Ang homeostasis ay anumang proseso ng pagsasaayos sa sarili kung saan ang mga biological system ay nagsusumikap na mapanatili ang panloob na katatagan sa pamamagitan ng pag-angkop sa pinakamainam na mga kondisyon para sa kaligtasan. Kung matagumpay ang homeostasis, magpapatuloy ang buhay; kung hindi, sakuna o kamatayan ang mangyayari. Ang nakamit na katatagan ay sa katunayan ay isang dinamikong ekwilibriyo kung saan ang mga patuloy na pagbabago ay nangyayari, ngunit medyo homogenous na mga kondisyon ang nananaig.

Mga tampok at papel ng homeostasis

Ang anumang sistema sa dynamic na ekwilibriyo ay nagnanais na maabot ang isang matatag na estado, isang balanseng sumasalungat panlabas na mga pagbabago. Kapag ang naturang sistema ay nabalisa, ang mga built-in na regulatory device ay tumutugon sa mga deviation upang makapagtatag ng bagong balanse. Ang ganitong proseso ay isa sa mga elemento ng kontrol ng feedback. Ang mga halimbawa ng homeostatic regulation ay ang lahat ng proseso ng pagsasama at koordinasyon ng mga function na pinapamagitan ng mga electrical circuit at nervous o hormonal system.

Isa pang halimbawa ng homeostatic regulation sa mekanikal na sistema ay ang aksyon ng regulator temperatura ng silid o termostat. Ang puso ng thermostat ay isang bimetallic strip na tumutugon sa mga pagbabago sa temperatura sa pamamagitan ng pagsara o pagsira de-koryenteng circuit. Kapag lumamig ang silid, nakumpleto ang circuit at naka-on ang pag-init, at tumataas ang temperatura. Sa itinakdang antas, ang circuit ay nagambala, huminto ang oven at bumaba ang temperatura.

Gayunpaman, ang mga biological system, na napakakumplikado, ay may mga regulator na mahirap ihambing sa mga mekanikal na aparato.

Tulad ng nabanggit kanina, ang terminong homeostasis ay tumutukoy sa pagpapanatili ng panloob na kapaligiran ng katawan sa loob ng makitid at mahigpit na kinokontrol na mga limitasyon. Ang mga pangunahing function na mahalaga para sa pagpapanatili ng homeostasis ay ang balanse ng likido at electrolyte, regulasyon ng acid, thermoregulation, at metabolic control.

Ang kontrol sa temperatura ng katawan sa mga tao ay isinasaalang-alang magandang halimbawa homeostasis sa isang biological system. Ang normal na temperatura ng katawan ng tao ay nasa paligid ng 37°C, ngunit maaaring makaapekto dito ang iba't ibang salik, kabilang ang mga hormone, metabolic rate, at mga sakit na humahantong sa labis na mataas o mababang temperatura. Ang regulasyon ng temperatura ng katawan ay kinokontrol ng isang lugar ng utak na tinatawag na hypothalamus.

Ang feedback tungkol sa temperatura ng katawan ay dinadala sa daloy ng dugo patungo sa utak at nagreresulta sa mga compensatory adjustment sa bilis ng paghinga, mga antas ng asukal sa dugo, at metabolic rate. Ang pagkawala ng init sa mga tao ay pinapamagitan ng pagbabawas ng aktibidad, pagpapawis, at mga mekanismo ng paglipat ng init na nagpapahintulot sa mas maraming dugo na umikot malapit sa ibabaw ng balat.

Ang pagkawala ng init ay nababawasan sa pamamagitan ng pagkakabukod, pagbabawas ng sirkulasyon sa balat, at mga pagbabago sa kultura gaya ng paggamit ng damit, pabahay, at mga third-party na pinagmumulan ng init. Ang hanay sa pagitan ng mataas at mababang antas ng temperatura ng katawan ay bumubuo sa homeostatic plateau - ang "normal" na hanay na nagpapanatili ng buhay. Habang nilapitan ang alinman sa dalawang sukdulan, ibinabalik ng pagkilos ng pagwawasto (sa pamamagitan ng negatibong feedback) ang system sa normal na hanay.

Ang konsepto ng homeostasis ay nalalapat din sa mga kondisyon sa kapaligiran. Unang iminungkahi ng American ecologist na si Robert MacArthur noong 1955, ang ideya na ang homeostasis ay produkto ng kumbinasyon ng biodiversity at ng maraming ekolohikal na pakikipag-ugnayan na nagaganap sa pagitan ng mga species.

