Homeostazia este orice proces de autoreglare prin care sistemele biologice se străduiesc să mențină stabilitatea internă adaptându-se la condiții optime de supraviețuire. Dacă homeostazia are succes, atunci viața continuă; în caz contrar, va avea loc un dezastru sau moartea. Stabilitatea realizată este de fapt un echilibru dinamic în care apar schimbări continue, dar predomină condiții relativ omogene.

Caracteristicile și rolul homeostaziei

Orice sistem aflat în echilibru dinamic dorește să atingă o stare stabilă, un echilibru care să reziste schimbărilor externe. Atunci când un astfel de sistem este deranjat, dispozitivele de reglare încorporate reacţionează la abateri pentru a stabili un nou echilibru. Un astfel de proces este unul dintre elementele controlului feedback-ului. Exemple de reglare homeostatică sunt toate procesele de integrare și coordonare a funcțiilor mediate de circuitele electrice și sistemele nervoase sau hormonale.

Un alt exemplu de reglare homeostatică într-un sistem mecanic este funcționarea unui regulator de temperatură a camerei sau a unui termostat. Inima termostatului este o bandă bimetală care răspunde la schimbările de temperatură completând sau întrerupând un circuit electric. Când camera se răcește, circuitul este finalizat și încălzirea este pornită, iar temperatura crește. La nivelul setat, circuitul este întrerupt, cuptorul se oprește și temperatura scade.

Cu toate acestea, sistemele biologice, care sunt de mare complexitate, au regulatori greu de comparat cu dispozitivele mecanice.

După cum sa menționat mai devreme, termenul de homeostazie se referă la menținerea mediului intern al corpului în limite înguste și strict controlate. Principalele funcții importante pentru menținerea homeostaziei sunt echilibrul fluidelor și electrolitice, reglarea acidului, termoreglarea și controlul metabolic.

Controlul temperaturii corpului la om este considerat un exemplu excelent de homeostazie într-un sistem biologic. Temperatura normală a corpului uman este de aproximativ 37 ° C, dar diverși factori pot afecta acest lucru, inclusiv hormonii, rata metabolică și bolile care duc la temperaturi excesiv de ridicate sau scăzute. Reglarea temperaturii corpului este controlată de o zonă a creierului numită hipotalamus.

Feedback-ul despre temperatura corpului este transmis prin fluxul sanguin la creier și are ca rezultat ajustări compensatorii ale ritmului respirator, ale nivelului de zahăr din sânge și ale ratei metabolice. Pierderea de căldură la oameni este mediată de activitatea redusă, transpirație și mecanisme de transfer de căldură care permit mai mult sânge să circule lângă suprafața pielii.

Pierderile de căldură sunt reduse prin izolație, circulație redusă pe piele și schimbări culturale, cum ar fi utilizarea îmbrăcămintei, a locuințelor și a surselor de căldură terțe. Intervalul dintre nivelurile ridicate și scăzute ale temperaturii corpului constituie platoul homeostatic - intervalul „normal” care susține viața. Pe măsură ce se abordează oricare dintre cele două extreme, acțiunea corectivă (prin feedback negativ) aduce sistemul înapoi în intervalul normal.

Conceptul de homeostazie se aplică și condițiilor de mediu. Propusă pentru prima dată de ecologistul american Robert MacArthur în 1955, ideea că homeostazia este produsul unei combinații de biodiversitate și numeroasele interacțiuni ecologice care apar între specii.

O astfel de ipoteză a fost considerată un concept care ar putea ajuta la explicarea durabilității unui sistem ecologic, adică a persistenței sale ca un anumit tip de ecosistem în timp. De atunci, conceptul s-a schimbat oarecum și a inclus componenta nevii a ecosistemului. Termenul a fost folosit de mulți ecologisti pentru a descrie reciprocitatea care are loc între componentele vii și cele nevii ale unui ecosistem pentru a menține status quo-ul.

Ipoteza Gaia este un model al Pământului propus de omul de știință englez James Lovelock, care consideră diferite componente vii și nevii ca componente ale unui sistem mai mare sau ale unui singur organism, sugerând că eforturile colective ale organismelor individuale contribuie la homeostazie la nivelul nivel planetar.

Homeostazia celulară

Depinde de mediul din corp pentru a rămâne în viață și a funcționa corect. Homeostazia menține mediul organismului sub control și menține condiții favorabile proceselor celulare. Fără condițiile corporale potrivite, anumite procese (de exemplu osmoza) și proteine ​​(de exemplu enzimele) nu vor funcționa corect.

