ჰომეოსტაზის(ძველი ბერძნული ὁμοιοστάσις ὅμοιος-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.

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 ახასიათებთ უჯრედული რეგენერაცია (ძვლები, ფხვიერი შემაერთებელი ქსოვილი, ჰემატოპოეზური სისტემა, ენდოთელიუმი, მეზოთელიუმი, კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ლორწოვანი გარსები, სასუნთქი გზები და 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, რომელსაც აქვს კავშირი გარემოსთან ნერვული, საჭმლის მომნელებელი, რესპირატორული, გამომყოფი სისტემებით 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 სერიებში უზრუნველყოფილია გამრავლების მექანიზმებით, 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 დიდი მნიშვნელობა აქვს თვითრეგულაციაში (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).

ასე რომ, ფიზიკური მუშაობის დროს სისხლში CO 2-ის კონცენტრაცია იზრდება → pH გადადის მჟავას მხარეს → სიგნალი შედის მედულას მოგრძო რესპირატორულ ცენტრში → ცენტრიდანული ნერვები ატარებენ იმპულსს ნეკნთაშუა კუნთებზე და სუნთქვა ღრმავდება → დაქვეითება CO 2 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. ანტიგენების სინთეზზე პასუხისმგებელ გენებს, რომლებიც იწვევენ რეაქციას გადანერგილ 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 მეორისგან წარმოშობისა და მათ შორის მჭიდრო გენეტიკური კავშირის შედეგი. 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 აქტიური ნივთიერებების გაცვლას. 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 ჰომეოსტაზი და შეინარჩუნონ სტაბილური შობადობა 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 წარმოება.

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 იწვევს 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 ბაქტერიები ან 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 გარკვეული რაოდენობის ქიმიკატებს, რომლებიც ცნობილია როგორც მჟავები და ტუტეები და მათი სათანადო ბალანსი აუცილებელია ყველა ორგანოსა და სხეულის 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. მრავალუჯრედულ ორგანიზმებს აქვთ შიდა გარემო, რომელშიც განლაგებულია სხვადასხვა ორგანოებისა და ქსოვილების უჯრედები. 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 საკუთარი მუტაციური უჯრედები, შეიძლება მნიშვნელოვნად დაარღვიოს სხეულის ჰომეოსტაზა. როგორც დაცვა უცხო გენეტიკური ინფორმაციისგან, რომლის ორგანიზმში შეღწევა და მისი შემდგომი განხორციელება გამოიწვევს ტოქსინებით (უცხო ცილები) 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, ოდნავ 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. ყველაზე წარმატებული ამჟამად არის 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, უჯრედშორისი, 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 ნერვული იმპულსის წარმოქმნისა და გამტარობის პროცესების სიჩქარესთან (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 მნიშვნელობა გადახრილია დადებითი მიმართულებით (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 მოლეკულურ დონეზე მათი ფუნქციონირების მაგალითი, შეიძლება აღინიშნოს 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 გამრავლებისთვის ოპტიმალურ პირობებს, გამოთქვა ფრანგმა ფიზიოლოგმა კლოდ ბერნარმა 1857 წელს. მთელი თავისი სამეცნიერო საქმიანობის განმავლობაში, კლოდ ბერნარს გაოცებული ჰქონდა ორგანიზმების უნარი, მოაწესრიგონ და შეინარჩუნონ, საკმაოდ ვიწრო ფარგლებში, ისეთი ფიზიოლოგიური პარამეტრები, როგორიცაა სხეულის ტემპერატურა ან მასში წყლის შემცველობა. მან შეაჯამა თვითრეგულირების ეს იდეა, როგორც ფიზიოლოგიური სტაბილურობის საფუძველი კლასიკური განცხადების სახით: ”შიდა გარემოს მუდმივობა თავისუფალი ცხოვრების წინაპირობაა”.

კლოდ ბერნარდმა ხაზი გაუსვა განსხვავებას გარე გარემოს შორის, რომელშიც ორგანიზმები ცხოვრობენ და შიდა გარემოს შორის, რომელშიც მათი ცალკეული უჯრედებია განლაგებული, და მიხვდა, რამდენად მნიშვნელოვანი იყო შიდა გარემო უცვლელი დარჩენილიყო. 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, რომლიდანაც იგი შედგება, ოპტიმალურ პირობებშია. 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; სტაზის-მდგომარეობა, უძრაობა) - შინაგანი გარემოს (სისხლი, ლიმფა, ქსოვილის სითხე) შედარებით დინამიური მდგრადობა 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 გამრავლება - საშუალებას აძლევს ადამიანს განსაზღვროს ცალკეული ორგანიზმის გადარჩენის სტრატეგია "შენარჩუნების" კონცეფციის საშუალებით. "სტრუქტურული და ფუნქციური სტაბილურობის შენარჩუნება" არის ნებისმიერი ჰომეოსტაზის არსი, რომელიც აკონტროლებს ჰომეოსტატის ან თვითრეგულირებას.

მოგეხსენებათ, ცოცხალი უჯრედი არის მობილური, თვითრეგულირებადი სისტემა. მის შიდა ორგანიზაციას მხარს უჭერს აქტიური პროცესები, რომლებიც მიზნად 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. მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმი არის ჰოლისტიკური ორგანიზაცია, რომლის უჯრედული ელემენტები სპეციალიზირებულია სხვადასხვა ფუნქციების შესასრულებლად. 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 სხეულში მოძრავი ფიზიოლოგიური ფონის (ფიზიოლოგიური ბალანსი) 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. ოსმორეცეპტორების დიდი რაოდენობა ქსოვილებსა და ორგანოებში, მათ შორის ცენტრალურ ნერვულ წარმონაქმნებში (ჰიპოთალამუსი, ჰიპოკამპი) და წყლის მეტაბოლიზმის და იონური შემადგენლობის რეგულატორების კოორდინირებული სისტემა საშუალებას აძლევს სხეულს სწრაფად აღმოფხვრას ოსმოსური არტერიული წნევის ცვლილებები. 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 ფუნქციურ დარღვევებს სხეულის ნორმალურ ფუნქციონირებაში, რომელიც დაკავშირებულია მის დაბერებასთან, ბიოლოგიური რითმების იძულებით რესტრუქტურიზაციასთან, ვეგეტატიური დისტონიის ზოგიერთ ფენომენთან, სტრესული და ექსტრემალური გავლენის დროს ჰიპერ- და ჰიპოკომპენსაციის რეაქტიულობით და 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, ორგანიზმს და უჯრედს შეუძლია არსებობდეს და მოერგოს ისეთ გარემო პირობებს, რომლებშიც ფიზიკურ-ქიმიური პროცესების სტაციონარული ნაკადი შეიძლება დამყარდეს ბიოლოგიურ სისტემაში, 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. ჰომეოსტაზის დარღვევის გამომწვევი ფაქტორები ასევე მოიცავს რადიკალების წარმოქმნას - მაიონებელი გამოსხივება, ინფექციური ტოქსინები, გარკვეული საკვები, ნიკოტინი, ასევე ვიტამინების ნაკლებობა 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 (მოცულობითი რეგულაცია) 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 ქსოვილების 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 გამოწვეულია სხეულის უფრო დიდი ფართობით 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 ჰიპოოსმოზი, რომელიც ძირითადად დაკავშირებულია კუჭ-ნაწლავის ან თირკმელების დაავადებებთან. 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 შრატში ან პლაზმაში ნატრიუმის შემცველობის მონიტორინგს, 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-მარილისა 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 მჭიდროდ არის დაკავშირებული 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 განვითარებისთვის (სხეულში მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის ცვლილება მჟავა ანიონების რაოდენობის შედარებით გაზრდისკენ). ახალშობილებში ჰომეოსტაზის თავისებურებებთან დაკავშირებით ხშირად ჩნდება დარღვევები, რომლებიც ფიზიოლოგიურ და პათოლოგიურ ზღვარზეა.

ნეიროენდოკრინული სისტემის რესტრუქტურიზაცია პუბერტატის დროს (პუბერტატი) ასევე ასოცირდება ჰომეოსტაზის ცვლილებებთან. თუმცა აღმასრულებელი ორგანოების (თირკმლების, ფილტვების) ფუნქციები ამ ასაკში აღწევს მაქსიმალურ სიმწიფეს, ამიტომ მძიმე სინდრომები ან ჰომეოსტაზის დაავადებები იშვიათია, მაგრამ უფრო ხშირად ვსაუბრობთ მეტაბოლიზმის კომპენსირებულ ცვლილებებზე, რომელთა აღმოჩენაც შესაძლებელია. ბიოქიმიური სისხლის ანალიზით. 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 სხვადასხვა ასაკობრივ პერიოდში შენარჩუნებულია მათი რეგულირების სისტემების სხვადასხვა ცვლის გამო. მაგალითად, არტერიული წნევის მდგრადობა ახალგაზრდა ასაკში შენარჩუნებულია 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 საიმედოობის 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 შენარჩუნებულია სისხლში შაქრის მუდმივი დონე, სისხლის pH, ოსმოსური წნევა, უჯრედის მემბრანის პოტენციალი და ა.შ.

ნეიროჰუმორული რეგულირების მექანიზმების ცვლილებები, ქსოვილების მგრძნობელობის მომატება 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 სიბერეში პათოლოგიური დარღვევების განვითარების ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი წინაპირობაა.

ამრიგად, ჰომეოსტაზი არის ინტეგრალური კონცეფცია, ფუნქციურად და მორფოლოგიურად გაერთიანებული 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 ფუნქცია არ არის მხოლოდ მოცემული წუთიანი მოცულობის შენარჩუნება და მისი განაწილება აუზებს შორის, არამედ წუთმოცულობის შეცვლა სხვადასხვა სიტუაციებში ქსოვილის საჭიროებების დინამიკის შესაბამისად.

სისხლის მთავარი ამოცანაა ჟანგბადის ტრანსპორტირება. ბევრი ქირურგიული პაციენტი განიცდის წუთში მოცულობის მკვეთრ ვარდნას, 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. რესპირატორული სისტემის ნორმალური ფუნქციაა არტერიულ სისხლში ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის მუდმივი დონის შენარჩუნება ფილტვის მიმოქცევაში ნორმალური სისხლძარღვთა წინააღმდეგობით და რესპირატორული მუშაობისთვის ენერგიის ჩვეულებრივი ხარჯვით.

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, ადამიანის სხეულის შიდა გარემოს მდგომარეობას დიდი 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, დაახლოებით 37 ° C სხეულის მუდმივი ტემპერატურის შენარჩუნების უნარი უზრუნველყოფს მეტაბოლური პროცესების სტაბილურობას, რადგან ყველა ბიოქიმიური რეაქცია, რომლებიც 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 შიდა 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 ნებისმიერი კონტროლის მთავარი მიზანი.

