჰომეოსტაზის სისტემური გამოვლინების მაგალითებია მუდმივი ტემპერატურის, არტერიული წნევის შენარჩუნება.

ჰომეოსტაზისა და ადაპტაციის თვალსაზრისით, ნერვული სისტემა არის სხეულის ყველა პროცესის მთავარი ორგანიზატორი. ადაპტაციის ცენტრში, ორგანიზმების დაბალანსება გარემო პირობებთან, N.P. პავლოვი, არის რეფლექსური პროცესები. ჰომეოსტატიკური რეგულირების სხვადასხვა დონეებს შორის არის კერძო იერარქიული დაქვემდებარება სხეულის შინაგანი პროცესების რეგულირების სისტემაში (ნახ. 12).

ნახევარსფერული ქერქი და თავის ტვინის ნაწილები

უკუკავშირის თვითრეგულირება

პერიფერიული ნეირო-მარეგულირებელი პროცესები, ადგილობრივი რეფლექსები

ჰომეოსტაზის უჯრედული და ქსოვილის დონე

ბრინჯი. 12. - იერარქიული დაქვემდებარება ორგანიზმის შინაგანი პროცესების რეგულირების სისტემაში.

ყველაზე პირველადი დონე არის უჯრედული და ქსოვილის დონის ჰომეოსტატიკური სისტემები. მათ ზემოთ არის პერიფერიული ნერვული მარეგულირებელი პროცესები, როგორიცაა ადგილობრივი რეფლექსები. შემდგომ ამ იერარქიაში არის გარკვეული ფიზიოლოგიური ფუნქციების თვითრეგულირების სისტემები „უკუკავშირის“ სხვადასხვა არხებით. ამ პირამიდის მწვერვალი უკავია ცერებრალური ქერქის და ტვინს.

რთულ მრავალუჯრედოვან ორგანიზმში როგორც პირდაპირი, ასევე უკუკავშირი ხორციელდება არა მხოლოდ ნერვული, არამედ ჰორმონალური (ენდოკრინული) მექანიზმებით. თითოეული ჯირკვალი, რომელიც ქმნის ენდოკრინულ სისტემას, გავლენას ახდენს ამ სისტემის სხვა ორგანოებზე და, თავის მხრივ, ამ უკანასკნელის გავლენას ახდენს.

ენდოკრინული მექანიზმები ჰომეოსტაზის მიხედვით B.M. ზავადსკი, ეს არის პლუს-მინუს ურთიერთქმედების მექანიზმი, ე.ი. ჯირკვლის ფუნქციური აქტივობის დაბალანსება ჰორმონის კონცენტრაციასთან. ჰორმონის მაღალი კონცენტრაციით (ნორმაზე მაღალი) ჯირკვლის აქტივობა სუსტდება და პირიქით. ეს ეფექტი ხორციელდება ჰორმონის მოქმედებით მის გამომმუშავებელ ჯირკვალზე. რიგ ჯირკვლებში რეგულაცია მყარდება ჰიპოთალამუსისა და წინა ჰიპოფიზის ჯირკვლის მეშვეობით, განსაკუთრებით სტრესული რეაქციის დროს.

ენდოკრინული ჯირკვლები შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად წინა ჰიპოფიზის ჯირკვალთან მიმართებაში. ეს უკანასკნელი ცენტრალურად ითვლება, ხოლო სხვა ენდოკრინული ჯირკვლები პერიფერიულად. ეს დაყოფა ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ წინა ჰიპოფიზის ჯირკვალი გამოიმუშავებს ეგრეთ წოდებულ ტროპიკულ ჰორმონებს, რომლებიც ააქტიურებენ ზოგიერთ პერიფერიულ ენდოკრინულ ჯირკვალს. თავის მხრივ, პერიფერიული ენდოკრინული ჯირკვლების ჰორმონები მოქმედებენ წინა ჰიპოფიზის ჯირკვალზე, აფერხებენ ტროპიკული ჰორმონების სეკრეციას.

რეაქციები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ჰომეოსტაზს, არ შეიძლება შემოიფარგლოს რომელიმე ენდოკრინული ჯირკვლით, მაგრამ იპყრობს ყველა ჯირკვალს ამა თუ იმ ხარისხით. შედეგად მიღებული რეაქცია იძენს ჯაჭვის დინებას და ვრცელდება სხვა ეფექტორებზე. ჰორმონების ფიზიოლოგიური მნიშვნელობა მდგომარეობს სხეულის სხვა ფუნქციების რეგულირებაში და ამიტომ ჯაჭვის ხასიათი მაქსიმალურად უნდა იყოს გამოხატული.

სხეულის გარემოს მუდმივი დარღვევა ხელს უწყობს მისი ჰომეოსტაზის შენარჩუნებას ხანგრძლივი სიცოცხლის განმავლობაში. თუ შექმნით ცხოვრების ისეთ პირობებს, რომლებშიც არაფერი იწვევს შინაგან გარემოში მნიშვნელოვან ცვლილებებს, მაშინ ორგანიზმი გარემოსთან შეხვედრისას სრულიად უიარაღო იქნება და მალე მოკვდება.

ჰიპოთალამუსში ნერვული და ენდოკრინული მარეგულირებელი მექანიზმების ერთობლიობა იძლევა კომპლექსურ ჰომეოსტაზურ რეაქციებს, რომლებიც დაკავშირებულია სხეულის ვისცერული ფუნქციის რეგულირებასთან. ნერვული და ენდოკრინული სისტემები ჰომეოსტაზის გამაერთიანებელი მექანიზმია.

ნერვული და ჰუმორული მექანიზმების ზოგადი რეაქციის მაგალითია სტრესული მდგომარეობა, რომელიც ვითარდება არასასურველი ცხოვრების პირობებში და არსებობს ჰომეოსტაზის დარღვევის საფრთხე. სტრესის პირობებში იცვლება უმეტესი სისტემების მდგომარეობა: კუნთოვანი, რესპირატორული, გულ-სისხლძარღვთა, საჭმლის მომნელებელი, სენსორული ორგანოები, არტერიული წნევა, სისხლის შემადგენლობა. ყველა ეს ცვლილება არის ინდივიდუალური ჰომეოსტატიკური რეაქციების გამოვლინება, რომელიც მიზნად ისახავს სხეულის წინააღმდეგობის გაზრდას არასასურველი ფაქტორების მიმართ. სხეულის ძალების სწრაფი მობილიზება მოქმედებს როგორც დამცავი რეაქცია სტრესის მდგომარეობაზე.

"სომატური სტრესით" ორგანიზმის საერთო წინააღმდეგობის გაზრდის ამოცანა წყდება 13-ზე ნაჩვენები სქემის მიხედვით.

ბრინჯი. 13 - ორგანიზმის საერთო წინააღმდეგობის გაზრდის სქემა როცა

ჰომეოსტაზი - რა არის ეს? ჰომეოსტაზის კონცეფცია

ჰომეოსტაზი არის თვითრეგულირებადი პროცესი, რომელშიც ყველა ბიოლოგიური სისტემა ცდილობს შეინარჩუნოს სტაბილურობა გარკვეულ პირობებთან ადაპტაციის პერიოდში, რომლებიც ოპტიმალურია გადარჩენისთვის. ნებისმიერი სისტემა, რომელიც იმყოფება დინამიურ წონასწორობაში, ცდილობს მიაღწიოს სტაბილურ მდგომარეობას, რომელიც წინააღმდეგობას უწევს გარე ფაქტორებსა და სტიმულებს.

ჰომეოსტაზის კონცეფცია

სხეულის ყველა სისტემამ უნდა იმუშაოს ერთად, რათა შეინარჩუნოს სათანადო ჰომეოსტაზი ორგანიზმში. ჰომეოსტაზი არის სხეულის ტემპერატურის, წყლის შემცველობის და ნახშირორჟანგის დონის რეგულირება. მაგალითად, შაქრიანი დიაბეტი არის მდგომარეობა, რომლის დროსაც ორგანიზმი ვერ არეგულირებს სისხლში გლუკოზის დონეს.

ჰომეოსტაზი არის ტერმინი, რომელიც გამოიყენება როგორც ეკოსისტემაში ორგანიზმების არსებობის აღსაწერად, ასევე ორგანიზმში უჯრედების წარმატებული ფუნქციონირების აღსაწერად. ორგანიზმებსა და პოპულაციებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ ჰომეოსტაზა შენარჩუნების პირობებში სტაბილური დონენაყოფიერება და სიკვდილიანობა.

კავშირი

უკუკავშირი არის პროცესი, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც სხეულის სისტემები უნდა შენელდეს ან მთლიანად შეჩერდეს. როდესაც ადამიანი ჭამს, საკვები კუჭში შედის და საჭმლის მონელება იწყება. კვებათა შორის კუჭმა არ უნდა იმუშაოს. საჭმლის მომნელებელი სისტემა მუშაობს ჰორმონებისა და ნერვული იმპულსების სერიით, რათა შეაჩეროს და დაიწყოს კუჭში მჟავას გამომუშავება.

უარყოფითი გამოხმაურების კიდევ ერთი მაგალითი შეიძლება შეინიშნოს სხეულის ტემპერატურის ზრდის შემთხვევაში. ჰომეოსტაზის რეგულირება ვლინდება ოფლიანობით, ორგანიზმის დამცავი რეაქციით გადახურებაზე. ამგვარად ჩერდება ტემპერატურის მატება და ნეიტრალდება გადახურების პრობლემა. ჰიპოთერმიის დროს ორგანიზმი ასევე ითვალისწინებს გახურების მიზნით მიღებულ რიგ ზომებს.

შიდა ბალანსის შენარჩუნება

ჰომეოსტაზი შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ორგანიზმის ან სისტემის თვისება, რომელიც ეხმარება მას მოცემული პარამეტრების შენარჩუნებაში მნიშვნელობების ნორმალურ დიაპაზონში. ეს არის სიცოცხლის გასაღები და არასწორი ბალანსი ჰომეოსტაზის შენარჩუნებაში შეიძლება გამოიწვიოს ისეთი დაავადებები, როგორიცაა ჰიპერტენზია და დიაბეტი.

ჰომეოსტაზი არის მთავარი ელემენტი იმის გასაგებად, თუ როგორ მუშაობს ადამიანის სხეული. ასეთი ფორმალური განმარტება ახასიათებს სისტემას, რომელიც არეგულირებს მის შინაგან გარემოს და ცდილობს შეინარჩუნოს ორგანიზმში მიმდინარე ყველა პროცესის სტაბილურობა და კანონზომიერება.

ჰომეოსტატიკური რეგულაცია: სხეულის ტემპერატურა

ადამიანებში სხეულის ტემპერატურის კონტროლი ბიოლოგიურ სისტემაში ჰომეოსტაზის კარგი მაგალითია. როდესაც ადამიანი ჯანმრთელია, მისი სხეულის ტემპერატურა მერყეობს +37°C-მდე, მაგრამ სხვადასხვა ფაქტორებმა შეიძლება გავლენა მოახდინონ ამ მნიშვნელობაზე, მათ შორის ჰორმონებზე, მეტაბოლურ სიჩქარეზე და სხვადასხვა დაავადებებზე, რომლებიც იწვევენ ცხელებას.

სხეულში ტემპერატურის რეგულირება კონტროლდება თავის ტვინის იმ ნაწილში, რომელსაც ჰიპოთალამუსი ეწოდება. ტვინში სისხლის მიმოქცევის გზით მიიღება ტემპერატურის სიგნალები, ასევე სუნთქვის სიხშირის, სისხლში შაქრისა და მეტაბოლიზმის შესახებ მონაცემების შედეგების ანალიზი. ადამიანის ორგანიზმში სითბოს დაკარგვა ასევე ხელს უწყობს აქტივობის შემცირებას.

წყალ-მარილის ბალანსი

რამდენი წყალიც არ უნდა დალიოს ადამიანმა, სხეული ბუშტივით არ იშლება და ქიშმიშივით არ იკუმშება, თუ ძალიან ცოტას სვამ. ალბათ, ვინმემ ერთხელ მაინც იფიქრა ამაზე. ასეა თუ ისე, სხეულმა იცის, რამდენი სითხის შენახვა სჭირდება სასურველი დონის შესანარჩუნებლად.

მარილისა და გლუკოზის (შაქრის) კონცენტრაცია ორგანიზმში შენარჩუნებულია მუდმივ დონეზე (უარყოფითი ფაქტორების არარსებობის შემთხვევაში), ორგანიზმში სისხლის რაოდენობა დაახლოებით 5 ლიტრია.

სისხლში შაქრის რეგულირება

გლუკოზა არის შაქრის ტიპი, რომელიც გვხვდება სისხლში. ადამიანის ორგანიზმმა უნდა შეინარჩუნოს გლუკოზის სათანადო დონე, რათა ადამიანი ჯანმრთელი დარჩეს. როდესაც გლუკოზის დონე ძალიან მაღალია, პანკრეასი გამოყოფს ჰორმონ ინსულინს.

თუ სისხლში გლუკოზის დონე ძალიან დაბალია, ღვიძლი გარდაქმნის გლიკოგენს სისხლში, რითაც იზრდება შაქრის დონე. Როდესაც პათოგენური ბაქტერიებიან ვირუსები შედიან სხეულში, ის იწყებს ინფექციასთან ბრძოლას მანამ, სანამ პათოგენურმა ელემენტებმა შეიძლება ჯანმრთელობის პრობლემები გამოიწვიოს.

წნევა კონტროლის ქვეშ

ჯანსაღი არტერიული წნევის შენარჩუნება ასევე ჰომეოსტაზის მაგალითია. გულს შეუძლია შეიგრძნოს არტერიული წნევის ცვლილებები და გაგზავნოს სიგნალები ტვინში დასამუშავებლად. შემდეგი, ტვინი აგზავნის სიგნალს გულში, სადაც მითითებულია, თუ როგორ უნდა უპასუხოს სწორად. თუ არტერიული წნევა ძალიან მაღალია, ის უნდა დაიწიოს.

როგორ მიიღწევა ჰომეოსტაზი?

როგორ არეგულირებს ადამიანის სხეული ყველა სისტემასა და ორგანოს და ანაზღაურებს გარემოში მიმდინარე ცვლილებებს? ეს გამოწვეულია მრავალი ბუნებრივი სენსორის არსებობით, რომლებიც აკონტროლებენ ტემპერატურას, სისხლის მარილის შემადგენლობას, არტერიულ წნევას და ბევრ სხვა პარამეტრს. ეს დეტექტორები აგზავნიან სიგნალებს ტვინში, მთავარ საკონტროლო ცენტრში, თუ ზოგიერთი მნიშვნელობები გადახრის ნორმიდან. ამის შემდეგ იწყება საკომპენსაციო ღონისძიებები ნორმალური მდგომარეობის აღსადგენად.

სხეულისთვის წარმოუდგენლად მნიშვნელოვანია ჰომეოსტაზის შენარჩუნება. ადამიანის სხეული შეიცავს გარკვეულ რაოდენობას ქიმიური ნივთიერებებიმჟავებისა და ტუტეების სახელით ცნობილი, მათი სწორი ბალანსი აუცილებელია სხეულის ყველა ორგანოსა და სისტემის ოპტიმალური ფუნქციონირებისთვის. სისხლში კალციუმის დონე უნდა შენარჩუნდეს სათანადო დონეზე. იმის გამო, რომ სუნთქვა უნებლიეა, ნერვული სისტემა ორგანიზმს აწვდის საჭირო ჟანგბადს. როდესაც ტოქსინები შედის თქვენს სისხლში, ისინი არღვევენ სხეულის ჰომეოსტაზს. ადამიანის ორგანიზმი ამ დარღვევაზე რეაგირებს შარდსასქესო სისტემის დახმარებით.

მნიშვნელოვანია ხაზგასმით აღვნიშნოთ, რომ ორგანიზმის ჰომეოსტაზი ავტომატურად მუშაობს, თუ სისტემა ნორმალურად ფუნქციონირებს. მაგალითად, რეაქცია სიცხეზე - კანი წითლდება, რადგან მისი წვრილი სისხლძარღვები ავტომატურად ფართოვდება. კანკალი არის პასუხი სიცივეზე. ამრიგად, ჰომეოსტაზი არ არის ორგანოების ერთობლიობა, არამედ სხეულის ფუნქციების სინთეზი და ბალანსი. ერთად, ეს საშუალებას გაძლევთ შეინარჩუნოთ მთელი სხეული სტაბილურ მდგომარეობაში.

9.4. ჰომეოსტაზის კონცეფცია. ცოცხალი სისტემების ჰომეოსტაზის ზოგადი ნიმუშები

იმისდა მიუხედავად, რომ ცოცხალი ორგანიზმი არის ღია სისტემა, რომელიც ცვლის მატერიას და ენერგიას გარემოსთან და არსებობს მასთან ერთობაში, ის ინარჩუნებს თავს დროსა და სივრცეში, როგორც ცალკეული ბიოლოგიური ერთეული, ინარჩუნებს სტრუქტურას (მორფოლოგიას), ქცევით რეაქციებს, სპეციფიკას. ფიზიკურ-ქიმიური პირობები უჯრედებში, ქსოვილის სითხეში. ცოცხალი სისტემების უნარს, გაუძლოს ცვლილებებს და შეინარჩუნოს შემადგენლობისა და თვისებების დინამიური მუდმივიობა, ეწოდება ჰომეოსტაზს.ტერმინი „ჰომეოსტაზი“ შემოგვთავაზა W. Cannon-მა 1929 წელს. ამასთან, ფიზიოლოგიური მექანიზმების არსებობის იდეა, რომლებიც უზრუნველყოფენ ორგანიზმების შიდა გარემოს მუდმივობის შენარჩუნებას, გამოთქვა XIX საუკუნის მეორე ნახევარში C. Bernard-ის მიერ.

ჰომეოსტაზი გაუმჯობესდა ევოლუციის პროცესში. მრავალუჯრედიან ორგანიზმებს აქვთ შიდა გარემო, რომელშიც უჯრედებია განლაგებული სხვადასხვა ორგანოებიდა ქსოვილები. შემდეგ ჩამოყალიბდა ორგანოთა სპეციალიზებული სისტემები (მიმოქცევა, კვება, სუნთქვა, გამოყოფა და ა.შ.), რომლებიც მონაწილეობენ ჰომეოსტაზის უზრუნველყოფაში ორგანიზაციის ყველა დონეზე (მოლეკულური, სუბუჯრედული, უჯრედული, ქსოვილი, ორგანო და ორგანიზმი). ჰომეოსტაზის ყველაზე სრულყოფილი მექანიზმები ჩამოყალიბდა ძუძუმწოვრებში, რამაც ხელი შეუწყო მათი გარემოსთან ადაპტაციის შესაძლებლობების მნიშვნელოვან გაფართოებას. ჰომეოსტაზის მექანიზმები და ტიპები განვითარდა გრძელვადიანი ევოლუციის პროცესში და დაფიქსირდა გენეტიკურად.სხეულში უცხო გენეტიკური ინფორმაციის გამოჩენა, რომელსაც ხშირად აწვდიან ბაქტერიები, ვირუსები, სხვა ორგანიზმების უჯრედები, ისევე როგორც მისივე მუტაციური უჯრედები, შეიძლება მნიშვნელოვნად დაარღვიოს სხეულის ჰომეოსტაზა. როგორც დაცვა უცხო გენეტიკური ინფორმაციისგან, რომლის ორგანიზმში შეღწევა და მისი შემდგომი განხორციელება გამოიწვევდა ტოქსინებით (უცხო ცილებით) მოწამვლას, წარმოიშვა ჰომეოსტაზის ისეთი ტიპი, როგორიცაა. გენეტიკური ჰომეოსტაზი, რომელიც უზრუნველყოფს სხეულის შიდა გარემოს გენეტიკურ მუდმივობას. ის ეფუძნება იმუნოლოგიური მექანიზმები, მათ შორის სხეულის საკუთარი მთლიანობისა და ინდივიდუალობის არასპეციფიკური და სპეციფიკური დაცვა. არასპეციფიკური მექანიზმები საფუძვლად უდევს თანდაყოლილი, კონსტიტუციური, სახეობრივი იმუნიტეტი, ასევე ინდივიდუალური არასპეციფიკური წინააღმდეგობა. ეს მოიცავს კანისა და ლორწოვანი გარსების ბარიერულ ფუნქციას, ოფლისა და ცხიმოვანი ჯირკვლების სეკრეციის ბაქტერიციდულ მოქმედებას, კუჭისა და ნაწლავების შიგთავსის ბაქტერიციდულ თვისებებს, სანერწყვე და ცრემლსადენი ჯირკვლების ლიზოზიმის სეკრეციას. თუ ორგანიზმები შეაღწევენ შიდა გარემოში, ისინი გამოიყოფა ანთებითი რეაქციის დროს, რასაც თან ახლავს გაძლიერებული ფაგოციტოზი, ასევე ინტერფერონის ვირუსოსტატიკური მოქმედება (ცილა მოლეკულური მასით 25000 - 110000).

სპეციფიკური იმუნოლოგიური მექანიზმები შეძენილი იმუნიტეტის საფუძველს წარმოადგენს იმუნური სისტემის მიერ, რომელიც ცნობს, ამუშავებს და აღმოფხვრის უცხო ანტიგენებს. ჰუმორული იმუნიტეტი ხორციელდება სისხლში მოცირკულირე ანტისხეულების წარმოქმნით. ფიჭური იმუნიტეტის საფუძველია T-ლიმფოციტების წარმოქმნა, "იმუნოლოგიური მეხსიერების" ხანგრძლივი T- და B-ლიმფოციტების გამოჩენა, ალერგიის გაჩენა (სპეციფიკური ანტიგენის მიმართ ჰიპერმგრძნობელობა). ადამიანებში დამცავი რეაქციები მოქმედებს მხოლოდ სიცოცხლის მე-2 კვირაზე, აღწევს უმაღლეს აქტივობას 10 წლის ასაკში, მცირდება 10-დან 20 წლამდე, რჩება დაახლოებით იმავე დონეზე 20-დან 40 წლამდე, შემდეგ თანდათან ქრება. .