De ce este importantă homeostazia pentru celule? Celulele vii depind de mișcarea substanțelor chimice din jurul lor. Produsele chimice precum oxigenul, dioxidul de carbon și alimentele dizolvate trebuie să fie transportate în și din celule. Aceasta se realizează prin procesele de difuzie și osmoză, care depind de echilibrul de apă și sare din organism, care sunt menținute prin homeostazie.

Celulele depind de enzime pentru a accelera multe dintre reacțiile chimice care mențin celulele în viață și funcționale. Aceste enzime funcționează cel mai bine la anumite temperaturi și, prin urmare, homeostazia este vitală pentru celule, deoarece menține o temperatură constantă a corpului.

Exemple și mecanisme de homeostazie

Iată câteva exemple de bază de homeostazie în corpul uman, precum și mecanismele care le susțin:

Temperatura corpului

Cel mai comun exemplu de homeostazie la om este reglarea temperaturii corpului. Temperatura normală a corpului, așa cum am scris mai sus, este de 37 ° C. Temperaturile peste sau sub normal pot provoca complicații grave.

Insuficiența musculară apare la o temperatură de 28 ° C. La 33 ° C, are loc pierderea conștienței. La o temperatură de 42 ° C, sistemul nervos central începe să se prăbușească. Moartea are loc la 44 ° C. Corpul controlează temperatura prin producerea sau eliberarea de căldură în exces.

Concentrația de glucoză

Concentrația de glucoză se referă la cantitatea de glucoză (zahăr din sânge) prezentă în sânge. Organismul folosește glucoza ca sursă de energie, dar prea mult sau prea puțin poate provoca complicații grave. Unii hormoni reglează concentrația de glucoză din sânge. Insulina scade concentrația de glucoză, în timp ce cortizolul, glucagonul și catecolaminele o cresc.

Nivelurile de calciu

Oasele și dinții conțin aproximativ 99% din calciul din organism, în timp ce restul de 1% circulă în sânge. Prea mult sau prea puțin calciu în sânge are consecințe negative. Dacă nivelul de calciu din sânge scade prea mult, glandele paratiroide își activează receptorii care sesizează calciu și eliberează hormonul paratiroidian.

PTH semnalează oaselor că are nevoie să elibereze calciu pentru a-și crește concentrația în sânge. Dacă nivelul de calciu crește prea mult, glanda tiroidă eliberează calcitonină și fixează excesul de calciu din oase, reducând astfel cantitatea de calciu din sânge.

Volumul lichidului

Organismul trebuie să mențină un mediu intern constant, ceea ce înseamnă că trebuie să regleze pierderea sau completarea lichidelor. Hormonii ajută la reglarea acestui echilibru provocând excreție sau retenție de lichide. Dacă organismul nu are suficient lichid, hormonul antidiuretic semnalează rinichilor să conserve lichide și să reducă producția de urină. Dacă organismul conține prea mult lichid, acesta suprimă aldosteronul și semnalează să producă mai multă urină.

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 organism 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.

Însăși ideea de homeostazie nu corespunde conceptului de echilibru stabil (nefluctuant) în organism - principiul echilibrului nu este aplicabil proceselor fiziologice și biochimice complexe care apar 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.

Menținerea unei presiuni osmotice constante este de o importanță capitală pentru metabolismul apei și menținerea echilibrului ionic în organism (vezi Metabolismul apă-sare). Cea mai mare constanță este concentrația ionilor de sodiu în mediul intern. Conținutul altor electroliți fluctuează, de asemenea, în limite înguste. Prezența unui număr mare de osmoreceptori în țesuturi și organe, inclusiv în formațiunile nervoase centrale (hipotalamus, hipocamp) și un sistem coordonat de regulatori ai metabolismului apei și a compoziției ionice permite organismului să elimine rapid schimbările tensiunii arteriale osmotice care apar, de exemplu, atunci când apa este introdusă în organism.

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 același timp, 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; la animalele homoioterme, fluctuațiile de temperatură în părțile interne ale corpului în timpul celor mai dramatice schimbări de temperatură din mediu nu depășesc zecimi de grad.

Diferiți cercetători explică mecanismele de natură biologică generală care stau la baza homeostaziei în moduri diferite. Deci, W. Cannon a acordat o importanță deosebită sistemului nervos superior, L. A. Orbeli a considerat funcția adaptiv-trofică a sistemului nervos simpatic ca fiind unul dintre factorii principali ai homeostaziei. Rolul organizator al aparatului nervos (principiul nervismului) stă la baza ideilor binecunoscute despre esența principiilor homeostaziei (I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, A. D. Speransky și alții). Totuși, nici principiul dominant (A. A. Ukhtomsky), nici teoria funcțiilor de barieră (L. S. Stern), nici sindromul general de adaptare (G. Selye), nici teoria sistemelor funcționale (P. K. Anokhin), nici reglarea hipotalamică a homeostaziei. (N. I. Grashchenkov) și multe alte teorii nu rezolvă complet problema homeostaziei.