Ang ganitong palagay ay itinuturing na isang konsepto na maaaring makatulong na ipaliwanag ang pananatili ng isang ekolohikal na sistema, iyon ay, ang pananatili nito bilang isang partikular na uri ng ecosystem sa paglipas ng panahon. Simula noon, medyo nagbago ang konsepto, at kasama ang hindi nabubuhay na bahagi ng ecosystem. Ang termino ay ginamit ng maraming mga ecologist upang ilarawan ang katumbasan na nangyayari sa pagitan ng mga nabubuhay at hindi nabubuhay na bahagi ng isang ecosystem upang mapanatili ang status quo.

Ang Gaia Hypothesis ay isang modelo ng Earth na iminungkahi ng English scientist na si James Lovelock, na isinasaalang-alang ang iba't ibang nabubuhay at hindi nabubuhay na mga bahagi bilang mga bahagi ng isang mas malaking sistema o nag-iisang organismo, na nagmumungkahi na ang sama-samang pagsisikap ng mga indibidwal na organismo ay nag-aambag sa homeostasis sa antas ng planeta.

Cellular homeostasis

Depende sa kapaligiran ng katawan upang manatiling buhay at gumana ng maayos. Pinapanatili ng homeostasis ang kapaligiran ng katawan sa ilalim ng kontrol at pinapanatili kanais-nais na mga kondisyon para sa mga proseso ng cellular. Kung walang tamang kondisyon ng katawan, ang ilang mga proseso (eg osmosis) at mga protina (eg enzymes) ay hindi gagana ng maayos.

Bakit mahalaga ang homeostasis para sa mga selula? Ang mga buhay na selula ay nakasalalay sa paggalaw mga kemikal na sangkap Sa paligid nila. Ang mga kemikal tulad ng oxygen, carbon dioxide, at natunaw na pagkain ay kailangang dalhin sa loob at labas ng mga selula. Ito ay isinasagawa ng mga proseso ng pagsasabog at osmosis, na nakasalalay sa balanse ng tubig at asin sa katawan, na pinapanatili ng homeostasis.

Ang mga cell ay umaasa sa mga enzyme upang pabilisin ang marami sa mga kemikal na reaksyon na nagpapanatili sa mga cell na buhay at gumagana. Ang mga enzyme na ito ay pinakamahusay na gumagana sa ilang mga temperatura at kaya muli ang homeostasis ay mahalaga para sa mga cell dahil ito ay nagpapanatili ng isang pare-pareho ang temperatura ng katawan.

Mga halimbawa at mekanismo ng homeostasis

Narito ang ilang pangunahing halimbawa ng homeostasis sa katawan ng tao, pati na rin ang mga mekanismong sumusuporta sa kanila:

Temperatura ng katawan

Ang pinakakaraniwang halimbawa ng homeostasis sa mga tao ay ang regulasyon ng temperatura ng katawan. Ang normal na temperatura ng katawan, tulad ng isinulat namin sa itaas, ay 37 ° C. Ang temperatura ay mas mataas o mas mababa normal na mga tagapagpahiwatig maaaring magdulot ng malubhang komplikasyon.

Ang kabiguan ng kalamnan ay nangyayari sa temperatura na 28 ° C. Sa 33 ° C, nangyayari ang pagkawala ng kamalayan. Sa temperatura na 42 ° C, ang central nervous system ay nagsisimulang bumagsak. Ang kamatayan ay nangyayari sa 44°C. Kinokontrol ng katawan ang temperatura sa pamamagitan ng paggawa o pagpapalabas ng sobrang init.

Konsentrasyon ng glucose

Ang konsentrasyon ng glucose ay tumutukoy sa dami ng glucose (asukal sa dugo) na nasa daloy ng dugo. Gumagamit ang katawan ng glucose bilang pinagmumulan ng enerhiya, ngunit ang sobra o masyadong maliit ay maaaring magdulot ng malubhang komplikasyon. Ang ilang mga hormone ay kumokontrol sa konsentrasyon ng glucose sa dugo. Pinapababa ng insulin ang konsentrasyon ng glucose, habang pinapataas ito ng cortisol, glucagon at catecholamines.

