Homeostazia în sensul clasic al cuvântului este un concept fiziologic care denotă stabilitatea compoziției mediului intern, constanța componentelor compoziției sale, precum și echilibrul funcțiilor biofiziologice ale oricărui organism viu.
Baza unei astfel de funcții biologice precum homeostazia este capacitatea organismelor vii și a sistemelor biologice de a rezista schimbărilor de mediu; în timp ce organismele folosesc mecanisme de apărare autonome.
Pentru prima dată acest termen a fost folosit de fiziologul american W. Kennon la începutul secolului al XX-lea.
Orice obiect biologic are parametri universali de homeostazie.
Homeostazia sistemului și a corpului
Baza științifică pentru un astfel de fenomen precum homeostazia a fost formată de francezul C. Bernard - a fost o teorie despre compoziția constantă a mediului intern în organismele ființelor vii. Această teorie științifică a fost formulată în anii optzeci ai secolului al XVIII-lea și a fost dezvoltată pe scară largă.
Deci, homeostazia este rezultatul unui mecanism complex de interacțiune în domeniul reglarii și coordonării, care are loc atât în organism în ansamblu, cât și în organele sale, celulele și chiar la nivel molecular.
Conceptul de homeostazie a primit un impuls pentru dezvoltarea ulterioară ca urmare a utilizării metodelor cibernetice în studiul sistemelor biologice complexe, cum ar fi o biocenoză sau o populație).
Funcțiile homeostaziei
Studiul obiectelor cu funcție de feedback a ajutat oamenii de știință să învețe despre numeroasele mecanisme responsabile de stabilitatea lor.
Chiar și în condiții de schimbări grave, mecanismele de adaptare (adaptare) nu permit ca proprietățile chimice și fiziologice ale organismului să se modifice foarte mult. Nu se poate spune că rămân absolut stabile, dar de obicei nu apar abateri grave.
Mecanisme de homeostazie
Mecanismul homeostaziei în organisme este cel mai bine dezvoltat la animalele superioare. În organismele păsărilor și mamiferelor (inclusiv oameni), funcția de homeostazie vă permite să mențineți stabilitatea numărului de ioni de hidrogen, reglează constanța compoziției chimice a sângelui, menține presiunea în sistemul circulator și temperatura corpului. cam la acelasi nivel.
Există mai multe moduri în care homeostazia afectează sistemele de organe și corpul în ansamblu. Acesta poate fi un efect cu ajutorul hormonilor, al sistemului nervos, al sistemelor excretoare sau neuro-umorale ale corpului.
Homeostazia umană
De exemplu, stabilitatea presiunii în artere este menținută printr-un mecanism de reglare care funcționează în maniera reacțiilor în lanț în care intră organele sanguine.
Acest lucru se întâmplă în așa fel încât receptorii vasculari să simtă schimbarea forței de presiune și să transmită un semnal despre aceasta către creierul uman, care trimite impulsuri de răspuns către centrii vasculari. Consecința acestui lucru este o creștere sau scădere a tonusului sistemului circulator (inima și vasele de sânge).
În plus, intră în joc organele de reglare neuro-umorală. Ca urmare a acestei reacții, presiunea revine la normal.
Homeostazia ecosistemului
Un exemplu de homeostazie în regnul vegetal este păstrarea umidității constante a frunzelor prin deschiderea și închiderea stomatelor.
Homeostazia este, de asemenea, caracteristică comunităților de organisme vii de orice grad de complexitate; de exemplu, faptul că în biocenoză se păstrează o compoziție relativ stabilă a speciilor și indivizilor este o consecință directă a acțiunii homeostaziei.
Homeostazia populației
Un astfel de tip de homeostazie precum populația (celălalt nume este genetic) joacă rolul unui regulator al integrității și stabilității compoziției genotipice a unei populații într-un mediu în schimbare.
Acționează prin păstrarea heterozigozității, precum și prin controlul ritmului și direcției modificărilor mutaționale.
Acest tip de homeostazie permite populației să mențină compoziția genetică optimă, ceea ce permite comunității de organisme vii să mențină viabilitate maximă.
Rolul homeostaziei în societate și ecologie
Necesitatea gestionării sistemelor complexe de natură socială, economică și culturală a condus la extinderea termenului de homeostazie și la aplicarea acestuia nu numai asupra obiectelor biologice, ci și asupra obiectelor sociale.
Următoarea situație poate servi ca exemplu de lucru a mecanismelor sociale homeostatice: dacă există o lipsă de cunoștințe sau abilități sau o lipsă profesională în societate, atunci prin mecanismul de feedback acest fapt face comunitatea să se dezvolte și să se îmbunătățească.
Și în cazul unui număr în exces de profesioniști care de fapt nu sunt solicitați de societate, va exista un feedback negativ și vor fi mai puțini reprezentanți ai profesiilor inutile.
Recent, conceptul de homeostazie și-a găsit o largă aplicare în ecologie, datorită necesității de a studia starea sistemelor ecologice complexe și a biosferei în ansamblu.
În cibernetică, termenul de homeostază este folosit în relație cu orice mecanism care are capacitatea de a se autoregla automat.
Link-uri legate de homeostazie
Homeostazia pe Wikipedia.2. Obiective de învățare:
Cunoașteți esența homeostaziei, mecanismele fiziologice de menținere a homeostaziei, elementele de bază ale reglării homeostaziei.
Pentru a studia principalele tipuri de homeostazie. Cunoașteți caracteristicile homeostaziei legate de vârstă
3. Întrebări pentru auto-pregătire pentru stăpânirea acestui subiect:
1) Definirea conceptului de homeostazie
2) Tipuri de homeostazie.
3) Homeostazia genetică
4) Homeostazia structurală
5) Homeostazia mediului intern al organismului
6) Homeostazia imunologică
7) Mecanisme de reglare a homeostaziei: neuroumoral și endocrin.
8) Reglarea hormonală a homeostaziei.
9) Organe implicate în reglarea homeostaziei
10) Principiul general al reacțiilor homeostatice
11) Specificitatea speciei a homeostaziei.