În unele cazuri, conceptul de homeostazie nu este folosit pe bună dreptate pentru a explica stările fiziologice izolate, procesele și chiar fenomenele sociale. Așa au apărut în literatură termenii „imunologic”, „electrolit”, „sistemic”, „molecular”, „fizico-chimic”, „homeostază genetică” și altele asemenea. S-au încercat să se reducă problema homeostaziei la principiul autoreglării. Un exemplu de rezolvare a problemei homeostaziei din punctul de vedere al ciberneticii este încercarea lui Ashby (W. R. Ashby, 1948) de a proiecta un dispozitiv de autoreglare care simulează capacitatea organismelor vii de a menține nivelul anumitor cantități în limite acceptabile fiziologic. Unii autori consideră mediul intern al organismului ca un sistem complex de lanțuri cu multe „intrari active” (organe interne) și indicatori fiziologici individuali (flux sanguin, tensiune arterială, schimb de gaze etc.), valoarea fiecăruia fiind datorată. la activitatea „intrarilor”.

În practică, cercetătorii și clinicienii se confruntă cu întrebările privind evaluarea capacităților adaptative (adaptative) sau compensatorii ale organismului, reglarea, întărirea și mobilizarea acestora, prezicerea răspunsurilor organismului la influențele perturbatoare. Unele stări de instabilitate vegetativă, cauzate de insuficiența, excesul sau inadecvarea mecanismelor de reglare, sunt considerate „boli ale homeostaziei”. Cu o anumită convenționalitate, pot include tulburări funcționale în funcționarea normală a organismului asociate cu îmbătrânirea acestuia, restructurarea forțată a ritmurilor biologice, unele fenomene de distonie vegetativă, reactivitate hiper- și hipocompensatoare sub influențe stresante și extreme etc.

Pentru a evalua starea mecanismelor homeostatice în fiziol. experiment și în pană se practică diverse teste funcționale dozate (rece, termice, adrenalină, insulină, mezaton și altele) cu definirea în sânge și urină a unei parități de agenți biologic activi (hormoni, mediatori, metaboliți) și așa mai departe.

Mecanisme biofizice ale homeostaziei

Mecanisme biofizice ale homeostaziei. Din punctul de vedere al biofizicii chimice, homeostazia este o stare în care toate procesele responsabile de transformările energetice din organism sunt în echilibru dinamic. Această stare este cea mai stabilă și corespunde optimului fiziologic. În conformitate cu conceptele de termodinamică, un organism și o celulă pot exista și se pot adapta la astfel de condiții de mediu în care este posibil să se stabilească un curs staționar al proceselor fizico-chimice, adică homeostazia, într-un sistem biologic. Rolul principal în stabilirea homeostaziei revine în primul rând sistemelor membranare celulare, care sunt responsabile de procesele bioenergetice și reglează rata de intrare și eliberare a substanțelor de către celule.

Din aceste poziții, principalele cauze ale perturbării sunt reacțiile neenzimatice neobișnuite pentru activitatea normală de viață, care apar în membrane; în cele mai multe cazuri, acestea sunt reacții în lanț de oxidare care implică radicali liberi care apar în fosfolipidele celulare. Aceste reacții duc la deteriorarea elementelor structurale ale celulelor și la perturbarea funcției de reglare. Factorii care provoacă tulburări de homeostazie includ, de asemenea, agenți care provoacă formarea radicalilor - radiații ionizante, toxine infecțioase, anumite alimente, nicotină, precum și lipsa de vitamine și așa mai departe.

Unul dintre principalii factori care stabilizează starea homeostatică și funcțiile membranelor sunt bioantioxidanții, care inhibă dezvoltarea reacțiilor radicale oxidative.

Caracteristicile de vârstă ale homeostaziei la copii

Caracteristicile de vârstă ale homeostaziei la copii. Constanta mediului intern al organismului si stabilitatea relativa a parametrilor fizico-chimici in copilarie sunt asigurate de o predominanta pronuntata a proceselor metabolice anabolice fata de cele catabolice. Aceasta este o condiție indispensabilă pentru creștere și deosebește corpul copilului de corpul adulților, în care intensitatea proceselor metabolice se află într-o stare de echilibru dinamic. În acest sens, reglarea neuroendocrină a homeostaziei corpului copilului este mai intensă decât la adulți. Fiecare perioadă de vârstă este caracterizată de caracteristicile specifice ale mecanismelor de homeostazie și de reglarea acestora. Prin urmare, la copii mult mai des decât la adulți, există încălcări severe ale homeostaziei, adesea punând viața în pericol. Aceste tulburări sunt cel mai adesea asociate cu imaturitatea funcțiilor homeostatice ale rinichilor, cu tulburări ale funcțiilor tractului gastrointestinal sau ale funcției respiratorii ale plămânilor.