Mga antas ng kaltsyum

Ang mga buto at ngipin ay naglalaman ng humigit-kumulang 99% ng calcium sa katawan, habang ang natitirang 1% ay umiikot sa dugo. Masyadong marami o masyadong maliit na calcium sa dugo ay may negatibong kahihinatnan. Kung ang mga antas ng kaltsyum sa dugo ay bumaba nang masyadong mababa, ang mga glandula ng parathyroid ay nag-a-activate ng kanilang mga receptor ng calcium-sensing at naglalabas ng parathyroid hormone.

Senyales ng PTH sa mga buto na kailangan nitong maglabas ng calcium upang mapataas ang konsentrasyon nito sa daluyan ng dugo. Kung ang antas ng calcium ay tumaas nang labis, thyroid naglalabas ng calcitonin at nag-aayos ng labis na kaltsyum sa mga buto, sa gayon ay binabawasan ang dami ng calcium sa dugo.

Dami ng likido

Ang katawan ay dapat na mapanatili ang isang palaging panloob na kapaligiran, na nangangahulugang kailangan nitong ayusin ang pagkawala ng likido o muling pagdadagdag. Tinutulungan ng mga hormone na i-regulate ang balanseng ito sa pamamagitan ng pagdudulot ng paglabas o pagpapanatili ng likido. Kung ang katawan ay walang sapat na likido, ang antidiuretic hormone ay senyales sa mga bato na mag-imbak ng likido at binabawasan ang paglabas ng ihi. Kung ang katawan ay naglalaman ng masyadong maraming likido, pinipigilan nito ang aldosterone at mga senyales na gumawa ng mas maraming ihi.

Ang homeostasis ay ang kakayahan katawan ng tao umangkop sa pagbabago ng mga kondisyon ng panlabas at panloob na kapaligiran. Ang matatag na operasyon ng mga proseso ng homeostasis ay ginagarantiyahan ang isang tao ng isang komportableng estado ng kalusugan sa anumang sitwasyon, na pinapanatili ang patuloy na sigla. mahahalagang tagapagpahiwatig organismo.

Homeostasis mula sa isang biyolohikal at ekolohikal na pananaw

Sa homeostasis nalalapat sa anumang mga multicellular na organismo. Kasabay nito, madalas na binibigyang pansin ng mga ecologist ang balanse ng panlabas na kapaligiran. Ito ay pinaniniwalaan na ito ang homeostasis ng ecosystem, na napapailalim din sa pagbabago at patuloy na itinayong muli para sa karagdagang pag-iral.

Kung ang balanse sa anumang sistema ay nabalisa at hindi nito maibabalik ito, kung gayon ito ay humahantong sa isang kumpletong paghinto ng paggana.

Ang tao ay walang pagbubukod, ang mga mekanismo ng homeostatic ay naglalaro mahalagang papel sa pang-araw-araw na buhay, at ang pinahihintulutang antas ng pagbabago sa mga pangunahing tagapagpahiwatig ng katawan ng tao ay napakaliit. Sa mga hindi pangkaraniwang pagbabago sa panlabas o panloob na kapaligiran, ang isang malfunction sa homeostasis ay maaaring humantong sa nakamamatay na mga kahihinatnan.

Ano ang homeostasis at mga uri nito

Araw-araw ang isang tao ay nakalantad sa iba't ibang mga kadahilanan sa kapaligiran, ngunit sa pagkakasunud-sunod para sa pangunahing biological na proseso sa katawan ay patuloy na gumagana nang matatag, ang kanilang mga kondisyon ay hindi dapat magbago. Nasa pagpapanatili ng katatagan na ito ang pangunahing papel ng homeostasis.

Nakaugalian na makilala ang tatlong pangunahing uri:

1. Genetic.
2. Pisiyolohikal.
3. Structural (regenerative o cellular).

Para sa isang ganap na pag-iral, kailangan ng isang tao ang gawain ng lahat ng tatlong uri ng homeostasis sa isang kumplikado, kung ang isa sa kanila ay nabigo, ito ay humahantong sa backfire para sa mabuting kalusugan. Ang maayos na pagkakaugnay na gawain ng mga proseso ay magbibigay-daan sa iyo na huwag pansinin o matiis ang mga pinakakaraniwang pagbabago na may kaunting abala at pakiramdam na may kumpiyansa.

Ang ganitong uri ng homeostasis ay ang kakayahang mapanatili ang isang genotype sa loob ng isang populasyon. Sa antas ng molekular-cellular, ang isang solong genetic system ay pinananatili, na nagdadala ng isang tiyak na hanay ng namamana na impormasyon.