იმუნოლოგიური თავდაცვის მექანიზმები სერიოზული დაბრკოლებაა ორგანოების ტრანსპლანტაციის დროს, რაც იწვევს გრაფტის რეზორბციას. ამჟამად ყველაზე წარმატებულია ავტოტრანსპლანტაციის (სხეულის შიგნით ქსოვილების გადანერგვის) და იდენტურ ტყუპებს შორის ალოტრანსპლანტაციის შედეგები. ისინი გაცილებით ნაკლებად წარმატებულები არიან სახეობებს შორის ტრანსპლანტაციაში (ჰეტეროტრანსპლანტაცია ან ქსენოტრანსპლანტაცია).

ჰომეოსტაზის კიდევ ერთი სახეობაა ბიოქიმიური ჰომეოსტაზი ხელს უწყობს სხეულის თხევადი უჯრედგარე (შიდა) გარემოს (სისხლი, ლიმფა, ქსოვილის სითხე) ქიმიური შემადგენლობის მუდმივობის შენარჩუნებას, აგრეთვე ციტოპლაზმისა და უჯრედების პლაზმოლემის ქიმიური შემადგენლობის მუდმივობას. ფიზიოლოგიური ჰომეოსტაზი უზრუნველყოფს ორგანიზმის სასიცოცხლო აქტივობის პროცესების მუდმივობას.მისი წყალობით წარმოიშვა და უმჯობესდება იზოოსმია (ოსმოსურად აქტიური ნივთიერებების შემცველობა), იზოთერმია (ფრინველებისა და ძუძუმწოვრების სხეულის ტემპერატურის შენარჩუნება გარკვეულ ფარგლებში) და ა.შ. სტრუქტურული ჰომეოსტაზი უზრუნველყოფს სტრუქტურის მუდმივობას (მორფოლოგიური ორგანიზაცია) ცოცხალთა ორგანიზაციის ყველა დონეზე (მოლეკულური, უჯრედქვეშა, უჯრედული და სხვ.).

მოსახლეობის ჰომეოსტაზი უზრუნველყოფს მოსახლეობაში ინდივიდების რაოდენობის მუდმივობას. ბიოცენოზური ჰომეოსტაზი ხელს უწყობს ბიოცენოზებში სახეობების შემადგენლობისა და ინდივიდების რაოდენობის მუდმივობას.

იმის გამო, რომ სხეული ფუნქციონირებს და ურთიერთქმედებს გარემოსთან, როგორც ერთიანი სისტემა, პროცესები, რომლებიც საფუძვლად უდევს სხვადასხვა ტიპის ჰომეოსტაზურ რეაქციებს, მჭიდროდ არის დაკავშირებული ერთმანეთთან. ცალკეული ჰომეოსტატიკური მექანიზმები გაერთიანებულია და ხორციელდება მთლიანი სხეულის ჰოლისტურ ადაპტაციურ რეაქციაში. ასეთი ასოციაცია ხორციელდება მარეგულირებელი ინტეგრირებული სისტემების (ნერვული, ენდოკრინული, იმუნური) აქტივობის (ფუნქციის) გამო. რეგულირებადი ობიექტის მდგომარეობის ყველაზე სწრაფ ცვლილებებს უზრუნველყოფს ნერვული სისტემა, რაც დაკავშირებულია წარმოშობისა და ქცევის პროცესების სიჩქარესთან. ნერვული იმპულსი(0,2-დან 180 მ/წმ-მდე). ენდოკრინული სისტემის მარეგულირებელი ფუნქცია უფრო ნელა ხორციელდება, რადგან ის შეზღუდულია ჯირკვლების მიერ ჰორმონების გამოყოფის სიჩქარით და სისხლში მათი გადაცემით. თუმცა მასში დაგროვილი ჰორმონების მოქმედება მოწესრიგებულ ობიექტზე (ორგანოზე) გაცილებით გრძელია, ვიდრე ნერვული რეგულაციის დროს.

სხეული თვითრეგულირებადი ცოცხალი სისტემაა. ჰომეოსტატიკური მექანიზმების არსებობის გამო, სხეული წარმოადგენს კომპლექსურ თვითრეგულირების სისტემას. ასეთი სისტემების არსებობისა და განვითარების პრინციპებს სწავლობს კიბერნეტიკა, ხოლო ცოცხალი სისტემების - ბიოლოგიური კიბერნეტიკა.

ბიოლოგიური სისტემების თვითრეგულირება ეფუძნება პირდაპირი და უკუკავშირის პრინციპს.

კონტროლირებადი მნიშვნელობის დაყენებული დონიდან გადახრის შესახებ ინფორმაცია გადაეცემა კონტროლერს უკუკავშირის არხებით და ცვლის მის აქტივობას ისე, რომ კონტროლირებადი მნიშვნელობა უბრუნდება საწყის (ოპტიმალურ) დონეს (სურ. 122). გამოხმაურება შეიძლება იყოს უარყოფითი(როდესაც კონტროლირებადი ცვლადი გადახრის შიგნით დადებითი მხარე(მაგ. ნივთიერების სინთეზი ზედმეტად გაიზარდა)) და დააყენე-

ბრინჯი. 122. პირდაპირი და უკუკავშირის სქემა ცოცხალ ორგანიზმში:

P - რეგულატორი (ნერვის ცენტრი, ენდოკრინული ჯირკვალი); RO - რეგულირებადი ობიექტი (უჯრედი, ქსოვილი, ორგანო); 1 – RO-ს ოპტიმალური ფუნქციონალური აქტივობა; 2 - შემცირებული ფუნქციური აქტივობა RO დადებითი გამოხმაურებით; 3 - გაზრდილი ფუნქციური აქტივობა RO უარყოფითი გამოხმაურებით

სხეული(როდესაც კონტროლირებადი მნიშვნელობა გადახრილია უარყოფითი მიმართულებით (ნივთიერება სინთეზირებულია არასაკმარისი რაოდენობით)). ეს მექანიზმი, ისევე როგორც რამდენიმე მექანიზმის უფრო რთული კომბინაცია, ხდება ბიოლოგიური სისტემების ორგანიზების სხვადასხვა დონეზე. როგორც მათი ოპერაციის მაგალითი მოლეკულური დონეშეგიძლიათ მიუთითოთ ძირითადი ფერმენტის დათრგუნვა საბოლოო პროდუქტის გადაჭარბებული წარმოქმნით ან ფერმენტის სინთეზის დათრგუნვით. უჯრედულ დონეზე პირდაპირი და უკუკავშირის მექანიზმები უზრუნველყოფს ჰორმონალურ რეგულაციას და უჯრედის პოპულაციის ოპტიმალურ სიმკვრივეს (რაოდენობას). სხეულის დონეზე პირდაპირი და უკუკავშირის გამოვლინებაა სისხლში გლუკოზის რეგულირება. ცოცხალ ორგანიზმში განსაკუთრებით რთულია ავტომატური რეგულირებისა და კონტროლის მექანიზმები (შესწავლილი ბიოციბერნეტიკით). მათი სირთულის ხარისხი ხელს უწყობს ცოცხალი სისტემების „სანდოობის“ და სტაბილურობის დონის ზრდას გარემოს ცვლილებებთან მიმართებაში.

ჰომეოსტაზის მექანიზმები დუბლირებულია სხვადასხვა დონეზე. ეს ბუნებაში აცნობიერებს სისტემების მრავალმარყუჟიანი რეგულირების პრინციპს. ძირითადი სქემები წარმოდგენილია ფიჭური და ქსოვილოვანი ჰომეოსტატიკური მექანიზმებით.მათ აქვთ მაღალი ხარისხის ავტომატიზმი. უჯრედული და ქსოვილოვანი ჰომეოსტატიკური მექანიზმების კონტროლში მთავარი როლი ეკუთვნის გენეტიკურ ფაქტორებს, ადგილობრივ რეფლექსურ გავლენას, ქიმიურ და კონტაქტურ ურთიერთქმედებებს უჯრედებს შორის.

ჰომეოსტაზის მექანიზმები განიცდის მნიშვნელოვან ცვლილებებს ადამიანის ონტოგენეზის განმავლობაში.დაბადებიდან მხოლოდ 2 კვირის შემდეგ

ბრინჯი. 123. სხეულში დაკარგვისა და აღდგენის ვარიანტები

მოქმედებს ბიოლოგიური თავდაცვის რეაქციები (ფორმირდება უჯრედები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ფიჭურ და ჰუმორულ იმუნიტეტს) და მათი ეფექტურობა აგრძელებს მატებას 10 წლის ასაკში. ამ პერიოდში იხვეწება უცხო გენეტიკური ინფორმაციისგან დაცვის მექანიზმები, ასევე იზრდება ნერვული და ენდოკრინული მარეგულირებელი სისტემების სიმწიფე. ჰომეოსტაზის მექანიზმები უდიდეს სანდოობას აღწევს ზრდასრულ ასაკში, ორგანიზმის განვითარებისა და ზრდის პერიოდის ბოლოს (19-24 წელი). ორგანიზმის დაბერებას თან ახლავს გენეტიკური, სტრუქტურული, ფიზიოლოგიური ჰომეოსტაზის მექანიზმების ეფექტურობის დაქვეითება, ნერვული და ენდოკრინული სისტემების მარეგულირებელი ზემოქმედების შესუსტება.

5. ჰომეოსტაზი.

ორგანიზმი შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ფიზიკურ-ქიმიური სისტემა, რომელიც არსებობს გარემოში სტაციონარულ მდგომარეობაში. ცოცხალი სისტემების ეს უნარი შეინარჩუნონ სტაციონარული მდგომარეობა მუდმივად ცვალებად გარემოში, რაც განსაზღვრავს მათ გადარჩენას. სტაბილური მდგომარეობის უზრუნველსაყოფად, ყველა ორგანიზმმა - მორფოლოგიურად უმარტივესიდან ყველაზე რთულამდე - შეიმუშავა სხვადასხვა ანატომიური, ფიზიოლოგიური და ქცევითი ადაპტაცია, რომელიც ემსახურება იმავე მიზანს - შეინარჩუნოს შიდა გარემოს მუდმივი.

პირველად, იდეა, რომ შინაგანი გარემოს მუდმივობა უზრუნველყოფს ორგანიზმების სიცოცხლისა და გამრავლების ოპტიმალურ პირობებს, გამოთქვა ფრანგმა ფიზიოლოგმა კლოდ ბერნარმა 1857 წელს. მთელი მისი სამეცნიერო მოღვაწეობაკლოდ ბერნარდს გააკვირვა ორგანიზმების უნარი, მოაწესრიგონ და შეინარჩუნონ საკმაოდ ვიწრო საზღვრებში ისეთი ფიზიოლოგიური პარამეტრები, როგორიცაა სხეულის ტემპერატურა ან წყლის შემცველობა. მან შეაჯამა თვითრეგულირების ეს იდეა, როგორც ფიზიოლოგიური სტაბილურობის საფუძველი კლასიკური განცხადების სახით: ”შიდა გარემოს მუდმივობა წინაპირობაა. თავისუფალი ცხოვრება».

კლოდ ბერნარდმა ხაზი გაუსვა განსხვავებას გარე გარემოს შორის, რომელშიც ორგანიზმები ცხოვრობენ და შიდა გარემოს შორის, რომელშიც მათი ცალკეული უჯრედები ცხოვრობენ, და ესმოდა შიდა გარემოს უცვლელად შენარჩუნების მნიშვნელობა. მაგალითად, ძუძუმწოვრებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ სხეულის ტემპერატურა გარემოს ტემპერატურის რყევების მიუხედავად. თუ ძალიან გაცივდა, ცხოველი შეიძლება გადავიდეს უფრო თბილ ან უფრო თავშესაფარ ადგილას, ხოლო თუ ეს შეუძლებელია, ამოქმედდება თვითრეგულირების მექანიზმები, რომლებიც ზრდის სხეულის ტემპერატურას და ხელს უშლის სითბოს დაკარგვას. ამის ადაპტაციური მნიშვნელობა მდგომარეობს იმაში, რომ ორგანიზმი მთლიანობაში უფრო ეფექტურად ფუნქციონირებს, ვინაიდან უჯრედები, რომლებიდანაც იგი შედგება, განლაგებულია ოპტიმალური პირობები. თვითრეგულირების სისტემები მოქმედებს არა მხოლოდ ორგანიზმის, არამედ უჯრედების დონეზეც. ორგანიზმი არის მისი შემადგენელი უჯრედების ჯამი და მთლიანი ორგანიზმის ოპტიმალური ფუნქციონირება დამოკიდებულია მისი შემადგენელი ნაწილების ოპტიმალურ ფუნქციონირებაზე. ნებისმიერი თვითორგანიზებული სისტემა ინარჩუნებს მისი შემადგენლობის მუდმივობას - ხარისხობრივ და რაოდენობრივად. ამ ფენომენს ჰომეოსტაზს უწოდებენ და ის საერთოა ბიოლოგიური და სოციალური სისტემების უმეტესობისთვის. ტერმინი ჰომეოსტაზი შემოიღო 1932 წელს ამერიკელმა ფიზიოლოგმა უოლტერ ქენონმა.

ჰომეოსტაზის(ბერძნ. homoios - მსგავსი, იგივე; სტასი-მდგომარეობა, უმოძრაობა) - შინაგანი გარემოს შედარებითი დინამიური მუდმივი (სისხლი, ლიმფა, ქსოვილის სითხე) და ძირითადი ფიზიოლოგიური ფუნქციების სტაბილურობა (სისხლის მიმოქცევა, სუნთქვა, თერმორეგულაცია, მეტაბოლიზმი და ა.შ. .) ადამიანებისა და ცხოველების. მარეგულირებელ მექანიზმებს, რომლებიც ინარჩუნებენ მთელი ორგანიზმის უჯრედების, ორგანოებისა და სისტემების ფიზიოლოგიურ მდგომარეობას ან თვისებებს ოპტიმალურ დონეზე, ეწოდება ჰომეოსტატიკური. ისტორიულად და გენეტიკურად ჰომეოსტაზის ცნებას აქვს ბიოლოგიური და ბიოსამედიცინო წინაპირობები. იქ ის კორელაციაშია, როგორც საბოლოო პროცესი, ცხოვრების პერიოდი ცალკეულ იზოლირებულ ორგანიზმთან ან ადამიანის ინდივიდთან, როგორც წმინდა ბიოლოგიურ მოვლენასთან. არსებობის სასრულობა და საკუთარი ბედის აღსრულების აუცილებლობა - საკუთარი სახის რეპროდუქცია - საშუალებას აძლევს ადამიანს განსაზღვროს გადარჩენის სტრატეგია. ინდივიდუალური ორგანიზმი„შენარჩუნების“ ცნების მეშვეობით. "სტრუქტურული და ფუნქციური სტაბილურობის შენარჩუნება" არის ნებისმიერი ჰომეოსტაზის არსი, რომელიც აკონტროლებს ჰომეოსტატის ან თვითრეგულირებას.

მოგეხსენებათ, ცოცხალი უჯრედი არის მობილური, თვითრეგულირებადი სისტემა. მისი შიდა ორგანიზაცია შენარჩუნებულია აქტიური პროცესებიმიზნად ისახავს გარემოდან და შიდა გარემოდან სხვადასხვა გავლენით გამოწვეული ძვრების შეზღუდვას, თავიდან აცილებას ან აღმოფხვრას. საწყის მდგომარეობაში დაბრუნების უნარი გარკვეული საშუალო დონიდან გადახრის შემდეგ, რომელიც გამოწვეულია ამა თუ იმ „შემაშფოთებელი“ ფაქტორით, უჯრედის მთავარი თვისებაა. მრავალუჯრედული ორგანიზმი არის ჰოლისტიკური ორგანიზაცია, რომლის უჯრედული ელემენტები სპეციალიზირებულია შესასრულებლად სხვადასხვა ფუნქციები. ორგანიზმში ურთიერთქმედება ხორციელდება კომპლექსური მარეგულირებელი, კოორდინაციისა და კორელაციის მექანიზმებით, ნერვული, ჰუმორული, მეტაბოლური და სხვა ფაქტორების მონაწილეობით. ბევრ ინდივიდუალურ მექანიზმს, რომელიც არეგულირებს უჯრედშორის და უჯრედშორის ურთიერთობებს, ზოგიერთ შემთხვევაში, ურთიერთსაპირისპირო ეფექტი აქვს, რაც ერთმანეთს აბალანსებს. ეს იწვევს ორგანიზმში მოძრავი ფიზიოლოგიური ფონის (ფიზიოლოგიური ბალანსის) დამყარებას და საშუალებას აძლევს ცოცხალ სისტემას შეინარჩუნოს შედარებითი დინამიური მუდმივობა, მიუხედავად გარემოში არსებული ცვლილებებისა და ორგანიზმის სიცოცხლის განმავლობაში მომხდარი ცვლილებებისა.

როგორც კვლევები აჩვენებს, ცოცხალ ორგანიზმებში არსებულ რეგულირების მეთოდებს ბევრი საერთო მახასიათებელი აქვს მარეგულირებელ მოწყობილობებთან არაცოცხალ სისტემებში, როგორიცაა მანქანები. ორივე შემთხვევაში სტაბილურობა მიიღწევა მენეჯმენტის გარკვეული ფორმით.

თავად ჰომეოსტაზის კონცეფცია არ შეესაბამება ორგანიზმში სტაბილური (არა მერყევი) ბალანსის კონცეფციას - ბალანსის პრინციპი არ გამოიყენება ცოცხალ სისტემებში მიმდინარე რთულ ფიზიოლოგიურ და ბიოქიმიურ პროცესებზე. ასევე არასწორია ჰომეოსტაზის წინააღმდეგობა შინაგან გარემოში რიტმული რყევებისთვის. ჰომეოსტაზი ფართო გაგებით მოიცავს რეაქციების ციკლური და ფაზური ნაკადის, ფიზიოლოგიური ფუნქციების კომპენსაციის, რეგულირებისა და თვითრეგულირების საკითხებს, ნერვული, ჰუმორული და რეგულირების პროცესის სხვა კომპონენტების ურთიერთდამოკიდებულების დინამიკას. ჰომეოსტაზის საზღვრები შეიძლება იყოს ხისტი და პლასტიკური, განსხვავდება ინდივიდუალური ასაკის, სქესის, სოციალური, პროფესიული და სხვა პირობების მიხედვით.

ორგანიზმის სიცოცხლისთვის განსაკუთრებული მნიშვნელობა ენიჭება სისხლის შემადგენლობის მუდმივობას - სხეულის თხევად საფუძველს (ფლუიდმატრიქსი), W. Cannon-ის მიხედვით. ცნობილია მისი აქტიური რეაქციის სტაბილურობა (pH), ოსმოსური წნევა, ელექტროლიტების თანაფარდობა (ნატრიუმი, კალციუმი, ქლორი, მაგნიუმი, ფოსფორი), გლუკოზის შემცველობა, წარმოქმნილი ელემენტების რაოდენობა და ა.შ. მაგალითად, სისხლის pH, როგორც წესი, არ სცილდება 7.35-7.47. მჟავა-ტუტოვანი მეტაბოლიზმის მძიმე დარღვევებიც კი ქსოვილის სითხეში მჟავების პათოლოგიური დაგროვებით, მაგალითად, დიაბეტური აციდოზის დროს, ძალიან მცირე გავლენას ახდენს სისხლის აქტიურ რეაქციაზე. იმისდა მიუხედავად, რომ სისხლისა და ქსოვილის სითხის ოსმოსური წნევა ექვემდებარება უწყვეტ რყევებს ინტერსტიციული მეტაბოლიზმის ოსმოტურად აქტიური პროდუქტების მუდმივი მიწოდების გამო, ის რჩება გარკვეულ დონეზე და იცვლება მხოლოდ ზოგიერთ მძიმე პათოლოგიურ პირობებში. მუდმივი ოსმოსური წნევის შენარჩუნებას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს წყლის მეტაბოლიზმისა და ორგანიზმში იონური ბალანსის შესანარჩუნებლად. ყველაზე დიდი მუდმივია ნატრიუმის იონების კონცენტრაცია შიდა გარემოში. სხვა ელექტროლიტების შემცველობა ასევე იცვლება ვიწრო ფარგლებში. დიდი რაოდენობით ოსმორეცეპტორების არსებობა ქსოვილებსა და ორგანოებში, მათ შორის ცენტრალურში ნერვული წარმონაქმნები(ჰიპოთალამუსი, ჰიპოკამპი) და წყლის მეტაბოლიზმის და იონური შემადგენლობის რეგულატორების კოორდინირებული სისტემა საშუალებას აძლევს სხეულს სწრაფად აღმოფხვრას ოსმოსური არტერიული წნევის ცვლილებები, რომლებიც ხდება, მაგალითად, როდესაც წყალი შედის სხეულში.

იმისდა მიუხედავად, რომ სისხლი წარმოადგენს სხეულის ზოგად შინაგან გარემოს, ორგანოებისა და ქსოვილების უჯრედები უშუალოდ არ შედის მასთან კონტაქტში. მრავალუჯრედულ ორგანიზმებში თითოეულ ორგანოს აქვს საკუთარი შიდა გარემო (მიკროგარემო), რომელიც შეესაბამება მის სტრუქტურულ და ფუნქციურ მახასიათებლებს, ხოლო ორგანოების ნორმალური მდგომარეობა დამოკიდებულია ამ მიკროგარემოს ქიმიურ შემადგენლობაზე, ფიზიკურ-ქიმიურ, ბიოლოგიურ და სხვა თვისებებზე. მის ჰომეოსტაზს განსაზღვრავს ჰისტოჰემატური ბარიერების ფუნქციური მდგომარეობა და მათი გამტარიანობა სისხლ-ქსოვილოვანი სითხის მიმართულებებით; ქსოვილის სითხე - სისხლი.