Creșterea unui copil, exprimată printr-o creștere a masei celulelor sale, este însoțită de modificări distincte în distribuția lichidului în organism (vezi Metabolismul apă-sare). Creșterea absolută a volumului de lichid extracelular rămâne în urmă cu rata creșterii totale în greutate, astfel încât volumul relativ al mediului intern, exprimat ca procent din greutatea corporală, scade odată cu vârsta. Această dependență este deosebit de pronunțată în primul an după naștere. La copiii mai mari, rata de modificare a volumului relativ al lichidului extracelular scade. Sistemul de reglare a constantei volumului de lichid (reglarea volumului) asigură compensarea abaterilor în balanța apei în limite destul de înguste. Un grad ridicat de hidratare a țesuturilor la nou-născuți și copiii mici determină o nevoie semnificativ mai mare de apă decât la adulți (pe unitate de greutate corporală). Pierderea apei sau limitarea acesteia duc rapid la dezvoltarea deshidratării din cauza sectorului extracelular, adică a mediului intern. În același timp, rinichii, principalele organe executive în sistemul de reglare a volumului, nu asigură economii de apă. Factorul limitator de reglare este imaturitatea sistemului tubular al rinichilor. Cea mai importantă caracteristică a controlului neuroendocrin al homeostaziei la nou-născuți și copiii mici este secreția relativ mare și excreția renală de aldosteron, care are un efect direct asupra stării de hidratare a țesuturilor și a funcției tubilor renali.

Reglarea presiunii osmotice a plasma sanguină și a lichidului extracelular la copii este, de asemenea, limitată. Osmolaritatea mediului intern variază într-un interval mai larg (±50 mosm/l) decât la adulți ±6 mosm/l). Acest lucru se datorează suprafeței corporale mai mari la 1 kg de greutate și, în consecință, pierderi mai semnificative de apă în timpul respirației, precum și imaturității mecanismelor renale de concentrare a urinei la copii. Tulburările homeostaziei, manifestate prin hiperosmoză, sunt frecvente mai ales la copii în perioada neonatală și în primele luni de viață; la vârste mai înaintate începe să predomine hipoosmoza, asociată în principal cu boli gastrointestinale sau nocturne. Mai puțin studiată este reglarea ionică a homeostaziei, care este strâns legată de activitatea rinichilor și de natura nutriției.

Se credea anterior că principalul factor care determină valoarea presiunii osmotice a lichidului extracelular este concentrația de sodiu, dar studii mai recente au arătat că nu există o corelație strânsă între conținutul de sodiu din plasma sanguină și valoarea presiunea osmotică totală în patologie. Excepția este hipertensiunea plasmatică. Prin urmare, terapia homeostatică prin administrarea de soluții de glucoză-sare necesită monitorizarea nu numai a conținutului de sodiu din ser sau plasmă, ci și modificări ale osmolarității totale a lichidului extracelular. De mare importanță în menținerea presiunii osmotice totale în mediul intern este concentrația de zahăr și uree. Conținutul acestor substanțe active osmotic și efectul lor asupra metabolismului apă-sare poate crește brusc în multe condiții patologice. Prin urmare, pentru orice încălcare a homeostaziei, este necesar să se determine concentrația de zahăr și uree. Având în vedere cele de mai sus, la copiii de vârstă fragedă, cu încălcarea regimurilor apă-sare și proteine, se poate dezvolta o stare de hiper- sau hipoosmoză latentă, hiperazotemie (E. Kerpel-Froniusz, 1964).

Un indicator important care caracterizează homeostazia la copii este concentrația ionilor de hidrogen în sânge și în lichidul extracelular. În perioadele prenatale și postnatale timpurii, reglarea echilibrului acido-bazic este strâns legată de gradul de saturație a oxigenului din sânge, ceea ce se explică prin predominanța relativă a glicolizei anaerobe în procesele bioenergetice. Mai mult, chiar și hipoxia moderată la făt este însoțită de acumularea de acid lactic în țesuturile acestuia. În plus, imaturitatea funcției acidogenetice a rinichilor creează premisele pentru dezvoltarea acidozei „fiziologice”. În legătură cu particularitățile homeostaziei la nou-născuți, apar adesea tulburări care stau la limita între fiziologic și patologic.