12) Caracteristicile homeostaziei legate de vârstă
13) Procese patologice, însoțite de o încălcare a homeostaziei.
14) Corectarea homeostaziei organismului este sarcina principală a medicului.
__________________________________________________________________
4. Tipul de lecție: extracurriculare
5. Durata lectiei- 3 ore.
6. Echipamente. Prezentare electronică „Prelegeri de biologie”, tabele, manechine
homeostaziei(gr. homoios - egal, stază - stare) - proprietatea unui organism de a menține constanța mediului intern și principalele trăsături ale organizării sale inerente, în ciuda variabilității parametrilor mediului extern și a acțiunii perturbării interne. factori.
Homeostazia fiecărui individ este specifică și determinată de genotipul său.
Corpul este un sistem dinamic deschis. Fluxul de substanțe și energie observat în organism determină auto-reînnoirea și auto-reproducția la toate nivelurile de la molecular la organismic și populațional.
În procesul de metabolism cu alimente, apă, în timpul schimbului de gaze, o varietate de compuși chimici intră în organism din mediu, care, după transformări, sunt asemănați cu compoziția chimică a corpului și sunt incluși în structurile sale morfologice. După o anumită perioadă, substanțele absorbite sunt distruse, eliberând energie, iar molecula distrusă este înlocuită cu una nouă, fără a încălca integritatea componentelor structurale ale corpului.
Organismele se află într-un mediu în continuă schimbare, în ciuda acestui fapt, principalii indicatori fiziologici continuă să fie realizați în anumiți parametri, iar organismul menține o stare de sănătate stabilă pentru o perioadă lungă de timp, datorită proceselor de autoreglare.
Astfel, conceptul de homeostazie nu este legat de stabilitatea proceselor. Ca răspuns la acțiunea factorilor interni și externi, se produce o anumită modificare a parametrilor fiziologici, iar includerea sistemelor de reglementare asigură menținerea unei relative constanțe a mediului intern. Mecanismele homeostatice de reglare funcționează la nivel celular, organ, organism și supraorganism.
În termeni evolutivi, homeostazia este o adaptare ereditar fixă a unui organism la condițiile normale de mediu.
Există următoarele tipuri principale de homeostazie:
1) genetică
2) structurale
3) homeostazia părții lichide a mediului intern (sânge, limfa, lichid interstițial)
4) imunologic.
Homeostazia genetică- păstrarea stabilității genetice datorită puterii legăturilor fizico-chimice ale ADN-ului și capacității acestuia de a se recupera după deteriorare (repararea ADN-ului). Auto-reproducerea este o proprietate fundamentală a celor vii, se bazează pe procesul de reduplicare a ADN-ului. Însuși mecanismul acestui proces, în care o nouă catenă de ADN este construită strict complementară în jurul fiecăreia dintre moleculele constitutive ale celor două catene vechi, este optim pentru transferul de informații precis. Precizia acestui proces este mare, dar pot apărea încă erori de reduplicare. Încălcarea structurii moleculelor de ADN poate apărea, de asemenea, în lanțurile sale primare, fără a ține cont de reduplicarea sub influența factorilor mutageni. În cele mai multe cazuri, genomul celular este restaurat, deteriorarea este corectată, datorită reparării. Când mecanismele de reparare sunt deteriorate, homeostazia genetică este perturbată atât la nivel celular, cât și la nivel de organism.
Un mecanism important pentru menținerea homeostaziei genetice este starea diploidă a celulelor somatice la eucariote. Celulele diploide sunt mai stabile în funcționare, deoarece prezența a două programe genetice în ele crește fiabilitatea genotipului. Stabilizarea sistemului complex al genotipului este asigurată de fenomenele de polimerizare și alte tipuri de interacțiuni genice. Genele reglatoare care controlează activitatea operonilor joacă un rol important în procesul de homeostazie.
Homeostazia structurală- aceasta este constanța organizării morfologice la toate nivelurile sistemelor biologice. Este recomandabil să se evidențieze homeostazia unei celule, țesuturi, organe, sisteme ale corpului. Homeostazia structurilor subiacente asigură constanța morfologică a structurilor superioare și stă la baza activității lor vitale.
Celula, ca sistem biologic complex, este inerentă autoreglării. Stabilirea homeostaziei mediului celular este asigurată de sistemele membranare, care sunt asociate cu procese bioenergetice și reglarea transportului de substanțe în și în afara celulei. În celulă, procesele de schimbare și restaurare a organelelor se desfășoară în mod continuu, celulele în sine sunt distruse și restaurate. Restaurarea structurilor intracelulare, celulelor, țesuturilor, organelor în cursul vieții organismului are loc datorită regenerării fiziologice. Restaurarea structurilor după deteriorare - regenerare reparatorie.
Homeostazia părții lichide a mediului intern- constanța compoziției sângelui, limfei, lichidului tisular, presiunea osmotică, concentrația totală de electroliți și concentrația de ioni individuali, conținutul de nutrienți din sânge etc. Acești indicatori, chiar și cu modificări semnificative ale condițiilor de mediu, sunt menținuți la un anumit nivel, datorită unor mecanisme complexe.
De exemplu, unul dintre cei mai importanți parametri fizico-chimici ai mediului intern al organismului este echilibrul acido-bazic. Raportul ionilor de hidrogen și hidroxid din mediul intern depinde de conținutul în fluidele corporale (sânge, limfa, lichid tisular) de acizi - donatori de protoni și baze tampon - acceptori de protoni. De obicei, reacția activă a mediului este evaluată de ionul H+. Valoarea pH-ului (concentrația ionilor de hidrogen în sânge) este unul dintre indicatorii fiziologici stabili și variază la om în limite înguste - de la 7,32 la 7,45. Activitatea unui număr de enzime, permeabilitatea membranei, procesele de sinteză a proteinelor etc. depind în mare măsură de raportul dintre hidrogen și ionii hidroxil.