Ang mekanismo ay nagpapahintulot sa mga indibidwal na mag-interbreed, habang pinapanatili ang balanse at pagkakapareho ng isang kondisyon na saradong grupo ng mga tao (populasyon).

Physiological homeostasis

Ganitong klase Ang homeostasis ay responsable para sa pagpapanatili pinakamainam na kondisyon pangunahing mahahalagang palatandaan:

• temperatura ng katawan.
• Presyon ng dugo.
• Katatagan ng pagtunaw.

Para sa kanya tamang gawain tumutugon ang immune, endocrine at nervous system. Sa kaganapan ng isang hindi inaasahang kabiguan sa pagpapatakbo ng isa sa mga sistema, ito ay agad na nakakaapekto sa kagalingan ng buong organismo, ay humahantong sa isang pagpapahina ng mga proteksiyon na pag-andar at pag-unlad ng mga sakit.

Cellular homeostasis (istruktura)

Ang species na ito ay tinatawag ding "regeneration", na malamang na pinakamahusay na naglalarawan sa mga functional na tampok.

Ang mga pangunahing puwersa ng naturang homeostasis ay naglalayong ibalik at pagalingin ang mga nasirang selula. lamang loob katawan ng tao. Ang mga mekanismong ito na, kapag gumagana nang maayos, ay nagpapahintulot sa katawan na gumaling mula sa sakit o pinsala.

Ang mga pangunahing mekanismo ng homeostasis ay bubuo at umuunlad kasama ng isang tao, mas mahusay na umangkop sa mga pagbabago sa panlabas na kapaligiran.

Mga function ng homeostasis

Upang maunawaan nang tama ang mga pag-andar at katangian ng homeostasis, pinakamahusay na isaalang-alang ang pagkilos nito sa mga partikular na halimbawa.

Kaya, halimbawa, kapag naglalaro ng sports, ang paghinga at pulso ng tao ay bumibilis, na nagpapahiwatig ng pagnanais ng katawan na mapanatili ang panloob na balanse sa ilalim ng mga pagbabago sa kapaligiran.

Kapag lumipat sa isang bansang may klima na kapansin-pansing naiiba sa karaniwan, sa loob ng ilang panahon maaari kang makaramdam ng hindi maayos. Depende sa pangkalahatang kalusugan ng isang tao, ang mga mekanismo ng homeostasis ay nagpapahintulot sa iyo na umangkop sa mga bagong kondisyon ng pamumuhay. Para sa ilan, ang acclimatization ay hindi nararamdaman at ang panloob na balanse ay mabilis na nag-aayos, habang ang iba ay kailangang maghintay ng kaunti bago ayusin ng katawan ang pagganap nito.

Sa mga kondisyon ng mataas na temperatura, ang isang tao ay nagiging mainit at nagsisimula ang pagpapawis. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay itinuturing na direktang katibayan ng paggana ng mga mekanismo ng self-regulation.

Sa maraming paraan, ang gawain ng mga pangunahing homeostatic function ay nakasalalay sa pagmamana, ang genetic na materyal na ipinadala mula sa mas lumang henerasyon ng pamilya.

Batay sa mga halimbawang ibinigay, malinaw na posibleng masubaybayan ang mga pangunahing pag-andar:

• Enerhiya.
• Adaptive.
• Reproductive.

Mahalagang bigyang-pansin ang katotohanan na sa katandaan, pati na rin sa kamusmusan ang matatag na gawain ng homeostasis ay nangangailangan ng espesyal na atensyon, dahil sa ang katunayan na ang reaksyon ng mga pangunahing sistema ng regulasyon sa mga panahong ito ng buhay ay mabagal.

Mga katangian ng homeostasis

Alam ang tungkol sa mga pangunahing pag-andar ng self-regulation, kapaki-pakinabang din na maunawaan kung anong mga katangian ang mayroon ito. Ang homeostasis ay isang kumplikadong pagkakaugnay ng mga proseso at reaksyon. Kabilang sa mga katangian ng homeostasis ay:

• Kawalang-tatag.
• Nagsusumikap para sa balanse.
• Unpredictability.

Ang mga mekanismo ay nasa patuloy na pagbabago, pagsubok ng mga kondisyon upang piliin ang pinakamahusay na opsyon para sa pag-angkop sa kanila. Ito ang pag-aari ng kawalang-tatag.