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 სოციალური მიზეზებით (ომი, მიწისძვრა და ა.შ.) გამოწვეული ავადმყოფობის ან ცხოვრების პირობების მკვეთრი გაუარესების გამო მნიშვნელოვნად ჩამორჩება ნორმალურად განვითარებულ თანატოლებს, ეს არ ნიშნავს, რომ ასეთი ჩამორჩენა ფატალურია და შეუქცევადი. თუ არასასურველი მოვლენების პერიოდი მთავრდება და ბავშვი იღებს განვითარების ადეკვატურ პირობებს, მაშინ როგორც ზრდის, ისე ფუნქციური განვითარების დონით, ის მალე ეწევა თანატოლებს და მომავალში მათგან მნიშვნელოვნად არ განსხვავდება. ამით აიხსნება ის ფაქტი, რომ ბავშვები, რომლებსაც ადრეულ ასაკში ჰქონდათ სერიოზული ავადმყოფობა, ხშირად იზრდებიან ჯანმრთელ და პროპორციულად აღნაგობის ზრდასრულებად. ჰომეორეზი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს როგორც ონტოგენეტიკური განვითარების მართვაში, ასევე 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, განლაგებას 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 სასიცოცხლო აქტივობის პროცესში 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. არც ინფორმაცია და არც ორგანიზმის ენერგეტიკული რესურსები არ იქნება საკმარისი ყველა პარამეტრის კონტროლის ასეთი რეჟიმისთვის. ამრიგად, სხეული შემოიფარგლება ყველაზე მნიშვნელოვანი ინდიკატორების შედარებით მცირე რაოდენობის მონიტორინგით, რომლებიც უნდა შენარჩუნდეს შედარებით მუდმივ დონეზე სხეულის უჯრედების დიდი უმრავლესობის კეთილდღეობისთვის. 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, ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის ნაწილობრივი დაძაბულობა ქსოვილებში.

დაავადება, როგორც ჰომეოსტაზის დარღვევების სიმპტომი ან შედეგი.ადამიანის თითქმის ყველა დაავადება დაკავშირებულია ჰომეოსტაზის დარღვევასთან. ასე, მაგალითად, მრავალი ინფექციური დაავადების დროს, ისევე როგორც ანთებითი პროცესების დროს, 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 რესპირატორული სისტემების გაუარესებასთან (გულისა და სისხლძარღვების დაავადებები, ბრონქოფილტვის სისტემის ანთებითი და ალერგიული დაზიანება და ა.შ.). 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 საშიში დაავადებები, რომლებიც იწვევს წყლის მარილის ჰომეოსტაზის დარღვევას, როგორიცაა ქოლერა, რომლის დროსაც ორგანიზმიდან დიდი რაოდენობით წყალი გამოიდევნება 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 შაქრისა და ნახშირწყლების სხვა წყაროების ჭარბი მოხმარება, 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 ორგანიზმის 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 ყველა შიდა, სტრუქტურული და ფუნქციური 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. 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. 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 კულმინაციური საზოგადოება 8000 სხვადასხვა სახეობით, რომელიც დაფიქსირდა 1983 წელს, ამოფრქვევის შედეგად მასზე სიცოცხლე ასი წლის შემდეგ. 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 მისი სპეციფიკური ეკოლოგიური ნიშის მიკროგარემოში მეტი ენერგია ინვესტირდება.

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

ასეთი ეკოსისტემები ქმნიან ჰეტერარქიებს, რომლებშიც ჰომეოსტაზი ერთ დონეზე 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 ძუძუმწოვრები.

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 სიცოცხლის შენარჩუნების უნარზე. ეს მოიცავს ისეთ პარამეტრებს, 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.

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 კიდევ ერთი ტიპი 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 გამოყოფენ შარდს და არეგულირებენ ორგანიზმში წყლისა და რიგ იონების დონეს.

ამ ორგანოებიდან ბევრი კონტროლდება ჰიპოთალამურ-ჰიპოფიზური სისტემის ჰორმონებით.

იხილეთ ასევე

კატეგორიები:

• ჰომეოსტაზის
• ღია სისტემები
• ფიზიოლოგიური პროცესები

ფონდი ვიკიმედია. 2010 წელი.

ჰომეოსტაზი არის პროცესი, რომელიც მიმდინარეობს ორგანიზმში დამოუკიდებლად და მიზნად ისახავს ადამიანის სისტემების მდგომარეობის სტაბილიზაციას, როდესაც იცვლება შინაგანი პირობები (ტემპერატურის ცვლილება, წნევა) ან გარე პირობები (კლიმატის ცვლილება, დროის ზონა). ეს სახელი შემოგვთავაზა ამერიკელმა ფიზიოლოგმა ქენონმა. შემდგომში, ჰომეოსტაზმა დაიწყო ეწოდოს ნებისმიერი სისტემის (მათ შორის გარემოს) უნარი შეინარჩუნოს შინაგანი მუდმივობა.

ჰომეოსტაზის კონცეფცია და მახასიათებლები

ვიკიპედია ახასიათებს ამ ტერმინს, როგორც გადარჩენის, ადაპტაციის და განვითარების სურვილს. იმისათვის, რომ ჰომეოსტაზი იყოს სწორი, საჭიროა ყველა ორგანოსა და სისტემის კოორდინირებული მუშაობა. ამ შემთხვევაში ადამიანში ყველა პარამეტრი ნორმალური იქნება. თუ ორგანიზმში რაიმე პარამეტრი არ არის მოწესრიგებულიეს ჰომეოსტაზის დარღვევაზე მიუთითებს.

ჰომეოსტაზის ძირითადი მახასიათებლები შემდეგია:

• სისტემის ახალ პირობებთან ადაპტაციის შესაძლებლობების ანალიზი;
• წონასწორობის შენარჩუნების სურვილი;
• ინდიკატორების რეგულირების შედეგების წინასწარ პროგნოზირების შეუძლებლობა.

კავშირი

უკუკავშირი არის ჰომეოსტაზის მოქმედების რეალური მექანიზმი. ამრიგად, სხეული რეაგირებს ნებისმიერ ცვლილებაზე. სხეული განუწყვეტლივ ფუნქციონირებს ადამიანის მთელი ცხოვრების განმავლობაში. თუმცა, ცალკეულ სისტემებს უნდა ჰქონდეთ დრო დასვენებისა და აღდგენისთვის. ამ პერიოდში ცალკეული ორგანოების მუშაობაანელებს ან საერთოდ ჩერდება. ამ პროცესს უკუკავშირი ჰქვია. მისი მაგალითია კუჭის მუშაობის შესვენება, როდესაც მასში საკვები არ შედის. საჭმლის მონელების ასეთი დარღვევა უზრუნველყოფს მჟავას წარმოების შეჩერებას ჰორმონების და ნერვული იმპულსების მოქმედების გამო.

ამ მექანიზმის ორი ტიპი არსებობს, რომელიც შემდგომში იქნება აღწერილი.

უარყოფითი გამოხმაურება

ამ ტიპის მექანიზმი ემყარება იმ ფაქტს, რომ სხეული რეაგირებს ცვლილებებზე, ცდილობს მათ მიმართოს საპირისპირო მიმართულებით. ანუ ისევ სტაბილურობისკენ ისწრაფვის. მაგალითად, თუ ორგანიზმში ნახშირორჟანგი გროვდება, ფილტვები უფრო აქტიურად იწყებენ მუშაობას, სუნთქვა აჩქარდება, რის გამოც ჭარბი ნახშირორჟანგი გამოიყოფა. და ასევე უარყოფითი გამოხმაურების წყალობით ტარდება თერმორეგულაცია, რის გამოც სხეული თავს არიდებს გადახურებას ან ჰიპოთერმიას.

დადებითი გამოხმაურება

ეს მექანიზმი პირდაპირ საპირისპიროა წინა. მისი მოქმედების შემთხვევაში ცვლადის ცვლილებას მხოლოდ მექანიზმი აძლიერებს, რომელიც ორგანიზმს წონასწორობიდან გამოჰყავს. ეს საკმაოდ იშვიათი და ნაკლებად სასურველი პროცესია. ამის მაგალითია ნერვებში ელექტრული პოტენციალის არსებობა., რაც მოქმედების შემცირების ნაცვლად იწვევს მის გაზრდას.

თუმცა, ამ მექანიზმის წყალობით ხდება განვითარება და გადასვლა ახალ მდგომარეობებზე, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის ასევე აუცილებელია სიცოცხლისთვის.

რა პარამეტრებს არეგულირებს ჰომეოსტაზი?

იმისდა მიუხედავად, რომ სხეული მუდმივად ცდილობს შეინარჩუნოს სიცოცხლისთვის მნიშვნელოვანი პარამეტრების მნიშვნელობები, ისინი ყოველთვის არ არის სტაბილური. სხეულის ტემპერატურა მაინც შეიცვლება მცირე დიაპაზონში, ისევე როგორც გულისცემა ან არტერიული წნევა. ჰომეოსტაზის ამოცანაა ღირებულებების ამ დიაპაზონის შენარჩუნება, ასევე ორგანიზმის ფუნქციონირებაში დახმარება.

ჰომეოსტაზის მაგალითებია თირკმელების, საოფლე ჯირკვლების, კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის მიერ ნარჩენი პროდუქტების გამოყოფა ადამიანის ორგანიზმიდან, აგრეთვე ნივთიერებათა ცვლის დამოკიდებულება დიეტაზე. ცოტა მეტი რეგულირებადი პარამეტრების შესახებ მოგვიანებით იქნება განხილული.

Სხეულის ტემპერატურა

ჰომეოსტაზის ყველაზე ნათელი და მარტივი მაგალითია სხეულის ნორმალური ტემპერატურის შენარჩუნება. სხეულის გადახურების თავიდან აცილება შესაძლებელია ოფლიანობით. ნორმალური ტემპერატურის დიაპაზონი 36-დან 37 გრადუსამდეა. ამ მნიშვნელობების მატება შეიძლება გამოწვეული იყოს ანთებითი პროცესებით, ჰორმონალური და მეტაბოლური დარღვევებით ან ნებისმიერი დაავადებით.

თავის ტვინის ის ნაწილი, რომელსაც ჰიპოთალამუსი ეწოდება, პასუხისმგებელია სხეულის ტემპერატურის კონტროლზე. არის სიგნალები ტემპერატურული რეჟიმის უკმარისობის შესახებ, რაც ასევე შეიძლება გამოიხატოს აჩქარებულ სუნთქვაში, შაქრის რაოდენობის მატებაში, ნივთიერებათა ცვლის არაჯანსაღ აჩქარებაში. ყოველივე ეს იწვევს ლეთარგიას, ორგანოების აქტივობის დაქვეითებას, რის შემდეგაც სისტემები იწყებენ ზომების მიღებას ტემპერატურის მაჩვენებლების დასარეგულირებლად. სხეულის თერმორეგულაციის პასუხის მარტივი მაგალითია ოფლიანობა..

აღსანიშნავია, რომ ეს პროცესი ასევე მუშაობს სხეულის ტემპერატურის გადაჭარბებული დაქვეითებით. ასე რომ, სხეულს შეუძლია გახურდეს ცხიმების დაშლის გამო, რომელშიც სითბო გამოიყოფა.

წყალ-მარილის ბალანსი

წყალი აუცილებელია ორგანიზმისთვის და ეს ყველამ კარგად იცის. არსებობს სითხის ყოველდღიური მიღების ნორმაც კი, 2 ლიტრის ოდენობით. ფაქტობრივად, თითოეულ ორგანიზმს სჭირდება წყლის საკუთარი რაოდენობა და ზოგისთვის ის შეიძლება გადააჭარბოს საშუალო მნიშვნელობას, ზოგისთვის კი ვერ მიაღწიოს მას. თუმცა, რამდენი წყალიც არ უნდა დალიოს ადამიანმა, ორგანიზმი მთელ ზედმეტ სითხეს ვერ დააგროვებს. წყალი საჭირო დონეზე დარჩება, ხოლო მთელი ჭარბი გამოიყოფა ორგანიზმიდან თირკმელების მიერ განხორციელებული ოსმორეგულაციის გამო.