Organismul are diverse mecanisme care asigură menținerea echilibrului acido-bazic. În primul rând, acestea sunt sistemele tampon ale sângelui și țesuturilor (carbonat, tampon fosfat, proteine tisulare). Hemoglobina are și proprietăți de tamponare, leagă dioxidul de carbon și previne acumularea acestuia în sânge. Activitatea rinichilor contribuie, de asemenea, la menținerea unei concentrații normale de ioni de hidrogen, deoarece o cantitate semnificativă de metaboliți acizi este excretată în urină. Dacă aceste mecanisme sunt insuficiente, concentrația de dioxid de carbon din sânge crește, există o anumită schimbare a pH-ului către partea acidă. În acest caz, centrul respirator este excitat, ventilația pulmonară este îmbunătățită, ceea ce duce la o scădere a conținutului de dioxid de carbon și la normalizarea concentrației de ioni de hidrogen.
Sensibilitatea țesuturilor la modificările mediului intern este diferită. Deci, o schimbare a pH-ului de 0,1 într-o direcție sau alta față de normă duce la tulburări semnificative ale activității inimii, iar o abatere de 0,3 pune viața în pericol. Sistemul nervos este deosebit de sensibil la nivelurile scăzute de oxigen. Pentru mamifere, fluctuațiile concentrației ionilor de calciu care depășesc 30% sunt periculoase etc.
Homeostazia imunologică- menţinerea constanţei mediului intern al organismului prin menţinerea individualităţii antigenice a individului. Imunitatea este înțeleasă ca o modalitate de a proteja organismul de corpurile vii și de substanțele purtătoare de semne ale informațiilor străine genetic (Petrov, 1968).
Bacteriile, virusurile, protozoarele, helminții, proteinele, celulele, inclusiv celulele modificate ale organismului însuși, poartă informații genetice extraterestre. Toți acești factori sunt antigeni. Antigenele sunt substanțe care, atunci când sunt introduse în organism, sunt capabile să provoace producerea de anticorpi sau o altă formă de răspuns imun. Antigenele sunt foarte diverse, cel mai adesea sunt proteine, dar acestea sunt și molecule mari de lipopolizaharide, acizi nucleici. Compușii anorganici (săruri, acizi), compușii organici simpli (glucide, aminoacizi) nu pot fi antigeni, deoarece nu au nici o specificitate. Omul de știință australian F. Burnet (1961) a formulat poziția conform căreia principala semnificație a sistemului imunitar este recunoașterea „propriilor” și „străinilor”, adică. în menţinerea constanţei mediului intern – homeostazia.
Sistemul imunitar are o legătură centrală (măduvă osoasă roșie, glanda timus) și o legătură periferică (splină, ganglioni limfatici). Reacția de protecție este efectuată de limfocitele formate în aceste organe. Limfocitele de tip B, atunci când întâlnesc antigeni străini, se diferențiază în celule plasmatice care secretă proteine specifice, imunoglobuline (anticorpi), în sânge. Acești anticorpi, conectându-se cu antigenul, îi neutralizează. Această reacție se numește imunitate umorală.
Limfocitele de tip T oferă imunitate celulară prin distrugerea celulelor străine, cum ar fi respingerea transplantului, și celulele mutante ale propriului corp. Conform calculelor date de F. Burnet (1971), în fiecare modificare genetică a celulelor umane în diviziune se acumulează aproximativ 10 - 6 mutații spontane într-o zi, adică. la nivel celular și molecular, procesele care perturbă homeostazia au loc continuu. Limfocitele T recunosc și distrug celulele mutante ale propriului corp, asigurând astfel funcția de supraveghere imunitară.
Sistemul imunitar controlează constanța genetică a organismului. Acest sistem, format din organe separate anatomic, reprezintă o unitate funcțională. Proprietatea apărării imune a atins cea mai mare dezvoltare la păsări și mamifere.
reglarea homeostaziei efectuate de următoarele organe și sisteme (Fig. 91):
1) sistemul nervos central;
2) sistemul neuroendocrin, care include hipotalamusul, glanda pituitară, glandele endocrine periferice;
3) sistemul endocrin difuz (DES), reprezentat de celule endocrine situate în aproape toate țesuturile și organele (inima, plămânul, tractul gastrointestinal, rinichii, ficatul, pielea etc.). Cea mai mare parte a celulelor DES (75%) este concentrată în epiteliul sistemului digestiv.
Acum se știe că o serie de hormoni sunt prezenți simultan în structurile nervoase centrale și în celulele endocrine ale tractului gastrointestinal. Deci, hormonii encefaline și endorfine se găsesc în celulele nervoase și celulele endocrine ale pancreasului și stomacului. Colecistokinina a fost găsită în creier și duoden. Astfel de fapte au dat motive pentru a crea o ipoteză despre prezența în organism a unui singur sistem de celule de informații chimice. O caracteristică a reglării nervoase este viteza de declanșare a răspunsului, iar efectul său se manifestă direct în locul în care semnalul ajunge de-a lungul nervului corespunzător; reacția este scurtă.
În sistemul endocrin, influențele reglatoare sunt asociate cu acțiunea hormonilor transportați cu sânge în tot organismul; efectul acţiunii este de lungă durată şi nu are caracter local.
Unificarea mecanismelor nervoase și endocrine de reglare are loc în hipotalamus. Sistemul neuroendocrin general permite reacții homeostatice complexe asociate cu reglarea funcțiilor viscerale ale corpului.
Hipotalamusul are și funcții glandulare, producând neurohormoni. Neurohormonii, care intră în lobul anterior al glandei pituitare cu sânge, reglează eliberarea hormonilor tropicali ai glandei pituitare. Hormonii tropicali reglează direct activitatea glandelor endocrine. De exemplu, hormonul de stimulare a tiroidei din pituitar stimulează glanda tiroidă prin creșterea nivelului de hormon tiroidian din sânge. Când concentrația de hormon crește peste norma pentru un anumit organism, funcția de stimulare a tiroidei a glandei pituitare este inhibată și activitatea glandei tiroide este slăbită. Astfel, pentru a menține homeostazia, este necesară echilibrarea activității funcționale a glandei cu concentrația hormonului din sângele circulant.