განსაკუთრებული მნიშვნელობა ენიჭება შიდა გარემოს მუდმივობას ცენტრალური ნერვული სისტემის აქტივობისთვის: უმნიშვნელო ქიმიური და ფიზიკურ-ქიმიური ძვრებიც კი, რომლებიც ხდება ცერებროსპინალურ სითხეში, გლიასა და პერიუჯრედულ სივრცეებში, შეიძლება გამოიწვიოს ადამიანის სიცოცხლის პროცესების მკვეთრი დარღვევა. ნეირონებს ან მათ ანსამბლებს. რთული ჰომეოსტატიკური სისტემა, რომელიც მოიცავს სხვადასხვა ნეიროჰუმორულ, ბიოქიმიურ, ჰემოდინამიკურ და სხვა მარეგულირებელ მექანიზმებს, არის სისტემა არტერიული წნევის ოპტიმალური დონის უზრუნველსაყოფად. ამავდროულად, არტერიული წნევის დონის ზედა ზღვარი განისაზღვრება ორგანიზმის სისხლძარღვთა სისტემის ბარორეცეპტორების ფუნქციონირებით, ხოლო ქვედა ზღვარი განისაზღვრება ორგანიზმის სისხლმომარაგების მოთხოვნილებებით.

უმაღლესი ცხოველებისა და ადამიანების ორგანიზმში ყველაზე სრულყოფილი ჰომეოსტატიკური მექანიზმები მოიცავს თერმორეგულაციის პროცესებს; ჰომოოთერმულ ცხოველებში ტემპერატურის მერყეობა სხეულის შიდა ნაწილებში გარემოში ტემპერატურის ყველაზე მკვეთრი ცვლილებების დროს არ აღემატება მეათედი გრადუსს.

ნერვული აპარატის ორგანიზაციული როლი (ნერვიზმის პრინციპი) საფუძვლად უდევს ცნობილ იდეებს ჰომეოსტაზის პრინციპების არსის შესახებ. თუმცა, არც დომინანტური პრინციპი, არც ბარიერული ფუნქციების თეორია, არც ზოგადი ადაპტაციის სინდრომი, არც ფუნქციური სისტემების თეორია, არც ჰომეოსტაზის ჰიპოთალამური რეგულირება და მრავალი სხვა თეორია არ შეუძლია მთლიანად გადაჭრას ჰომეოსტაზის პრობლემა.

ზოგიერთ შემთხვევაში, ჰომეოსტაზის კონცეფცია არ არის სწორად გამოყენებული ცალკეული ფიზიოლოგიური მდგომარეობის, პროცესების და სოციალური ფენომენების ასახსნელად. ასე ჩნდება ლიტერატურაში ტერმინები „იმუნოლოგიური“, „ელექტროლიტური“, „სისტემური“, „მოლეკულური“, „ფიზიკურ-ქიმიური“, „გენეტიკური ჰომეოსტაზი“ და ა.შ. ცდილობდნენ ჰომეოსტაზის პრობლემა თვითრეგულაციის პრინციპამდე დაეყვანათ. ჰომეოსტაზის პრობლემის გადაჭრის მაგალითი კიბერნეტიკის თვალსაზრისით არის ეშბის მცდელობა (W.R. Ashby, 1948) შექმნას თვითრეგულირებადი მოწყობილობა, რომელიც სიმულაციას უკეთებს ცოცხალი ორგანიზმების უნარს, შეინარჩუნონ გარკვეული რაოდენობის დონე ფიზიოლოგიურად მისაღებ საზღვრებში.

პრაქტიკაში, მკვლევარები და კლინიკები აწყდებიან სხეულის ადაპტაციური (ადაპტაციური) ან კომპენსატორული შესაძლებლობების შეფასების, მათი რეგულირების, გაძლიერებისა და მობილიზაციის საკითხებს, პროგნოზირებენ სხეულის რეაქციას შემაშფოთებელ ზემოქმედებაზე. ვეგეტატიური არასტაბილურობის ზოგიერთი მდგომარეობა, რომელიც გამოწვეულია მარეგულირებელი მექანიზმების უკმარისობით, ჭარბი ან არაადეკვატურობით, განიხილება როგორც "ჰომეოსტაზის დაავადება". გარკვეული პირობითობით, ისინი შეიძლება შეიცავდეს სხეულის ნორმალური აქტივობის ფუნქციურ დარღვევებს, რომლებიც დაკავშირებულია მის დაბერებასთან, იძულებით რესტრუქტურიზაციასთან. ბიოლოგიური რითმებივეგეტატიური დისტონიის ზოგიერთი ფენომენი, ჰიპერ და ჰიპოკომპენსატორული რეაქტიულობა სტრესის დროს და ექსტრემალური ექსპოზიციადა ა.შ.

ფიზიოლოგიურ ექსპერიმენტში და კლინიკურ პრაქტიკაში ჰომეოსტატიკური მექანიზმების მდგომარეობის შესაფასებლად გამოიყენება სხვადასხვა დოზირებული ფუნქციური ტესტები (ცივი, თერმული, ადრენალინი, ინსულინი, მეზატონი და ა.შ.) ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების (ჰორმონები, შუამავლები) თანაფარდობის განსაზღვრით. , მეტაბოლიტები) სისხლში და შარდში და ა.შ. დ.

ჰომეოსტაზის ბიოფიზიკური მექანიზმები.

ქიმიური ბიოფიზიკის თვალსაზრისით, ჰომეოსტაზი არის მდგომარეობა, რომლის დროსაც ორგანიზმში ენერგიის გარდაქმნაზე პასუხისმგებელი ყველა პროცესი დინამიურ წონასწორობაშია. ეს მდგომარეობა ყველაზე სტაბილურია და შეესაბამება ფიზიოლოგიურ ოპტიმალს. თერმოდინამიკის ცნებების შესაბამისად, ორგანიზმი და უჯრედი შეიძლება არსებობდეს და მოერგოს ისეთ გარემო პირობებს, რომლებშიც შეიძლება შეიქმნას სტაციონარული ნაკადი ბიოლოგიურ სისტემაში. ფიზიკური და ქიმიური პროცესები, ე.ი. ჰომეოსტაზის. მთავარი როლი ჰომეოსტაზის დამყარებაში, პირველ რიგში, ეკუთვნის უჯრედულ მემბრანულ სისტემებს, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ბიოენერგეტიკულ პროცესებზე და არეგულირებენ უჯრედების მიერ ნივთიერებების შეღწევისა და გამოყოფის სიჩქარეს.

ამ პოზიციებიდან გამომდინარე, დარღვევის ძირითადი მიზეზებია მემბრანებში წარმოქმნილი არაფერმენტული რეაქციები, რომლებიც უჩვეულოა ნორმალური ცხოვრებისათვის; უმეტეს შემთხვევაში, ეს არის ჟანგვის ჯაჭვური რეაქციები, რომლებიც მოიცავს თავისუფალ რადიკალებს, რომლებიც გვხვდება უჯრედის ფოსფოლიპიდებში. ეს რეაქციები იწვევს უჯრედების სტრუქტურული ელემენტების დაზიანებას და მარეგულირებელი ფუნქციის დარღვევას. ფაქტორები, რომლებიც იწვევენ ჰომეოსტაზის დარღვევებს, ასევე მოიცავს აგენტებს, რომლებიც იწვევენ რადიკალების წარმოქმნას, - მაიონებელი გამოსხივებაინფექციური ტოქსინები, გარკვეული საკვები, ნიკოტინი და ვიტამინების დეფიციტი და ა.შ.

მემბრანების ჰომეოსტატიკური მდგომარეობისა და ფუნქციების სტაბილიზაციის ერთ-ერთი მთავარი ფაქტორია ბიოანტიოქსიდანტები, რომლებიც აფერხებენ ჟანგვითი რადიკალური რეაქციების განვითარებას.

ბავშვებში ჰომეოსტაზის ასაკობრივი მახასიათებლები.

სხეულის შინაგანი გარემოს მუდმივობა და ბავშვობაში ფიზიკურ-ქიმიური პარამეტრების შედარებითი სტაბილურობა უზრუნველყოფილია ანაბოლური მეტაბოლური პროცესების მკვეთრად ჭარბობს კატაბოლურზე. ეს ზრდის შეუცვლელი პირობაა და განასხვავებს ბავშვის ორგანიზმს მოზარდების ორგანიზმისაგან, რომელშიც მეტაბოლური პროცესების ინტენსივობა დინამიურ წონასწორობაშია. ამ მხრივ ბავშვის ორგანიზმის ჰომეოსტაზის ნეიროენდოკრინული რეგულირება უფრო ინტენსიურია, ვიდრე მოზრდილებში. თითოეულ ასაკობრივ პერიოდს ახასიათებს ჰომეოსტაზის მექანიზმების სპეციფიკური მახასიათებლები და მათი რეგულირება. ამიტომ, ბავშვებში ბევრად უფრო ხშირად, ვიდრე მოზრდილებში, აღინიშნება ჰომეოსტაზის მძიმე დარღვევები, ხშირად სიცოცხლისათვის საშიში. ეს დარღვევები ყველაზე ხშირად დაკავშირებულია თირკმელების ჰომეოსტაზური ფუნქციების მოუმწიფებლობასთან, კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ან ფილტვების რესპირატორული ფუნქციის დარღვევებთან.

ბავშვის ზრდას, რომელიც გამოიხატება მისი უჯრედების მასის მატებით, თან ახლავს ორგანიზმში სითხის განაწილების მკაფიო ცვლილებები. უჯრედშორისი სითხის მოცულობის აბსოლუტური ზრდა ჩამორჩება მთლიანი წონის მატებას, ამიტომ შიდა გარემოს ფარდობითი მოცულობა, გამოხატული სხეულის წონის პროცენტულად, ასაკთან ერთად მცირდება. ეს დამოკიდებულება განსაკუთრებით გამოხატულია დაბადებიდან პირველ წელს. უფროს ბავშვებში მცირდება უჯრედგარე სითხის ფარდობითი მოცულობის ცვლილების სიჩქარე. სითხის მოცულობის მუდმივობის რეგულირების სისტემა (მოცულობის რეგულირება) უზრუნველყოფს წყლის ბალანსის გადახრების კომპენსაციას საკმაოდ ვიწრო ფარგლებში. ახალშობილებში და მცირეწლოვან ბავშვებში ქსოვილის ჰიდრატაციის მაღალი ხარისხი განსაზღვრავს წყლის მნიშვნელოვნად მაღალ მოთხოვნილებას, ვიდრე მოზრდილებში (სხეულის წონის ერთეულზე). წყლის დაკარგვა ან მისი შეზღუდვა სწრაფად იწვევს დეჰიდრატაციის განვითარებას უჯრედგარე სექტორის, ანუ შიდა გარემოს გამო. ამავდროულად, თირკმელები - ძირითადი აღმასრულებელი ორგანოები მოცულობის რეგულირების სისტემაში - არ უზრუნველყოფენ წყლის დაზოგვას. რეგულირების შემზღუდველი ფაქტორია თირკმელების მილაკოვანი სისტემის მოუმწიფებლობა. ახალშობილებში და მცირეწლოვან ბავშვებში ჰომეოსტაზის ნეიროენდოკრინული კონტროლის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია ალდოსტერონის შედარებით მაღალი სეკრეცია და თირკმლის ექსკრეცია, რაც პირდაპირ გავლენას ახდენს ქსოვილის ჰიდრატაციის მდგომარეობაზე და თირკმლის მილაკების ფუნქციაზე.

ასევე შეზღუდულია ბავშვებში სისხლის პლაზმისა და უჯრედგარე სითხის ოსმოსური წნევის რეგულირება. შიდა გარემოს ოსმოლარობა მერყეობს უფრო ფართო დიაპაზონში ( 50 მოსმ/ლ) , ვიდრე მოზარდები

( 6 მოსმ/ლ) . ეს დაკავშირებულია უფრო დიდისხეულის ზედაპირი 1 კგ-ზე წონა და, შესაბამისად, სუნთქვის დროს წყლის უფრო მნიშვნელოვანი დანაკარგებით, ასევე ბავშვებში შარდის კონცენტრაციის თირკმლის მექანიზმების მოუმწიფებლობით. ჰომეოსტაზის დარღვევები, რომლებიც ვლინდება ჰიპეროსმოზით, განსაკუთრებით ხშირია ბავშვებში ახალშობილთა პერიოდში და სიცოცხლის პირველ თვეებში; ხანდაზმულ ასაკში იწყება ჰიპოოსმოზის გაბატონება, რომელიც ძირითადად ასოცირდება კუჭ-ნაწლავის დაავადებაან თირკმლის დაავადება. ნაკლებად შესწავლილია ჰომეოსტაზის იონური რეგულირება, რომელიც მჭიდროდ არის დაკავშირებული თირკმელების აქტივობასთან და კვების ხასიათთან.

ადრე ითვლებოდა, რომ უჯრედგარე სითხის ოსმოსური წნევის მნიშვნელობის განმსაზღვრელი მთავარი ფაქტორია ნატრიუმის კონცენტრაცია, მაგრამ უახლესმა კვლევებმა აჩვენა, რომ არ არსებობს მჭიდრო კავშირი სისხლის პლაზმაში ნატრიუმის შემცველობასა და ნატრიუმის მნიშვნელობას შორის. მთლიანი ოსმოსური წნევა პათოლოგიაში. გამონაკლისი არის პლაზმური ჰიპერტენზია. ამიტომ, ჰომეოსტატიკური თერაპია გლუკოზა-მარილის ხსნარების მიღებით მოითხოვს არა მხოლოდ ნატრიუმის შემცველობის მონიტორინგს შრატში ან პლაზმაში, არამედ უჯრედგარე სითხის მთლიანი ოსმოლარობის ცვლილებასაც. შინაგან გარემოში მთლიანი ოსმოსური წნევის შესანარჩუნებლად დიდი მნიშვნელობა აქვს შაქრისა და შარდოვანას კონცენტრაციას. ამ ოსმოტურად აქტიური ნივთიერებების შემცველობა და მათი გავლენა წყალ-მარილის ცვლაზე შეიძლება მკვეთრად გაიზარდოს მრავალ პათოლოგიურ პირობებში. ამიტომ, ჰომეოსტაზის ნებისმიერი დარღვევისთვის საჭიროა შაქრისა და შარდოვანას კონცენტრაციის დადგენა. ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, ადრეულ ასაკში ბავშვებში, წყალ-მარილის და ცილის რეჟიმის დარღვევით, შეიძლება განვითარდეს ლატენტური ჰიპერ- ან ჰიპოოსმოზის მდგომარეობა, ჰიპერაზოტემია.

ბავშვებში ჰომეოსტაზის დამახასიათებელი მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია სისხლში და უჯრედგარე სითხეში წყალბადის იონების კონცენტრაცია. ანტენატალურ და ადრეულ პოსტნატალურ პერიოდებში მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის რეგულირება მჭიდრო კავშირშია სისხლის ჟანგბადით გაჯერების ხარისხთან, რაც აიხსნება ბიოენერგეტიკულ პროცესებში ანაერობული გლიკოლიზის შედარებითი უპირატესობით. უფრო მეტიც, ნაყოფში ზომიერი ჰიპოქსიაც კი თან ახლავს მის ქსოვილებში რძემჟავას დაგროვებას. გარდა ამისა, თირკმელების აციდოგენეტიკური ფუნქციის მოუმწიფებლობა ქმნის წინაპირობებს "ფიზიოლოგიური" აციდოზის განვითარებისათვის (სხეულში მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის ცვლილება მჟავა ანიონების რაოდენობის შედარებით გაზრდისკენ). ახალშობილებში ჰომეოსტაზის თავისებურებებთან დაკავშირებით ხშირად ხდება დარღვევები, რომლებიც ფიზიოლოგიურ და პათოლოგიურ ზღვარზეა.

ნეიროენდოკრინული სისტემის რესტრუქტურიზაცია პუბერტატის დროს (პუბერტატი) ასევე ასოცირდება ჰომეოსტაზის ცვლილებებთან. თუმცა, ფუნქციები აღმასრულებელი ორგანოები(თირკმელები, ფილტვები) ამ ასაკში აღწევს სიმწიფის მაქსიმალურ ხარისხს, ამიტომ მძიმე სინდრომები ან ჰომეოსტაზის დაავადებები იშვიათია, მაგრამ უფრო ხშირად ვსაუბრობთ მეტაბოლიზმის კომპენსირებულ ცვლილებებზე, რაც შეიძლება გამოვლინდეს მხოლოდ ბიოქიმიური სისხლის ტესტით. კლინიკაში, ბავშვებში ჰომეოსტაზის დასახასიათებლად აუცილებელია შემდეგი მაჩვენებლების გამოკვლევა: ჰემატოკრიტი, საერთო ოსმოსური წნევა, ნატრიუმი, კალიუმი, შაქარი, ბიკარბონატები და შარდოვანა სისხლში, ასევე სისხლის pH, p0 2 და pCO 2.

ჰომეოსტაზის თავისებურებები ხანდაზმულ და ხანდაზმულ ასაკში.

ჰომეოსტატიკური მნიშვნელობების იგივე დონე სხვადასხვაში ასაკობრივი პერიოდებიმხარს უჭერს მათი რეგულირების სისტემების სხვადასხვა ძვრებს. მაგალითად, არტერიული წნევის მდგრადობა ახალგაზრდა ასაკში შენარჩუნებულია უფრო მაღალი გულის გამომუშავებისა და დაბალი საერთო პერიფერიული სისხლძარღვთა წინააღმდეგობის გამო, ხოლო ხანდაზმულებში და ხანდაზმულებში - უფრო მაღალი საერთო პერიფერიული წინააღმდეგობის და გულის გამომუშავების შემცირების გამო. სხეულის დაბერებასთან ერთად, ყველაზე მნიშვნელოვანი ფიზიოლოგიური ფუნქციების მუდმივობა შენარჩუნებულია სანდოობის შემცირებისა და ჰომეოსტაზის ფიზიოლოგიური ცვლილებების შესაძლო დიაპაზონის შემცირების პირობებში. ფარდობითი ჰომეოსტაზის შენარჩუნება მნიშვნელოვანი სტრუქტურული, მეტაბოლური და ფუნქციური ცვლილებებით მიიღწევა იმით, რომ ამავე დროს ხდება არა მხოლოდ გადაშენება, დარღვევა და დეგრადაცია, არამედ სპეციფიკური ადაპტაციური მექანიზმების განვითარება. ამის გამო სისხლში შაქრის მუდმივი დონე, სისხლის pH, ოსმოსური წნევა, მემბრანის პოტენციალიუჯრედები და ა.შ.

ნეიროჰუმორული რეგულირების მექანიზმების ცვლილებები, ქსოვილების მგრძნობელობის გაზრდა ჰორმონების და შუამავლების მოქმედების მიმართ ნერვული გავლენის შესუსტების ფონზე, აუცილებელია დაბერების პროცესში ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად.

სხეულის დაბერებასთან ერთად მნიშვნელოვნად იცვლება გულის მუშაობა, ფილტვების ვენტილაცია, გაზების გაცვლა, თირკმლის ფუნქციები, საჭმლის მომნელებელი ჯირკვლების სეკრეცია, ენდოკრინული ჯირკვლების ფუნქცია, ნივთიერებათა ცვლა და ა.შ. - დროთა განმავლობაში ასაკთან ერთად მეტაბოლიზმის და ფიზიოლოგიური ფუნქციების ინტენსივობის ცვლილებების რეგულარული ტრაექტორია (დინამიკა). ასაკთან დაკავშირებული ცვლილებების კურსის მნიშვნელობა ძალზე მნიშვნელოვანია ადამიანის დაბერების პროცესის დასახასიათებლად, მისი ბიოლოგიური ასაკის დასადგენად.

ხანდაზმულ და ხანდაზმულ ასაკში მცირდება ადაპტაციური მექანიზმების ზოგადი პოტენციალი. ამიტომ, სიბერეში, გაზრდილი დატვირთვის, სტრესის და სხვა სიტუაციების დროს, იზრდება ადაპტაციური მექანიზმების დარღვევისა და ჰომეოსტაზის დარღვევის ალბათობა. ჰომეოსტაზის მექანიზმების სანდოობის ასეთი დაქვეითება ერთ-ერთია აუცილებელი წინაპირობებიპათოლოგიური დარღვევების განვითარება ხანდაზმულ ასაკში.

ამრიგად, ჰომეოსტაზი არის ინტეგრალური კონცეფცია, რომელიც აერთიანებს ფუნქციურად და მორფოლოგიურად გულ-სისხლძარღვთა სისტემა, სასუნთქი სისტემა, თირკმლის სისტემა, წყალ-ელექტროლიტური მეტაბოლიზმი, მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი.

მთავარი მიზანი გულ-სისხლძარღვთა სისტემის - სისხლის მიწოდება და განაწილება მიკროცირკულაციის ყველა აუზში. გულის მიერ 1 წუთში გამოდევნილი სისხლის რაოდენობა არის წუთიანი მოცულობა. თუმცა, გულ-სისხლძარღვთა სისტემის ფუნქციაა არა მხოლოდ მოცემული წუთიანი მოცულობის შენარჩუნება და მისი განაწილება აუზებს შორის, არამედ წუთმოცულობის შეცვლა სხვადასხვა სიტუაციებში ქსოვილის საჭიროებების დინამიკის შესაბამისად.

სისხლის მთავარი ამოცანაა ჟანგბადის ტრანსპორტირება. ბევრ ქირურგიულ პაციენტს აღენიშნება მოცულობის მკვეთრი ვარდნა, რაც აფერხებს ჟანგბადის მიწოდებას ქსოვილებში და შეიძლება გამოიწვიოს უჯრედების, ორგანოების და მთელი სხეულის სიკვდილიც კი. ამიტომ გულ-სისხლძარღვთა სისტემის ფუნქციის შეფასებისას მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული არა მხოლოდ წუთმოცულობა, არამედ ქსოვილების ჟანგბადის მიწოდება და მათი საჭიროება.