Restructurarea sistemului neuroendocrin la pubertate este, de asemenea, asociată cu modificări ale homeostaziei. Cu toate acestea, funcțiile organelor executive (rinichi, plămâni) ating gradul maxim de maturitate la această vârstă, astfel încât sindroamele severe sau bolile de homeostazie sunt rare, dar mai des vorbim de modificări compensate ale metabolismului, care pot fi doar detectate. printr-un test biochimic de sânge. În clinică, pentru a caracteriza homeostazia la copii, este necesar să se examineze următorii indicatori: hematocrit, presiune osmotică totală, sodiu, potasiu, zahăr, bicarbonați și uree în sânge, precum și pH-ul sângelui, pO 2 și pCO 2.

Caracteristicile homeostaziei la vârstnici și senile

Caracteristicile homeostaziei la vârstnici și senile. Același nivel al valorilor homeostatice în diferite perioade de vârstă este menținut datorită diferitelor schimbări în sistemele de reglare a acestora. De exemplu, constanta tensiunii arteriale la o varsta frageda se mentine datorita unui debit cardiac mai mare si rezistentei vasculare periferice totale scazute, iar la varstnici si senili - datorita unei rezistente periferice totale mai mari si scaderii debitului cardiac. Odată cu îmbătrânirea organismului, se menține constanta celor mai importante funcții fiziologice în condiții de scădere a fiabilității și de reducere a posibilelor game de modificări fiziologice ale homeostaziei. Păstrarea homeostaziei relative cu modificări structurale, metabolice și funcționale semnificative se realizează prin faptul că în același timp are loc nu numai extincția, perturbarea și degradarea, ci și dezvoltarea unor mecanisme adaptative specifice. Datorită acestui fapt, se menține un nivel constant de zahăr în sânge, pH-ul sângelui, presiunea osmotică, potențialul membranei celulare și așa mai departe.

Modificările mecanismelor de reglare neuroumorală, o creștere a sensibilității țesuturilor la acțiunea hormonilor și a mediatorilor pe fondul unei slăbiri a influențelor nervoase, sunt esențiale în menținerea homeostaziei în timpul procesului de îmbătrânire.

Odată cu îmbătrânirea corpului, activitatea inimii, ventilația pulmonară, schimbul de gaze, funcțiile rinichilor, secreția glandelor digestive, funcția glandelor endocrine, metabolismul și altele se schimbă semnificativ. Aceste modificări pot fi caracterizate ca homeoreză - o traiectorie obișnuită (dinamică) a modificărilor intensității metabolismului și a funcțiilor fiziologice cu vârsta de-a lungul timpului. Valoarea cursului modificărilor legate de vârstă este foarte importantă pentru caracterizarea procesului de îmbătrânire al unei persoane, determinând vârsta sa biologică.

La vârstnici și senile, potențialul general al mecanismelor de adaptare scade. Prin urmare, la bătrânețe, cu sarcini crescute, stres și alte situații, probabilitatea perturbării mecanismelor de adaptare și a tulburărilor homeostaziei crește. O astfel de scădere a fiabilității mecanismelor de homeostazie este una dintre cele mai importante premise pentru dezvoltarea tulburărilor patologice la bătrânețe.

Nu ești categoric mulțumit de perspectiva de a dispărea iremediabil din această lume? Îți dorești să trăiești o altă viață? Ia-o de la început? Remediați greșelile acestei vieți? Îți îndeplinești vise neîmplinite? Urmați acest link:

Homeostazia este un proces care are loc independent în organism și are ca scop stabilizarea stării sistemelor umane atunci când se schimbă condițiile interne (modificări de temperatură, presiune) sau externe (modificări de climă, fus orar). Acest nume a fost propus de fiziologul american Cannon. Ulterior, homeostazia a început să fie numită capacitatea oricărui sistem (inclusiv a mediului) de a-și menține constanța internă.

In contact cu

Conceptul și caracteristicile homeostaziei

Wikipedia caracterizează acest termen ca fiind dorința de a supraviețui, de a se adapta și de a se dezvolta. Pentru ca homeostazia să fie corectă, este nevoie de munca coordonată a tuturor organelor și sistemelor. În acest caz, toți parametrii unei persoane vor fi normali. Dacă un parametru nu este reglementat în organism, aceasta indică o încălcare a homeostaziei.

Principalele caracteristici ale homeostaziei sunt următoarele:

• analiza posibilităților de adaptare a sistemului la noile condiții;
• dorinta de a mentine echilibrul;
• imposibilitatea anticipării rezultatelor reglementării indicatorilor.