Acest exemplu arată principiul general al reacțiilor homeostatice: abaterea de la nivelul inițial --- semnal --- activarea mecanismelor de reglare pe principiul feedback-ului --- corectarea modificării (normalizarea).
Unele glande endocrine nu depind direct de glanda pituitară. Acestea sunt insulele pancreatice care produc insulină și glucagon, medula suprarenală, glanda pineală, timusul și glandele paratiroide.
Timusul ocupă o poziție specială în sistemul endocrin. Produce substanțe asemănătoare hormonilor care stimulează formarea limfocitelor T și se stabilește o relație între mecanismele imunitare și cele endocrine.
Capacitatea de a menține homeostazia este una dintre cele mai importante proprietăți ale unui sistem viu care se află într-o stare de echilibru dinamic cu condițiile de mediu. Capacitatea de a menține homeostazia nu este aceeași la diferite specii, este ridicată la animalele superioare și la oameni, care au mecanisme complexe de reglare nervoasă, endocrine și imunitare.
În ontogenie, fiecare perioadă de vârstă este caracterizată de particularitățile metabolismului, energiei și mecanismelor homeostaziei. În corpul copilului, procesele de asimilare prevalează asupra disimilării, ceea ce determină creșterea, creșterea greutății corporale, mecanismele homeostaziei nu sunt încă suficient de mature, ceea ce lasă o amprentă asupra cursului proceselor atât fiziologice, cât și patologice.
Odată cu vârsta, există o îmbunătățire a proceselor metabolice, a mecanismelor de reglare. La vârsta adultă, procesele de asimilare și disimilare, sistemul de normalizare a homeostaziei oferă compensare. Odată cu îmbătrânirea, intensitatea proceselor metabolice scade, fiabilitatea mecanismelor de reglare slăbește, funcția unui număr de organe se estompează și, în același timp, se dezvoltă noi mecanisme specifice care susțin păstrarea homeostaziei relative. Acest lucru se exprimă, în special, printr-o creștere a sensibilității țesuturilor la acțiunea hormonilor, împreună cu o slăbire a influențelor nervoase. În această perioadă, caracteristicile adaptive sunt slăbite, prin urmare, o creștere a sarcinii și condițiile stresante pot perturba cu ușurință mecanismele homeostatice și devin adesea cauza stărilor patologice.
Cunoașterea acestor modele este necesară pentru viitorul medic, deoarece boala este o consecință a unei încălcări a mecanismelor și modalităților de restabilire a homeostaziei la om.
Homeostazia, homeostazia (homeostazia; grecescul homoios asemănător, la fel + stare de stază, imobilitate), este constanța dinamică relativă a mediului intern (sânge, limfa, lichid tisular) și stabilitatea funcțiilor fiziologice de bază (circulația sângelui, respirația, termoreglarea). , metabolismul și etc.) ale organismelor umane și animale. Mecanismele de reglare care mențin starea fiziologică sau proprietățile celulelor, organelor și sistemelor întregului organism la un nivel optim sunt numite homeostatice.
După cum știți, o celulă vie este un sistem mobil, autoreglabil. Organizarea sa internă este susținută de procese active care vizează limitarea, prevenirea sau eliminarea deplasărilor cauzate de diverse influențe din mediul și mediul intern. Capacitatea de a reveni la starea inițială după o abatere de la un anumit nivel mediu, cauzată de unul sau altul factor „deranjant”, este principala proprietate a celulei. Un organism multicelular este o organizație holistică, ale cărei elemente celulare sunt specializate pentru a îndeplini diverse funcții. Interacțiunea în interiorul organismului se realizează prin mecanisme complexe de reglare, coordonare și corelare cu
participarea factorilor nervoși, umorali, metabolici și alți factori. Multe mecanisme individuale care reglează relațiile intra și intercelulare, în unele cazuri, au efecte reciproc opuse (antagoniste) care se echilibrează reciproc. Acest lucru duce la stabilirea unui fundal fiziologic mobil (echilibrul fiziologic) în organism și permite sistemului viu să mențină o relativă constanță dinamică, în ciuda schimbărilor în mediu și a schimbărilor care au loc în timpul vieții organismului.
Termenul de „homeostazie” a fost propus în 1929 de către fiziologul W. Cannon, care credea că procesele fiziologice care mențin stabilitatea în organism sunt atât de complexe și diverse încât este indicat să le combine sub denumirea generală de homeostazie. Cu toate acestea, în 1878, K. Bernard scria că toate procesele vieții au un singur scop - menținerea constantă a condițiilor de viață în mediul nostru intern. Declarații similare se găsesc în lucrările multor cercetători din secolul al XIX-lea și din prima jumătate a secolului al XX-lea. (E. Pfluger, S. Richet, L.A. Fredericq, I.M. Sechenov, I.P. Pavlov, K.M. Bykov și alții). Lucrările lui L.S. Stern (cu colaboratori), dedicat rolului funcțiilor de barieră care reglează compoziția și proprietățile micromediului organelor și țesuturilor.
Însuși conceptul de homeostazie nu corespunde conceptului de echilibru stabil (nefluctuant) în organism - principiul echilibrului nu este aplicabil la
complex fiziologic și biochimic
procese în sistemele vii. De asemenea, este greșit să opunem homeostazia fluctuațiilor ritmice din mediul intern. Homeostazia în sens larg acoperă problemele fluxului ciclic și de fază al reacțiilor, compensarea, reglarea și autoreglarea funcțiilor fiziologice, dinamica interdependenței componentelor nervoase, umorale și a altor componente ale procesului de reglare. Limitele homeostaziei pot fi rigide și plastice, variază în funcție de vârstă individuală, sex, condiții sociale, profesionale și alte condiții.