მთავარი მიზანი სასუნთქი სისტემები - ორგანიზმსა და გარემოს შორის გაზის ადეკვატური გაცვლის უზრუნველყოფა მეტაბოლური პროცესების მუდმივად ცვალებადი ტემპით. სასუნთქი სისტემის ნორმალური ფუნქციაა არტერიულ სისხლში ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის მუდმივი დონის შენარჩუნება ფილტვის მიმოქცევაში და სისხლძარღვთა ნორმალური წინააღმდეგობით. ჩვეულებრივი ღირებულებაენერგია სუნთქვისთვის.

ეს სისტემა მჭიდროდ არის დაკავშირებული სხვა სისტემებთან და, პირველ რიგში, გულ-სისხლძარღვთა სისტემასთან. რესპირატორული სისტემის ფუნქცია მოიცავს ვენტილაციას, ფილტვის ცირკულაციას, აირების დიფუზიას ალვეოლურ-კაპილარულ მემბრანაზე, აირების ტრანსპორტირებას სისხლით და ქსოვილის სუნთქვას.

ფუნქციები თირკმლის სისტემა : თირკმელები არის მთავარი ორგანო, რომელიც შექმნილია სხეულის ფიზიკურ-ქიმიური პირობების მუდმივობის შესანარჩუნებლად. მათი ძირითადი ფუნქციები არის ექსკრეცია. იგი მოიცავს: წყლის და ელექტროლიტური ბალანსის რეგულირებას, მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის შენარჩუნებას და ცილებისა და ცხიმების მეტაბოლური პროდუქტების ორგანიზმიდან მოცილებას.

ფუნქციები წყლის და ელექტროლიტების მეტაბოლიზმი : წყალი ორგანიზმში სატრანსპორტო როლს ასრულებს, ავსებს უჯრედებს, ინტერსტიციულ (შუალედურ) და სისხლძარღვთა სივრცეებს, არის მარილების, კოლოიდების და კრისტალოიდების გამხსნელი და მონაწილეობს ბიოქიმიურ რეაქციებში. ყველა ბიოქიმიური სითხე ელექტროლიტია, რადგან წყალში გახსნილი მარილები და კოლოიდები დისოცირებულ მდგომარეობაშია. ელექტროლიტების ყველა ფუნქციის ჩამოთვლა შეუძლებელია, მაგრამ მთავარია: ოსმოსური წნევის შენარჩუნება, შიდა გარემოს რეაქციის შენარჩუნება, ბიოქიმიურ რეაქციებში მონაწილეობა.

მთავარი მიზანი მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი იგი შედგება სხეულის თხევადი მედიის pH-ის მუდმივობის შენარჩუნებაში, როგორც ნორმალური ბიოქიმიური რეაქციების და, შესაბამისად, სიცოცხლის საფუძველი. მეტაბოლიზმი ხდება ფერმენტული სისტემების შეუცვლელი მონაწილეობით, რომელთა აქტივობა მჭიდროდ არის დამოკიდებული ელექტროლიტის ქიმიურ რეაქციაზე. წყალ-ელექტროლიტურ მეტაბოლიზმთან ერთად, მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი გადამწყვეტ როლს ასრულებს ბიოქიმიური რეაქციების მოწესრიგებაში. ბუფერული სისტემები და სხეულის მრავალი ფიზიოლოგიური სისტემა მონაწილეობს მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის რეგულირებაში.

ჰომეოსტაზის

ჰომეოსტაზი, ჰომეორეზი, ჰომეომორფოზი - სხეულის მდგომარეობის მახასიათებლები.ორგანიზმის სისტემური არსი, პირველ რიგში, გამოიხატება მის თვითრეგულირების უნარში მუდმივად ცვალებად გარემო პირობებში. ვინაიდან სხეულის ყველა ორგანო და ქსოვილი შედგება უჯრედებისგან, რომელთაგან თითოეული შედარებით დამოუკიდებელი ორგანიზმია, შინაგანი გარემოს მდგომარეობა ადამიანის სხეულიდიდი მნიშვნელობა აქვს მისი ნორმალური ფუნქციონირებისთვის. ადამიანის ორგანიზმისთვის - მიწის არსებისთვის - გარემო არის ატმოსფერო და ბიოსფერო, ხოლო ის გარკვეულწილად ურთიერთქმედებს ლითოსფეროსთან, ჰიდროსფეროსთან და ნოოსფეროსთან. ამავდროულად, ადამიანის სხეულის უჯრედების უმეტესობა ჩაეფლო თხევად გარემოში, რომელიც წარმოდგენილია სისხლით, ლიმფით და უჯრედშორისი სითხით. მხოლოდ მთლიანი ქსოვილები უშუალოდ ურთიერთქმედებენ ადამიანის გარემოსთან, ყველა სხვა უჯრედი იზოლირებულია გარე სამყაროსგან, რაც საშუალებას აძლევს სხეულს დიდწილად სტანდარტიზდეს მათი არსებობის პირობები. კერძოდ, სხეულის მუდმივი ტემპერატურის შენარჩუნების უნარი დაახლოებით 37 ° C უზრუნველყოფს მეტაბოლური პროცესების სტაბილურობას, რადგან ყველა ბიოქიმიური რეაქცია, რომელიც ქმნიან მეტაბოლიზმის არსს, ძალიან დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. თანაბრად მნიშვნელოვანია სხეულის თხევად მედიაში ჟანგბადის, ნახშირორჟანგის, სხვადასხვა იონების კონცენტრაციის და ა.შ. მუდმივი დაძაბულობის შენარჩუნება. არსებობის ნორმალურ პირობებში, მათ შორის ადაპტაციისა და აქტივობის დროს, ასეთი პარამეტრების მცირე გადახრები ხდება, მაგრამ ისინი სწრაფად აღმოიფხვრება, სხეულის შიდა გარემო უბრუნდება სტაბილურ ნორმას. XIX საუკუნის დიდი ფრანგი ფიზიოლოგი. კლოდ ბერნარმა თქვა: „შინაგანი გარემოს მუდმივობა თავისუფალი ცხოვრების წინაპირობაა“. ფიზიოლოგიურ მექანიზმებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ შინაგანი გარემოს მუდმივობის შენარჩუნებას, ეწოდება ჰომეოსტატიკური, ხოლო თავად ფენომენს, რომელიც ასახავს სხეულის შინაგანი გარემოს თვითრეგულირების უნარს, ეწოდება ჰომეოსტაზი. ეს ტერმინი 1932 წელს შემოიღო W. Cannon-მა, მე-20 საუკუნის ერთ-ერთმა ფიზიოლოგმა, რომელიც N.A. Bernstein-თან, P.K.Anokhin-თან და N. Wiener-თან ერთად იდგა კონტროლის მეცნიერების - კიბერნეტიკის საწყისებზე. ტერმინი "ჰომეოსტაზი" გამოიყენება არა მხოლოდ ფიზიოლოგიურ, არამედ კიბერნეტიკურ კვლევებში, რადგან სწორედ რთული სისტემის ნებისმიერი მახასიათებლის მუდმივობის შენარჩუნებაა. მთავარი მიზანინებისმიერი მენეჯმენტი.

კიდევ ერთმა გამორჩეულმა მკვლევარმა, კ. ვადინგტონმა, ყურადღება გაამახვილა იმ ფაქტზე, რომ სხეულს შეუძლია შეინარჩუნოს არა მხოლოდ შინაგანი მდგომარეობის სტაბილურობა, არამედ დინამიური მახასიათებლების შედარებითი მუდმივობა, ანუ დროთა განმავლობაში პროცესების ნაკადი. ამ ფენომენს ჰომეოსტაზის ანალოგიით ეწოდა ჰომეორეზი. მას განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს მზარდი და განვითარებადი ორგანიზმისთვის და მდგომარეობს იმაში, რომ ორგანიზმს შეუძლია შეინარჩუნოს (რა თქმა უნდა გარკვეულ საზღვრებში) „განვითარების არხი“ მისი დინამიური გარდაქმნების პროცესში. კერძოდ, თუ ბავშვი ავადმყოფობის ან ცხოვრების პირობების მკვეთრი გაუარესების გამო გამოწვეულია სოციალური მიზეზები(ომი, მიწისძვრა და ა.შ.), მნიშვნელოვნად ჩამორჩება ნორმალურად განვითარებად თანატოლებს, ეს არ ნიშნავს რომ ასეთი ჩამორჩენა ფატალურია და შეუქცევადია. თუ არასასურველი მოვლენების პერიოდი მთავრდება და ბავშვს აქვს განვითარების ადეკვატური პირობები, მაშინ როგორც ზრდის, ასევე დონის ფუნქციური განვითარებაის მალე ეწევა თანატოლებს და მომავალში მათგან მნიშვნელოვნად არ განსხვავდება. ამით აიხსნება ის ფაქტი, რომ გადაყვანილნი ადრეული ასაკიმძიმე ავადმყოფობით, ბავშვები ხშირად იზრდებიან ჯანმრთელ და პროპორციულად აშენებულ მოზრდილებად. ჰომეორეზი გადამწყვეტ როლს ასრულებს როგორც მენეჯმენტში ონტოგენეტიკური განვითარებადა ადაპტაციის პროცესებში. იმავდროულად, ჰომეორეზის ფიზიოლოგიური მექანიზმები ჯერ კიდევ არასაკმარისად არის შესწავლილი.

სხეულის მუდმივობის თვითრეგულირების მესამე ფორმაა ჰომეომორფოზი - ფორმის უცვლელობის შენარჩუნების უნარი. ეს მახასიათებელი უფრო მოზრდილ ორგანიზმს ახასიათებს, რადგან ზრდა და განვითარება შეუთავსებელია ფორმის უცვლელობასთან. მიუხედავად ამისა, თუ გავითვალისწინებთ ხანმოკლე პერიოდებს, განსაკუთრებით ზრდის დათრგუნვის პერიოდებში, მაშინ ბავშვებში შესაძლებელია გამოვლინდეს ჰომეომორფოზის უნარი. ჩვენ ვსაუბრობთ იმაზე, რომ სხეულში ხდება მისი შემადგენელი უჯრედების თაობების უწყვეტი ცვლილება. უჯრედები დიდხანს არ ცოცხლობენ (გამონაკლისი მხოლოდ ნერვული უჯრედებია): სხეულის უჯრედების ნორმალური სიცოცხლის ხანგრძლივობა კვირები ან თვეებია. მიუხედავად ამისა, უჯრედების ყოველი ახალი თაობა თითქმის ზუსტად იმეორებს წინა თაობის ფორმას, ზომას, მდებარეობას და, შესაბამისად, ფუნქციურ თვისებებს. სპეციალური ფიზიოლოგიური მექანიზმები ხელს უშლის სხეულის წონის მნიშვნელოვან ცვლილებებს შიმშილის ან ჭარბი კვების პირობებში. კერძოდ, შიმშილის დროს მკვეთრად იმატებს საკვები ნივთიერებების მონელება, ჭარბი ჭამის დროს კი, პირიქით, საკვებით მოტანილი ცილების, ცხიმებისა და ნახშირწყლების უმეტესი ნაწილი ორგანიზმისთვის ყოველგვარი სარგებლობის გარეშე „იწვება“. დადასტურებულია (N.A. სმირნოვა), რომ მოზრდილებში სხეულის წონის მკვეთრი და მნიშვნელოვანი ცვლილებები (ძირითადად ცხიმის ოდენობის გამო) ნებისმიერი მიმართულებით არის ადაპტაციის დარღვევის, გადატვირთვის და სხეულის ფუნქციური დისფუნქციის უეჭველი ნიშნები. . ბავშვის ორგანიზმი განსაკუთრებით მგრძნობიარე ხდება გარე გავლენის მიმართ ყველაზე სწრაფი ზრდის პერიოდში. ჰომეომორფოზის დარღვევა ისეთივე არახელსაყრელი ნიშანია, როგორც ჰომეოსტაზისა და ჰომეორეზის დარღვევა.

ბიოლოგიური მუდმივების ცნება.სხეული არის მრავალფეროვანი ნივთიერებების უზარმაზარი რაოდენობის კომპლექსი. სხეულის უჯრედების სიცოცხლის განმავლობაში ამ ნივთიერებების კონცენტრაცია შეიძლება მნიშვნელოვნად შეიცვალოს, რაც ნიშნავს შიდა გარემოს ცვლილებას. წარმოუდგენელი იქნებოდა, თუ ორგანიზმის კონტროლის სისტემები აიძულეს აკონტროლონ ყველა ამ ნივთიერების კონცენტრაცია, ე.ი. აქვს ბევრი სენსორი (რეცეპტორი), მუდმივად აანალიზებს მიმდინარე მდგომარეობას, იღებს მენეჯმენტის გადაწყვეტილებებს და აკონტროლებს მათ ეფექტურობას. ყველა პარამეტრის კონტროლის ასეთი რეჟიმისთვის საკმარისი არ იქნება ორგანიზმის არც ინფორმაცია და არც ენერგორესურსები. ამრიგად, სხეული შემოიფარგლება შედარებით მცირე რაოდენობის ყველაზე მნიშვნელოვანი ინდიკატორების მონიტორინგით, რომლებიც კეთილდღეობისთვის უნდა შენარჩუნდეს შედარებით მუდმივ დონეზე. აბსოლუტური უმრავლესობასხეულის უჯრედები. ამრიგად, ეს ყველაზე მკაცრი ჰომეოსტატიკური პარამეტრები გადაიქცევა "ბიოლოგიურ მუდმივებად" და მათ უცვლელობას უზრუნველყოფს სხვა პარამეტრების ზოგჯერ საკმაოდ მნიშვნელოვანი რყევები, რომლებიც არ მიეკუთვნება ჰომეოსტატიკური პარამეტრების კატეგორიას. ამრიგად, ჰომეოსტაზის რეგულირებაში მონაწილე ჰორმონების დონე შეიძლება ათჯერ შეიცვალოს სისხლში, რაც დამოკიდებულია შიდა გარემოს მდგომარეობაზე და გარე ფაქტორების ზემოქმედებაზე. ამავდროულად, ჰომეოსტატიკური პარამეტრები იცვლება მხოლოდ 10-20%-ით.

ყველაზე მნიშვნელოვანი ბიოლოგიური მუდმივები.უმნიშვნელოვანეს ბიოლოგიურ მუდმივთა შორის, რომელთა შენარჩუნებაზე შედარებით უცვლელ დონეზე პასუხისმგებელია სხეულის სხვადასხვა ფიზიოლოგიური სისტემა, უნდა აღვნიშნოთ. სხეულის ტემპერატურა, სისხლში გლუკოზის დონე, H+ იონების შემცველობა სხეულის სითხეებში, ნაწილობრივი ძაბვაჟანგბადი და ნახშირორჟანგი ქსოვილებში.

დაავადება, როგორც ჰომეოსტაზის დარღვევების სიმპტომი ან შედეგი.ადამიანის თითქმის ყველა დაავადება დაკავშირებულია ჰომეოსტაზის დარღვევასთან. ასე, მაგალითად, ბევრ ინფექციურ დაავადებაში, ასევე იმ შემთხვევაში ანთებითი პროცესები, ორგანიზმში მკვეთრად ირღვევა ტემპერატურული ჰომეოსტაზი: ჩნდება ცხელება (ცხელება), ზოგჯერ სიცოცხლისათვის საშიში. ჰომეოსტაზის ასეთი დარღვევის მიზეზი შეიძლება იყოს როგორც ნეიროენდოკრინული რეაქციის მახასიათებლებში, ასევე პერიფერიული ქსოვილების აქტივობის დარღვევაში. ამ შემთხვევაში, დაავადების გამოვლინება - ცხელება- ჰომეოსტაზის დარღვევის შედეგია.

ჩვეულებრივ, ცხელებულ პირობებს თან ახლავს აციდოზი - მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის დარღვევა და სხეულის სითხეების რეაქციის გადანაცვლება მჟავე მხარეს. აციდოზი ასევე დამახასიათებელია ყველა დაავადებისთვის, რომელიც დაკავშირებულია გულ-სისხლძარღვთა და სასუნთქი სისტემები(გულისა და სისხლძარღვების დაავადებები, ბრონქულ-ფილტვის სისტემის ანთებითი და ალერგიული დაზიანებები და სხვ.). ხშირად აციდოზი თან ახლავს ახალშობილის სიცოცხლის პირველ საათებს, განსაკუთრებით თუ ნორმალური სუნთქვა არ დაწყებულა დაბადებისთანავე. ამ მდგომარეობის აღმოსაფხვრელად ახალშობილს ათავსებენ სპეციალურ კამერაში ჟანგბადის მაღალი შემცველობით. მეტაბოლური აციდოზი კუნთების მძიმე დატვირთვით შეიძლება მოხდეს ნებისმიერი ასაკის ადამიანში და ვლინდება ქოშინით და ოფლიანობით, ასევე კუნთებში მტკივნეული შეგრძნებებით. სამუშაოს დასრულების შემდეგ, აციდოზის მდგომარეობა შეიძლება გაგრძელდეს რამდენიმე წუთიდან 2-3 დღემდე, რაც დამოკიდებულია დაღლილობის ხარისხზე, ფიტნესზე და ჰომეოსტატიკური მექანიზმების ეფექტურობაზე.

ძალიან საშიშია დაავადებები, რომლებიც იწვევს წყლის მარილის ჰომეოსტაზის დარღვევას, მაგალითად, ქოლერა, რომელშიც დიდი თანხაწყალი და ქსოვილები კარგავენ ფუნქციურ თვისებებს. თირკმელების მრავალი დაავადება ასევე იწვევს წყლის მარილის ჰომეოსტაზის დარღვევას. ზოგიერთი ამ დაავადების შედეგად შეიძლება განვითარდეს ალკალოზი - სისხლში ტუტე ნივთიერებების კონცენტრაციის გადაჭარბებული მატება და pH-ის მომატება (ტუტე მხარეზე გადასვლა).

ზოგიერთ შემთხვევაში, ჰომეოსტაზის უმნიშვნელო, მაგრამ ხანგრძლივმა დარღვევამ შეიძლება გამოიწვიოს გარკვეული დაავადებების განვითარება. ამრიგად, არსებობს მტკიცებულება, რომ შაქრის გადაჭარბებული მოხმარება და ნახშირწყლების სხვა წყაროები, რომლებიც არღვევენ გლუკოზის ჰომეოსტაზს, იწვევს პანკრეასის დაზიანებას, რის შედეგადაც ადამიანს უვითარდება დიაბეტი. ასევე საშიშია სუფრის და სხვა მინერალური მარილების, ცხელი სანელებლების და ა.შ ჭარბი მოხმარება, რაც ზრდის გამომყოფ სისტემაზე დატვირთვას. თირკმლები შეიძლება ვერ გაუმკლავდეს ნივთიერებების სიმრავლეს, რომლებიც ორგანიზმიდან უნდა მოიხსნას, რაც იწვევს წყლის მარილის ჰომეოსტაზის დარღვევას. მისი ერთ-ერთი გამოვლინებაა შეშუპება - სითხის დაგროვება სხეულის რბილ ქსოვილებში. შეშუპების მიზეზი ჩვეულებრივ მდგომარეობს ან გულ-სისხლძარღვთა სისტემის უკმარისობაში, ან თირკმელების დარღვევებში და, შედეგად, მინერალური მეტაბოლიზმის დროს.

ჰომეოსტაზი არის:

ჰომეოსტაზის

ჰომეოსტაზის(ძველი ბერძნული ὁμοιοστάσις ὁμοιος-დან - იგივე, მსგავსი და στάσις - დგომა, უმოძრაობა) - თვითრეგულირება, ღია სისტემის უნარი შეინარჩუნოს თავისი შინაგანი მდგომარეობის მუდმივობა კოორდინირებული რეაქციების საშუალებით, რომლებიც მიზნად ისახავს დინამიური წონასწორობის შენარჩუნებას. სისტემის სურვილი, გამრავლდეს საკუთარი თავი, აღადგინოს დაკარგული წონასწორობა, გადალახოს გარე გარემოს წინააღმდეგობა.

პოპულაციის ჰომეოსტაზი არის მოსახლეობის უნარი შეინარჩუნოს თავისი ინდივიდების გარკვეული რაოდენობა დიდი ხნის განმავლობაში.

ამერიკელმა ფიზიოლოგმა უოლტერ ბ. ქენონმა შემოგვთავაზა ეს ტერმინი 1932 წელს თავის წიგნში „სხეულის სიბრძნე“, როგორც „კოორდინირებული ფიზიოლოგიური პროცესების, რომლებიც ინარჩუნებენ სხეულის ყველაზე სტაბილურ მდგომარეობას“. მოგვიანებით, ეს ტერმინი გაფართოვდა ნებისმიერი ღია სისტემის შიდა მდგომარეობის მუდმივობის დინამიურად შენარჩუნების უნარზე. თუმცა, შიდა გარემოს მუდმივობის კონცეფცია ჩამოყალიბდა ჯერ კიდევ 1878 წელს ფრანგმა მეცნიერმა კლოდ ბერნარმა.

Ზოგადი ინფორმაცია

ტერმინი "ჰომეოსტაზი" ყველაზე ხშირად გამოიყენება ბიოლოგიაში. მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების არსებობისთვის აუცილებელია შიდა გარემოს მუდმივობის შენარჩუნება. ბევრი ეკოლოგი დარწმუნებულია, რომ ეს პრინციპი გარე გარემოსაც ეხება. თუ სისტემა ვერ ახერხებს ბალანსის აღდგენას, მან საბოლოოდ შეიძლება შეწყვიტოს ფუნქციონირება.

კომპლექსურ სისტემებს - მაგალითად, ადამიანის სხეულს - უნდა ჰქონდეს ჰომეოსტაზი, რათა შეინარჩუნოს სტაბილურობა და არსებობდეს. ამ სისტემებმა არა მხოლოდ უნდა იბრძოლონ გადარჩენისთვის, მათ ასევე უნდა მოერგონ გარემო ცვლილებებს და განვითარდნენ.