Ang balanse ay ang pangunahing layunin at pag-aari ng anumang organismo, patuloy itong nagsusumikap para dito, kapwa sa istruktura at functional.

Sa ilang mga kaso, ang reaksyon ng katawan sa mga pagbabago sa panlabas o panloob na kapaligiran ay maaaring maging hindi inaasahan, na humantong sa muling pagsasaayos ng mahahalagang mahahalagang sistema. Ang unpredictability ng homeostasis ay maaaring maging sanhi ng ilang kakulangan sa ginhawa, na hindi nagpapahiwatig ng karagdagang masamang epekto sa estado ng katawan.

Paano pagbutihin ang paggana ng mga mekanismo ng homeostatic system

Mula sa pananaw ng gamot, ang anumang sakit ay katibayan ng isang malfunction sa homeostasis. Ang panlabas at panloob na mga banta ay patuloy na nakakaapekto sa katawan, at ang pagkakaisa lamang sa gawain ng mga pangunahing sistema ay makakatulong upang makayanan ang mga ito.

Ang paghina ng immune system ay hindi nangyayari nang walang dahilan. Ang modernong gamot ay may malawak na hanay ng mga tool na makakatulong sa isang tao na mapanatili ang kanilang kalusugan, anuman ang sanhi ng pagkabigo.

Ang pagbabago ng mga kondisyon ng panahon, mga nakababahalang sitwasyon, mga pinsala - lahat ng ito ay maaaring humantong sa pag-unlad ng mga sakit na may iba't ibang kalubhaan.

Upang ang mga pag-andar ng homeostasis ay gumana nang tama at sa lalong madaling panahon, kinakailangan na subaybayan pangkalahatang kondisyon ang iyong kalusugan. Upang gawin ito, maaari kang kumunsulta sa isang doktor para sa pagsusuri upang matukoy ang iyong mga kahinaan at pumili ng isang hanay ng therapy upang maalis ang mga ito. Ang mga regular na diagnostic ay makakatulong upang mas mahusay na makontrol ang mga pangunahing proseso ng buhay.

Sa kasong ito, mahalaga na independiyenteng sundin ang mga simpleng rekomendasyon:

• Iwasan nakababahalang mga sitwasyon upang maprotektahan ang sistema ng nerbiyos mula sa patuloy na labis na pagsisikap.
• Subaybayan ang iyong diyeta, huwag labis na karga ang iyong sarili sa mabibigat na pagkain, iwasan ang walang kabuluhang gutom, na magpapahintulot sa sistema ng pagtunaw na mas madaling makayanan ang gawain nito.
• Pumili ng angkop na mga bitamina complex upang mabawasan ang epekto ng mga pagbabago sa panahon ng panahon.

Ang isang mapagbantay na saloobin sa sariling kalusugan ay makakatulong sa mga proseso ng homeostatic na tumugon sa isang napapanahon at tamang paraan sa anumang mga pagbabago.

Ang homeostasis ay isang proseso na nagaganap nang nakapag-iisa sa katawan at naglalayong patatagin ang estado ng mga sistema ng tao kapag nagbabago ang mga panloob na kondisyon (mga pagbabago sa temperatura, presyon) o panlabas na mga kondisyon (mga pagbabago sa klima, time zone). Ang pangalang ito ay iminungkahi ng American physiologist na si Cannon. Kasunod nito, ang homeostasis ay nagsimulang tawaging kakayahan ng anumang sistema (kabilang ang kapaligiran) na mapanatili ang panloob na katatagan nito.

Ang konsepto at katangian ng homeostasis

Tinutukoy ng Wikipedia ang terminong ito bilang pagnanais na mabuhay, umangkop at umunlad. Upang maging tama ang homeostasis, kailangan ang pinag-ugnay na gawain ng lahat ng mga organo at sistema. Sa kasong ito, ang lahat ng mga parameter sa isang tao ay magiging normal. Kung ang ilang parameter ay hindi kinokontrol sa katawan, ito ay nagpapahiwatig ng isang paglabag sa homeostasis.

Ang mga pangunahing katangian ng homeostasis ay ang mga sumusunod:

• pagsusuri ng mga posibilidad ng pag-angkop ng system sa mga bagong kondisyon;
• ang pagnanais na mapanatili ang balanse;
• ang imposibilidad ng paghula ng mga resulta ng regulasyon ng mga tagapagpahiwatig nang maaga.