De o importanță deosebită pentru viața organismului este constanța compoziției sângelui - baza lichidă a corpului (matricea fluidă), conform lui W. Cannon. Stabilitatea reacției sale active (pH), presiunea osmotică, raportul electroliților (sodiu, calciu, clor, magneziu, fosfor), conținutul de glucoză, numărul de elemente formate și așa mai departe sunt bine cunoscute. Deci, de exemplu, pH-ul sângelui, de regulă, nu depășește 7,35-7,47. Chiar și tulburările severe ale metabolismului acido-bazic cu o patologie a acumulării de acid în lichidul tisular, de exemplu, în acidoza diabetică, au un efect foarte mic asupra reacției active a sângelui. În ciuda faptului că presiunea osmotică a sângelui și a fluidului tisular este supusă fluctuațiilor continue din cauza aprovizionării constante cu produse osmotic active ale metabolismului interstițial, aceasta rămâne la un anumit nivel și se modifică numai în unele condiții patologice severe.
În ciuda faptului că sângele reprezintă mediul intern general al corpului, celulele organelor și țesuturilor nu intră direct în contact cu acesta.
În organismele multicelulare, fiecare organ are propriul său mediu intern (micromediu) corespunzător caracteristicilor sale structurale și funcționale, iar starea normală a organelor depinde de compoziția chimică, fizico-chimică, biologică și alte proprietăți ale acestui micromediu. Homeostazia sa este determinată de starea funcțională a barierelor histohematice și de permeabilitatea acestora în direcțiile sânge → lichid tisular, lichid tisular → sânge.
De o importanță deosebită este constanța mediului intern pentru activitatea sistemului nervos central: chiar și schimbările chimice și fizico-chimice minore care apar în lichidul cefalorahidian, glia și spațiile pericelulare pot provoca o întrerupere bruscă în cursul proceselor de viață la nivel individual. neuronii sau în ansamblurile lor. Un sistem homeostatic complex, care include diverse mecanisme neuroumorale, biochimice, hemodinamice și alte mecanisme de reglare, este sistemul pentru asigurarea nivelului optim al tensiunii arteriale. În acest caz, limita superioară a nivelului presiunii arteriale este determinată de funcționalitatea baroreceptorilor sistemului vascular al corpului, iar limita inferioară este determinată de nevoile organismului de alimentare cu sânge.
Cele mai perfecte mecanisme homeostatice din corpul animalelor superioare și al oamenilor includ procesele de termoreglare;
YouTube enciclopedic
-
1 / 5
Termenul de „homeostază” este cel mai des folosit în biologie. Pentru ca organismele pluricelulare să existe, este necesar să se mențină constanta mediului intern. Mulți ecologiști sunt convinși că acest principiu se aplică și mediului extern. Dacă sistemul nu poate să-și restabilească echilibrul, în cele din urmă poate înceta să funcționeze.
Sistemele complexe – de exemplu, corpul uman – trebuie să aibă homeostazie pentru a menține stabilitatea și a exista. Aceste sisteme nu trebuie doar să se străduiască să supraviețuiască, ci și să se adapteze la schimbările de mediu și să evolueze.
proprietățile homeostaziei
Sistemele homeostatice au următoarele proprietăți:
- instabilitate sistem: testează modul în care se poate adapta cel mai bine.
- Luptă pentru echilibru: toată organizarea internă, structurală și funcțională a sistemelor contribuie la menținerea echilibrului.
- imprevizibilitate: Efectul rezultat al unei anumite acțiuni poate fi adesea diferit de ceea ce era de așteptat.
- Reglarea cantității de micronutrienți și apă din organism - osmoreglare. Efectuat în rinichi.
- Eliminarea produselor reziduale ale procesului metabolic - izolare. Este efectuat de organe exocrine - rinichi, plămâni, glande sudoripare și tractul gastrointestinal.
- Reglarea temperaturii corpului. Scăderea temperaturii prin transpirație, o varietate de reacții de termoreglare.
- Reglarea nivelului de glucoză din sânge. Este efectuată în principal de ficat, insulină și glucagon secretate de pancreas.
- Reglarea nivelului metabolismului de bază în funcție de alimentație.
Este important de menționat că, deși organismul este în echilibru, starea sa fiziologică poate fi dinamică. Multe organisme prezintă modificări endogene sub formă de ritmuri circadian, ultradian și infradian. Deci, chiar și în timpul homeostaziei, temperatura corpului, tensiunea arterială, ritmul cardiac și majoritatea indicatorilor metabolici nu sunt întotdeauna la un nivel constant, dar se modifică în timp.
Mecanisme de homeostazie: feedback
Când există o modificare a variabilelor, există două tipuri principale de feedback la care sistemul răspunde:
- Feedback negativ, exprimat într-o reacție în care sistemul răspunde în așa fel încât să schimbe direcția schimbării spre opus. Deoarece feedback-ul servește la menținerea constantă a sistemului, vă permite să mențineți homeostazia.
- De exemplu, atunci când concentrația de dioxid de carbon din corpul uman crește, plămânii primesc un semnal pentru a-și crește activitatea și a expira mai mult dioxid de carbon.
- Termoregularea este un alt exemplu de feedback negativ. Când temperatura corpului crește (sau scade), termoreceptorii din piele și hipotalamus înregistrează schimbarea, declanșând un semnal de la creier. Acest semnal, la rândul său, provoacă un răspuns - o scădere a temperaturii (sau creștere).
- Feedback pozitiv, care este exprimat ca o creștere a modificării unei variabile. Are efect destabilizator, deci nu duce la homeostazie. Feedback-ul pozitiv este mai puțin frecvent în sistemele naturale, dar are și întrebuințările sale.
- De exemplu, în nervi, un potențial electric de prag determină generarea unui potențial de acțiune mult mai mare. Coagularea sângelui și evenimentele de naștere sunt alte exemple de feedback pozitiv.
Sistemele stabile au nevoie de combinații ale ambelor tipuri de feedback. În timp ce feedback-ul negativ vă permite să reveniți la o stare homeostatică, feedback-ul pozitiv este folosit pentru a trece la o stare de homeostazie complet nouă (și foarte posibil mai puțin dorită), o situație numită „metastabilitate”. Astfel de schimbări catastrofale pot apărea, de exemplu, cu o creștere a nutrienților în râurile cu apă limpede, ceea ce duce la o stare homeostatică de mare eutrofizare (creșterea excesivă de alge a canalului) și turbiditate.