ჰომეოსტაზის თვისებები

ჰომეოსტატიკური სისტემებს აქვთ შემდეგი თვისებები:

• არასტაბილურობასისტემა: ამოწმებს, როგორ შეუძლია მას საუკეთესოდ მოერგოს.
• წონასწორობისკენ სწრაფვა: სისტემების მთელი შიდა, სტრუქტურული და ფუნქციონალური ორგანიზაცია ხელს უწყობს ბალანსის შენარჩუნებას.
• არაპროგნოზირებადობა: გარკვეული მოქმედების შედეგი ხშირად შეიძლება განსხვავდებოდეს მოსალოდნელისგან.

ჰომეოსტაზის მაგალითები ძუძუმწოვრებში:

• ორგანიზმში მიკროელემენტების და წყლის რაოდენობის რეგულირება – ოსმორეგულაცია. ტარდება თირკმელებში.
• მეტაბოლური პროცესის ნარჩენების მოცილება - იზოლაცია. ახორციელებს ეგზოკრინული ორგანოები - თირკმელები, ფილტვები, საოფლე ჯირკვლებიდა კუჭ-ნაწლავის ტრაქტი.
• სხეულის ტემპერატურის რეგულირება. ტემპერატურის დაქვეითება ოფლიანობით, სხვადასხვა თერმორეგულაციური რეაქციებით.
• სისხლში გლუკოზის დონის რეგულირება. მას ძირითადად ახორციელებს ღვიძლი, ინსულინი და პანკრეასის მიერ გამოყოფილი გლუკაგონი.

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ სხეული წონასწორობაშია, მისი ფიზიოლოგიური მდგომარეობა შეიძლება იყოს დინამიური. ბევრი ორგანიზმი ავლენს ენდოგენურ ცვლილებებს ცირკადული, ულტრადიული და ინფრადიული რითმების სახით. ამრიგად, ჰომეოსტაზის დროსაც კი, სხეულის ტემპერატურა, არტერიული წნევა, გულისცემა და მეტაბოლური მაჩვენებლების უმეტესობა ყოველთვის არ არის მუდმივ დონეზე, მაგრამ იცვლება დროთა განმავლობაში.

ჰომეოსტაზის მექანიზმები: უკუკავშირი

მთავარი სტატია: კავშირი

როდესაც ხდება ცვლადების ცვლილება, არსებობს ორი ძირითადი ტიპის უკუკავშირი, რომელზეც სისტემა პასუხობს:

1. უარყოფითი გამოხმაურება, გამოხატული, როგორც რეაქცია, რომელშიც სისტემა რეაგირებს ისე, რომ შეცვალოს ცვლილების მიმართულება. ვინაიდან უკუკავშირი ემსახურება სისტემის მუდმივობის შენარჩუნებას, ის საშუალებას გაძლევთ შეინარჩუნოთ ჰომეოსტაზი.
   • მაგალითად, როდესაც ადამიანის ორგანიზმში ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია იზრდება, ფილტვებს ეძლევა სიგნალი გაზრდის აქტივობას და მეტი ნახშირორჟანგის ამოსუნთქვას.
   • თერმორეგულაცია უარყოფითი გამოხმაურების კიდევ ერთი მაგალითია. როდესაც სხეულის ტემპერატურა იმატებს (ან ეცემა), კანში და ჰიპოთალამუსში არსებული თერმორეცეპტორები აღრიცხავენ ცვლილებას, რაც იწვევს ტვინის სიგნალს. ეს სიგნალი, თავის მხრივ, იწვევს პასუხს - ტემპერატურის შემცირებას (ან მატებას).
2. დადებითი უკუკავშირი, რომელიც გამოიხატება ცვლადის ცვლილების ზრდით. მას აქვს დესტაბილიზაციის ეფექტი, ამიტომ არ იწვევს ჰომეოსტაზს. პოზიტიური გამოხმაურება ნაკლებად გავრცელებულია ბუნებრივ სისტემებში, მაგრამ ასევე აქვს თავისი გამოყენება.
   • მაგალითად, ნერვებში, ბარიერის ელექტრული პოტენციალი იწვევს ბევრად უფრო დიდი მოქმედების პოტენციალის წარმოქმნას. სისხლის შედედება და დაბადების მოვლენები დადებითი გამოხმაურების სხვა მაგალითებია.

სტაბილურ სისტემებს ესაჭიროებათ ორივე ტიპის უკუკავშირის კომბინაცია. მიუხედავად იმისა, რომ უარყოფითი გამოხმაურება გაძლევთ საშუალებას დაუბრუნდეთ ჰომეოსტატურ მდგომარეობას, დადებითი გამოხმაურება გამოიყენება ჰომეოსტაზის სრულიად ახალ (და შესაძლოა ნაკლებად სასურველ) მდგომარეობაზე გადასასვლელად, სიტუაციას, რომელსაც ეწოდება "მეტასტაბილურობა". ასეთი კატასტროფული ცვლილებები შეიძლება მოხდეს, მაგალითად, მკვებავი ნივთიერებების მატებით მდინარეებში სუფთა წყლით, რაც იწვევს მაღალი ევტროფიკაციის ჰომეოსტატურ მდგომარეობას (არხის წყალმცენარეების გადაჭარბებული ზრდა) და სიმღვრივე.

ეკოლოგიური ჰომეოსტაზი

ეკოლოგიური ჰომეოსტაზა შეიმჩნევა კულმინაციურ საზოგადოებებში, სადაც შესაძლებელია ყველაზე მაღალი ბიომრავალფეროვნება ხელსაყრელ გარემო პირობებში.

დარღვეულ ეკოსისტემებში, ან ქვეკლიმაქსის ბიოლოგიურ საზოგადოებებში - როგორიცაა კუნძული კრაკატოა, 1883 წელს ძლიერი ვულკანური ამოფრქვევის შემდეგ - განადგურდა წინა ტყის კლიმაქსის ეკოსისტემის ჰომეოსტაზის მდგომარეობა, ისევე როგორც მთელი ცხოვრება ამ კუნძულზე. კრაკატუამ ამოფრქვევის შემდეგ წლების განმავლობაში განიცადა ეკოლოგიური ცვლილებების ჯაჭვი, რომლის დროსაც ახალი მცენარეები და ცხოველური სახეობები შეცვალეს ერთმანეთს, რამაც გამოიწვია ბიომრავალფეროვნება და, შედეგად, კულმინაცია. კრაკატუაში ეკოლოგიური მემკვიდრეობა რამდენიმე ეტაპად განხორციელდა. მემკვიდრეობის სრულ ჯაჭვს, რომელიც მიდის კულმინაციამდე, ეწოდება პრესერია. კრაკატოას მაგალითში, ამ კუნძულმა შექმნა კულმინაციის საზოგადოება 8000 სხვადასხვა სახეობით, რომელიც დაფიქსირდა 1983 წელს, ასი წლის შემდეგ ამოფრქვევის შედეგად მასზე სიცოცხლე მოსპო. მონაცემები ადასტურებს, რომ პოზიცია შენარჩუნებულია ჰომეოსტაზში გარკვეული დროის განმავლობაში, ხოლო ახალი სახეობების გაჩენა ძალიან სწრაფად იწვევს ძველების სწრაფ გაქრობას.

კრაკატუას და სხვა დარღვეული ან ხელუხლებელი ეკოსისტემების შემთხვევა გვიჩვენებს, რომ პიონერი სახეობების საწყისი კოლონიზაცია ხდება პოზიტიური უკუკავშირის რეპროდუქციის სტრატეგიების მეშვეობით, რომლებშიც სახეობები იშლება, რაც შეიძლება მეტ შთამომავლობას წარმოქმნის, მაგრამ მცირე ან ყოველგვარი ინვესტიციით თითოეული ინდივიდის წარმატებაში. . ასეთ სახეობებში არის სწრაფი განვითარება და თანაბრად სწრაფი კოლაფსი (მაგალითად, ეპიდემიის გზით). როდესაც ეკოსისტემა კულმინაციას უახლოვდება, ასეთი სახეობები იცვლება უფრო რთული კულმინაციის სახეობებით, რომლებიც ადაპტირებენ უარყოფითი გამოხმაურებით მათი გარემოს სპეციფიკურ პირობებთან. ამ სახეობებს საგულდაგულოდ აკონტროლებენ ეკოსისტემის პოტენციური შესაძლებლობები და მიჰყვებიან განსხვავებულ სტრატეგიას - უფრო მცირე შთამომავლების წარმოებას, რომლის რეპროდუქციულ წარმატებაში ინვესტირება ხდება მისი სპეციფიკური ეკოლოგიური ნიშის მიკროგარემოში. მეტი ენერგია.

განვითარება იწყება პიონერული თემით და მთავრდება კულმინაციის თემით. ეს კულმინაციური საზოგადოება იქმნება, როდესაც ფლორა და ფაუნა ბალანსდება ადგილობრივ გარემოსთან.

ასეთი ეკოსისტემები ქმნიან ჰეტერარქიებს, რომლებშიც ერთ დონეზე ჰომეოსტაზი ხელს უწყობს ჰომეოსტაზურ პროცესებს სხვა რთულ დონეზე. მაგალითად, მწიფე ტროპიკულ ხეზე ფოთლების დაკარგვა ქმნის ადგილს ახალი ზრდისთვის და ამდიდრებს ნიადაგს. თანაბრად, ტროპიკული ხე ამცირებს სინათლის ხელმისაწვდომობას ქვედა დონეებზე და ხელს უწყობს სხვა სახეობების შეჭრას. მაგრამ ხეებიც მიწაზე ცვივა და ტყის განვითარება დამოკიდებულია ხეების მუდმივ ცვლილებაზე, საკვები ნივთიერებების ციკლზე, რომელსაც ახორციელებენ ბაქტერიები, მწერები, სოკოები. ანალოგიურად, ასეთი ტყეები ხელს უწყობენ ეკოლოგიურ პროცესებს, როგორიცაა მიკროკლიმატის რეგულირება ან ეკოსისტემის ჰიდროლოგიური ციკლები, და რამდენიმე სხვადასხვა ეკოსისტემა შეიძლება ურთიერთქმედდეს მდინარის დრენაჟის ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად ბიოლოგიურ რეგიონში. ბიორეგიონების ცვალებადობა ასევე თამაშობს როლს ბიოლოგიური რეგიონის, ანუ ბიომის ჰომეოსტატურ სტაბილურობაში.

ბიოლოგიური ჰომეოსტაზი

დამატებითი ინფორმაცია: მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი

ჰომეოსტაზი მოქმედებს როგორც ცოცხალი ორგანიზმების ფუნდამენტური მახასიათებელი და გაგებულია, როგორც შინაგანი გარემოს შენარჩუნება მისაღები ფარგლებში.

სხეულის შიდა გარემო მოიცავს სხეულის სითხეებს - სისხლის პლაზმას, ლიმფს, უჯრედშორის ნივთიერებას და ცერებროსპინალურ სითხეს. ამ სითხეების სტაბილურობის შენარჩუნება სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ორგანიზმებისთვის, ხოლო მისი არარსებობა იწვევს გენეტიკური მასალის დაზიანებას.

ნებისმიერ პარამეტრთან დაკავშირებით, ორგანიზმები იყოფა კონფორმაციულ და მარეგულირებელებად. მარეგულირებელი ორგანიზმები ინარჩუნებენ პარამეტრს მუდმივ დონეზე, მიუხედავად იმისა, თუ რა ხდება გარემოში. კონფორმაციული ორგანიზმები საშუალებას აძლევს გარემოს განსაზღვროს პარამეტრი. მაგალითად, თბილი სისხლიანი ცხოველები ინარჩუნებენ სხეულის მუდმივ ტემპერატურას, ხოლო ცივსისხლიანი ცხოველები აჩვენებენ ტემპერატურის ფართო დიაპაზონს.

ჩვენ არ ვსაუბრობთ იმაზე, რომ კონფორმაციულ ორგანიზმებს არ აქვთ ქცევითი ადაპტაციები, რაც მათ საშუალებას აძლევს გარკვეულწილად დაარეგულირონ მოცემული პარამეტრი. მაგალითად, ქვეწარმავლები ხშირად სხედან გახურებულ კლდეებზე დილით, რათა აიმაღლონ სხეულის ტემპერატურა.

ჰომეოსტატიკური რეგულირების უპირატესობა ის არის, რომ ის ორგანიზმს უფრო ეფექტურად ფუნქციონირებს. მაგალითად, ცივსისხლიანი ცხოველები ცივ ტემპერატურაზე ლეთარგიულნი ხდებიან, ხოლო თბილსისხლიანი ცხოველები თითქმის ისეთივე აქტიურები არიან, როგორც არასდროს. მეორე მხრივ, რეგულირება ენერგიას მოითხოვს. მიზეზი, რის გამოც ზოგიერთ გველს შეუძლია კვირაში მხოლოდ ერთხელ ჭამა, არის ის, რომ ისინი გაცილებით ნაკლებ ენერგიას ხარჯავენ ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად, ვიდრე ძუძუმწოვრებს.

უჯრედული ჰომეოსტაზი

უჯრედის ქიმიური აქტივობის რეგულირება მიიღწევა მთელი რიგი პროცესებით, რომელთა შორის განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს თავად ციტოპლაზმის სტრუქტურის ცვლილებას, ასევე ფერმენტების სტრუქტურისა და აქტივობის ცვლილებას. ავტორეგულაცია დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, მჟავიანობის ხარისხზე, სუბსტრატის კონცენტრაციაზე, გარკვეული მაკრო და მიკროელემენტების არსებობაზე.

ჰომეოსტაზი ადამიანის ორგანიზმში

დამატებითი ინფორმაცია: მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი იხილეთ აგრეთვე: სისხლის ბუფერული სისტემები

სხვადასხვა ფაქტორები გავლენას ახდენენ სხეულის სითხეების უნარზე სიცოცხლის შენარჩუნებაზე. ეს მოიცავს ისეთ პარამეტრებს, როგორიცაა ტემპერატურა, მარილიანობა, მჟავიანობა და საკვები ნივთიერებების კონცენტრაცია - გლუკოზა, სხვადასხვა იონები, ჟანგბადი და ნარჩენები - ნახშირორჟანგი და შარდი. ვინაიდან ეს პარამეტრები გავლენას ახდენს ქიმიურ რეაქციებზე, რომლებიც ორგანიზმს აცოცხლებს, არსებობს ჩაშენებული ფიზიოლოგიური მექანიზმები მათ საჭირო დონეზე შესანარჩუნებლად.

ჰომეოსტაზი არ შეიძლება ჩაითვალოს ამ არაცნობიერი ადაპტაციის პროცესების მიზეზად. ეს უნდა იქნას მიღებული როგორც ზოგადი მახასიათებელი მრავალი ნორმალური პროცესისთვის, რომლებიც ერთად მოქმედებენ და არა როგორც მათი ძირითადი მიზეზი. უფრო მეტიც, არსებობს მრავალი ბიოლოგიური ფენომენი, რომელიც არ შეესაბამება ამ მოდელს - მაგალითად, ანაბოლიზმი.

სხვა სფეროები

„ჰომეოსტაზის“ ცნება სხვა სფეროებშიც გამოიყენება.

აქტუარს შეუძლია ისაუბროს ჰომეოსტაზის რისკი, რომელშიც, მაგალითად, ადამიანები, რომლებსაც აქვთ არაწებოვანი მუხრუჭები მანქანებზე, არ არიან უფრო უსაფრთხო მდგომარეობაში, ვიდრე არა, რადგან ეს ადამიანები ქვეცნობიერად ანაზღაურებენ უსაფრთხო მანქანას სარისკო ტარებით. ეს იმიტომ ხდება, რომ შეკავების ზოგიერთი მექანიზმი - როგორიცაა შიში - წყვეტს მუშაობას.

სოციოლოგებსა და ფსიქოლოგებს შეუძლიათ ისაუბრონ სტრესის ჰომეოსტაზი- მოსახლეობის ან ინდივიდის სურვილი დარჩეს სტრესის გარკვეულ დონეზე, რაც ხშირად ხელოვნურად იწვევს სტრესს, თუ სტრესის "ბუნებრივი" დონე არ არის საკმარისი.

მაგალითები

• თერმორეგულაცია
  • ჩონჩხის კუნთების კანკალი შეიძლება დაიწყოს, თუ სხეულის ტემპერატურა ძალიან დაბალია.
  • თერმოგენეზის სხვა სახეობა გულისხმობს ცხიმების დაშლას სითბოს გასათავისუფლებლად.
  • ოფლიანობა აორთქლების გზით აგრილებს სხეულს.
• ქიმიური რეგულირება
  • პანკრეასი გამოყოფს ინსულინს და გლუკაგონს სისხლში გლუკოზის დონის გასაკონტროლებლად.
  • ფილტვები იღებენ ჟანგბადს და გამოყოფენ ნახშირორჟანგს.
  • თირკმელები გამოიყოფა შარდით და არეგულირებს ორგანიზმში წყლისა და იონების რაოდენობას.

ამ ორგანოებიდან ბევრი კონტროლდება ჰიპოთალამურ-ჰიპოფიზური სისტემის ჰორმონებით.

იხილეთ ასევე

კატეგორიები:

• ჰომეოსტაზის
• ღია სისტემები
• ფიზიოლოგიური პროცესები

ფონდი ვიკიმედია. 2010 წელი.

ჰომეოსტაზი (ბერძნ. homoios - იგივე, მსგავსი, სტაზისი - სტაბილურობა, წონასწორობა) არის კოორდინირებული რეაქციების ერთობლიობა, რომელიც ინარჩუნებს ან აღადგენს სხეულის შიდა გარემოს მუდმივობას. მეცხრამეტე საუკუნის შუა ხანებში ფრანგმა ფიზიოლოგმა კლოდ ბერნარმა შემოიტანა შინაგანი გარემოს კონცეფცია, რომელიც მას სხეულის სითხეების ერთობლიობად თვლიდა. ეს კონცეფცია გააფართოვა ამერიკელმა ფიზიოლოგმა უოლტერ ქენონმა, რომელიც შინაგან გარემოში გულისხმობდა სითხეების მთლიანობას (სისხლი, ლიმფა, ქსოვილის სითხე), რომლებიც მონაწილეობენ მეტაბოლიზმში და ჰომეოსტაზის შენარჩუნებაში. ადამიანის სხეული ადაპტირდება მუდმივად ცვალებად გარემო პირობებთან, მაგრამ შინაგანი გარემო რჩება მუდმივი და მისი მაჩვენებლები ძალიან ვიწრო ფარგლებში მერყეობს. ამიტომ ადამიანს შეუძლია იცხოვროს სხვადასხვა გარემო პირობებში. ზოგიერთი ფიზიოლოგიური პარამეტრი რეგულირდება განსაკუთრებით ფრთხილად და წვრილად, მაგალითად, სხეულის ტემპერატურა, არტერიული წნევა, გლუკოზა, აირები, მარილები, კალციუმის იონები სისხლში, მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი, სისხლის მოცულობა, მისი ოსმოსური წნევა, მადა და მრავალი სხვა. რეგულაცია ხორციელდება უარყოფითი უკუკავშირის პრინციპით f , რეცეპტორებს შორის, რომლებიც აღმოაჩენენ ცვლილებებს მითითებულ ინდიკატორებსა და საკონტროლო სისტემებში. ასე რომ, ერთ-ერთი პარამეტრის დაქვეითება ხდება შესაბამისი რეცეპტორის მიერ, საიდანაც იმპულსები იგზავნება ტვინის ამა თუ იმ სტრუქტურაში, რომლის ბრძანებით ირთვება ავტონომიური ნერვული სისტემა. რთული მექანიზმებიცვლილებების დაბალანსება. ტვინი იყენებს ორ ძირითად სისტემას ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად: ავტონომიური და ენდოკრინული. გავიხსენოთ რომ მთავარი ფუნქციაავტონომიური ნერვული სისტემა არის სხეულის შიდა გარემოს მუდმივობის შენარჩუნება, რომელიც ხორციელდება ავტონომიური ნერვული სისტემის სიმპათიკური და პარასიმპათიკური ნაწილების აქტივობის ცვლილების გამო. ამ უკანასკნელს, თავის მხრივ, აკონტროლებს ჰიპოთალამუსი, ჰიპოთალამუსი კი ცერებრალური ქერქის მიერ. ენდოკრინული სისტემა არეგულირებს ყველა ორგანოსა და სისტემის ფუნქციას ჰორმონების მეშვეობით. უფრო მეტიც, თავად ენდოკრინული სისტემა არის ჰიპოთალამუსის და ჰიპოფიზის ჯირკვლის კონტროლის ქვეშ. ჰომეოსტაზი (ბერძნ. homoios - იგივე და stasis - მდგომარეობა, უმოძრაობა)

რაც უფრო რთული გახდა ჩვენი გაგება ნორმალური და კიდევ უფრო პათოლოგიური ფიზიოლოგიის შესახებ, ეს კონცეფცია დაიხვეწა, როგორც ჰომეოკინეზი, ე.ი. მობილური წონასწორობა, მუდმივად ცვალებადი პროცესების ბალანსი. სხეული მილიონობით „ჰომეოკინეზისგან“ არის ნაქსოვი. ეს უზარმაზარი ცოცხალი გალაქტიკა განსაზღვრავს ყველა ორგანოსა და უჯრედის ფუნქციურ სტატუსს, რომლებიც დაკავშირებულია მარეგულირებელი პეპტიდებით. ისევე როგორც მსოფლიო ეკონომიკური და ფინანსური სისტემა - ბევრი ფირმა, მრეწველობა, ქარხანა, ბანკი, ბირჟა, ბაზრობა, მაღაზიები... და მათ შორის - "კონვერტირებადი ვალუტა" - ნეიროპეპტიდები. სხეულის ყველა უჯრედი მუდმივად სინთეზირებს და ინარჩუნებს მარეგულირებელი პეპტიდების გარკვეულ, ფუნქციურად აუცილებელ დონეს. მაგრამ როდესაც ხდება გადახრები "სტაციონარობიდან", მათი ბიოსინთეზი (სხეულში მთლიანობაში ან მის ცალკეულ "ადგილებში") ან იზრდება ან სუსტდება. ასეთი რყევები მუდმივად ხდება, როდესაც საქმე ეხება ადაპტაციურ რეაქციებს (ახალ პირობებთან შეგუებას), სამუშაოს შესრულებას (ფიზიკური ან ემოციური მოქმედებები), ავადმყოფობამდელი მდგომარეობა - როდესაც ორგანიზმი "ჩართავს" გაზრდილ დაცვას ფუნქციური დისბალანსისაგან. წონასწორობის შენარჩუნების კლასიკური შემთხვევა არტერიული წნევის რეგულირებაა. არსებობს პეპტიდების ჯგუფები, რომელთა შორის არის მუდმივი კონკურენცია - წნევის გაზრდა/შემცირება. სირბილისთვის, მთაზე ასვლის, საუნაში დაბანა, სცენაზე გამოსვლა და ბოლოს ფიქრისთვის აუცილებელია არტერიული წნევის ფუნქციურად საკმარისი მატება. მაგრამ როგორც კი სამუშაო დასრულდება, რეგულატორები მოქმედებენ, რაც უზრუნველყოფს გულის "დამშვიდებას" და სისხლძარღვებში ნორმალურ წნევას. ვაზოაქტიური პეპტიდები გამუდმებით ურთიერთქმედებენ იმისთვის, რომ „დაუშვან“ გაზარდონ წნევა ამა თუ იმ დონემდე (აღარ, თორემ სისხლძარღვთა სისტემა წავა „გაფუჭებული“; ცნობილი და მწარე მაგალითია ინსულტი) და ისე, რომ დამთავრების შემდეგ ფიზიოლოგიურად აუცილებელი სამუშაო

ჰომეოსტაზის დოქტრინის განვითარების ისტორია

კ.ბერნარდი და მისი როლი შინაგანი გარემოს დოქტრინის განვითარებაში

პირველად ჰომეოსტაზური პროცესები ორგანიზმში, როგორც პროცესები, რომლებიც უზრუნველყოფენ მისი შინაგანი გარემოს მუდმივობას, განიხილა ფრანგმა ბუნებისმეტყველმა და ფიზიოლოგმა C. Bernard-ში. მეცხრამეტე შუა რიცხვები in. თავად ტერმინი ჰომეოსტაზისამერიკელმა ფიზიოლოგმა ვ.კენონმა შემოგვთავაზა მხოლოდ 1929 წელს.