სისხლის ჰომეოსტაზი

ანალოგიურად რეგულირდება შაქრის, კერძოდ, გლუკოზის რაოდენობა, რომელიც სისხლის მნიშვნელოვანი ელემენტია. ადამიანი ვერ იქნება სრულიად ჯანმრთელი, თუ შაქრის დონე ნორმალურისგან შორს არის. ეს მაჩვენებელი რეგულირდება პანკრეასის და ღვიძლის ფუნქციონირებით. იმ შემთხვევაში, როდესაც გლუკოზის დონე აღემატება ნორმას, მოქმედებს პანკრეასი, რომელშიც წარმოიქმნება ინსულინი და გლუკაგონი. თუ შაქრის რაოდენობა ძალიან დაიკლებს, სისხლიდან გლიკოგენი მასში ღვიძლის დახმარებით მუშავდება.

ნორმალური წნევა

ჰომეოსტაზი ასევე პასუხისმგებელია ორგანიზმში ნორმალურ არტერიულ წნევაზე. თუ ის გატეხილია, ამის შესახებ სიგნალები გულიდან ტვინში მოვა. ტვინი რეაგირებს პრობლემაზე და იმპულსების დახმარებით ეხმარება გულს მაღალი წნევის შემცირებაში.

ჰომეოსტაზის განმარტება ახასიათებს არა მხოლოდ ერთი ორგანიზმის სისტემების სწორ ფუნქციონირებას, არამედ შეიძლება გავრცელდეს მთელ პოპულაციაზეც. აქედან გამომდინარე, არსებობს ჰომეოსტაზის ტიპებიაღწერილია ქვემოთ.

ეკოლოგიური ჰომეოსტაზი

ეს სახეობა იმყოფება საზოგადოებაში, რომელიც უზრუნველყოფილია აუცილებელი საცხოვრებელი პირობებით. ის წარმოიქმნება დადებითი უკუკავშირის მექანიზმის მოქმედებით, როდესაც ორგანიზმები, რომლებიც იწყებენ ეკოსისტემაში დასახლებას, სწრაფად მრავლდებიან, რითაც იზრდება მათი რიცხვი. მაგრამ ასეთმა სწრაფმა დასახლებამ შეიძლება გამოიწვიოს ახალი სახეობის კიდევ უფრო სწრაფი განადგურება ეპიდემიის შემთხვევაში ან პირობების შეცვლა ნაკლებად ხელსაყრელზე. ასე რომ, ორგანიზმებს ადაპტაცია სჭირდებათდა სტაბილიზაცია, რაც გამოწვეულია უარყოფითი გამოხმაურებით. ამრიგად, მოსახლეობის რაოდენობა მცირდება, მაგრამ ისინი უფრო ადაპტირებულნი ხდებიან.

ბიოლოგიური ჰომეოსტაზი

ეს ტიპი დამახასიათებელია იმ პირებისთვის, რომელთა სხეული ცდილობს შეინარჩუნოს შინაგანი წონასწორობა, კერძოდ, სისხლის, უჯრედშორისი ნივთიერების და სხვა სითხეების შემადგენლობისა და რაოდენობის რეგულირებით, რომლებიც აუცილებელია სხეულის ნორმალური ფუნქციონირებისთვის. ამავდროულად, ჰომეოსტაზი ყოველთვის არ ავალდებულებს პარამეტრების მუდმივ შენარჩუნებას, ზოგჯერ ის მიიღწევა სხეულის ცვალებად პირობებთან ადაპტაციით და ადაპტაციით. ამ განსხვავების გამო, ორგანიზმები იყოფა ორ ტიპად:

• კონფორმაციული - ისინი, ვინც ცდილობენ შეინარჩუნონ ფასეულობები (მაგალითად, თბილი სისხლიანი ცხოველები, რომელთა სხეულის ტემპერატურა მეტ-ნაკლებად მუდმივი უნდა იყოს);
• მარეგულირებელი, რომელიც ადაპტირდება (ცივსისხლიანი, პირობების მიხედვით განსხვავებული ტემპერატურის მქონე).

ამავდროულად, თითოეული ორგანიზმის ჰომეოსტაზი მიმართულია ხარჯების კომპენსაციისკენ. თუ თბილსისხლიანი ცხოველები არ იცვლიან ცხოვრების წესს გარემოს ტემპერატურის დაწევისას, მაშინ ცივსისხლიანი ცხოველები ხდებიან ლეთარგიულები და პასიურები, რათა არ დახარჯონ ენერგია.

გარდა ამისა, ბიოლოგიური ჰომეოსტაზი მოიცავს შემდეგ ქვესახეობებს:

• უჯრედული ჰომეოსტაზი მიზნად ისახავს ციტოპლაზმის სტრუქტურისა და ფერმენტების აქტივობის შეცვლას, აგრეთვე ქსოვილებისა და ორგანოების რეგენერაციას;
• ორგანიზმში ჰომეოსტაზი უზრუნველყოფილია ტემპერატურის მაჩვენებლების რეგულირებით, სიცოცხლისთვის აუცილებელი ნივთიერებების კონცენტრაციით და ნარჩენების მოცილებით.

სხვა ტიპები

ბიოლოგიასა და მედიცინაში გამოყენების გარდატერმინმა სხვა სფეროებშიც ჰპოვა გამოყენება.

ჰომეოსტაზის შენარჩუნება

ჰომეოსტაზი შენარჩუნებულია სხეულში ეგრეთ წოდებული სენსორების არსებობის გამო, რომლებიც ტვინში აგზავნიან იმპულსებს, რომლებიც შეიცავს ინფორმაციას წნევისა და სხეულის ტემპერატურის, წყალ-მარილის ბალანსის, სისხლის შემადგენლობის და ნორმალური ცხოვრებისათვის მნიშვნელოვანი სხვა პარამეტრების შესახებ. როგორც კი ზოგიერთი მნიშვნელობები ნორმიდან გადახვევას დაიწყებს, ამის შესახებ სიგნალი შედის ტვინში და სხეული იწყებს მისი შესრულების რეგულირებას.

ეს რთული კორექტირების მექანიზმისიცოცხლისთვის წარმოუდგენლად მნიშვნელოვანი. ადამიანის ნორმალური მდგომარეობა შენარჩუნებულია ორგანიზმში ქიმიკატებისა და ელემენტების სწორი თანაფარდობით. მჟავები და ტუტეები აუცილებელია საჭმლის მომნელებელი სისტემის და სხვა ორგანოების სტაბილური ფუნქციონირებისთვის.

კალციუმი არის ძალიან მნიშვნელოვანი სტრუქტურული მასალა, რომლის სწორი რაოდენობის გარეშე ადამიანს არ ექნება ჯანსაღი ძვლები და კბილები. ჟანგბადი აუცილებელია სუნთქვისთვის.

ტოქსინებს შეუძლიათ ხელი შეუშალონ სხეულის გლუვ ფუნქციონირებას. მაგრამ იმისათვის, რომ ჯანმრთელობა არ დაზიანდეს, ისინი გამოიყოფა შარდსასქესო სისტემის მუშაობის გამო.

ჰომეოსტაზი მუშაობს ადამიანის ძალისხმევის გარეშე. თუ ორგანიზმი ჯანმრთელია, ორგანიზმი ყველა პროცესს თვითრეგულირებს. თუ ადამიანი ცხელა, სისხლძარღვები ფართოვდება, რაც გამოიხატება კანის სიწითლით. თუ ცივა - კანკალია. სტიმულებზე ორგანიზმის ასეთი რეაქციების წყალობით, ადამიანის ჯანმრთელობა შენარჩუნებულია სწორ დონეზე.

ჰომეოსტაზი (ბერძნ. homoios - იგივე, მსგავსი, stasis - 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. ამრიგად, ერთ-ერთი პარამეტრის დაქვეითებას იპყრობს შესაბამისი რეცეპტორი, საიდანაც იმპულსები იგზავნება ტვინის ამა თუ იმ სტრუქტურაში, რომლის ბრძანებით ავტონომიური ნერვული სისტემა ჩართავს რთულ მექანიზმებს მომხდარი ცვლილებების გასათანაბრებლად. ტვინი იყენებს ორ ძირითად სისტემას ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად: ავტონომიური და ენდოკრინული. შეგახსენებთ, რომ ავტონომიური ნერვული სისტემის მთავარი ფუნქციაა სხეულის შიდა გარემოს მუდმივობის შენარჩუნება, რაც 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

2. სასწავლო მიზნები:

იცოდე ჰომეოსტაზის არსი, ჰომეოსტაზის შენარჩუნების ფიზიოლოგიური მექანიზმები, ჰომეოსტაზის რეგულირების საფუძვლები.

ჰომეოსტაზის ძირითადი ტიპების შესწავლა. იცოდე ჰომეოსტაზის ასაკთან დაკავშირებული მახასიათებლები

3. კითხვები ამ თემის დაუფლებისთვის თვითმომზადებისთვის:

1) ჰომეოსტაზის ცნების განმარტება

2) ჰომეოსტაზის სახეები.

3) გენეტიკური ჰომეოსტაზი

4) სტრუქტურული ჰომეოსტაზი

5) სხეულის შინაგანი გარემოს ჰომეოსტაზი

6) იმუნოლოგიური ჰომეოსტაზი

7) ჰომეოსტაზის რეგულირების მექანიზმები: ნეიროჰუმორული და ენდოკრინული.

8) ჰომეოსტაზის ჰორმონალური რეგულირება.

9) ჰომეოსტაზის რეგულაციაში ჩართული ორგანოები

10) ჰომეოსტატიკური რეაქციების ზოგადი პრინციპი

11) ჰომეოსტაზის სახეობრივი სპეციფიკა.

12) ჰომეოსტაზის ასაკთან დაკავშირებული თავისებურებები

13) პათოლოგიური პროცესები, რომლებსაც თან ახლავს ჰომეოსტაზის დარღვევა.

14) ორგანიზმის ჰომეოსტაზის კორექცია ექიმის მთავარი ამოცანაა.

__________________________________________________________________

4. გაკვეთილის ტიპი:კლასგარეშე

5. გაკვეთილის ხანგრძლივობა- 3 საათი.

6. აღჭურვილობა.ელექტრონული პრეზენტაცია "ლექციები ბიოლოგიაზე", ცხრილები, დუმები

ჰომეოსტაზის(გრ. homoios - თანაბარი, stasis - მდგომარეობა) - ორგანიზმის თვისება შეინარჩუნოს შინაგანი გარემოს მუდმივობა და მისი თანდაყოლილი ორგანიზაციის ძირითადი მახასიათებლები, მიუხედავად გარე გარემოს პარამეტრების ცვალებადობისა და შინაგანი შემაშფოთებელი მოქმედებისა. ფაქტორები.

თითოეული ინდივიდის ჰომეოსტაზი სპეციფიკურია და განისაზღვრება მისი გენოტიპით.

სხეული ღია დინამიური სისტემაა. ორგანიზმში დაფიქსირებული ნივთიერებებისა და ენერგიის ნაკადი განსაზღვრავს თვითგანახლებას და თვითრეპროდუქციას ყველა დონეზე მოლეკულურიდან ორგანიზმის და პოპულაციისკენ.