Homeostazia ecologică
În ecosistemele perturbate, sau comunitățile biologice subclimax - cum ar fi, de exemplu, insula Krakatoa, după o puternică erupție vulcanică în - starea de homeostazie a ecosistemului de climax al pădurii anterior a fost distrusă, ca toată viața de pe această insulă. Krakatoa a trecut printr-un lanț de schimbări ecologice în anii de după erupție, în care s-au succedat noi specii de plante și animale, ceea ce a dus la biodiversitate și, ca urmare, la o comunitate de climax. Succesiunea ecologică în Krakatoa a avut loc în mai multe etape. Un lanț complet de succesiuni care duc la un punct culminant se numește preserie. În exemplul Krakatoa, această insulă a dezvoltat o comunitate culminală cu opt mii de specii diferite înregistrate în , la o sută de ani după ce erupția a distrus viața pe ea. Datele confirmă că poziția se menține în homeostazie de ceva timp, în timp ce apariția unor noi specii duce foarte rapid la dispariția rapidă a celor vechi.
Cazul Krakatoa și al altor ecosisteme perturbate sau intacte arată că colonizarea inițială de către speciile pionier are loc prin strategii de reproducere cu feedback pozitiv în care specia se dispersează, producând cât mai mulți descendenți, dar cu investiții reduse sau deloc în succesul fiecărui individ. . La astfel de specii, există o dezvoltare rapidă și un colaps la fel de rapid (de exemplu, printr-o epidemie). Pe măsură ce un ecosistem se apropie de climax, astfel de specii sunt înlocuite cu specii de climax mai complexe care se adaptează prin feedback negativ la condițiile specifice ale mediului lor. Aceste specii sunt controlate cu atenție de capacitatea potențială a ecosistemului și urmează o strategie diferită - producerea de descendenți mai mici, în al cărui succes reproductiv, în condițiile micromediului nișei sale ecologice specifice, se investește mai multă energie.
Dezvoltarea începe cu comunitatea de pionier și se termină cu comunitatea culminant. Această comunitate culminală se formează atunci când flora și fauna intră în echilibru cu mediul local.
Astfel de ecosisteme formează heterarhii, în care homeostazia la un nivel contribuie la procesele homeostatice la un alt nivel complex. De exemplu, pierderea frunzelor unui copac tropical matur face loc pentru noi creșteri și îmbogățește solul. În egală măsură, arborele tropical reduce accesul la lumină la niveluri inferioare și ajută la prevenirea invadării altor specii. Dar și copacii cad la pământ și dezvoltarea pădurii depinde de schimbarea constantă a copacilor, de ciclul de nutrienți efectuat de bacterii, insecte, ciuperci. În mod similar, astfel de păduri contribuie la procesele ecologice, cum ar fi reglarea microclimatelor sau a ciclurilor hidrologice ale ecosistemelor, iar mai multe ecosisteme diferite pot interacționa pentru a menține homeostazia drenajului râului într-o regiune biologică. Variabilitatea bioregiunilor joacă, de asemenea, un rol în stabilitatea homeostatică a unei regiuni biologice sau biom.
Homeostazia biologică
Homeostazia acționează ca o caracteristică fundamentală a organismelor vii și este înțeleasă ca menținerea mediului intern în limite acceptabile.
Mediul intern al corpului include fluide corporale - plasma sanguina, limfa, substanta intercelulara si lichidul cefalorahidian. Menținerea stabilității acestor fluide este vitală pentru organisme, în timp ce absența acesteia duce la deteriorarea materialului genetic.
În ceea ce privește orice parametru, organismele sunt împărțite în conformațional și reglator. Organismele de reglementare mențin parametrul la un nivel constant, indiferent de ceea ce se întâmplă în mediu. Organismele conformaționale permit mediului să determine parametrul. De exemplu, animalele cu sânge cald mențin o temperatură constantă a corpului, în timp ce animalele cu sânge rece prezintă o gamă largă de temperatură.
Nu vorbim despre faptul că organismele conformaționale nu au adaptări comportamentale care să le permită să regleze parametrul dat într-o oarecare măsură. Reptilele, de exemplu, stau adesea pe pietre încălzite dimineața pentru a-și ridica temperatura corpului.
Avantajul reglării homeostatice este că permite organismului să funcționeze mai eficient. De exemplu, animalele cu sânge rece tind să devină letargice la temperaturi scăzute, în timp ce animalele cu sânge cald sunt aproape la fel de active ca întotdeauna. Pe de altă parte, reglementarea necesită energie. Motivul pentru care unii șerpi pot mânca doar o dată pe săptămână este că folosesc mult mai puțină energie pentru a menține homeostazia decât mamiferele.
Homeostazia celulară
Reglarea activității chimice a celulei se realizează printr-o serie de procese, printre care modificarea structurii citoplasmei în sine, precum și structura și activitatea enzimelor, este de o importanță deosebită. Autoreglarea depinde de
Conceptul a fost introdus de psihologul american W.B. Cannon în raport cu orice procese care modifică starea inițială sau o serie de stări, inițiind noi procese care vizează restabilirea condițiilor inițiale. Homeostatul mecanic este termostatul. Termenul este folosit în psihologia fiziologică pentru a descrie o serie de mecanisme complexe care funcționează în sistemul nervos autonom pentru a regla factori precum temperatura corpului, biochimia, tensiunea arterială, echilibrul fluidelor, metabolismul și așa mai departe. de exemplu, o schimbare a temperaturii corpului inițiază o varietate de procese, cum ar fi frisonul, creșterea metabolismului, creșterea sau reținerea căldurii până la atingerea temperaturii normale. Exemple de teorii psihologice homeostatice sunt teoria echilibrului (Heider, 1983), teoria congruenței (Osgood, Tannenbaum, 1955), teoria disonanței cognitive (Festinger, 1957), teoria simetriei (Newcomb, 1953), etc. Ca alternativă la abordarea homeostatică , se propune o abordare heterostatică.o abordare care presupune posibilitatea fundamentală a existenței unor stări de echilibru în cadrul unui singur întreg (vezi heterostaza).