ჰომეოსტაზის დოქტრინის შემუშავებაში წამყვანი როლი შეასრულა კ. ბერნარდის აზრმა, რომ ცოცხალი ორგანიზმისთვის არის „ფაქტობრივად ორი გარემო: ერთი გარეგანი, რომელშიც ორგანიზმია მოთავსებული, მეორე შინაგანი გარემო. რომელშიც ქსოვილის ელემენტები ცხოვრობენ“. 1878 წელს მეცნიერმა ჩამოაყალიბა კონცეფცია შიდა გარემოს შემადგენლობისა და თვისებების მუდმივობის შესახებ. ამ კონცეფციის მთავარი იდეა იყო მოსაზრება, რომ შინაგანი გარემო არის არა მხოლოდ სისხლი, არამედ ყველა პლაზმა და ბლასტომის სითხე, რომელიც მისგან მოდის. „შინაგანი გარემო, - წერდა კ. ბერნარდი, - ... წარმოიქმნება სისხლის ყველა შემადგენელი ნაწილისგან - აზოტისგან და აზოტისგან თავისუფალი, ცილები, ფიბრინი, შაქარი, ცხიმი და ა.შ., გარდა სისხლის გლობულები, რომლებიც უკვე დამოუკიდებელი ორგანული ელემენტებია“.

შინაგანი გარემო მოიცავს მხოლოდ სხეულის თხევად კომპონენტებს, რომლებიც რეცხავენ ქსოვილების ყველა ელემენტს, ე.ი. სისხლის პლაზმა, ლიმფური და ქსოვილის სითხე. კ.ბერნარდმა შინაგანი გარემოს ატრიბუტად მიიჩნია „ცოცხალი არსების ანატომიურ ელემენტებთან უშუალო კონტაქტი“. მან აღნიშნა, რომ ამ ელემენტების ფიზიოლოგიური თვისებების შესწავლისას აუცილებელია მათი გამოვლენის პირობები და გარემოზე დამოკიდებულება.

კლოდ ბერნარდი (1813-1878) უდიდესი ფრანგი ფიზიოლოგი, პათოლოგი, ნატურალისტი. 1839 წელს დაამთავრა პარიზის უნივერსიტეტი. 1854–1868 წლებში განყოფილებას ხელმძღვანელობდა ზოგადი ფიზიოლოგიაპარიზის უნივერსიტეტი, 1868 წლიდან - ბუნების ისტორიის მუზეუმის თანამშრომელი. პარიზის აკადემიის წევრი (1854 წლიდან), მისი ვიცე-პრეზიდენტი (1868) და პრეზიდენტი (1869), პეტერბურგის მეცნიერებათა აკადემიის უცხოელი კორესპონდენტი (1860 წლიდან). C. Bernard-ის სამეცნიერო კვლევები ეძღვნება ნერვული სისტემის ფიზიოლოგიას, საჭმლის მონელებას და სისხლის მიმოქცევას. დიდია მეცნიერის ღვაწლი ექსპერიმენტული ფიზიოლოგიის განვითარებაში. მან ჩაატარა კლასიკური კვლევები კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ანატომიასა და ფიზიოლოგიაზე, პანკრეასის როლზე, ნახშირწყლების მეტაბოლიზმზე, საჭმლის მომნელებელი წვენების ფუნქციებზე, აღმოაჩინა ღვიძლში გლიკოგენის წარმოქმნა, შეისწავლა სისხლძარღვების ინერვაცია, სიმპათიკური სისხლძარღვების შემავიწროვებელი მოქმედება. ნერვები და ა.შ. ჰომეოსტაზის დოქტრინის ერთ-ერთმა შემქმნელმა შემოიტანა სხეულის შინაგანი გარემოს კონცეფცია. საფუძველი ჩაუყარა ფარმაკოლოგიასა და ტოქსიკოლოგიას. მან აჩვენა ცხოველებსა და მცენარეებში მრავალი სასიცოცხლო ფენომენის საერთო და ერთიანობა.

მეცნიერს მართებულად სჯეროდა, რომ სიცოცხლის გამოვლინებები გამოწვეულია სხეულის არსებულ ძალებს შორის კონფლიქტით (კონსტიტუცია) და გარე გარემოს გავლენით. სხეულში სასიცოცხლო კონფლიქტი ვლინდება ორი საპირისპირო და დიალექტიკურად დაკავშირებული ფენომენის სახით: სინთეზი და დაშლა. ამ პროცესების შედეგად ორგანიზმი ერგება, ანუ ეგუება გარემო პირობებს.

კ.ბერნარდის ნაშრომების ანალიზი საშუალებას გვაძლევს დავასკვნათ, რომ ყველა ფიზიოლოგიური მექანიზმი, რაც არ უნდა განსხვავებული იყოს ისინი, ემსახურება შიდა გარემოში ცხოვრების პირობების მუდმივობის შენარჩუნებას. „შინაგანი გარემოს მუდმივობა თავისუფალი, დამოუკიდებელი ცხოვრების პირობაა. ეს მიიღწევა პროცესით, რომელიც ინარჩუნებს შიდა გარემოში ელემენტების სიცოცხლისთვის აუცილებელ ყველა პირობას. გარემოს მუდმივობა გულისხმობს ორგანიზმის ისეთ სრულყოფილებას, რომელშიც გარე ცვლადები ყოველ მომენტში კომპენსირებული და დაბალანსებული იქნება. თხევადი გარემოსთვის განისაზღვრა მისი მუდმივი შენარჩუნების ძირითადი პირობები: წყლის, ჟანგბადის, საკვები ნივთიერებების და გარკვეული ტემპერატურის არსებობა.

ცხოვრების დამოუკიდებლობა გარე გარემოსგან, რაზეც კ.ბერნარდი საუბრობდა, მეტად ფარდობითია. შიდა გარემო მჭიდროდ არის დაკავშირებული გარესთან. უფრო მეტიც, მან შეინარჩუნა ძირითადი გარემოს მრავალი თვისება, რომელშიც ოდესღაც სიცოცხლე წარმოიშვა. ცოცხალმა არსებებმა, როგორც იქნა, ჩაკეტეს ზღვის წყალი სისხლძარღვთა სისტემაში და მუდმივად მერყევი გარე გარემო შიდა გარემოდ აქციეს, რომლის მუდმივობა დაცულია სპეციალური ფიზიოლოგიური მექანიზმებით.

შიდა გარემოს მთავარი ფუნქციაა „ორგანული ელემენტების ერთმანეთთან და გარე გარემოსთან ურთიერთობაში მოყვანა“. კ.ბერნარდმა განმარტა, რომ ხდება ნივთიერებების მუდმივი გაცვლა შინაგან გარემოსა და სხეულის უჯრედებს შორის მათი ხარისხობრივი და რაოდენობრივი განსხვავებების გამო უჯრედების შიგნით და გარეთ. შინაგან გარემოს თავად ორგანიზმი ქმნის და მისი შემადგენლობის მუდმივობას ინარჩუნებს საჭმლის მონელების, სუნთქვის, გამოყოფის და ა.შ. ორგანოები, რომელთა მთავარი ფუნქციაა "საერთო მკვებავი სითხის მომზადება" უჯრედებისთვის. სხეული. ამ ორგანოების აქტივობას ნერვული სისტემა და „სპეციალურად წარმოებული ნივთიერებების“ დახმარებით არეგულირებს. ეს „შედგება ურთიერთგავლენის შეუწყვეტელ წრეს, რომელიც ქმნის ცხოვრების ჰარმონიას“.

ამგვარად, სი ბერნარდი ჯერ კიდევ მეორე ტაიმშია მე-19 საუკუნემისცა სხეულის შინაგანი გარემოს სწორი მეცნიერული განმარტება, გამოყო მისი ელემენტები, აღწერა შემადგენლობა, თვისებები, ევოლუციური წარმოშობა და ხაზი გაუსვა მის მნიშვნელობას ორგანიზმის სასიცოცხლო აქტივობის უზრუნველსაყოფად.

ჰომეოსტაზის დოქტრინა W. Kennon-ის მიერ

კ.ბერნარდისგან განსხვავებით, რომლის დასკვნები ეფუძნებოდა ფართო ბიოლოგიურ განზოგადებებს, ვ. კენონი სხეულის შიდა გარემოს მუდმივობის მნიშვნელობის შესახებ დასკვნამდე მივიდა სხვა მეთოდით: ექსპერიმენტული ფიზიოლოგიური კვლევების საფუძველზე. მეცნიერმა ყურადღება გაამახვილა იმ ფაქტზე, რომ ცხოველისა და ადამიანის სიცოცხლე, საკმაოდ ხშირი არასასურველი ეფექტების მიუხედავად, მრავალი წლის განმავლობაში ნორმალურად მიმდინარეობს.

ამერიკელი ფიზიოლოგი. დაიბადა პრაი-დუ-ჩინში (ვისკონსინი), 1896 წელს დაამთავრა ჰარვარდის უნივერსიტეტი. 1906–1942 წლებში - ჰარვარდის ფიზიოლოგიის პროფესორი უმაღლესი სკოლა, სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის უცხოელი საპატიო წევრი (1942 წლიდან). მთავარი სამეცნიერო მუშაობაეძღვნება ნერვული სისტემის ფიზიოლოგიას. მან აღმოაჩინა ადრენალინის, როგორც სიმპათიკური გადამცემის როლი და ჩამოაყალიბა სიმპათიურ-თირკმელზედა სისტემის კონცეფცია. მან აღმოაჩინა, რომ სიმპათიკური ნერვული ბოჭკოების სტიმულირებისას მათ დაბოლოებებში გამოიყოფა სიმპათინი - ნივთიერება, რომელიც თავისი მოქმედებით ადრენალინის მსგავსია. ჰომეოსტაზის დოქტრინის ერთ-ერთი შემქმნელი, რომელიც მან თავის ნაშრომში „სხეულის სიბრძნე“ (1932) გამოკვეთა. იგი განიხილავდა ადამიანის სხეულს, როგორც თვითრეგულირების სისტემას ავტონომიური ნერვული სისტემის წამყვანი როლით.

უ. კენონმა აღნიშნა, რომ ორგანიზმში შენარჩუნებული მუდმივი პირობები შეიძლება ეწოდოს ბალანსი. თუმცა ეს სიტყვა უკვე მთლიანად დაფიქსირდა გარკვეული ღირებულება: აღნიშნავს იზოლირებული სისტემის ყველაზე სავარაუდო მდგომარეობას, რომელშიც ყველა ცნობილი ძალა ურთიერთდაბალანსებულია, შესაბამისად, წონასწორობის მდგომარეობასისტემის პარამეტრები არ არის დამოკიდებული დროზე და სისტემაში არ არის მატერიის ან ენერგიის ნაკადი. სხეულში მუდმივად მიმდინარეობს რთული კოორდინირებული ფიზიოლოგიური პროცესები, რაც უზრუნველყოფს მისი მდგომარეობის სტაბილურობას. ამის მაგალითია ტვინის, ნერვების, გულის, ფილტვების, თირკმელების, ელენთა და სხვა შინაგანი ორგანოებისა და სისტემების კოორდინირებული აქტივობა. ამიტომ, უ. კენონმა შესთავაზა სპეციალური აღნიშვნა ასეთი სახელმწიფოებისთვის - ჰომეოსტაზის. ეს სიტყვა სულაც არ ნიშნავს რაღაც გაყინულს და უმოძრაოს. ეს ნიშნავს მდგომარეობას, რომელიც შეიძლება შეიცვალოს, მაგრამ მაინც დარჩეს შედარებით მუდმივი.

ვადა ჰომეოსტაზის ჩამოყალიბებულია ორი ბერძნული სიტყვისგან: ჰომოიოსიმსგავსი, მსგავსი და სტაზისი- გაჩერებული. ამ ტერმინის ინტერპრეტაციისას ვ.კენონმა ხაზგასმით აღნიშნა, რომ სიტყვა სტაზისიგულისხმობს არა მხოლოდ სტაბილურ მდგომარეობას, არამედ ამ ფენომენამდე მიმავალ მდგომარეობას და სიტყვას ჰომოიოსიმიუთითებს ფენომენთა მსგავსებაზე და მსგავსებაზე.

ჰომეოსტაზის კონცეფცია, W. Kennon-ის მიხედვით, ასევე მოიცავს ფიზიოლოგიურ მექანიზმებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ ცოცხალი არსებების სტაბილურობას. ამ განსაკუთრებულ სტაბილურობას არ ახასიათებს პროცესების სტაბილურობა, პირიქით, ისინი დინამიური და მუდმივად ცვალებადია, თუმცა „ნორმის“ პირობებში ფიზიოლოგიური პარამეტრების რყევები საკმაოდ მკვეთრად შეზღუდულია.

მოგვიანებით ვ. კენონმა აჩვენა, რომ ყველა მეტაბოლური პროცესი და ძირითადი პირობები, რომლებშიც სრულდება ორგანიზმის უმნიშვნელოვანესი სასიცოცხლო ფუნქციები - სხეულის ტემპერატურა, გლუკოზის და მინერალური მარილების კონცენტრაცია სისხლის პლაზმაში, წნევა სისხლძარღვებში - ძალიან მერყეობს. ვიწრო საზღვრები გარკვეული საშუალო მნიშვნელობების მახლობლად - ფიზიოლოგიური მუდმივები. ამ მუდმივების შენარჩუნება სხეულში არის აუცილებელი პირობაარსებობა.

W. Kennon-მა გამოყო და კლასიფიცირებული ჰომეოსტაზის ძირითადი კომპონენტები. მან მათ მიმართა მასალები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ფიჭურ საჭიროებებს(მასალები, რომლებიც აუცილებელია ზრდის, აღდგენისა და რეპროდუქციისთვის - გლუკოზა, ცილები, ცხიმები; წყალი; ნატრიუმის, კალიუმის და სხვა მარილების ქლორიდები; ჟანგბადი; მარეგულირებელი ნაერთები) და ფიზიკური და ქიმიური ფაქტორებირომლებიც გავლენას ახდენენ უჯრედულ აქტივობაზე (ოსმოსური წნევა, ტემპერატურა, წყალბადის იონების კონცენტრაცია და ა.შ.). ჰომეოსტაზის შესახებ ცოდნის განვითარების ამჟამინდელ ეტაპზე ეს კლასიფიკაცია შევსებულია მექანიზმები, რომლებიც უზრუნველყოფენ სხეულის შიდა გარემოს სტრუქტურულ მუდმივობას და სტრუქტურულ და ფუნქციურ მთლიანობასმთელი ორგანიზმი. Ესენი მოიცავს:

ა) მემკვიდრეობითობა;
ბ) რეგენერაცია და რეპარაცია;
გ) იმუნობიოლოგიური რეაქტიულობა.

პირობებიავტომატური ჰომეოსტაზის შენარჩუნება W. Kennon-ის მიხედვით, არის:

– უნაკლოდ მოქმედი სიგნალიზაციის სისტემა, რომელიც აცნობებს ცენტრალურ და პერიფერიულ მარეგულირებელ მოწყობილობებს ნებისმიერი ცვლილების შესახებ, რომელიც საფრთხეს უქმნის ჰომეოსტაზს;
- მაკორექტირებელი მოწყობილობების არსებობა, რომლებიც დროულად მოქმედებენ და აყოვნებენ ამ ცვლილებების დაწყებას.

ე.პფლუგერი, შ.რიშეტი, ი.მ. სეჩენოვი, ლ.ფრედერიკი, დ.ჰალდანი და სხვა მკვლევარები, რომლებიც მუშაობდნენ მე-19-20 საუკუნეების მიჯნაზე, ასევე მიუახლოვდნენ ფიზიოლოგიური მექანიზმების არსებობის იდეას, რომლებიც უზრუნველყოფენ ორგანიზმის სტაბილურობას და გამოიყენეს საკუთარი ტერმინოლოგია. თუმცა ტერმინი ჰომეოსტაზის, შემოთავაზებული W. Kennon-ის მიერ იმ სახელმწიფოებისა და პროცესების დასახასიათებლად, რომლებიც ქმნიან ასეთ უნარს.

ბიოლოგიური მეცნიერებისთვის, ვ. კენონის მიხედვით ჰომეოსტაზის გაგებისას, ღირებულია, რომ ცოცხალი ორგანიზმები განიხილება ღია სისტემებად, რომლებსაც ბევრი კავშირი აქვთ გარემოსთან. ეს კავშირები ხორციელდება სასუნთქი და საჭმლის მომნელებელი ორგანოების, ზედაპირული რეცეპტორების, ნერვული და კუნთოვანი სისტემებიდა სხვა.გარემოს ცვლილებები პირდაპირ ან ირიბად გავლენას ახდენს ამ სისტემებზე, რაც იწვევს მათში შესაბამის ცვლილებებს. თუმცა, ამ ეფექტებს, როგორც წესი, არ ახლავს ნორმიდან დიდი გადახრები და არ იწვევს სერიოზული დარღვევებიფიზიოლოგიურ პროცესებში.

წვლილი L.S. შტერნი ჰომეოსტაზის შესახებ იდეების შემუშავებაში

რუსი ფიზიოლოგი, სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის აკადემიკოსი (1939 წლიდან). დაიბადა ლიბავაში (ლიტვა). 1903 წელს დაამთავრა ჟენევის უნივერსიტეტი და მუშაობდა იქ 1925 წლამდე. 1925–1948 წლებში - მოსკოვის მე-2 პროფესორი სამედიცინო ინსტიტუტიდა ამავე დროს სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის ფიზიოლოგიის ინსტიტუტის დირექტორი. 1954-1968 წლებში ხელმძღვანელობდა სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის ბიოფიზიკის ინსტიტუტის ფიზიოლოგიის განყოფილებას. ნამუშევრები L.S. შტერნი ეძღვნება ცენტრალური ნერვული სისტემის სხვადასხვა ნაწილში მიმდინარე ფიზიოლოგიური პროცესების ქიმიურ საფუძვლებს. მან შეისწავლა კატალიზატორების როლი ბიოლოგიური დაჟანგვის პროცესში, შემოგვთავაზა ცერებროსპინალურ სითხეში წამლების შეყვანის მეთოდი გარკვეული დაავადებების სამკურნალოდ.

ვ.კანონთან ერთად 1929 წელს რუსეთში რუსმა ფიზიოლოგმა ლ. შტერნი. უმარტივესი, უფრო რთული მრავალუჯრედიანი ორგანიზმებისგან განსხვავებით, გარემოსთან გაცვლა ხდება ეგრეთ წოდებული გარემოს მეშვეობით, საიდანაც ცალკეული ქსოვილები და ორგანოები იღებენ საჭირო მასალას და რომელშიც გამოყოფენ მეტაბოლიზმის პროდუქტებს. სხეულის ცალკეული ნაწილების (ორგანოებისა და ქსოვილების) დიფერენცირება და განვითარება, თითოეულმა ორგანომ, თითოეულმა ქსოვილმა უნდა შექმნას და განავითაროს საკუთარი უშუალო საკვები გარემო, რომლის შემადგენლობა და თვისებები უნდა შეესაბამებოდეს ამ ორგანოს სტრუქტურულ და ფუნქციურ მახასიათებლებს. . ამ მყისიერ მკვებავ, ანუ ინტიმურ გარემოს გარკვეული მუდმივი უნდა ჰქონდეს გარეცხილი ორგანოს ნორმალური ფუნქციონირების უზრუნველსაყოფად. ... ცალკეული ორგანოებისა და ქსოვილების უშუალო საკვები ნივთიერება არის უჯრედშორისი ან ქსოვილოვანი სითხე.