საკვებთან, წყალთან მეტაბოლიზმის პროცესში, გაზის გაცვლის დროს ორგანიზმში გარემოდან შემოდის სხვადასხვა ქიმიური ნაერთები, რომლებიც გარდაქმნების შემდეგ აიგივებენ ორგანიზმის ქიმიურ შემადგენლობას და შედის მის მორფოლოგიურ სტრუქტურებში. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, აბსორბირებული ნივთიერებები ნადგურდება, გამოიყოფა ენერგია და განადგურებული მოლეკულა იცვლება ახლით, სხეულის სტრუქტურული კომპონენტების მთლიანობის დარღვევის გარეშე.

ორგანიზმები მუდმივად ცვალებად გარემოში იმყოფებიან, ამის მიუხედავად, ძირითადი ფიზიოლოგიური მაჩვენებლები განაგრძობს გარკვეულ პარამეტრებში შესრულებას და ორგანიზმი დიდხანს ინარჩუნებს ჯანმრთელობის სტაბილურ მდგომარეობას თვითრეგულირების პროცესების წყალობით.

ამრიგად, ჰომეოსტაზის კონცეფცია არ არის დაკავშირებული პროცესების სტაბილურობასთან. შიდა და გარე ფაქტორების მოქმედების საპასუხოდ, ფიზიოლოგიურ პარამეტრებში გარკვეული ცვლილება ხდება და მარეგულირებელი სისტემების ჩართვა უზრუნველყოფს შიდა გარემოს შედარებითი მუდმივობის შენარჩუნებას. მარეგულირებელი ჰომეოსტატიკური მექანიზმები ფუნქციონირებს უჯრედულ, ორგანოს, ორგანიზმის და ზედმეტად ორგანიზმის დონეზე.

ევოლუციური თვალსაზრისით, ჰომეოსტაზი არის ორგანიზმის მემკვიდრეობით ფიქსირებული ადაპტაცია ნორმალურ გარემო პირობებთან.

არსებობს ჰომეოსტაზის შემდეგი ძირითადი ტიპები:

1) გენეტიკური

2) სტრუქტურული

3) შიდა გარემოს თხევადი ნაწილის ჰომეოსტაზი (სისხლი, ლიმფა, ინტერსტიციული სითხე)

4) იმუნოლოგიური.

გენეტიკური ჰომეოსტაზი- გენეტიკური სტაბილურობის შენარჩუნება დნმ-ის ფიზიკურ-ქიმიური ობლიგაციების სიძლიერისა და დაზიანების შემდეგ მისი აღდგენის უნარის გამო (დნმ-ის შეკეთება). თვითგამრავლება ცოცხალი ადამიანის ფუნდამენტური თვისებაა, ის ეფუძნება დნმ-ის რედუპლიკაციის პროცესს. ამ პროცესის მექანიზმი, რომელშიც დნმ-ის ახალი ჯაჭვი აგებულია მკაცრად ავსებს ორი ძველი ჯაჭვის თითოეული შემადგენელი მოლეკულის გარშემო, ოპტიმალურია ზუსტი ინფორმაციის გადაცემისთვის. ამ პროცესის სიზუსტე მაღალია, მაგრამ გამეორების შეცდომები მაინც შეიძლება მოხდეს. დნმ-ის მოლეკულების სტრუქტურის დარღვევა ასევე შეიძლება მოხდეს მის პირველად ჯაჭვებში რედუპლიკაციის გათვალისწინების გარეშე მუტაგენური ფაქტორების გავლენის ქვეშ. უმეტეს შემთხვევაში, უჯრედის გენომი აღდგება, დაზიანება გამოსწორებულია, გამოსწორების გამო. როდესაც აღდგენითი მექანიზმები ზიანდება, გენეტიკური ჰომეოსტაზი ირღვევა როგორც უჯრედულ, ისე ორგანიზმის დონეზე.

გენეტიკური ჰომეოსტაზის შენარჩუნების მნიშვნელოვანი მექანიზმია სომატური უჯრედების დიპლოიდური მდგომარეობა ევკარიოტებში. დიპლოიდური უჯრედები უფრო სტაბილურია ფუნქციონირებაში, რადგან მათში ორი გენეტიკური პროგრამის არსებობა ზრდის გენოტიპის სანდოობას. გენოტიპის რთული სისტემის სტაბილიზაციას უზრუნველყოფს პოლიმერიზაციის ფენომენი და გენის ურთიერთქმედების სხვა ტიპები. მარეგულირებელი გენები, რომლებიც აკონტროლებენ ოპერონების აქტივობას, მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ ჰომეოსტაზის პროცესში.

სტრუქტურული ჰომეოსტაზი- ეს არის მორფოლოგიური ორგანიზაციის მუდმივობა ბიოლოგიური სისტემების ყველა დონეზე. მიზანშეწონილია გამოვყოთ უჯრედის, ქსოვილის, ორგანოს, სხეულის სისტემების ჰომეოსტაზი. ფუძემდებლური სტრუქტურების ჰომეოსტაზი უზრუნველყოფს უმაღლესი სტრუქტურების მორფოლოგიურ მუდმივობას და არის მათი სასიცოცხლო აქტივობის საფუძველი.

უჯრედი, როგორც რთული ბიოლოგიური სისტემა, თანდაყოლილია თვითრეგულაციისთვის. უჯრედული გარემოს ჰომეოსტაზის დამყარებას უზრუნველყოფს მემბრანული სისტემები, რომლებიც დაკავშირებულია ბიოენერგეტიკულ პროცესებთან და უჯრედში და უჯრედში ნივთიერებების ტრანსპორტირების რეგულირებასთან. უჯრედში განუწყვეტლივ მიმდინარეობს ორგანელების ცვლილებისა და აღდგენის პროცესები, თავად უჯრედები ნადგურდება და აღდგება. უჯრედშიდა სტრუქტურების, უჯრედების, ქსოვილების, ორგანოების აღდგენა ორგანიზმის სიცოცხლის განმავლობაში ხდება ფიზიოლოგიური რეგენერაციის გამო. სტრუქტურების აღდგენა დაზიანების შემდეგ - რეპარაციული რეგენერაცია.

შიდა გარემოს თხევადი ნაწილის ჰომეოსტაზი- სისხლის შემადგენლობის, ლიმფის, ქსოვილის სითხის, ოსმოსური წნევის მუდმივობა, ელექტროლიტების საერთო კონცენტრაცია და ცალკეული იონების კონცენტრაცია, სისხლში საკვები ნივთიერებების შემცველობა და ა.შ. ეს მაჩვენებლები, თუნდაც გარემო პირობების მნიშვნელოვანი ცვლილებებით, შენარჩუნებულია გარკვეულ დონეზე, რთული მექანიზმების წყალობით.

მაგალითად, სხეულის შიდა გარემოს ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფიზიკურ-ქიმიური პარამეტრი არის მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი. წყალბადისა და ჰიდროქსიდის იონების თანაფარდობა შიდა გარემოში დამოკიდებულია სხეულის სითხეებში (სისხლი, ლიმფა, ქსოვილის სითხე) მჟავების - პროტონის დონორებისა და ბუფერული ბაზების - პროტონის მიმღებების შემცველობაზე. ჩვეულებრივ, გარემოს აქტიური რეაქცია ფასდება H+ იონით. pH (წყალბადის იონების კონცენტრაცია სისხლში) ერთ-ერთი სტაბილური ფიზიოლოგიური მაჩვენებელია და ადამიანებში იცვლება ვიწრო ფარგლებში - 7,32-დან 7,45-მდე. წყალბადისა და ჰიდროქსილის იონების თანაფარდობაზე დიდწილად არის დამოკიდებული რიგი ფერმენტების აქტივობა, მემბრანის გამტარიანობა, ცილის სინთეზის პროცესები და ა.შ.

სხეულს აქვს სხვადასხვა მექანიზმი, რომელიც უზრუნველყოფს მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის შენარჩუნებას. პირველ რიგში, ეს არის სისხლისა და ქსოვილების ბუფერული სისტემები (კარბონატი, ფოსფატის ბუფერები, ქსოვილის ცილები). ჰემოგლობინს აქვს ბუფერული თვისებებიც, ის აკავშირებს ნახშირორჟანგს და ხელს უშლის მის დაგროვებას სისხლში. თირკმელების აქტივობა ასევე ხელს უწყობს წყალბადის იონების ნორმალური კონცენტრაციის შენარჩუნებას, ვინაიდან მჟავე მეტაბოლიტების მნიშვნელოვანი რაოდენობა გამოიყოფა შარდში. თუ ეს მექანიზმები არასაკმარისია, სისხლში ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია იზრდება, pH-ის გარკვეული გადანაცვლება ხდება მჟავე მხარეს. ამ შემთხვევაში აღგზნებულია რესპირატორული ცენტრი, ძლიერდება ფილტვის ვენტილაცია, რაც იწვევს ნახშირორჟანგის შემცველობის შემცირებას და წყალბადის იონების კონცენტრაციის ნორმალიზებას.

ქსოვილების მგრძნობელობა შიდა გარემოში ცვლილებების მიმართ განსხვავებულია. ასე რომ, ნორმიდან 0,1-იანი pH-ის ცვლა ამა თუ იმ მიმართულებით იწვევს გულის აქტივობის მნიშვნელოვან დარღვევას, ხოლო 0,3-ის გადახრა სიცოცხლისთვის საშიშია. ნერვული სისტემა განსაკუთრებით მგრძნობიარეა ჟანგბადის დაბალი დონის მიმართ. ძუძუმწოვრებისთვის საშიშია კალციუმის იონების კონცენტრაციის 30%-ზე მეტი მერყეობა და ა.შ.

იმუნოლოგიური ჰომეოსტაზი- ორგანიზმის შიდა გარემოს მუდმივობის შენარჩუნება ინდივიდის ანტიგენური ინდივიდუალობის შენარჩუნებით. იმუნიტეტი გაგებულია, როგორც სხეულის დაცვა ცოცხალი სხეულებისა და გენეტიკურად უცხო ინფორმაციის ნიშნების შემცველი ნივთიერებებისგან (Petrov, 1968).

ბაქტერიები, ვირუსები, პროტოზოები, ჰელმინთები, ცილები, უჯრედები, მათ შორის თავად ორგანიზმის შეცვლილი უჯრედები, ატარებენ უცხო გენეტიკურ ინფორმაციას. ყველა ეს ფაქტორი ანტიგენია. ანტიგენები არის ნივთიერებები, რომლებსაც ორგანიზმში შეყვანისას შეუძლიათ გამოიწვიონ ანტისხეულები ან იმუნური პასუხის სხვა ფორმა. ანტიგენები ძალიან მრავალფეროვანია, ყველაზე ხშირად ისინი ცილებია, მაგრამ ეს ასევე არის ლიპოპოლისაქარიდების, ნუკლეინის მჟავების დიდი მოლეკულები. არაორგანული ნაერთები (მარილები, მჟავები), მარტივი ორგანული ნაერთები (ნახშირწყლები, ამინომჟავები) არ შეიძლება იყოს ანტიგენები, რადგან არ აქვს სპეციფიკა. ავსტრალიელმა მეცნიერმა ფ.ბერნეტმა (1961) ჩამოაყალიბა პოზიცია, რომ იმუნური სისტემის მთავარი მნიშვნელობა არის „საკუთარი“ და „უცხოს“ აღიარება, ე.ი. შინაგანი გარემოს მუდმივობის შენარჩუნებაში – ჰომეოსტაზი.