Feedback

Ang feedback ay ang aktwal na mekanismo ng pagkilos ng homeostasis. Kaya ang katawan ay tumutugon sa anumang mga pagbabago. Ang katawan ay patuloy na gumagana sa buong buhay ng isang tao. Gayunpaman mga indibidwal na sistema dapat magkaroon ng oras para magpahinga at gumaling. Sa panahong ito, ang gawain ng mga indibidwal na organo bumagal o ganap na huminto. Ang prosesong ito ay tinatawag na feedback. Ang halimbawa nito ay isang pahinga sa gawain ng tiyan, kapag ang pagkain ay hindi pumasok dito. Ang ganitong pahinga sa panunaw ay nagbibigay ng paghinto sa produksyon ng acid dahil sa pagkilos ng mga hormone at nerve impulses.

Mayroong dalawang uri ng mekanismong ito, na ilalarawan sa susunod.

negatibong feedback

Ang ganitong uri ng mekanismo ay batay sa katotohanan na ang katawan ay tumutugon sa mga pagbabago, sinusubukang idirekta ang mga ito sa tapat na direksyon. Ibig sabihin, muli itong nagsusumikap para sa katatagan. Halimbawa, kung ang carbon dioxide ay naipon sa katawan, ang mga baga ay nagsisimulang gumana nang mas aktibo, ang paghinga ay nagpapabilis, dahil sa kung saan ang labis na carbon dioxide ay tinanggal. carbon dioxide. At salamat din sa negatibong feedback na isinasagawa ang thermoregulation, dahil sa kung saan iniiwasan ng katawan ang overheating o hypothermia.

positibong feedback

Ang mekanismong ito ay direktang kabaligtaran sa nauna. Sa kaso ng pagkilos nito, ang pagbabago sa variable ay pinalaki lamang ng mekanismo, na naglalabas ng organismo mula sa ekwilibriyo. Ito ay medyo bihira at hindi gaanong kanais-nais na proseso. Ang isang halimbawa nito ay ang pagkakaroon ng potensyal na elektrikal sa mga ugat., na sa halip na bawasan ang pagkilos, ay humahantong sa pagtaas nito.

Gayunpaman, salamat sa mekanismong ito, nangyayari ang pag-unlad at paglipat sa mga bagong estado, na nangangahulugang kinakailangan din ito para sa buhay.

Anong mga parameter ang kinokontrol ng homeostasis?

Sa kabila ng katotohanan na ang katawan ay patuloy na nagsisikap na mapanatili ang mga halaga ng mga parameter na mahalaga para sa buhay, hindi sila palaging matatag. Magbabago pa rin ang temperatura ng katawan sa loob ng maliit na saklaw, gayundin ang tibok ng puso o presyon ng dugo. Ang gawain ng homeostasis ay upang mapanatili ang hanay ng mga halaga na ito, pati na rin ang tulong sa paggana ng katawan.

Ang mga halimbawa ng homeostasis ay ang paglabas ng mga dumi mula sa katawan ng tao, na isinasagawa ng mga bato, mga glandula ng pawis, gastrointestinal tract, pati na rin ang pagtitiwala ng metabolismo sa diyeta. Ang kaunti pa tungkol sa mga adjustable na parameter ay tatalakayin sa ibang pagkakataon.

Temperatura ng katawan

Ang pinakamalinaw at pinakasimpleng halimbawa ng homeostasis ay ang pagpapanatili ng normal na temperatura ng katawan. Ang sobrang init ng katawan ay maiiwasan sa pamamagitan ng pagpapawis. Ang normal na hanay ng temperatura ay 36 hanggang 37 degrees Celsius. Ang pagtaas sa mga halagang ito ay maaaring ma-trigger ng mga nagpapaalab na proseso, hormonal at metabolic disorder, o anumang mga sakit.

Ang bahagi ng utak na tinatawag na hypothalamus ay responsable para sa pagkontrol ng temperatura ng katawan sa katawan. Ang mga signal ng pagkabigo ay ipinadala doon. rehimen ng temperatura, na maaari ding ipahayag sa mabilis na paghinga, isang pagtaas sa dami ng asukal, isang hindi malusog na pagpabilis ng metabolismo. Ang lahat ng ito ay humahantong sa lethargy, isang pagbawas sa aktibidad ng mga organo, pagkatapos nito ang mga sistema ay nagsisimulang gumawa ng mga hakbang upang ayusin ang mga tagapagpahiwatig ng temperatura. Ang isang simpleng halimbawa ng thermoregulatory response ng katawan ay ang pagpapawis..