ლ.ს. შტერნმა დაადგინა ორგანოებისა და ქსოვილების ნორმალური აქტივობის მნიშვნელობა არა მხოლოდ სისხლის, არამედ ქსოვილის სითხის შემადგენლობისა და თვისებების მუდმივობისთვის. მან აჩვენა ჰისტოჰემატური ბარიერების არსებობა- ფიზიოლოგიური ბარიერები, რომლებიც ჰყოფს სისხლსა და ქსოვილებს. ეს წარმონაქმნები, მისი აზრით, შედგება კაპილარული ენდოთელიუმის, სარდაფის მემბრანის, შემაერთებელი ქსოვილის, უჯრედის ლიპოპროტეინების გარსებისგან. ბარიერების შერჩევითი გამტარიანობა ხელს უწყობს ჰომეოსტაზის შენარჩუნებას და შინაგანი გარემოს ცნობილ სპეციფიკას, რომელიც აუცილებელია კონკრეტული ორგანოს ან ქსოვილის ნორმალური ფუნქციონირებისთვის. შემოთავაზებული და კარგად დასაბუთებული ლ. შტერნის ბარიერული მექანიზმების თეორია არის ფუნდამენტურად ახალი წვლილი შიდა გარემოს შესწავლაში.

ჰისტოჰემატური , ან სისხლძარღვთა ქსოვილი , ბარიერი - ეს, არსებითად, არის ფიზიოლოგიური მექანიზმი, რომელიც განსაზღვრავს ორგანოსა და უჯრედის საკუთარი გარემოს შემადგენლობისა და თვისებების შედარებით მუდმივობას. იგი ასრულებს ორ მნიშვნელოვან ფუნქციას: მარეგულირებელ და დამცავ, ე.ი. უზრუნველყოფს ორგანოსა და უჯრედის საკუთარი გარემოს შემადგენლობისა და თვისებების რეგულირებას და იცავს მას სისხლიდან ამ ორგანოსთვის ან მთელი ორგანიზმისთვის უცხო ნივთიერებების მიღებისგან.

ჰისტოჰემატური ბარიერები არის თითქმის ყველა ორგანოში და აქვს შესაბამისი სახელები: ჰემატოენცეფალური, ჰემატოოფთალმური, ჰემატოლაბირინთული, ჰემატოლიქიორი, ჰემატოლიმფური, ჰემატოფილტვის და ჰემატოპლევრული, ჰემატორენალური, აგრეთვე სისხლის-გონადალური ბარიერი (მაგალითად, ჰემატოტესტიკულური) და ა.შ.

ჰომეოსტაზის თანამედროვე ცნებები

ჰომეოსტაზის იდეა ძალიან ნაყოფიერი აღმოჩნდა და მთელი მე-20 საუკუნეში. იგი შეიმუშავა ბევრმა ადგილობრივმა და უცხოელმა მეცნიერმა. თუმცა, ეს კონცეფცია ჯერ კიდევ არსებობს ბიოლოგიური მეცნიერებაარ აქვს მკაფიო ტერმინოლოგიური განმარტება. სამეცნიერო და სასწავლო ლიტერატურაშეიძლება შევხვდეთ ან ტერმინების „შიდა გარემო“ და „ჰომეოსტაზის“ ეკვივალენტობას, ან „ჰომეოსტაზის“ ცნების განსხვავებულ ინტერპრეტაციას.

რუსი ფიზიოლოგი, სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის აკადემიკოსი (1966), სსრკ სამედიცინო მეცნიერებათა აკადემიის ნამდვილი წევრი (1945). დაამთავრა ლენინგრადის სამედიცინო ცოდნის ინსტიტუტი. 1921 წლიდან მუშაობდა ტვინის ინსტიტუტში ვ.მ. ბეხტერევი, 1922–1930 წლებში. სამხედრო სამედიცინო აკადემიაში ი.პ.-ს ლაბორატორიაში. პავლოვა. 1930–1934 წლებში გორკის სამედიცინო ინსტიტუტის ფიზიოლოგიის კათედრის პროფესორი. 1934–1944 წლებში - მოსკოვის საკავშირო ექსპერიმენტული მედიცინის ინსტიტუტის განყოფილების გამგე. 1944–1955 წლებში მუშაობდა სსრკ სამედიცინო მეცნიერებათა აკადემიის ფიზიოლოგიის ინსტიტუტში (1946 წლიდან - დირექტორი). 1950 წლიდან - სსრკ სამედიცინო მეცნიერებათა აკადემიის ნეიროფიზიოლოგიური ლაბორატორიის გამგე, შემდეგ კი ნორმალურ და ინსტიტუტის ნეიროფიზიოლოგიის განყოფილების გამგე. პათოლოგიური ფიზიოლოგიასსრკ AMS. ლენინის პრემიის ლაურეატი (1972). ძირითადი სამუშაოები ეძღვნება სხეულის და განსაკუთრებით ტვინის აქტივობის შესწავლას მის მიერ შემუშავებული ფუნქციური სისტემების თეორიის საფუძველზე. ამ თეორიის გამოყენებამ ფუნქციების ევოლუციაში შესაძლებელი გახადა პ.კ. ანოხინმა ჩამოაყალიბოს სისტემატოგენეზის კონცეფცია, როგორც ევოლუციური პროცესის ზოგადი ნიმუში.

სხეულის შიდა გარემო ეწოდება მოცირკულირე სხეულის სითხეების მთელ კომპლექტს: სისხლი, ლიმფა, უჯრედშორისი (ქსოვილის) სითხე, სარეცხი უჯრედები და სტრუქტურული ქსოვილები, რომლებიც მონაწილეობენ მეტაბოლიზმში, ქიმიურ და ფიზიკურ გარდაქმნებში. შიდა გარემოს კომპონენტებში შედის აგრეთვე უჯრედშიდა სითხე (ციტოზოლი), იმის გათვალისწინებით, რომ ეს არის უშუალოდ ის გარემო, რომელშიც ხდება უჯრედული მეტაბოლიზმის ძირითადი რეაქციები. ზრდასრული ადამიანის სხეულში ციტოპლაზმის მოცულობა დაახლოებით 30 ლიტრია, უჯრედშორისი სითხის მოცულობა დაახლოებით 10 ლიტრია, ხოლო სისხლისა და ლიმფის მოცულობა, რომელიც იკავებს ინტრავასკულარულ სივრცეს, 4-5 ლიტრია.

ზოგიერთ შემთხვევაში, ტერმინი "ჰომეოსტაზი" გამოიყენება შინაგანი გარემოს მუდმივობისა და სხეულის მიერ მისი უზრუნველყოფის უნარის აღსანიშნავად. ჰომეოსტაზი არის შედარებითი დინამიკა, რომელიც იცვლება მკაცრად განსაზღვრულ საზღვრებში, შინაგანი გარემოს მუდმივობა და სხეულის ძირითადი ფიზიოლოგიური ფუნქციების სტაბილურობა (სტაბილურობა). სხვა შემთხვევებში, ჰომეოსტაზი გაგებულია, როგორც ფიზიოლოგიური პროცესები ან კონტროლის სისტემები, რომლებიც არეგულირებენ, კოორდინირებენ და ასწორებენ სხეულის სასიცოცხლო აქტივობას სტაბილური მდგომარეობის შესანარჩუნებლად.

ამრიგად, ჰომეოსტაზის ცნების განმარტებას ორი მხრიდან უახლოვდება. ერთის მხრივ, ჰომეოსტაზი განიხილება, როგორც ფიზიკურ-ქიმიური და ბიოლოგიური პარამეტრების რაოდენობრივი და ხარისხობრივი მუდმივობა. თავის მხრივ, ჰომეოსტაზი განისაზღვრება, როგორც მექანიზმების ერთობლიობა, რომელიც ინარჩუნებს სხეულის შიდა გარემოს მუდმივობას.

ბიოლოგიურში არსებული განმარტებების ანალიზი და საცნობარო ლიტერატურა, შესაძლებელი გახდა ამ კონცეფციის ყველაზე მნიშვნელოვანი ასპექტების გამოყოფა და ზოგადი განმარტების ფორმულირება: ჰომეოსტაზი არის სისტემის შედარებითი დინამიური წონასწორობის მდგომარეობა, რომელსაც მხარს უჭერს თვითრეგულირების მექანიზმები. ეს განსაზღვრება მოიცავს არა მხოლოდ ცოდნას შიდა გარემოს მუდმივობის ფარდობითობის შესახებ, არამედ ასახავს ბიოლოგიური სისტემების ჰომეოსტატიკური მექანიზმების მნიშვნელობას, რომლებიც უზრუნველყოფენ ამ მუდმივობას.

სხეულის სასიცოცხლო ფუნქციები მოიცავს ძალიან განსხვავებული ბუნებისა და მოქმედების ჰომეოსტატურ მექანიზმებს: ნერვულ, ჰუმორულ-ჰორმონალურ, ბარიერს, შიდა გარემოს მუდმივობის კონტროლს და შენარჩუნებას და სხვადასხვა დონეზე მოქმედს.

ჰომეოსტატიკური მექანიზმების მოქმედების პრინციპი

ჰომეოსტატიკური მექანიზმების მოქმედების პრინციპი, რომლებიც უზრუნველყოფენ რეგულირებას და თვითრეგულაციას ცოცხალი ნივთიერების ორგანიზაციის სხვადასხვა დონეზე, აღწერა გ.ნ. კასილი. არსებობს რეგულირების შემდეგი დონეები:

1) სუბმოლეკულური;
2) მოლეკულური;
3) უჯრედქვეშა;
4) ფიჭური;
5) თხევადი (შიდა გარემო, ჰუმორულ-ჰორმონალურ-იონური ურთიერთობები, ბარიერის ფუნქციები, იმუნიტეტი);
6) ქსოვილი;
7) ნერვული (ცენტრალური და პერიფერიული). ნერვული მექანიზმები, ნეიროჰუმორულ-ჰორმონალურ-ბარიერის კომპლექსი);
8) ორგანული;
9) პოპულაცია (უჯრედების პოპულაციები, მრავალუჯრედიანი ორგანიზმები).

გასათვალისწინებელია ბიოლოგიური სისტემების ელემენტარული ჰომეოსტატიკური დონე ორგანული. მის საზღვრებში გამოიყოფა სხვა რიგი: ციტოგენეტიკური, სომატური, ონტოგენეტიკური და ფუნქციური (ფიზიოლოგიური) ჰომეოსტაზი, სომატური გენოსტაზი.

ციტოგენეტიკური ჰომეოსტაზიროგორც მორფოლოგიური და ფუნქციური ადაპტაცია გამოხატავს ორგანიზმების უწყვეტ რესტრუქტურიზაციას არსებობის პირობების შესაბამისად. პირდაპირ თუ ირიბად, ასეთი მექანიზმის ფუნქციებს ახორციელებს უჯრედის მემკვიდრეობითი აპარატი (გენები).

სომატური ჰომეოსტაზი- სხეულის ფუნქციური აქტივობის მთლიანი ცვლილებების მიმართულება გარემოსთან ყველაზე ოპტიმალური ურთიერთობის დასამყარებლად.

ონტოგენეტიკური ჰომეოსტაზი- ეს არის ორგანიზმის ინდივიდუალური განვითარება ჩანასახოვანი უჯრედის წარმოქმნიდან სიკვდილამდე ან არსებობის შეწყვეტამდე მისი ყოფილი ხარისხით.

ქვეშ ფუნქციური ჰომეოსტაზიგააცნობიეროს სხვადასხვა ორგანოების, სისტემების და მთელი ორგანიზმის ოპტიმალური ფიზიოლოგიური აქტივობა კონკრეტულ გარემო პირობებში. თავის მხრივ, მასში შედის: მეტაბოლური, რესპირატორული, საჭმლის მომნელებელი, ექსკრეტორული, მარეგულირებელი (ამ პირობებში ნეიროჰუმორული რეგულირების ოპტიმალური დონის უზრუნველყოფა) და ფსიქოლოგიურ ჰომეოსტაზს.

სომატური გენოსტაზიარის ცალკეული ორგანიზმის შემადგენელი სომატური უჯრედების გენეტიკური მუდმივობის კონტროლი.

შესაძლებელია განასხვავოთ სისხლის მიმოქცევის, მოტორული, სენსორული, ფსიქომოტორული, ფსიქოლოგიური და ინფორმაციული ჰომეოსტაზისაც კი, რაც უზრუნველყოფს ორგანიზმის ოპტიმალურ რეაქციას შემომავალ ინფორმაციაზე. ცალკე გამოიყოფა პათოლოგიური დონე - ჰომეოსტაზის დაავადებები, ე.ი. ჰომეოსტატიკური მექანიზმების და მარეგულირებელი სისტემების დარღვევა.

ჰემოსტაზი, როგორც ადაპტაციური მექანიზმი

ჰემოსტაზი არის რთული ურთიერთდაკავშირებული პროცესების სასიცოცხლო კომპლექსი, სხეულის ადაპტაციური მექანიზმის განუყოფელი ნაწილი. სხეულის ძირითადი პარამეტრების შენარჩუნებაში სისხლის განსაკუთრებული როლის გამო, იგი იზოლირებულია დამოუკიდებელი ხედვაჰომეოსტატიკური რეაქციები.

ჰემოსტაზის ძირითადი კომპონენტია რთული სისტემაადაპტური მექანიზმები, რომლებიც უზრუნველყოფენ სისხლძარღვებში სისხლის სითხეს და მის კოაგულაციას მათი მთლიანობის დარღვევით. თუმცა, ჰემოსტაზი არა მხოლოდ ინარჩუნებს სისხლის თხევად მდგომარეობას სისხლძარღვებში, სისხლძარღვების კედლების წინააღმდეგობას და აჩერებს სისხლდენას, არამედ გავლენას ახდენს ჰემოდინამიკაზე და სისხლძარღვთა გამტარიანობაზე, მონაწილეობს ჭრილობების შეხორცებაში, ანთებითი და იმუნური რეაქციების განვითარებაში და დაკავშირებულია ორგანიზმის არასპეციფიკურ რეზისტენტობასთან.

ჰემოსტაზის სისტემა ფუნქციურ ურთიერთქმედებაშია იმუნურ სისტემასთან. ეს ორი სისტემა ქმნის ერთიან ჰუმორულ თავდაცვის მექანიზმს, რომლის ფუნქციები დაკავშირებულია, ერთის მხრივ, გენეტიკური კოდის სიწმინდისთვის ბრძოლასთან და სხვადასხვა დაავადების პროფილაქტიკასთან, ხოლო მეორე მხრივ, თხევადი მდგომარეობის შენარჩუნებასთან. სისხლის მიმოქცევის საწოლში და სისხლდენის შეჩერება სისხლძარღვების მთლიანობის დარღვევის შემთხვევაში. მათი ფუნქციური აქტივობა რეგულირდება ნერვული და ენდოკრინული სისტემებით.

ორგანიზმის დამცავი სისტემების „ჩართვის“ საერთო მექანიზმების არსებობა - იმუნური, კოაგულაციური, ფიბრინოლიზური და ა.შ. გვაძლევს საშუალებას განვიხილოთ ისინი, როგორც ერთიანი სტრუქტურულად და ფუნქციურად განსაზღვრული სისტემა.

მისი მახასიათებლებია: 1) ფაქტორების თანმიმდევრული ჩართვისა და აქტივაციის კასკადური პრინციპი საბოლოო ფიზიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების წარმოქმნამდე: თრომბინი, პლაზმინი, კინინები; 2) ამ სისტემების გააქტიურების შესაძლებლობა სისხლძარღვთა კალაპოტის ნებისმიერ ნაწილში; 3) სისტემების ჩართვის ზოგადი მექანიზმი; 4) უკუკავშირი ამ სისტემების ურთიერთქმედების მექანიზმში; 5) საერთო ინჰიბიტორების არსებობა.

ჰემოსტაზის სისტემის, ისევე როგორც სხვა ბიოლოგიური სისტემების ფუნქციონირების საიმედოობის უზრუნველყოფა ხორციელდება საიმედოობის ზოგადი პრინციპის დაცვით. ეს ნიშნავს, რომ სისტემის საიმედოობა მიიღწევა საკონტროლო ელემენტების სიჭარბით და მათი დინამიური ურთიერთქმედებით, ფუნქციების დუბლირებით ან საკონტროლო ელემენტების ურთიერთშემცვლელობით წინა მდგომარეობაზე სრულყოფილი სწრაფი დაბრუნებით, დინამიური თვითორგანიზების უნარით და სტაბილური ძიებით. შტატები.

სითხის მიმოქცევა უჯრედულ და ქსოვილოვან სივრცეებს, აგრეთვე სისხლსა და ლიმფურ ჭურჭლებს შორის

უჯრედული ჰომეოსტაზი

თვითრეგულაციასა და ჰომეოსტაზის შენარჩუნებაში ყველაზე მნიშვნელოვანი ადგილი უკავია უჯრედულ ჰომეოსტაზს. მას ასევე უწოდებენ უჯრედის ავტორეგულაცია.

არც ჰორმონალურ და არც ნერვულ სისტემას ფუნდამენტურად არ შეუძლია გაუმკლავდეს ცალკეული უჯრედის ციტოპლაზმის შემადგენლობის მუდმივობის შენარჩუნებას. მრავალუჯრედიანი ორგანიზმის თითოეულ უჯრედს აქვს ციტოპლაზმაში მიმდინარე პროცესების ავტორეგულაციის საკუთარი მექანიზმი.

ამ რეგულაციაში წამყვანი ადგილი გარე ციტოპლაზმურ მემბრანას ეკუთვნის. ის უზრუნველყოფს ქიმიური სიგნალების გადაცემას უჯრედში და მის გარეთ, იცვლება მისი გამტარიანობა, მონაწილეობს უჯრედის ელექტროლიტური შემადგენლობის რეგულირებაში და ასრულებს ბიოლოგიური „ტუმბოების“ ფუნქციას.

ჰომეოსტატები და ჰომეოსტატიკური პროცესების ტექნიკური მოდელები

ბოლო ათწლეულების განმავლობაში ჰომეოსტაზის პრობლემა განიხილება კიბერნეტიკის - რთული პროცესების მიზანმიმართული და ოპტიმალური კონტროლის მეცნიერების პოზიციიდან. ბიოლოგიური სისტემები, როგორიცაა უჯრედები, ტვინი, ორგანიზმები, პოპულაციები, ეკოსისტემები, მოქმედებს იმავე კანონების მიხედვით.

ლუდვიგ ფონ ბერტალანფი (1901–1972) ავსტრიელი თეორიული ბიოლოგი, „ზოგადი სისტემების თეორიის“ შემქმნელი. 1949 წლიდან მუშაობდა აშშ-სა და კანადაში. ბიოლოგიურ ობიექტებს, როგორც ორგანიზებულ დინამიურ სისტემებს, ბერტალანფიმ დეტალური ანალიზი გასცა მექანიზმსა და ვიტალიზმს შორის წინააღმდეგობების, ორგანიზმის მთლიანობის შესახებ იდეების გაჩენასა და განვითარებას და, ამ უკანასკნელის საფუძველზე, ბიოლოგიაში სისტემური ცნებების ფორმირებას. ბერტალანფი პასუხისმგებელია "ორგანიზმის" მიდგომის (ანუ მთლიანობის თვალსაზრისით მიდგომის) გამოყენების რიგ მცდელობებზე ქსოვილების სუნთქვისა და ცხოველებში მეტაბოლიზმსა და ზრდას შორის ურთიერთობის შესწავლაში. შემოთავაზებული მეცნიერის მეთოდიღია ეკვიფინალური (მიზნისკენ მიმართული) სისტემების ანალიზმა შესაძლებელი გახადა ბიოლოგიაში თერმოდინამიკის, კიბერნეტიკისა და ფიზიკური ქიმიის იდეების ფართო გამოყენება. მისმა იდეებმა გამოიყენეს მედიცინაში, ფსიქიატრიაში და სხვა გამოყენებითი დისციპლინებში. როგორც სისტემური მიდგომის ერთ-ერთი პიონერი, მეცნიერმა წამოაყენა პირველი განზოგადებული სისტემის კონცეფცია თანამედროვე მეცნიერებაში, რომლის ამოცანებია მათემატიკური აპარატის შემუშავება სხვადასხვა ტიპის სისტემების აღწერისთვის, კანონების იზომორფიზმის დადგენა სხვადასხვა სფეროში. ცოდნა და მეცნიერების ინტეგრირების საშუალებების ძიება (“ ზოგადი თეორიასისტემები“, 1968). თუმცა, ეს ამოცანები განხორციელდა მხოლოდ გარკვეული ტიპის ღია ბიოლოგიური სისტემების მიმართ.

ცოცხალ ობიექტებზე კონტროლის თეორიის ფუძემდებელია ნ.ვინერი. მისი იდეების საფუძველია თვითრეგულირების პრინციპი - მუდმივობის ავტომატური შენარჩუნება ან ცვლილება რეგულირებადი პარამეტრის საჭირო კანონის მიხედვით. თუმცა, ნ. ვინერსა და ვ. კენონამდე დიდი ხნით ადრე, ავტომატური კონტროლის იდეა გამოთქვა I.M. სეჩენოვი: „... ცხოველის სხეულში რეგულატორები შეიძლება იყოს მხოლოდ ავტომატური, ე.ი. ამოქმედდეს მანქანის (ორგანიზმის) მდგომარეობის ან მიმდინარეობის შეცვლილი პირობების გამო და განავითაროს საქმიანობა, რომლითაც აღმოიფხვრება ეს დარღვევები. ამ ფრაზაში მითითებულია როგორც პირდაპირი, ასევე უკუკავშირის აუცილებლობა, რომელიც საფუძვლად უდევს თვითრეგულირებას.

ბიოლოგიურ სისტემებში თვითრეგულირების იდეა გაღრმავდა და განავითარა ლ. ბერტალანფიმ, რომელსაც ესმოდა ბიოლოგიური სისტემა, როგორც "ურთიერთდაკავშირებული ელემენტების მოწესრიგებული ნაკრები". მან ასევე განიხილა ჰომეოსტაზის ზოგადი ბიოფიზიკური მექანიზმი ღია სისტემების კონტექსტში. ლ.ბერტალანფის ბიოლოგიაში თეორიული იდეების საფუძველზე შეიქმნა ახალი მიმართულება, ე.წ. სისტემური მიდგომა. ლ.ბერტალანფის შეხედულებებს იზიარებდა ვ.ნ. ნოვოსელცევი, რომელმაც ჰომეოსტაზის პრობლემა წარმოადგინა, როგორც მატერიისა და ენერგიის ნაკადების კონტროლის პრობლემა, რომელსაც ღია სისტემა ცვლის გარემოსთან.