HOMEOSTAZA
Homeostazia) - menținerea unui echilibru între mecanisme sau sisteme opuse; principiul de bază al fiziologiei, care ar trebui considerat și legea de bază a comportamentului mental.
HOMEOSTAZA
homeostazia Tendința organismelor de a-și menține starea permanentă. Potrivit lui Cannon (1932), inițiatorul termenului: „Organismele, compuse din materie caracterizată prin cel mai înalt grad de variabilitate și instabilitate, au stăpânit cumva mijloacele de menținere a permanenței și de menținere a stabilității în condiții care ar trebui considerate în mod rezonabil ca fiind absolut distructive. ." PRINCIPIUL PlĂCERII al lui Freud și PRINCIPIUL CONSTANTĂ al lui Fechner folosite de acesta sunt de obicei considerate ca concepte psihologice analoge conceptului fiziologic de homeostazie, adică. ei sugerează că există o tendință programată de a menține TENSIUNEA psihologică la un nivel optim constant, similară cu tendința organismului de a menține constantă chimia sângelui, temperatura etc.
HOMEOSTAZA
o stare de echilibru mobil a unui sistem, menținută prin contracararea acestuia la factorii externi și interni perturbatori. Menținerea constantă a diferiților parametri fiziologici ai organismului. Conceptul de homeostazie a fost dezvoltat inițial în fiziologie pentru a explica constanța mediului intern al corpului și stabilitatea funcțiilor sale fiziologice de bază. Această idee a fost dezvoltată de fiziologul american W. Cannon în doctrina sa despre înțelepciunea corpului ca sistem deschis care menține continuu stabilitatea. Primind semnale despre modificări care amenință sistemul, corpul pornește dispozitive care continuă să funcționeze până când este posibil să-l readuce la o stare de echilibru, la valorile anterioare ale parametrilor. Principiul homeostaziei a trecut de la fiziologie la cibernetică și alte științe, inclusiv psihologie, dobândind un sens mai general al principiului abordării sistematice și autoreglării bazate pe feedback. Ideea că fiecare sistem se străduiește să mențină stabilitatea a fost transferată în interacțiunea organismului cu mediul. Un astfel de transfer este tipic, în special:
1) pentru neobehaviorism, care crede că o nouă reacție motorie este fixată datorită eliberării organismului dintr-o nevoie care i-a încălcat homeostazia;
2) pentru conceptul lui J. Piaget, care crede că dezvoltarea psihică are loc în procesul de echilibrare a corpului cu mediul;
3) pentru teoria câmpului a lui K. Levin, conform căreia motivația ia naștere într-un „sistem de tensiuni” neechilibrat;
4) pentru psihologia gestaltă, care notează că dacă echilibrul componentelor sistemului mental este perturbat, urmărește să-l restabilească. Totuși, principiul homeostaziei, explicând fenomenul de autoreglare, nu poate dezvălui sursa schimbărilor în psihic și activitatea acestuia.
HOMEOSTAZA
greacă homeios - asemănător, asemănător, statis - în picioare, imobilitate). Echilibrul mobil, dar stabil al oricărui sistem (biologic, mental), datorită opoziției sale cu factorii interni și externi care încalcă acest echilibru (vezi teoria talamică a emoțiilor a lui Cannon. Principiul lui G. este utilizat pe scară largă în fiziologie, cibernetică, psihologie). , explică capacitatea de adaptare Mental G. menține condiții optime pentru funcționarea creierului și a sistemului nervos în procesul vieții.
HOMEOSTAZA(IS)
din greacă homoios - asemănător + stasis - în picioare; litere, adică „a fi în aceeași stare”).
1. În sens restrâns (fiziologic), G. - procesele de menținere a constantei relative a principalelor caracteristici ale mediului intern al corpului (de exemplu, constanța temperaturii corpului, a tensiunii arteriale, a zahărului din sânge etc.) într-o gamă largă de condiţii de mediu. Un rol important în G. îl joacă activitatea comună a vegetativului n. c, hipotalamus și trunchiul cerebral, precum și sistemul endocrin, în timp ce parțial reglarea neuroumorală G. Se realizează „autonom” față de psihic și comportament. Hipotalamusul „decide” la ce încălcare a lui G. este necesar să se îndrepte spre cele mai înalte forme de adaptare și să pornească mecanismul de motivare biologică a comportamentului (vezi ipoteza reducerii conducerii, Nevoi).
Termenul „G”. a prezentat Amer. fiziologul Walter Cannon (Cannon, 1871-1945) în 1929, însă, conceptul de mediu intern și conceptul de constanță a acestuia au fost dezvoltate mult mai devreme decât fr. fiziologul Claude Bernard (Bernard, 1813-1878).
2. Într-un sens larg, conceptul de „G”. se aplică la o varietate de sisteme (biocenoze, populații, indivizi, sisteme sociale etc.). (B.M.)