Părere

Feedback-ul este mecanismul real de acțiune al homeostaziei. Astfel organismul reactioneaza la orice schimbari. Corpul funcționează continuu de-a lungul vieții unei persoane. Cu toate acestea, sistemele individuale trebuie să aibă timp să se odihnească și să se recupereze. În această perioadă, activitatea organelor individualeîncetinește sau se oprește cu totul. Acest proces se numește feedback. Exemplul său este o pauză în activitatea stomacului, atunci când mâncarea nu intră în el. O astfel de pauză a digestiei asigură o oprire a producției de acid datorită acțiunii hormonilor și a impulsurilor nervoase.

Există două tipuri de acest mecanism, care va fi descris în continuare.

feedback negativ

Acest tip de mecanism se bazează pe faptul că organismul reacționează la schimbări, încercând să le direcționeze în direcția opusă. Adică se străduiește din nou pentru stabilitate. De exemplu, dacă dioxidul de carbon se acumulează în organism, plămânii încep să funcționeze mai activ, respirația se accelerează, datorită căruia excesul de dioxid de carbon este îndepărtat. Și, de asemenea, datorită feedback-ului negativ se realizează termoreglarea, datorită căruia organismul evită supraîncălzirea sau hipotermia.

feedback pozitiv

Acest mecanism este direct opus celui precedent. În cazul acțiunii sale, modificarea variabilei este doar amplificată de mecanism, care scoate organismul din echilibru. Acesta este un proces destul de rar și mai puțin dorit. Un exemplu în acest sens este prezența potențialului electric în nervi., care în loc să scadă acțiunea, duce la creșterea acesteia.

Cu toate acestea, datorită acestui mecanism, apar dezvoltarea și tranziția la noi stări, ceea ce înseamnă că este și necesar pentru viață.

Care sunt parametrii homeostaziei?

În ciuda faptului că organismul încearcă în mod constant să mențină valorile parametrilor importanți pentru viață, aceștia nu sunt întotdeauna stabili. Temperatura corpului se va schimba în continuare într-un interval mic, la fel ca și ritmul cardiac sau tensiunea arterială. Sarcina homeostaziei este de a menține acest interval de valori, precum și de a ajuta la funcționarea organismului.

Exemple de homeostazie sunt excreția de deșeuri din corpul uman, efectuată de rinichi, glandele sudoripare, tractul gastrointestinal, precum și dependența metabolismului de dietă. Mai multe despre parametrii ajustabili vor fi discutate mai târziu.

Temperatura corpului

Cel mai clar și simplu exemplu de homeostazie este menținerea temperaturii normale a corpului. Supraîncălzirea corpului poate fi evitată prin transpirație. Intervalul normal de temperatură este de 36 până la 37 de grade Celsius. O creștere a acestor valori poate fi declanșată de procese inflamatorii, tulburări hormonale și metabolice sau orice boli.

Partea a creierului numită hipotalamus este responsabilă de controlul temperaturii corpului în organism. Există semnale despre eșecul regimului de temperatură, care se poate exprima și prin respirație rapidă, creșterea cantității de zahăr, accelerarea nesănătoasă a metabolismului. Toate acestea duc la letargie, o scădere a activității organelor, după care sistemele încep să ia măsuri pentru reglarea indicatorilor de temperatură. Un exemplu simplu de răspuns termoreglator al organismului este transpirația..

Este de remarcat faptul că acest proces funcționează și cu o scădere excesivă a temperaturii corpului. Astfel, corpul se poate încălzi singur din cauza descompunerii grăsimilor, în care se eliberează căldură.

Echilibrul apă-sare

Apa este necesară organismului și toată lumea știe bine acest lucru. Există chiar și o normă de aport zilnic de lichide, în cantitate de 2 litri. De fapt, fiecare organism are nevoie de propria sa cantitate de apă, iar pentru unii poate depăși valoarea medie, în timp ce pentru alții poate să nu o atingă. Cu toate acestea, indiferent de câtă apă bea o persoană, organismul nu va acumula tot excesul de lichid. Apa va rămâne la nivelul necesar, în timp ce tot excesul va fi îndepărtat din organism datorită osmoreglarii efectuate de rinichi.

Homeostazia sângelui

În același mod, este reglată și cantitatea de zahăr, și anume glucoza, care este un element important al sângelui. O persoană nu poate fi complet sănătoasă dacă nivelul zahărului este departe de a fi normal. Acest indicator este reglat de funcționarea pancreasului și a ficatului. In cazul in care nivelul glucozei depaseste norma, actioneaza pancreasul, in care se produce insulina si glucagon. Dacă cantitatea de zahăr devine prea mică, glicogenul din sânge este procesat în el cu ajutorul ficatului.

presiune normală

Homeostazia este, de asemenea, responsabilă pentru tensiunea arterială normală din organism. Dacă este rupt, semnalele despre acest lucru vor veni de la inimă la creier. Creierul reacționează la problemă și, cu ajutorul impulsurilor, ajută inima să reducă presiunea ridicată.