ჰომეოსტაზის მოდელირებისა და მისი კონტროლის შესაძლო მექანიზმების დადგენის პირველი მცდელობა ეკუთვნის W.R. ეშბი. მან დააპროექტა ხელოვნური თვითრეგულირების მოწყობილობა სახელწოდებით „ჰომეოსტატი“. ჰომეოსტატი U.R. ეშბი იყო პოტენციომეტრიული სქემების სისტემა და ასახავდა მხოლოდ ფენომენის ფუნქციურ ასპექტებს. ეს მოდელი ადეკვატურად ვერ ასახავს იმ პროცესების არსს, რომლებიც საფუძვლად უდევს ჰომეოსტაზს.

ჰომეოსტატიკის განვითარების შემდეგი ნაბიჯი გადადგა S. Beer-მა, რომელმაც მიუთითა ორი ახალი ფუნდამენტური პუნქტი: რთული ობიექტების მართვის ჰომეოსტატიკური სისტემების აგების იერარქიული პრინციპი და გადარჩენის პრინციპი. S. Beer ცდილობდა გარკვეული ჰომეოსტატიკური პრინციპების გამოყენებას პრაქტიკული განვითარებაორგანიზებული კონტროლის სისტემებმა გამოავლინა გარკვეული კიბერნეტიკური ანალოგიები ცოცხალ სისტემასა და კომპლექსურ წარმოებას შორის.

ხარისხობრივად ახალი ეტაპიამ მიმართულების განვითარება მოხდა მას შემდეგ, რაც შექმნა ჰომეოსტატის ფორმალური მოდელი Yu.M. გორსკი. მის შეხედულებებზე გავლენა მოახდინა სამეცნიერო იდეებიგ. სელიე, რომელიც ამტკიცებდა, რომ ”... თუ შესაძლებელია შევიტანოთ წინააღმდეგობები მოდელებში, რომლებიც ასახავს ცოცხალი სისტემების მუშაობას, და ამავე დროს იმის გაგება, თუ რატომ წავიდა ბუნება, ცოცხალი არსებების შექმნისას, ამ გზით, ეს იქნება იყოს ახალი გარღვევა ცოცხალი არსებების საიდუმლოებაში დიდი პრაქტიკული შედეგით.

ფიზიოლოგიური ჰომეოსტაზი

ფიზიოლოგიურ ჰომეოსტაზს ინარჩუნებს ავტონომიური და სომატური ნერვული სისტემა, ჰუმორულ-ჰორმონალური და იონური მექანიზმების კომპლექსი, რომლებიც ქმნიან სხეულის ფიზიკურ-ქიმიურ სისტემას, ასევე ქცევას, რომელშიც ორივეს როლი მემკვიდრეობითი ფორმებიდა შეიძინა ინდივიდუალური გამოცდილება.

ავტონომიური ნერვული სისტემის წამყვანი როლის იდეა, განსაკუთრებით მისი სიმპათოთირკმელზედა განყოფილება, განვითარდა ე. გელგორნის, ბ.რ. ჰესი, W. Kennon, L.A. ორბელი, ა.გ. გინეცინსკი და სხვები.ნერვული აპარატის მაორგანიზებელი როლი (ნერვიზმის პრინციპი) საფუძვლად უდევს რუსეთის ფიზიოლოგიურ სკოლას ი.პ. პავლოვა, ი.მ. სეჩენოვი, ა.დ. სპერანსკი.

იუმორალურ-ჰორმონალური თეორიები (იუმორალიზმის პრინციპი) საზღვარგარეთ განვითარდა გ.დეილის, ო.ლევის, გ.სელიეს, ს.შერინგტონის და სხვათა ნაშრომებში რუსი მეცნიერები ი.პ. რაზენკოვი და ლ. შტერნი.

დაგროვილი კოლოსალური ფაქტობრივი მასალა, რომელიც აღწერს ჰომეოსტაზის სხვადასხვა გამოვლინებებს საცხოვრებელ, ტექნიკურ, სოციალურ, ეკოლოგიური სისტემები, მოითხოვს შესწავლას და განხილვას ერთიანი მეთოდოლოგიური თვალსაზრისით. გამაერთიანებელი თეორია, რომელმაც შეძლო ჰომეოსტაზის მექანიზმებისა და გამოვლინებების გაგების ყველა მრავალფეროვანი მიდგომის გაერთიანება, იყო ფუნქციური სისტემების თეორიაშექმნილი პ.კ. ანოხინი. თავისი შეხედულებებით მეცნიერი ემყარებოდა ნ.ვინერის იდეებს თვითორგანიზების სისტემების შესახებ.

თანამედროვე მეცნიერული ცოდნა მთელი ორგანიზმის ჰომეოსტაზის შესახებ ემყარება მის გაგებას, როგორც სხვადასხვა ფუნქციური სისტემის მეგობრული და კოორდინირებული თვითრეგულირებადი აქტივობის, რომელიც ხასიათდება მათი პარამეტრების რაოდენობრივი და ხარისხობრივი ცვლილებებით ფიზიოლოგიური, ფიზიკური და ქიმიური პროცესების დროს.

ჰომეოსტაზის შენარჩუნების მექანიზმი ქანქარას (სასწორს) წააგავს. უპირველეს ყოვლისა, უჯრედის ციტოპლაზმას უნდა ჰქონდეს მუდმივი შემადგენლობა - 1-ლი ეტაპის ჰომეოსტაზი (იხ. დიაგრამა). ამას უზრუნველყოფს მე-2 ეტაპის ჰომეოსტაზის მექანიზმები - მოცირკულირე სითხეები, შინაგანი გარემო. თავის მხრივ, მათი ჰომეოსტაზი დაკავშირებულია ვეგეტატიურ სისტემებთან შემომავალი ნივთიერებების, სითხეებისა და აირების შემადგენლობის სტაბილიზაციისთვის და მეტაბოლიზმის საბოლოო პროდუქტების გამოყოფისთვის - ეტაპი 3. ამრიგად, ტემპერატურა, წყლის შემცველობა და ელექტროლიტების, ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია. და საკვები ნივთიერებების რაოდენობა შენარჩუნებულია შედარებით მუდმივ დონეზე და გამოიყოფა მეტაბოლური პროდუქტები.

მეოთხე ნაბიჯი ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად არის ქცევა. მიზანშეწონილი რეაქციების გარდა, ის მოიცავს ემოციებს, მოტივაციას, მეხსიერებას და აზროვნებას. მეოთხე ეტაპი აქტიურად ურთიერთქმედებს წინასთან, ეფუძნება მასზე და გავლენას ახდენს მასზე. ცხოველებში ქცევა გამოიხატება საკვების არჩევაში, კვების ადგილებზე, ბუდობის ადგილებზე, ყოველდღიურ და სეზონურ მიგრაციაში და ა.შ., რომლის არსი არის მშვიდობის სურვილი, დარღვეული წონასწორობის აღდგენა.

ასე რომ, ჰომეოსტაზი არის:

1) შიდა გარემოს მდგომარეობა და მისი ქონება;
2) რეაქციებისა და პროცესების ერთობლიობა, რომლებიც ინარჩუნებენ შიდა გარემოს მუდმივობას;
3) ორგანიზმის უნარი გაუძლოს გარემოს ცვლილებებს;
4) სიცოცხლის არსებობის, თავისუფლებისა და დამოუკიდებლობის პირობა: „შინაგანი გარემოს მუდმივობა არის პირობა თავისუფალი ცხოვრებისა“ (კ. ბერნარდი).

ვინაიდან ჰომეოსტაზის ცნება საკვანძოა ბიოლოგიაში, უნდა აღინიშნოს ყველა სკოლის კურსის შესწავლისას: „ბოტანიკა“, „ზოოლოგია“, „ ზოგადი ბიოლოგია", "ეკოლოგია". მაგრამ, რა თქმა უნდა, მთავარი ყურადღება უნდა მიექცეს ამ კონცეფციის გამჟღავნებას კურსში "ადამიანი და მისი ჯანმრთელობა". აქ მოცემულია თემების რამდენიმე მაგალითი, რომელთა შესწავლა შესაძლებელია სტატიის მასალების გამოყენებით. „ორგანოები. ორგანოთა სისტემები, ორგანიზმი მთლიანობაში. „ნერვიული და ჰუმორული რეგულირებაფუნქციები სხეულში. „სხეულის შინაგანი გარემო. სისხლი, ლიმფა, ქსოვილის სითხე. სისხლის შემადგენლობა და თვისებები. "ტირაჟი". "სუნთქვა". მეტაბოლიზმი, როგორც სხეულის მთავარი ფუნქცია. "Იზოლაცია". "თერმორეგულაცია".

უმაღლესი ცხოველების ორგანიზმში შემუშავებულია ადაპტაციები, რომლებიც ეწინააღმდეგება გარე გარემოს მრავალ გავლენას, რაც უზრუნველყოფს უჯრედების არსებობის შედარებით მუდმივ პირობებს. Მას აქვს არსებითიმთელი ორგანიზმის სიცოცხლისთვის. ჩვენ ამას მაგალითებით ვაჩვენებთ. თბილსისხლიანი ცხოველების სხეულის უჯრედები, ანუ მუდმივი სხეულის ტემპერატურის მქონე ცხოველები, ჩვეულებრივ ფუნქციონირებენ მხოლოდ ვიწრო ტემპერატურის ფარგლებში (ადამიანებში, 36-38 ° ფარგლებში). ტემპერატურის ცვლა ამ საზღვრებს მიღმა იწვევს უჯრედების აქტივობის დარღვევას. ამავდროულად, თბილსისხლიანი ცხოველების სხეული ჩვეულებრივ შეიძლება არსებობდეს გარე გარემოს ტემპერატურის ბევრად უფრო ფართო რყევებით. მაგალითად, პოლარული დათვი ცხოვრობს -70° და +20-30° ტემპერატურაზე. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მთელ ორგანიზმში რეგულირდება მისი სითბოს გაცვლა გარემოსთან, ანუ სითბოს გამომუშავება (სითბოს გათავისუფლებით მიმდინარე ქიმიური პროცესების ინტენსივობა) და სითბოს გადაცემა. ასე რომ, დაბალ ტემპერატურაზე, სითბოს გამომუშავება იზრდება და სითბოს გადაცემა მცირდება. ამიტომ, გარე ტემპერატურის რყევებით (გარკვეულ საზღვრებში), სხეულის ტემპერატურის მუდმივობა შენარჩუნებულია.

სხეულის უჯრედების ფუნქციები ნორმალურია მხოლოდ ოსმოსური წნევის შედარებითი მუდმივობით, უჯრედებში ელექტროლიტებისა და წყლის შემცველობის მუდმივობის გამო. ოსმოსური წნევის ცვლილებები - მისი შემცირება ან ზრდა - იწვევს უჯრედების ფუნქციების და სტრუქტურის მკვეთრ დარღვევას. ორგანიზმი მთლიანობაში შეიძლება არსებობდეს გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, როგორც ჭარბი მიღებით, ასევე წყლის ნაკლებობით, ასევე დიდი და მცირე რაოდენობით მარილების საკვებში. ეს გამოწვეულია ორგანიზმში ადაპტაციების არსებობით, რაც ხელს უწყობს შენარჩუნებას
ორგანიზმში წყლისა და ელექტროლიტების რაოდენობის მუდმივობა. ჭარბი წყლის მიღების შემთხვევაში მისი მნიშვნელოვანი რაოდენობა სწრაფად გამოიყოფა ორგანიზმიდან გამომყოფი ორგანოებით (თირკმლები, საოფლე ჯირკვლები, კანი) და წყლის ნაკლებობისას ნარჩუნდება ორგანიზმში. ანალოგიურად, გამომყოფი ორგანოები არეგულირებენ ორგანიზმში ელექტროლიტების შემცველობას: სწრაფად აშორებენ მათ ჭარბ რაოდენობას ან ინახავენ ორგანიზმის სითხეებში მარილების არასაკმარისი მიღებით.

ცალკეული ელექტროლიტების კონცენტრაცია სისხლში და ქსოვილის სითხეში, ერთის მხრივ, და უჯრედების პროტოპლაზმაში, მეორეს მხრივ, განსხვავებულია. სისხლი და ქსოვილის სითხე შეიცავს მეტ ნატრიუმის იონებს, ხოლო უჯრედების პროტოპლაზმა შეიცავს მეტ კალიუმის იონებს. უჯრედის შიგნით და მის გარეთ იონების კონცენტრაციის სხვაობა მიიღწევა სპეციალური მექანიზმით, რომელიც ინახავს კალიუმის იონებს უჯრედში და არ აძლევს ნატრიუმის იონებს უჯრედში დაგროვების საშუალებას. ამ მექანიზმს, რომლის ბუნება ჯერ კიდევ არ არის ნათელი, ეწოდება ნატრიუმ-კალიუმის ტუმბო და ასოცირდება უჯრედების მეტაბოლიზმის პროცესთან.

სხეულის უჯრედები ძალიან მგრძნობიარეა წყალბადის იონების კონცენტრაციის ცვლილების მიმართ. ამ იონების კონცენტრაციის ცვლილება ამა თუ იმ მიმართულებით მკვეთრად არღვევს უჯრედების სასიცოცხლო აქტივობას. სხეულის შიდა გარემო ხასიათდება წყალბადის იონების მუდმივი კონცენტრაციით, რაც დამოკიდებულია სისხლში და ქსოვილის სითხეში ეგრეთ წოდებული ბუფერული სისტემების არსებობაზე (გვ. 48) და გამომყოფი ორგანოების აქტივობაზე. სისხლში მჟავების ან ტუტეების შემცველობის მატებასთან ერთად ისინი სწრაფად გამოიყოფა ორგანიზმიდან და ამ გზით შენარჩუნებულია წყალბადის იონების კონცენტრაციის მუდმივობა შიდა გარემოში.

უჯრედები, განსაკუთრებით ნერვული უჯრედები, ძალიან მგრძნობიარეა სისხლში შაქრის ცვლილებების მიმართ, მნიშვნელოვანი საკვები ნივთიერება. ამიტომ, სასიცოცხლო პროცესისთვის დიდი მნიშვნელობა აქვს სისხლში შაქრის შემცველობის მუდმივობას. ეს მიიღწევა იმით, რომ ღვიძლში და კუნთებში სისხლში შაქრის დონის მატებასთან ერთად მისგან სინთეზირდება უჯრედებში დეპონირებული პოლისაქარიდი, გლიკოგენი, ხოლო სისხლში შაქრის დონის დაქვეითებით, გლიკოგენი იშლება. ღვიძლი და კუნთები და ყურძნის შაქარი გამოიყოფა სისხლში.

შიდა გარემოს ქიმიური შემადგენლობისა და ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების მუდმივობა არის მნიშვნელოვანი თვისებაუმაღლესი ცხოველური ორგანიზმები. ამ მუდმივობის აღსანიშნავად W. Cannon-მა შემოგვთავაზა ტერმინი, რომელიც ფართოდ გავრცელდა - ჰომეოსტაზი. ჰომეოსტაზის გამოხატულება არის მთელი რიგი ბიოლოგიური მუდმივების არსებობა, ანუ სტაბილური რაოდენობრივი მაჩვენებლები, რომლებიც ახასიათებენ სხეულის ნორმალურ მდგომარეობას. ასეთი მუდმივი მნიშვნელობებია: სხეულის ტემპერატურა, სისხლისა და ქსოვილის სითხის ოსმოსური წნევა, ნატრიუმის, კალიუმის, კალციუმის, ქლორის და ფოსფორის იონების შემცველობა, აგრეთვე ცილები და შაქარი, წყალბადის იონების კონცენტრაცია და მრავალი სხვა.

შინაგანი გარემოს შემადგენლობის, ფიზიკოქიმიური და ბიოლოგიური თვისებების მუდმივობის გათვალისწინებით, ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ის არ არის აბსოლუტური, არამედ ფარდობითი და დინამიური. ეს მუდმივობა მიიღწევა მთელი რიგი ორგანოებისა და ქსოვილების მუდმივად შესრულებული მუშაობით, რის შედეგადაც ხდება შიდა გარემოს შემადგენლობისა და ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების ცვლილებები, რაც ხდება გარე გარემოში ცვლილებების გავლენის ქვეშ და შედეგად. ორგანიზმის სასიცოცხლო აქტივობა გათანაბრებულია.

როლი სხვადასხვა ორგანოებიდა მათი სისტემები ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად განსხვავებულია. ამრიგად, საჭმლის მომნელებელი სისტემა უზრუნველყოფს საკვები ნივთიერებების სისხლში შეღწევას იმ ფორმით, რომლითაც ისინი შეიძლება გამოიყენონ სხეულის უჯრედებმა. სისხლის მიმოქცევის სისტემა ახორციელებს სისხლის უწყვეტ მოძრაობას და ორგანიზმში სხვადასხვა ნივთიერების ტრანსპორტირებას, რის შედეგადაც ნუტრიენტებიჟანგბადი და ორგანიზმში წარმოქმნილი სხვადასხვა ქიმიური ნაერთები შედიან უჯრედებში და უჯრედების მიერ გამოთავისუფლებული დაშლის პროდუქტები, მათ შორის ნახშირორჟანგი, გადაეცემა იმ ორგანოებს, რომლებიც აშორებენ მათ ორგანიზმიდან. სასუნთქი ორგანოები აწვდიან სისხლს ჟანგბადს და ორგანიზმიდან ნახშირორჟანგს შლის. ღვიძლი და რიგი სხვა ორგანოები ახორციელებენ ქიმიურ გარდაქმნების მნიშვნელოვან რაოდენობას - მრავალი ქიმიური ნაერთის სინთეზს და დაშლას, რომლებიც მნიშვნელოვანია უჯრედების ცხოვრებაში. გამომყოფი ორგანოები - თირკმელები, ფილტვები, საოფლე ჯირკვლები, კანი - ორგანიზმიდან აშორებენ დაშლის საბოლოო პროდუქტებს. ორგანული ნივთიერებებიდა შეინარჩუნოს წყლისა და ელექტროლიტების შემცველობა სისხლში და, შესაბამისად, ქსოვილოვან სითხეში და სხეულის უჯრედებში.

მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ჰომეოსტაზის შენარჩუნებაში ნერვული სისტემა. მგრძნობიარულად რეაგირებს გარე ან შიდა გარემოში არსებულ სხვადასხვა ცვლილებებზე, ის არეგულირებს ორგანოებისა და სისტემების აქტივობას ისე, რომ თავიდან აიცილოს და გაათანაბრა ცვლილებები და დარღვევები, რომლებიც ხდება ან შეიძლება მოხდეს სხეულში.

ადაპტაციების განვითარების წყალობით, რომლებიც უზრუნველყოფენ სხეულის შიდა გარემოს შედარებით მუდმივობას, მისი უჯრედები ნაკლებად მგრძნობიარეა გარე გარემოს ცვალებად გავლენებზე. კლ. ბერნარდ, „შინაგანი გარემოს მუდმივობა არის პირობა თავისუფალი და დამოუკიდებელი ცხოვრებისათვის“.

ჰომეოსტაზს აქვს გარკვეული საზღვრები. როდესაც სხეული რჩება, განსაკუთრებით დიდი ხნის განმავლობაში, იმ პირობებში, რომლებიც მნიშვნელოვნად განსხვავდება იმ პირობებისგან, რომლებზეც იგი ადაპტირებულია, ჰომეოსტაზი დარღვეულია და შეიძლება მოხდეს ნორმალურ ცხოვრებასთან შეუთავსებელი ცვლილებები. ასე რომ, გარე ტემპერატურის მნიშვნელოვანი ცვლილებისას მისი ზრდისა და შემცირების მიმართულებით, სხეულის ტემპერატურა შეიძლება გაიზარდოს ან დაეცეს და მოხდეს სხეულის გადახურება ან გაციება, რამაც გამოიწვიოს სიკვდილი. ანალოგიურად, ორგანიზმში წყლისა და მარილების მიღების მნიშვნელოვანი შეზღუდვით ან ამ ნივთიერებების სრული დეფიციტით, გარკვეული პერიოდის შემდეგ ირღვევა შიდა გარემოს შემადგენლობისა და ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების შედარებითი მდგრადობა და სიცოცხლე ჩერდება.

Მაღალი დონეჰომეოსტაზი ხდება მხოლოდ სახეობებისა და ინდივიდუალური განვითარების გარკვეულ ეტაპებზე. ქვედა ცხოველებს არ აქვთ საკმარისად განვითარებული ადაპტაცია გარე გარემოში ცვლილებების გავლენის შესამცირებლად ან აღმოსაფხვრელად. ასე, მაგალითად, სხეულის ტემპერატურის შედარებითი მუდმივი (ჰომეოთერმია) შენარჩუნებულია მხოლოდ თბილსისხლიან ცხოველებში. ეგრეთ წოდებულ ცივსისხლიან ცხოველებში სხეულის ტემპერატურა ახლოსაა გარე გარემოს ტემპერატურასთან და წარმოადგენს ცვლად მნიშვნელობას (პოიკილოთერმია). ახალშობილ ცხოველს არ აქვს სხეულის ტემპერატურის, შემადგენლობისა და შინაგანი გარემოს თვისებების ისეთი მუდმივობა, როგორც ზრდასრულ ორგანიზმში.

ჰომეოსტაზის მცირე დარღვევაც კი იწვევს პათოლოგიას და ამიტომ შედარებით მუდმივი ფიზიოლოგიური პარამეტრების განსაზღვრას, როგორიცაა სხეულის ტემპერატურა, არტერიული წნევა, შემადგენლობა, სისხლის ფიზიკოქიმიური და ბიოლოგიური თვისებები და ა.შ. დიდი დიაგნოსტიკური მნიშვნელობა აქვს.