homeostaziei
homeostazia) Pentru a supraviețui și a se mișca liber în condiții de mediu în schimbare și adesea ostile, organismele complexe trebuie să-și mențină mediul intern relativ constant. Această constanță interioară a fost numită „G” de către Walter B. Cannon. Cannon și-a descris descoperirile ca exemple de întreținere la starea de echilibru în sisteme deschise. În 1926, el a propus termenul „G” pentru o astfel de stare de echilibru. și a propus un sistem de postulate cu privire la natura sa, care a fost ulterior extins în pregătirea publicării unei revizuiri a mecanismelor homeostatice și de reglementare cunoscute până la acel moment. Organismul, a susținut Cannon, prin reacții homeostatice este capabil să mențină stabilitatea fluidului intercelular (matricea fluidă), controlând și reglând astfel. temperatura corpului, tensiunea arterială și alți parametri ai mediului intern, a căror menținere în anumite limite este necesară pentru viață. G. tzh se mentine in raport cu nivelurile de aprovizionare cu substante necesare functionarii normale a celulelor. Conceptul de G. propus de Kennon a apărut sub forma unui set de prevederi privind existența, natura și principiile sistemelor de autoreglare. El a subliniat că ființele vii complexe sunt sisteme deschise formate din componente schimbătoare și instabile, supuse constant influențelor externe perturbatoare din cauza acestei deschideri. Astfel, aceste sisteme în continuă schimbare trebuie totuși să mențină constanta față de mediu pentru a menține condiții favorabile vieții. Corecția în astfel de sisteme ar trebui să aibă loc continuu. Prin urmare, G. caracterizează mai degrabă decât o stare absolut stabilă. Conceptul de sistem deschis a contestat toate noțiunile tradiționale ale unei unități adecvate de analiză a organismului. Dacă inima, plămânii, rinichii și sângele, de exemplu, fac parte dintr-un sistem de autoreglare, atunci acțiunea sau funcția lor nu poate fi înțeleasă dintr-un studiu al fiecăruia dintre ele în mod individual. O înțelegere deplină este posibilă numai pe baza cunoașterii modului în care fiecare dintre aceste părți funcționează în relație cu altele. Conceptul de sistem deschis provoacă, de asemenea, toate punctele de vedere tradiționale despre cauzalitate, oferind o determinare reciprocă complexă în locul unei simple cauzalități secvenţiale sau liniare. Astfel, G. a devenit o nouă perspectivă atât pentru a lua în considerare comportamentul diferitelor tipuri de sisteme, cât și pentru a înțelege oamenii ca elemente ale sistemelor deschise. Vezi și Adaptare, Sindrom de adaptare generală, Sisteme generale, Model de lentile, Întrebarea relației suflet-corp R. Enfield
HOMEOSTAZA
principiul general al autoreglării organismelor vii, formulat de Cannon în 1926. Perls subliniază importanța acestui concept în lucrarea sa „The Gestalt Approach and Eye Witness to Therapy”, începută în 1950, finalizată în 1970 și publicată după moartea sa în 1973.
homeostaziei
Procesul prin care organismul menține echilibrul în mediul său fiziologic intern. Prin impulsuri homeostatice apare nevoia de a mânca, de a bea și de a regla temperatura corpului. De exemplu, o scădere a temperaturii corpului inițiază multe procese (cum ar fi frisonul) care ajută la restabilirea temperaturii normale. Astfel, homeostazia inițiază alte procese care acționează ca regulatori și restabilesc starea optimă. Ca analog, puteți aduce un sistem de încălzire centrală cu control termostatic. Când temperatura camerei scade sub valorile setate în termostat, acesta pornește boilerul de abur, care pompează apă caldă în sistemul de încălzire, ridicând temperatura. Când temperatura din cameră atinge un nivel normal, termostatul oprește cazanul de abur.
HOMEOSTAZA
homeostazie) - procesul fiziologic de menținere a constantei mediului intern al corpului (red.), în care diverși parametri ai corpului (de exemplu, tensiunea arterială, temperatura corpului, echilibrul acido-bazic) sunt menținuți în echilibru, în ciuda modificări ale condițiilor de mediu. - Homeostatic.
homeostaziei
Formarea cuvintelor. Provine din greacă. homoios - asemănător + stază - imobilitate.
Specificitate. Procesul prin care se realizează o relativă constanță a mediului intern al corpului (constanța temperaturii corpului, a tensiunii arteriale, a concentrației de zahăr din sânge). Ca mecanism separat, se poate distinge homeostazia neuropsihică, datorită căruia se asigură păstrarea și menținerea condițiilor optime de funcționare a sistemului nervos în procesul de implementare a diferitelor forme de activitate.
HOMEOSTAZA
Literal tradus din greacă înseamnă același stat. Fiziologul american W.B. Cannon a introdus acest termen pentru a se referi la orice proces care modifică o condiție existentă sau un set de circumstanțe și, ca urmare, inițiază alte procese care îndeplinesc funcții de reglementare și restabilește starea inițială. Termostatul este un homeostat mecanic. Acest termen este folosit în psihologia fiziologică pentru a se referi la o serie de mecanisme biologice complexe care funcționează prin intermediul sistemului nervos autonom, factori de reglare precum temperatura corpului, fluidele corporale și proprietățile lor fizice și chimice, tensiunea arterială, echilibrul hidric, metabolismul etc. De exemplu, o scădere a temperaturii corpului inițiază o serie de procese, cum ar fi frisonul, piloerecția și o creștere a metabolismului, care provoacă și mențin o temperatură ridicată până la atingerea unei temperaturi normale.
HOMEOSTAZA
din greacă homoios - asemănător + stază - stare, imobilitate) - un tip de echilibru dinamic, caracteristic sistemelor complexe de autoreglare și constând în menținerea parametrilor esențiali pentru sistem în limite acceptabile. Termenul „G”. propus de fiziologul american W. Kennon în 1929 pentru a descrie starea corpului uman, a animalelor și a plantelor. Atunci acest concept s-a răspândit în cibernetică, psihologie, sociologie etc. Studiul proceselor homeostatice presupune selectarea: 1) parametrilor, modificări semnificative în care perturbă funcționarea normală a sistemului; 2) limitele modificării admisibile a acestor parametri sub influența condițiilor mediului extern și intern; 3) un set de mecanisme specifice care încep să funcționeze atunci când valorile variabilelor depășesc aceste limite (B. G. Yudin, 2001). Fiecare reacție conflictuală a oricăreia dintre părți în cazul apariției și dezvoltării unui conflict nu este altceva decât dorința de a-și menține G. Parametrul, a cărui modificare declanșează mecanismul conflictual, este prejudiciul prezis ca o consecință a actiunile adversarului. Dinamica conflictului și ritmul escaladării acestuia sunt reglementate de feedback: reacția unei părți a conflictului la acțiunile celeilalte părți. În ultimii 20 de ani, Rusia s-a dezvoltat ca un sistem cu feedback-uri pierdute, blocate sau extrem de slăbite. Prin urmare, comportamentul statului și al societății în conflictele din această perioadă, care au distrus economia națională a țării, este irațional. Aplicarea teoriei lui G. la analiza și reglementarea conflictelor sociale poate crește semnificativ eficacitatea muncii conflictologilor domestici.