Definiția homeostaziei caracterizează nu numai funcționarea corectă a sistemelor unui organism, ci se poate aplica și la populații întregi. În funcție de aceasta, există tipuri de homeostazie descris mai jos.

Homeostazia ecologică

Această specie este prezentă într-o comunitate prevăzută cu condițiile de viață necesare. Apare prin acțiunea unui mecanism de feedback pozitiv, atunci când organismele care încep să locuiască într-un ecosistem se înmulțesc rapid, crescându-și astfel numărul. Dar o astfel de așezare rapidă poate duce la o distrugere și mai rapidă a unei noi specii în cazul unei epidemii sau la schimbarea condițiilor către altele mai puțin favorabile. Deci organismele trebuie să se adaptezeși stabilizați, ceea ce se datorează feedback-ului negativ. Astfel, numărul locuitorilor scade, dar aceștia devin mai adaptați.

Homeostazia biologică

Acest tip este tipic pentru persoanele al căror corp se străduiește să mențină echilibrul intern, în special, prin reglarea compoziției și cantității de sânge, substanță intercelulară și alte fluide necesare pentru funcționarea normală a organismului. Totodată, homeostazia nu obligă întotdeauna să mențină constant parametrii, uneori se realizează prin adaptarea și adaptarea organismului la condițiile în schimbare. Datorită acestei diferențe, organismele sunt împărțite în două tipuri:

• conformațional - cei care se străduiesc să păstreze valorile (de exemplu, animale cu sânge cald, a căror temperatură corporală ar trebui să fie mai mult sau mai puțin constantă);
• reglatoare, care se adaptează (sânge rece, având o temperatură diferită în funcție de condiții).

În același timp, homeostazia fiecăruia dintre organisme are ca scop compensarea costurilor. Dacă animalele cu sânge cald nu își schimbă stilul de viață atunci când temperatura ambientală scade, atunci animalele cu sânge rece devin letargice și pasive pentru a nu risipi energie.

In afara de asta, Homeostazia biologică include următoarele subspecii:

• homeostazia celulară are ca scop modificarea structurii citoplasmei și a activității enzimelor, precum și regenerarea țesuturilor și organelor;
• homeostazia în organism este asigurată prin reglarea indicatorilor de temperatură, a concentrației de substanțe necesare vieții și eliminarea deșeurilor.

Alte tipuri

Pe lângă utilizarea în biologie și medicină, termenul și-a găsit aplicație în alte domenii.

Menținerea homeostaziei

Homeostazia este menținută datorită prezenței în organism a așa-numiților senzori care trimit impulsuri către creier conținând informații despre presiune și temperatura corpului, echilibrul apă-sare, compoziția sângelui și alți parametri importanți pentru viața normală. De îndată ce unele valori încep să se abată de la normă, un semnal despre aceasta intră în creier, iar organismul începe să-și regleze performanța.

Acest mecanism complex de reglare incredibil de important pentru viață. Starea normală a unei persoane este menținută cu raportul corect de substanțe chimice și elemente din organism. Acizii și alcaliile sunt necesare pentru funcționarea stabilă a sistemului digestiv și a altor organe.

Calciul este un material structural foarte important, fără cantitatea potrivită din care o persoană nu va avea oase și dinți sănătoși. Oxigenul este esențial pentru respirație.

Toxinele pot interfera cu buna funcționare a organismului. Dar pentru ca sănătatea să nu fie afectată, ele sunt excretate datorită activității sistemului urinar.

Homeostazia funcționează fără niciun efort uman. Dacă organismul este sănătos, organismul va autoregla toate procesele. Dacă oamenii sunt fierbinți, vasele de sânge se dilată, ceea ce se exprimă prin înroșirea pielii. Dacă este frig - există un fior. Datorită unor astfel de răspunsuri ale organismului la stimuli, sănătatea umană este menținută la nivelul potrivit.

homeostaziei eu Homeostazia (greacă homoios similar, identic + greacă stază în picioare, imobilitate)

capacitatea unui organism de a menține variabile semnificative funcțional în limitele care îi asigură activitatea vitală optimă. Mecanismele de reglare care mențin starea fiziologică sau proprietățile celulelor, organelor și sistemelor întregului organism la un nivel corespunzător nevoilor sale curente sunt numite homeostatice.