იმუნურ სისტემას აქვს ცენტრალური (წითელი ძვლის ტვინი, თიმუსის ჯირკვალი) და პერიფერიული (ელენთა, ლიმფური კვანძები). დამცავ რეაქციას ახორციელებენ ამ ორგანოებში წარმოქმნილი ლიმფოციტები. B ტიპის ლიმფოციტები, როდესაც ისინი ხვდებიან უცხო ანტიგენებს, დიფერენცირდებიან პლაზმურ უჯრედებად, რომლებიც გამოყოფენ სპეციფიკურ ცილებს, იმუნოგლობულინებს (ანტისხეულებს). ეს ანტისხეულები, რომლებიც აკავშირებენ ანტიგენს, ანეიტრალებენ მათ. ამ რეაქციას ჰუმორული იმუნიტეტი ეწოდება.

T- ტიპის ლიმფოციტები უზრუნველყოფენ უჯრედულ იმუნიტეტს უცხო უჯრედების განადგურებით, როგორიცაა ტრანსპლანტაციის უარყოფა და საკუთარი სხეულის მუტაციური უჯრედები. F.Burnet-ის (1971) მიერ მოწოდებული გამოთვლებით, ადამიანის გამყოფი უჯრედების ყოველ გენეტიკურ ცვლილებაში ერთი დღის განმავლობაში გროვდება დაახლოებით 10 - 6 სპონტანური მუტაცია, ე.ი. უჯრედულ და მოლეკულურ დონეზე მუდმივად მიმდინარეობს პროცესები, რომლებიც არღვევს ჰომეოსტაზს. T-ლიმფოციტები ცნობენ და ანადგურებენ საკუთარი სხეულის მუტანტ უჯრედებს, რითაც უზრუნველყოფენ იმუნური მეთვალყურეობის ფუნქციას.

იმუნური სისტემა აკონტროლებს ორგანიზმის გენეტიკურ მუდმივობას. ეს სისტემა, რომელიც შედგება ანატომიურად გამოყოფილი ორგანოებისგან, წარმოადგენს ფუნქციურ ერთიანობას. იმუნური თავდაცვის თვისებამ მიაღწია უმაღლეს განვითარებას ფრინველებსა და ძუძუმწოვრებში.

ჰომეოსტაზის რეგულირებახორციელდება შემდეგი ორგანოებისა და სისტემების მიერ (სურ. 91):

1) ცენტრალური ნერვული სისტემა;

2) ნეიროენდოკრინული სისტემა, რომელიც მოიცავს ჰიპოთალამუსს, ჰიპოფიზის ჯირკვალს, პერიფერიულ ენდოკრინულ ჯირკვლებს;

3) დიფუზური ენდოკრინული სისტემა (DES), წარმოდგენილია ენდოკრინული უჯრედებით, რომლებიც მდებარეობს თითქმის ყველა ქსოვილსა და ორგანოში (გული, ფილტვები, კუჭ-ნაწლავის ტრაქტი, თირკმელები, ღვიძლი, კანი და ა.შ.). DES უჯრედების უმეტესი ნაწილი (75%) კონცენტრირებულია საჭმლის მომნელებელი სისტემის ეპითელიუმში.

ახლა ცნობილია, რომ მთელი რიგი ჰორმონები ერთდროულად იმყოფება ცენტრალურ ნერვულ სტრუქტურებში და კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ენდოკრინულ უჯრედებში. ასე რომ, ჰორმონები ენკეფალინი და ენდორფინები გვხვდება პანკრეასის და კუჭის ნერვულ უჯრედებში და ენდოკრინულ უჯრედებში. ქოლეცისტოკინინი აღმოჩენილია ტვინში და თორმეტგოჯა ნაწლავში. ასეთმა ფაქტებმა საფუძველი მისცა ჰიპოთეზის შექმნას ქიმიური ინფორმაციის უჯრედების ერთიანი სისტემის სხეულში არსებობის შესახებ. ნერვული რეგულირების თავისებურება არის რეაქციის დაწყების სიჩქარე და მისი ეფექტი ვლინდება უშუალოდ იმ ადგილას, სადაც შესაბამისი ნერვის გასწვრივ სიგნალი მოდის; რეაქცია ხანმოკლეა.

ენდოკრინულ სისტემაში მარეგულირებელი ზემოქმედება დაკავშირებულია მთელ სხეულში სისხლით გადატანილი ჰორმონების მოქმედებასთან; მოქმედების ეფექტი ხანგრძლივია და არ გააჩნია ადგილობრივი ხასიათი.

რეგულირების ნერვული და ენდოკრინული მექანიზმების გაერთიანება ხდება ჰიპოთალამუსში. ზოგადი ნეიროენდოკრინული სისტემა იძლევა კომპლექსურ ჰომეოსტაზურ რეაქციებს, რომლებიც დაკავშირებულია სხეულის ვისცერული ფუნქციების რეგულირებასთან.

ჰიპოთალამუსს ასევე აქვს ჯირკვლის ფუნქციები, რომლებიც აწარმოებენ ნეიროჰორმონებს. ნეიროჰორმონები, რომლებიც ხვდებიან ჰიპოფიზის ჯირკვლის წინა წილში სისხლით, არეგულირებენ ჰიპოფიზის ტროპიკული ჰორმონების გამოყოფას. ტროპიკული ჰორმონები უშუალოდ არეგულირებენ ენდოკრინული ჯირკვლების მუშაობას. მაგალითად, ფარისებრი ჯირკვლის მასტიმულირებელი ჰორმონი ჰიპოფიზიდან ასტიმულირებს ფარისებრ ჯირკვალს სისხლში ფარისებრი ჯირკვლის ჰორმონის დონის გაზრდით. როდესაც ჰორმონის კონცენტრაცია მოცემული ორგანიზმისთვის ნორმაზე მაღლა იწევს, ჰიპოფიზის ჯირკვლის ფარისებრი ჯირკვლის მასტიმულირებელი ფუნქცია ინჰიბირდება და ფარისებრი ჯირკვლის აქტივობა სუსტდება. ამრიგად, ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად აუცილებელია ჯირკვლის ფუნქციური აქტივობის დაბალანსება მოცირკულირე სისხლში ჰორმონის კონცენტრაციასთან.

ამ მაგალითში ნაჩვენებია ჰომეოსტატიკური რეაქციების ზოგადი პრინციპი: გადახრა საწყისი დონიდან --- სიგნალი --- მარეგულირებელი მექანიზმების გააქტიურება უკუკავშირის პრინციპით --- ცვლილების კორექტირება (ნორმალიზაცია).

ზოგიერთი ენდოკრინული ჯირკვალი პირდაპირ არ არის დამოკიდებული ჰიპოფიზის ჯირკვალზე. ეს არის პანკრეასის კუნძულები, რომლებიც გამოიმუშავებენ ინსულინს და გლუკაგონს, თირკმელზედა ჯირკვლის მედულას, ფიჭვის ჯირკვალს, თიმუსს და პარათირეოიდულ ჯირკვლებს.

თიმუსი განსაკუთრებულ ადგილს იკავებს ენდოკრინულ სისტემაში. ის გამოიმუშავებს ჰორმონის მსგავს ნივთიერებებს, რომლებიც ასტიმულირებენ T- ლიმფოციტების წარმოქმნას და მყარდება კავშირი იმუნურ და ენდოკრინულ მექანიზმებს შორის.

ჰომეოსტაზის შენარჩუნების უნარი არის ცოცხალი სისტემის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისება, რომელიც იმყოფება გარემო პირობებთან დინამიურ წონასწორობაში. ჰომეოსტაზის შენარჩუნების უნარი არ არის ერთნაირი სხვადასხვა სახეობებში, ის მაღალია მაღალ ცხოველებსა და ადამიანებში, რომლებსაც აქვთ რეგულირების რთული ნერვული, ენდოკრინული და იმუნური მექანიზმები.

ონტოგენეზის დროს ყოველი ასაკობრივი პერიოდი ხასიათდება მეტაბოლიზმის, ენერგიისა და ჰომეოსტაზის მექანიზმების თავისებურებებით. ბავშვის ორგანიზმში ასიმილაციის პროცესები ჭარბობს დისიმილაციას, რაც იწვევს ზრდას, სხეულის წონის მატებას, ჰომეოსტაზის მექანიზმები ჯერ კიდევ არ არის მომწიფებული, რაც კვალს ტოვებს როგორც ფიზიოლოგიურ, ასევე პათოლოგიურ პროცესებზე.

ასაკთან ერთად უმჯობესდება მეტაბოლური პროცესები, მარეგულირებელი მექანიზმები. ზრდასრულ ასაკში ასიმილაციისა და დისიმილაციის პროცესები, ჰომეოსტაზის ნორმალიზაციის სისტემა უზრუნველყოფს კომპენსაციას. ასაკთან ერთად მცირდება მეტაბოლური პროცესების ინტენსივობა, სუსტდება მარეგულირებელი მექანიზმების სანდოობა, ქრება რიგი ორგანოების ფუნქცია და ამავდროულად ვითარდება ახალი სპეციფიკური მექანიზმები, რომლებიც ხელს უწყობენ ფარდობითი ჰომეოსტაზის შენარჩუნებას. ეს გამოიხატება, კერძოდ, ქსოვილების მგრძნობელობის მატებაში ჰორმონების მოქმედების მიმართ, ნერვული გავლენის შესუსტებასთან ერთად. ამ პერიოდში ადაპტაციური თვისებები სუსტდება, შესაბამისად, დატვირთვის მატებამ და სტრესულმა პირობებმა შეიძლება ადვილად დაარღვიოს ჰომეოსტატიკური მექანიზმები და ხშირად გახდეს პათოლოგიური მდგომარეობის მიზეზი.

ამ შაბლონების ცოდნა აუცილებელია მომავალი ექიმისთვის, ვინაიდან დაავადება ადამიანში ჰომეოსტაზის აღდგენის მექანიზმებისა და გზების დარღვევის შედეგია.

ჰომეოსტაზი - სხეულის შიდა გარემოს შენარჩუნება

ჩვენს ირგვლივ სამყარო მუდმივად იცვლება. ზამთრის ქარები გვაიძულებს ჩავიცვათ თბილი ტანსაცმელი და ხელთათმანები, ცენტრალური გათბობა კი გვაიძულებს, გავიხადოთ ისინი. ზაფხულის მზე ამცირებს სითბოს შეკავების აუცილებლობას, ყოველ შემთხვევაში, სანამ ეფექტური კონდიციონერი არ გააკეთებს საპირისპიროს. და მაინც, განურჩევლად გარემოს ტემპერატურისა, ჯანმრთელი ადამიანების სხეულის ინდივიდუალური ტემპერატურა, რომელსაც იცნობთ, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ განსხვავდებოდეს გრადუსის მეათედზე მეტად. ადამიანებში და სხვა თბილსისხლიან ცხოველებში სხეულის შინაგანი უბნების ტემპერატურა მუდმივ დონეზე ინახება სადღაც 37°C-მდე, თუმცა შეიძლება გარკვეულწილად მოიმატოს და დაეცეს ყოველდღიურ რიტმთან დაკავშირებით.

ადამიანების უმეტესობა სხვანაირად ჭამს. ზოგს ურჩევნია კარგი საუზმე, მსუბუქი ლანჩი და გულიანი ლანჩი სავალდებულო დესერტთან ერთად. სხვები დღის უმეტეს ნაწილს არ ჭამენ, მაგრამ შუადღისას მათ მოსწონთ კარგი საჭმელი და ცოტა ძილი. ზოგი მხოლოდ იმას აკეთებს, რასაც ღეჭავს, ზოგს თითქოს საერთოდ არ აინტერესებს საკვები. და მაინც, თუ თქვენ გაზომავთ თქვენი კლასის მოსწავლეების სისხლში შაქრის შემცველობას, მაშინ ეს ყველაფერი იქნება 0,001 გ (1 მგ) სისხლზე მილილიტრზე, მიუხედავად დიეტისა და საკვების განაწილებაში დიდი განსხვავებისა.

სხეულის ტემპერატურისა და სისხლში გლუკოზის ზუსტი რეგულირება არის ნერვული სისტემის კონტროლის ქვეშ მყოფი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქციების მხოლოდ ორი მაგალითი. სითხეების შემადგენლობა, რომლებიც გარს აკრავს ჩვენს ყველა უჯრედს, განუწყვეტლივ რეგულირდება, რაც იძლევა მის გასაოცარ მუდმივობას.

მუდმივი შიდა გარემოს შენარჩუნებას უწოდებენ ჰომეოსტაზის (homeo - იგივე, მსგავსი; stasis - სტაბილურობა, წონასწორობა). ჰომეოსტატიკური რეგულირების მთავარ პასუხისმგებლობას ეკისრება პერიფერიული ნერვული სისტემის ავტონომიური (ავტონომიური) და ნაწლავის განყოფილებები, ასევე ცენტრალური ნერვული სისტემა, რომელიც აძლევდა ბრძანებებს სხეულს ჰიპოფიზის ჯირკვლისა და სხვა ენდოკრინული ორგანოების მეშვეობით. ერთად მუშაობისას ეს სისტემები კოორდინაციას უწევს სხეულის საჭიროებებს გარემო პირობებთან. (თუ ეს განცხადება თქვენთვის ნაცნობად გეჩვენებათ, გახსოვდეთ, რომ ჩვენ ზუსტად იგივე სიტყვები გამოვიყენეთ ტვინის ძირითადი ფუნქციის აღსაწერად.)

ფრანგი ფიზიოლოგი კლოდ ბერნარი, რომელიც ცხოვრობდა მე-19 საუკუნეში და მთლიანად მიეძღვნა საჭმლის მონელების პროცესების შესწავლას და სისხლის ნაკადის რეგულირებას, სხეულის სითხეებს განიხილავდა როგორც "შინაგან გარემოს" (milieu interne). სხვადასხვა ორგანიზმში გარკვეული მარილების კონცენტრაცია და ნორმალური ტემპერატურა შეიძლება გარკვეულწილად განსხვავებული იყოს, მაგრამ სახეობებში ინდივიდების შიდა გარემო შეესაბამება ამ სახეობისთვის დამახასიათებელ სტანდარტებს. დასაშვებია მხოლოდ მოკლევადიანი და არც თუ ისე დიდი გადახრები ამ სტანდარტებიდან, წინააღმდეგ შემთხვევაში ორგანიზმი ვერ დარჩება ჯანმრთელად და ხელს შეუწყობს სახეობის გადარჩენას. უოლტერ ბ. ქენონმა, ამ საუკუნის შუა ხანების გამორჩეულმა ამერიკელმა ფიზიოლოგმა, გააფართოვა ბერნარდის კონცეფცია შინაგანი გარემოს შესახებ. მას სჯეროდა, რომ ინდივიდის დამოუკიდებლობა გარე პირობების უწყვეტი ცვლილებებისგან უზრუნველყოფილია შრომით ჰომეოსტატიკური მექანიზმებირომლებიც ინარჩუნებენ შიდა გარემოს მუდმივობას.

ორგანიზმის უნარი, გაუმკლავდეს გარემოს მოთხოვნებს, ძალიან განსხვავდება სახეობიდან სახეობაში. ადამიანს, რომელიც ჰომეოსტაზის შიდა მექანიზმების გარდა ქცევის კომპლექსურ ტიპებს იყენებს, როგორც ჩანს, ყველაზე დიდი დამოუკიდებლობა აქვს გარე პირობებისგან. მიუხედავად ამისა, ბევრი ცხოველი აღემატება მას გარკვეული სახეობის სპეციფიკური შესაძლებლობებით. მაგალითად, პოლარული დათვები უფრო მდგრადია სიცივის მიმართ; უდაბნოებში მცხოვრები ობობებისა და ხვლიკების ზოგიერთი სახეობა უკეთ იტანს სიცხეს; აქლემებს წყლის გარეშე უფრო დიდხანს შეუძლიათ. ამ თავში განვიხილავთ მთელ რიგ სტრუქტურებს, რომლებიც საშუალებას გვაძლევს მოვიპოვოთ გარკვეული დამოუკიდებლობა გარე სამყაროს ცვალებადი ფიზიკური პირობებისგან. ჩვენ ასევე დეტალურად განვიხილავთ მარეგულირებელ მექანიზმებს, რომლებიც ინარჩუნებენ ჩვენი შიდა გარემოს მუდმივობას.

ასტრონავტებს აცვიათ სპეციალური კოსტიუმები (კოსტუმები), რომლებიც მათ საშუალებას აძლევს შეინარჩუნონ სხეულის ნორმალური ტემპერატურა, სისხლში საკმარისი ჟანგბადის დაძაბულობა და არტერიული წნევა ვაკუუმთან ახლოს მყოფ გარემოში მუშაობისას. ამ კოსტუმებში ჩაშენებული სპეციალური სენსორები აღრიცხავენ ჟანგბადის კონცენტრაციას, სხეულის ტემპერატურას და გულისცემის ინდიკატორებს და აცნობებენ ამ მონაცემებს კოსმოსური ხომალდის კომპიუტერებს, რომლებიც, თავის მხრივ, სახმელეთო კონტროლის კომპიუტერებს. კონტროლირებადი კოსმოსური ხომალდის კომპიუტერებს შეუძლიათ გაუმკლავდნენ თითქმის ნებისმიერ პროგნოზირებად სიტუაციას ორგანიზმის საჭიროებებთან დაკავშირებით. თუ რაიმე გაუთვალისწინებელი პრობლემა წარმოიქმნება, მის გადასაჭრელად უერთდებიან დედამიწაზე განთავსებული კომპიუტერები, რომლებიც ახალ ბრძანებებს აგზავნიან პირდაპირ კოსტუმის ინსტრუმენტებზე.
ორგანიზმში სენსორული მონაცემების რეგისტრაციას და ლოკალურ კონტროლს ახორციელებს ავტონომიური ნერვული სისტემა ენდოკრინული სისტემის მონაწილეობით, რომელიც იღებს ზოგადი კოორდინაციის ფუნქციას.

ავტონომიური ნერვული სისტემა

სენსორული და მოტორული სისტემების ორგანიზების ზოგიერთი ზოგადი პრინციპი ძალიან გამოგვადგება შიდა რეგულირების სისტემების შესწავლისას. ყველა სამი განყოფილებაავტონომიური (ავტონომიური) ნერვული სისტემა აქვს " სენსორული"და" ძრავა"კომპონენტები. მაშინ როცა პირველი აღრიცხავს შიდა გარემოს ინდიკატორებს, მეორენი აძლიერებენ ან აფერხებენ იმ სტრუქტურების აქტივობას, რომლებიც თავად ახორციელებენ რეგულირების პროცესს.

ინტრამუსკულარული რეცეპტორები მყესებში და ზოგიერთ სხვა ადგილას განლაგებულ რეცეპტორებთან ერთად რეაგირებენ წნევაზე და დაჭიმულობაზე. ისინი ერთად ქმნიან შინაგან სენსორულ სისტემას, რომელიც აკონტროლებს ჩვენს მოძრაობებს.
ჰომეოსტაზში ჩართული რეცეპტორები მოქმედებენ სხვაგვარად: ისინი გრძნობენ ცვლილებებს სისხლის ქიმიაში ან წნევის ცვალებადობას სისხლძარღვთა სისტემაში და ღრუ შინაგან ორგანოებში, როგორიცაა საჭმლის მომნელებელი ტრაქტი და შარდის ბუშტი. ეს სენსორული სისტემები, რომლებიც აგროვებენ ინფორმაციას შიდა გარემოს შესახებ, თავიანთი ორგანიზაციით ძალიან ჰგავს სისტემებს, რომლებიც იღებენ სიგნალებს სხეულის ზედაპირიდან. მათი რეცეპტორული ნეირონები ქმნიან პირველს სინაფსური კონცენტრატორებიზურგის ტვინის შიგნით. ავტონომიური სისტემის საავტომობილო გზების გასწვრივ მიდის ბრძანებებს ორგანოებს, რომლებიც უშუალოდ არეგულირებენ შიდა გარემოს. ეს ბილიკები იწყება სპეციალური ავტონომიური პრეგანგლიური ნეირონები ზურგის ტვინი. ასეთი ორგანიზაცია გარკვეულწილად მოგვაგონებს საავტომობილო სისტემის ზურგის დონის ორგანიზაციას.

ამ თავის ფოკუსირება იქნება ავტონომიური სისტემის იმ საავტომობილო კომპონენტებზე, რომლებიც ნერვიულობენ გულის, სისხლძარღვების და ნაწლავების კუნთებს, რაც იწვევს მათ შეკუმშვას ან მოდუნებას. იგივე ბოჭკოები ანერვიებს ჯირკვლებსაც, რაც იწვევს სეკრეციის პროცესს.

ავტონომიური ნერვული სისტემა შედგება ორი დიდი ნაწილისგან სიმპატიურიდა პარასიმპათიკური. ორივე განყოფილებას აქვს ერთი სტრუქტურული მახასიათებელი, რომელიც აქამდე არ შეგვხვედრია: ნეირონები, რომლებიც აკონტროლებენ შინაგანი ორგანოებისა და ჯირკვლების კუნთებს, დევს ცენტრალური ნერვული სისტემის გარეთ და ქმნიან უჯრედების პატარა კაფსულულ მტევნებს ე.წ. განგლიები. ამრიგად, ავტონომიურ ნერვულ სისტემაში არის დამატებითი კავშირი ზურგის ტვინსა და ტერმინალურ სამუშაო ორგანოს (ეფექტორს) შორის.

ზურგის ტვინის ავტონომიური ნეირონები შინაგანი ორგანოებისა და სხვა წყაროების სენსორული ინფორმაციის შერწყმა. ამის საფუძველზე ისინი არეგულირებენ საქმიანობას ავტონომიური განგლიონის ნეირონები. განგლიებსა და ზურგის ტვინს შორის კავშირებს ე.წ პრეგანგლიური ბოჭკოები . ნეიროტრანსმიტერი, რომელიც გამოიყენება იმპულსების გადასაცემად ზურგის ტვინიდან განგლიურ ნეირონებამდე, როგორც სიმპათიურ, ასევე პარასიმპათიურ რეგიონებში, თითქმის ყოველთვის არის აცეტილქოლინი, იგივე ნეიროტრანსმიტერი, რომლითაც ზურგის ტვინის საავტომობილო ნეირონები პირდაპირ აკონტროლებენ ჩონჩხის კუნთებს. როგორც ბოჭკოებში, რომლებიც ანერვიულებენ ჩონჩხის კუნთებს, აცეტილქოლინის მოქმედება შეიძლება გაძლიერდეს ნიკოტინის თანდასწრებით და დაიბლოკოს კურარით. აქსონები მიდიან ავტონომიური განგლიური ნეირონებიდან, ან პოსტგანგლიური ბოჭკოები , შემდეგ გადადით სამიზნე ორგანოებში, იქ ქმნიან ბევრ ტოტს.