Inițial, termenul de „homeostază” însemna doar menținerea constantă a mediului intern, adică. sânge, limfa, lichid intercelular (vezi Metabolismul apă-sare , echilibru acido-bazic) . În viitor, diferite substraturi biochimice și structurale la diferite niveluri ale organizării lor (celule, organe și sistemele lor) au început să fie atribuite unor indicatori semnificativi funcțional ai G..

Într-un sens larg, G. acoperă problemele cursului reacțiilor de compensare (vezi. Procese compensatorii) , reglarea și autoreglarea funcțiilor fiziologice (vezi autoreglarea funcțiilor fiziologice) , natura și dinamica relației dintre componentele nervoase, umorale și alte componente ale procesului de reglare în întregul organism. Limitele lui G pot varia în funcție de vârstă individuală, sex, condiții sociale, profesionale și alte condiții.

Bibliografie: Anokhin P.K. Eseuri despre fiziologia sistemelor funcționale. M., 1975; Homeostazia, ed. P.D. Gorizontova, M., 1976; Reglarea funcțiilor viscerale. Modele și mecanisme, ed. N.P. Bekhtereva, p. 129, L., 1987; Sarkisov D.S. Eseuri despre fundamentele structurale ale homeostaziei, M., 1977; sistem nervos autonom, ed. O.G. Baklavadzhyan, p. 536, L., 1981.

II Homeostazia (Homeo- + greacă stază în picioare, imobilitate; . homeostază)

în fiziologie - constanța relativă dinamică a mediului intern (sânge, limfa, lichid tisular) și stabilitatea funcțiilor fiziologice de bază (circulația, respirația, termoreglarea, metabolismul etc.) ale organismului.

1. Mică enciclopedie medicală. - M.: Enciclopedia Medicală. 1991-96 2. Primul ajutor. - M.: Marea Enciclopedie Rusă. 1994 3. Dicţionar enciclopedic de termeni medicali. - M.: Enciclopedia Sovietică. - 1982-1984.

Sinonime:

Vedeți ce este „homeostazia” în alte dicționare:

Homeostazia... Dicţionar de ortografie

homeostaziei- Principiul general de autoreglare a organismelor vii. Perls subliniază cu tărie importanța acestui concept în lucrarea sa The Gestalt Approach and Eye Witness to Therapy. Scurt dicționar explicativ psihologic și psihiatric. Ed. igisheva. 2008... Marea Enciclopedie Psihologică

Homeostazia (din greaca. asemanator, identic si de stat), proprietatea organismului de a-si mentine parametrii si fiziologici. funcții în def. gamă, bazată pe stabilitatea interiorului. mediul corporal în raport cu influențele perturbatoare... Enciclopedie filosofică

HOMEOSTAZA- (din greaca homoios acelasi, asemanator si greaca staza imobilitate, in picioare), homeostazie, capacitatea unui organism sau a unui sistem de organisme de a mentine un echilibru stabil (dinamic) in conditii de mediu in schimbare. Homeostazia la o populație Dicționar ecologic

Homeostazia (din homeo... și greacă stază imobilitate, stare), capacitatea biol. sisteme să reziste schimbării și să rămână dinamice. se referă la constanța compoziției și a proprietăților. Termenul „G”. propus de W. Kennon în 1929 pentru a caracteriza statele... Dicționar enciclopedic biologic

- (din homeo ... și greacă starea de imobilitate stază), constanta dinamică relativă a compoziției și proprietăților mediului intern și stabilitatea funcțiilor fiziologice de bază ale corpului. Conceptul de homeostazie este aplicat și biocenozelor (conservare ...... Dicţionar enciclopedic mare

- (din grecescul homoios asemănător și imobilitate de stază) proces 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 separat... Dicţionar psihologic

HOMEOSTASIS (IS) [Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

homeostaziei- Starea de echilibru dinamic mobil a ecosistemului homeostaziei homeostaziei O stare stabilă de echilibru a unui sistem deschis în interacțiunea acestuia cu mediul. Acest concept a intrat în economie... Manualul Traducătorului Tehnic

HOMEOSTAZA, în biologie, procesul de menținere a condițiilor constante în interiorul unei celule sau organism, indiferent de modificările interne sau externe... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

HOMEOSTAZA, homeostazia (greacă homois asemănător, identic și staza nemișcată, stare) este proprietatea sistemelor biologice de a menține stabilitatea dinamică relativă a parametrilor de compoziție și funcții. Baza acestei abilități este capacitatea de a ...... Cel mai recent dicționar filozofic

Cărți

• Homeostazia și nutriția. Manual, Mezenova Olga Yakovlevna. Aspectele istorice și trăsăturile naționale ale științei nutriției, structura și funcțiile sistemului digestiv, fundamentele biochimice ale homeostaziei organismului, semnificația diferitelor...