ავტონომიური ნერვული სისტემის სიმპათიკური და პარასიმპათიკური განყოფილებები განსხვავებულია
1) იმ დონის მიხედვით, რომლებზეც პრეგანგლიური ბოჭკოები გამოდიან ზურგის ტვინიდან;
2) განგლიების მდებარეობის სამიზნე ორგანოებთან სიახლოვით;
3) ნეიროტრანსმიტერით, რომელსაც პოსტგანგლიური ნეირონები იყენებენ ამ სამიზნე ორგანოების ფუნქციების დასარეგულირებლად.
ახლა განვიხილავთ ამ მახასიათებლებს.

სიმპათიკური ნერვული სისტემა

სიმპათიურ სისტემაში, პრეგანგლიონური ბოჭკოები გამოდიან გულმკერდის და წელის ზურგის ტვინიდან. მისი განგლიები საკმაოდ ახლოს მდებარეობს ზურგის ტვინთან და ძალიან გრძელი პოსტგანგლიური ბოჭკოები მიემართება მათგან სამიზნე ორგანოებამდე (იხ. სურ. 63). სიმპათიკური ნერვების მთავარი შუამავალია ნორეპინეფრინიერთ-ერთი კატექოლამინი, რომელიც ასევე შუამავლის ფუნქციას ასრულებს ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში.

ბრინჯი. 63.ავტონომიური ნერვული სისტემის სიმპათიკური და პარასიმპათიკური განყოფილებები, ორგანოები, რომლებსაც ისინი ნერვიულობენ და მათი გავლენა თითოეულ ორგანოზე.

იმის გასაგებად, თუ რომელ ორგანოებზე ზიანდება სიმპათიკური ნერვული სისტემა, ყველაზე ადვილია წარმოვიდგინოთ, რა ემართება აღელვებულ ცხოველს, რომელიც მზად არის ბრძოლისა და ფრენისთვის.
გუგები ფართოვდება, რათა მეტი სინათლე შემოვიდეს; გულის შეკუმშვის სიხშირე იზრდება და ყოველი შეკუმშვა უფრო ძლიერი ხდება, რაც იწვევს საერთო სისხლის ნაკადის ზრდას. კანიდან და შინაგანი ორგანოებიდან სისხლი მიედინება კუნთებსა და ტვინში. კუჭ-ნაწლავის სისტემის მოძრაობა სუსტდება, საჭმლის მონელების პროცესები ნელდება. ფილტვებამდე მიმავალი სასუნთქი გზების გასწვრივ კუნთები მოდუნდება, რაც აჩქარებს სუნთქვას და გაზის გაცვლას. ღვიძლისა და ცხიმოვანი ქსოვილის უჯრედები უფრო მეტ გლუკოზას და ცხიმოვან მჟავებს აწვდიან სისხლში - მაღალენერგიულ საწვავს, ხოლო პანკრეასს ევალება ნაკლები ინსულინის გამომუშავება. ეს საშუალებას აძლევს ტვინს მიიღოს სისხლში მოცირკულირე გლუკოზის მეტი წილი, ვინაიდან სხვა ორგანოებისგან განსხვავებით, ტვინი არ საჭიროებს ინსულინს სისხლში შაქრის გამოსაყენებლად. სიმპათიკური ნერვული სისტემის შუამავალი, რომელიც ახორციელებს ყველა ამ ცვლილებას, არის ნორეპინეფრინი.

არსებობს დამატებითი სისტემა, რომელსაც აქვს კიდევ უფრო განზოგადებული ეფექტი, რათა უკეთ უზრუნველყოს ყველა ეს ცვლილება. ისინი სხედან თირკმელების თავზე, როგორც ორი პატარა ქუდი, თირკმელზედა ჯირკვლები . მათ შიდა ნაწილში - მედულაში - არის სპეციალური უჯრედები, რომლებიც ინერვაციულია პრეგანგლიური სიმპათიკური ბოჭკოებით. ეს უჯრედები ემბრიონის განვითარების პროცესში წარმოიქმნება იმავე ნერვული ქერქის უჯრედებიდან, საიდანაც წარმოიქმნება სიმპათიკური განგლიები. ამრიგად, მედულა არის სიმპათიკური ნერვული სისტემის კომპონენტი. პრეგანგლიური ბოჭკოების მიერ გააქტიურებისას, მედულას უჯრედები ათავისუფლებენ საკუთარ კატექოლამინებს (ნორეპინეფრინი და ეპინეფრინი) პირდაპირ სისხლში სამიზნე ორგანოებისთვის მიწოდებისთვის (სურ. 64). მოცირკულირე ჰორმონის შუამავლები - ემსახურება მაგალითად, თუ როგორ ხორციელდება ენდოკრინული ორგანოების რეგულირება (იხ. გვ. 89).

პარასიმპათიკური ნერვული სისტემა

პარასიმპათიურში პრეგანგლიური ბოჭკოები წადი ტვინის ღეროდან(„კრანიალური კომპონენტი“) და ზურგის ტვინის ქვედა, საკრალური სეგმენტებიდან(იხ. სურ. 63 ზემოთ). ისინი ქმნიან, კერძოდ, ძალიან მნიშვნელოვან ნერვულ ღეროს ე.წ საშოს ნერვი , რომლის მრავალრიცხოვანი ტოტები ახორციელებენ გულის, ფილტვების და ნაწლავის ტრაქტის ყველა პარასიმპათიკურ ინერვაციას. (საშოს ნერვი ასევე გადასცემს სენსორულ ინფორმაციას ამ ორგანოებიდან ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში.) პრეგანგლიური პარასიმპათიკური აქსონებიძალიან გრძელი, რადგან განგლიებიჩვეულებრივ განლაგებულია ქსოვილების მახლობლად ან შიგნით ისინი ინერვაციას ახდენენ.

პარასიმპათიკური სისტემის ბოჭკოების ბოლოებზე გამოიყენება ნეიროტრანსმიტერი აცეტილქოლინი. აცეტილქოლინზე შესაბამისი სამიზნე უჯრედების რეაქცია არ არის მგრძნობიარე ნიკოტინის ან კურარის მოქმედების მიმართ. ამის ნაცვლად, აცეტილქოლინის რეცეპტორები გააქტიურებულია მუსკარინით და იბლოკება ატროპინით.

პარასიმპათიკური აქტივობის გაბატონება ქმნის პირობებს " დასვენება და აღდგენა» ორგანიზმი. უკიდურეს შემთხვევაში, პარასიმპათიკური აქტივაციის ზოგადი ნიმუში მოგვაგონებს დასვენების მდგომარეობას, რომელიც მოდის გულიანი ჭამის შემდეგ. საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში სისხლის ნაკადის გაზრდა აჩქარებს საკვების მოძრაობას ნაწლავებში და აძლიერებს საჭმლის მომნელებელი ფერმენტების სეკრეციას. გულის შეკუმშვის სიხშირე და სიძლიერე მცირდება, გუგები იკუმშება, სასუნთქი გზების სანათური მცირდება და მათში ლორწოს წარმოქმნა იზრდება. შარდის ბუშტი იკუმშება. ერთად აღებული ეს ცვლილებები სხეულს უბრუნებს იმ მშვიდობიან მდგომარეობას, რომელიც წინ უძღოდა პასუხს „ბრძოლა ან გაქცევა“. (ეს ყველაფერი ილუსტრირებულია სურათზე 63; აგრეთვე იხილეთ თავი 6.)

ავტონომიური ნერვული სისტემის განყოფილებების შედარებითი მახასიათებლები

სიმპათიკური სისტემა, თავისი უკიდურესად გრძელი პოსტგანგლიური ბოჭკოებით, ძალიან განსხვავდება პარასიმპათიკური სისტემისგან, რომელშიც, პირიქით, პრეგანგლიური ბოჭკოები უფრო გრძელია და განგლიები განლაგებულია სამიზნე ორგანოებთან ახლოს ან შიგნით. ბევრი შინაგანი ორგანო, როგორიცაა ფილტვები, გული, სანერწყვე ჯირკვლები, შარდის ბუშტი, სასქესო ჯირკვლები, იღებენ ინერვაციას ავტონომიური სისტემის ორივე ნაწილიდან (ამბობენ, რომ მათ აქვთ " ორმაგი ინერვაცია"). სხვა ქსოვილები და ორგანოები, როგორიცაა კუნთოვანი არტერიები, იღებენ მხოლოდ სიმპათიკურ ინერვაციას. მთლიანობაში, შეიძლება ითქვას, რომ მონაცვლეობით მუშაობს ორი განყოფილება: ორგანიზმის აქტივობიდან და უმაღლესი ვეგეტატიური ცენტრების ბრძანებებიდან გამომდინარე, დომინირებს ერთი ან მეორე.

თუმცა, ეს დახასიათება მთლად სწორი არ არის. ორივე სისტემა მუდმივად იმყოფება სხვადასხვა ხარისხის აქტივობის მდგომარეობაში.. ის ფაქტი, რომ სამიზნე ორგანოებს, როგორიცაა გული ან ირისი, შეუძლიათ ორივე რეგიონის იმპულსებზე რეაგირება, უბრალოდ ასახავს მათ დამატებით როლს. მაგალითად, როცა ძალიან გაბრაზებული ხარ, არტერიული წნევა მატულობს, რაც აღაგზნებს საძილე არტერიებში განლაგებულ შესაბამის რეცეპტორებს. ეს სიგნალები მიიღება გულ-სისხლძარღვთა სისტემის ინტეგრაციული ცენტრის მიერ, რომელიც მდებარეობს ტვინის ღეროს ქვედა ნაწილში და ცნობილია როგორც მარტოხელა ტრაქტის ბირთვები. ამ ცენტრის აგზნება ააქტიურებს საშოს ნერვის პრეგანგლიონურ პარასიმპათიკურ ბოჭკოებს, რაც იწვევს გულის შეკუმშვის სიხშირის და სიძლიერის შემცირებას. ამავდროულად, იმავე კოორდინაციის სისხლძარღვთა ცენტრის გავლენით, სიმპათიკური აქტივობა თრგუნავს, რაც ეწინააღმდეგება არტერიული წნევის მატებას.

რამდენად მნიშვნელოვანია თითოეული განყოფილების ფუნქციონირება ადაპტაციური რეაქციებისთვის? გასაკვირია, რომ არა მარტო ცხოველებს, არამედ ადამიანებსაც შეუძლიათ გაუძლოს სიმპათიკური ნერვული სისტემის თითქმის სრულ გამორთვასხილული მავნე ეფექტების გარეშე. ეს გამორთვა რეკომენდებულია მუდმივი ჰიპერტენზიის ზოგიერთი ფორმისთვის.

Და აქ ამის გაკეთება არც ისე ადვილია პარასიმპათიკური ნერვული სისტემის გარეშე. ადამიანები, რომლებმაც გაიარეს ასეთი ოპერაცია და აღმოჩნდნენ საავადმყოფოს ან ლაბორატორიის დამცავი პირობების მიღმა, ძალიან ცუდად არიან ადაპტირებული გარემოსთან. ისინი ვერ არეგულირებენ სხეულის ტემპერატურას სიცხის ან სიცივის დროს; სისხლის დაკარგვით მათი არტერიული წნევის რეგულირება ირღვევა და კუნთების ნებისმიერი ინტენსიური დატვირთვისას სწრაფად ვითარდება დაღლილობა.

დიფუზური ნაწლავის ნერვული სისტემა

ბოლო კვლევებმა გამოავლინა არსებობა ავტონომიური ნერვული სისტემის მესამე მნიშვნელოვანი განყოფილება - დიფუზური ნაწლავის ნერვული სისტემა . ეს განყოფილება პასუხისმგებელია საჭმლის მომნელებელი ორგანოების ინერვაციასა და კოორდინაციაზე. მისი მუშაობა დამოუკიდებელია სიმპათიკური და პარასიმპათიკური სისტემებისგან, მაგრამ მათი გავლენით შეიძლება შეიცვალოს. ეს არის დამატებითი ბმული, რომელიც აკავშირებს ავტონომიურ პოსტგანგლიურ ნერვებს კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ჯირკვლებთან და კუნთებთან.

ამ სისტემის განგლიები ანერვიებს ნაწლავების კედლებს. ამ განგლიების უჯრედებიდან აქსონები იწვევენ რგოლოვანი და გრძივი კუნთების შეკუმშვას, რაც საკვებს უბიძგებს კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში, პროცესს, რომელსაც პერისტალტიკას უწოდებენ. ამრიგად, ეს განგლიები განსაზღვრავენ ადგილობრივი პერისტალტიკური მოძრაობების მახასიათებლებს. როდესაც საკვები მასა ნაწლავშია, ის ოდნავ ჭიმავს მის კედლებს, რაც იწვევს ნაწლავის კურსის გასწვრივ ოდნავ უფრო მაღლა მდებარე უბნის შევიწროვებას და ოდნავ ქვემოთ მდებარე უბნის მოდუნებას. შედეგად, საკვები მასა უფრო მეტად იწევს. თუმცა, პარასიმპათიკური ან სიმპათიკური ნერვების გავლენით, ნაწლავის განგლიების აქტივობა შეიძლება შეიცვალოს. პარასიმპათიკური სისტემის გააქტიურება აძლიერებს პერისტალტიკას, ხოლო სიმპათიკური სისტემის გააქტიურება ასუსტებს მას.

აცეტილქოლინი ემსახურება როგორც შუამავალს, რომელიც ამაღელვებს ნაწლავის გლუვ კუნთებს. თუმცა, რელაქსაციისკენ მიმავალი ინჰიბიტორული სიგნალები, როგორც ჩანს, გადაცემულია სხვადასხვა ნივთიერებებით, რომელთაგან მხოლოდ რამდენიმეა შესწავლილი. ნაწლავის ნეიროტრანსმიტერებს შორის არის სულ მცირე სამი, რომელიც ასევე მოქმედებს ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში: სომატოსტატინი (იხ. ქვემოთ), ენდორფინები და ნივთიერება P (იხ. თავი 6).

ავტონომიური ნერვული სისტემის ფუნქციების ცენტრალური რეგულირება

ცენტრალური ნერვული სისტემა ახორციელებს კონტროლს ავტონომიურ სისტემაზე გაცილებით ნაკლებად, ვიდრე სენსორულ ან ჩონჩხის მოტორულ სისტემაზე. ტვინის ის უბნები, რომლებიც ყველაზე მეტად უკავშირდება ავტონომიურ ფუნქციებს ჰიპოთალამუსიდა ტვინის ღერო, განსაკუთრებით მისი ის ნაწილი, რომელიც მდებარეობს ზურგის ტვინის პირდაპირ ზემოთ - მედულას გრძივი. სწორედ ამ უბნებიდან მიდის ძირითადი გზები ხერხემლის დონეზე სიმპათიკურ და პარასიმპათიკურ პრეგანგლიურ ავტონომიურ ნეირონებამდე.

ჰიპოთალამუსი. ჰიპოთალამუსი არის ტვინის ერთ-ერთი უბანი, რომლის ზოგადი სტრუქტურა და ორგანიზაცია მეტ-ნაკლებად მსგავსია ხერხემლიანთა სხვადასხვა კლასის წარმომადგენლებში.

ზოგადად, ითვლება, რომ ჰიპოთალამუსი არის ვისცერული ინტეგრაციული ფუნქციების აქცენტი. ჰიპოთალამუსის ნეირონული სისტემების სიგნალები პირდაპირ შედიან ქსელებში, რომლებიც აღაგზნებს ავტონომიური ნერვული გზების პრეგანგლიურ რეგიონებს. გარდა ამისა, ტვინის ეს რეგიონი ახორციელებს პირდაპირ კონტროლს მთელ ენდოკრინულ სისტემაზე სპეციფიური ნეირონების მეშვეობით, რომლებიც არეგულირებენ ჰორმონების სეკრეციას წინა ჰიპოფიზის ჯირკვალიდან, ხოლო ჰიპოთალამუსის სხვა ნეირონების აქსონები მთავრდება ჰიპოფიზის უკანა ჯირკვალში. აქ, ეს დაბოლოებები გამოყოფენ შუამავლებს, რომლებიც ცირკულირებენ სისხლში ჰორმონების სახით: 1) ვაზოპრესინი, რომელიც ზრდის არტერიულ წნევას გადაუდებელ შემთხვევებში, როდესაც ხდება სითხის ან სისხლის დაკარგვა; ის ასევე ამცირებს შარდში წყლის გამოყოფას (ამიტომაც ვაზოპრესინს ანტიდიურეზულ ჰორმონსაც უწოდებენ); 2) ოქსიტოცინი, ასტიმულირებს საშვილოსნოს შეკუმშვას მშობიარობის ბოლო ეტაპზე.

ბრინჯი. 65.ჰიპოთალამუსი და ჰიპოფიზის ჯირკვალი. სქემატურად გვიჩვენებს ჰიპოთალამუსის ძირითად ფუნქციურ უბნებს.

მიუხედავად იმისა, რომ ჰიპოთალამუსის ნეირონების მტევანებს შორის არის რამდენიმე მკაფიოდ გამოკვეთილი ბირთვი, ჰიპოთალამუსის უმეტესი ნაწილი არის ბუნდოვანი საზღვრების მქონე ზონების კოლექცია (ნახ. 65). თუმცა საკმაოდ გამოხატული ბირთვებია სამ ზონაში. ახლა განვიხილავთ ამ სტრუქტურების ფუნქციებს.

1. პერივენტრიკულური ზონა უშუალოდ ცერებრალური მესამე პარკუჭის მიმდებარედ, რომელიც გადის ჰიპოთალამუსის ცენტრში. პარკუჭის დამცავი უჯრედები აგზავნიან ინფორმაციას ნეირონებს პერივენტრიკულარულ ზონაში მნიშვნელოვანი შინაგანი პარამეტრების შესახებ, რომლებიც შეიძლება საჭირო გახდეს რეგულაცია, როგორიცაა ტემპერატურა, მარილის კონცენტრაცია და ფარისებრი ჯირკვლის, თირკმელზედა ჯირკვლის ან სასქესო ჯირკვლის მიერ გამოყოფილი ჰორმონების დონეები ჰიპოფიზის ჯირკვლის მითითებით. .

2. მედიალური ზონაშეიცავს იმ გზების უმეტესობას, რომლითაც ჰიპოთალამუსი ახორციელებს ენდოკრინულ კონტროლს ჰიპოფიზის ჯირკვლის მეშვეობით. შეიძლება ითქვას დაახლოებით, რომ პერივენტრიკულური ზონის უჯრედები აკონტროლებენ მედიალური ზონის უჯრედების მიერ ჰიპოფიზის ჯირკვალზე მიცემული ბრძანებების რეალურ შესრულებას.

3. მეშვეობით გვერდითი ზონის უჯრედები კონტროლი ჰიპოთალამუსზე ცერებრალური ქერქისა და ლიმბური სისტემის უმაღლესი ინსტანციებიდან. ის ასევე იღებს სენსორულ ინფორმაციას მედულას მოგრძო ცენტრებიდან, რომლებიც კოორდინაციას უწევენ რესპირატორულ და გულ-სისხლძარღვთა აქტივობას. გვერდითი ზონა არის სადაც თავის ტვინის მაღალ ცენტრებს შეუძლიათ შეცვალონ ჰიპოთალამუსის რეაქციებიშიდა გარემოში ცვლილებებზე. ქერქში, მაგალითად, ორი წყაროდან - შიდა და გარე გარემოდან მომდინარე ინფორმაციის შედარება. თუ, ვთქვათ, ქერქი გადაწყვეტს, რომ დრო და გარემოებები არ არის შესაფერისი ჭამისთვის, სისხლში შაქრის დაბალი დონის და ცარიელი კუჭის სენსორული ცნობები გვერდით გადაიდება უფრო ხელსაყრელ მომენტამდე. ჰიპოთალამუსის იგნორირება ლიმბური სისტემის მიერ ნაკლებად სავარაუდოა. უფრო მეტიც, ამ სისტემას შეუძლია ემოციური და მოტივაციური შეფერილობა შემატოს გარე სენსორული ნიშნების ინტერპრეტაციას, ან შეადაროს ამ მინიშნებებზე დაფუძნებული გარემოს აღქმა წარსულში მსგავს სიტუაციებთან.

კორტიკალურ და ლიმბურ კომპონენტებთან ერთად, ჰიპოთალამუსი ასევე ახორციელებს მრავალ რუტინულ ინტეგრირებულ მოქმედებას და ბევრად უფრო დიდ პერიოდს, ვიდრე მოკლევადიანი მარეგულირებელი ფუნქციების განხორციელებისას. ჰიპოთალამუსმა წინასწარ „იცის“ რა მოთხოვნილებები ექნება ორგანიზმს ცხოვრების ნორმალურ ყოველდღიურ რიტმში. ის, მაგალითად, გამოფხიზლებისთანავე მოაქვს ენდოკრინულ სისტემას მოქმედებისთვის სრულ მზადყოფნაში. ის ასევე აკონტროლებს საკვერცხეების ჰორმონალურ აქტივობას მთელი მენსტრუალური ციკლის განმავლობაში; იღებს ზომებს საშვილოსნოს მოსამზადებლად განაყოფიერებული კვერცხუჯრედის ჩამოსვლისთვის. გადამფრენ ფრინველებში და ზამთარში მყოფ ძუძუმწოვრებში, ჰიპოთალამუსი, დღის შუქის ხანგრძლივობის განსაზღვრის უნარით, კოორდინაციას უწევს ორგანიზმის სიცოცხლეს რამდენიმეთვიანი ციკლების დროს. (შიდა ფუნქციების ცენტრალიზებული რეგულირების ეს ასპექტები განხილული იქნება მე-5 და მე-6 თავებში.)

მედულა(თალამუსი და ჰიპოთალამუსი)

ჰიპოთალამუსი მთლიანი ტვინის მასის 5%-ზე ნაკლებს შეადგენს. თუმცა, ქსოვილის ეს მცირე რაოდენობა შეიცავს ცენტრებს, რომლებიც მხარს უჭერენ სხეულის ყველა ფუნქციას, გარდა სპონტანური რესპირატორული მოძრაობებისა, არტერიული წნევის და გულის რითმის რეგულირებისა. ეს უკანასკნელი ფუნქციები დამოკიდებულია მედულას მოგრძო ტვინზე (იხ. სურ. 66). ტვინის ტრავმული დაზიანებით, ეგრეთ წოდებული „ტვინის სიკვდილი“ ხდება მაშინ, როდესაც ქრება ქერქის ელექტრული აქტივობის ყველა ნიშანი და იკარგება კონტროლი ჰიპოთალამუსიდან და მედულას გრძივისაგან, თუმცა ხელოვნურ სუნთქვას შეუძლია შეინარჩუნოს მოცირკულირე სისხლის საკმარისი გაჯერება ჟანგბადით.

გაგრძელება
- -