Ito ay nagkakahalaga na tandaan na ang prosesong ito ay gumagana din sa isang labis na pagbaba sa temperatura ng katawan. Kaya't ang katawan ay maaaring magpainit sa sarili dahil sa pagkasira ng mga taba, kung saan ang init ay inilabas.

Balanse ng tubig-asin

Ang tubig ay kailangan para sa katawan, at alam ng lahat ito. Mayroong kahit isang pamantayan ng pang-araw-araw na paggamit ng likido, sa halagang 2 litro. Sa katunayan, ang bawat organismo ay nangangailangan ng sarili nitong dami ng tubig, at para sa ilan ay maaaring lumampas ito sa karaniwang halaga, habang para sa iba ay maaaring hindi ito maabot. Gayunpaman, gaano man karaming tubig ang inumin ng isang tao, hindi maiipon ng katawan ang lahat ng labis na likido. Ang tubig ay mananatili sa kinakailangang antas, habang ang lahat ng labis ay aalisin sa katawan dahil sa osmoregulation na isinasagawa ng mga bato.

Homeostasis ng dugo

Sa parehong paraan, ang halaga ng asukal, lalo na ang glucose, na isang mahalagang elemento ng dugo, ay kinokontrol. Ang isang tao ay hindi maaaring maging ganap na malusog kung ang antas ng asukal ay malayo sa normal. Ang tagapagpahiwatig na ito ay kinokontrol ng paggana ng pancreas at atay. Sa kaso kapag ang antas ng glucose ay lumampas sa pamantayan, ang pancreas ay kumikilos, kung saan ang insulin at glucagon ay ginawa. Kung ang halaga ng asukal ay nagiging masyadong mababa, ang glycogen mula sa dugo ay naproseso dito sa tulong ng atay.

normal na presyon

Ang homeostasis ay responsable din para sa normal na presyon ng dugo sa katawan. Kung ito ay nasira, ang mga senyales tungkol dito ay magmumula sa puso patungo sa utak. Ang utak ay tumutugon sa problema at, sa tulong ng mga impulses, tumutulong sa puso na bawasan ang mataas na presyon.

Ang kahulugan ng homeostasis ay nagpapakilala hindi lamang sa tamang paggana ng mga sistema ng isang organismo, ngunit maaari ring mailapat sa buong populasyon. Depende dito, may mga uri ng homeostasis inilarawan sa ibaba.

Ecological homeostasis

Ang species na ito ay naroroon sa isang komunidad na ibinigay ng mga kinakailangang kondisyon ng pamumuhay. Ito ay lumitaw sa pamamagitan ng pagkilos ng isang positibong mekanismo ng feedback, kapag ang mga organismo na nagsisimulang tumira sa isang ekosistema ay mabilis na dumami, at sa gayon ay tumataas ang kanilang mga bilang. Ngunit ang gayong mabilis na pag-areglo ay maaaring humantong sa isang mas mabilis na pagkasira ng isang bagong species kung sakaling magkaroon ng isang epidemya o isang pagbabago sa mga kondisyon sa mga hindi gaanong kanais-nais. Kaya ang mga organismo ay kailangang umangkop at magpapatatag, na dahil sa negatibong feedback. Kaya, ang bilang ng mga naninirahan ay bumababa, ngunit sila ay nagiging mas inangkop.

Biological homeostasis

Ang ganitong uri ay katangian lamang ng mga indibidwal na indibidwal, na ang katawan ay nagsisikap na mapanatili ang panloob na balanse, lalo na, sa pamamagitan ng pag-regulate ng komposisyon at dami ng dugo, intercellular substance at iba pang mga likido na kailangan para sa normal na paggana ng katawan. Kasabay nito, ang homeostasis ay hindi palaging obligado na panatilihing pare-pareho ang mga parameter, kung minsan ito ay nakakamit sa pamamagitan ng pag-angkop at pag-angkop ng katawan sa pagbabago ng mga kondisyon. Dahil sa pagkakaibang ito, ang mga organismo ay nahahati sa dalawang uri:

• conformational - ang mga nagsusumikap na mapanatili ang mga halaga (halimbawa, mga hayop na mainit ang dugo, na ang temperatura ng katawan ay dapat na higit pa o hindi gaanong pare-pareho);
• regulasyon, na umaangkop (cold-blooded, pagkakaroon magkaibang temperatura depende sa mga kondisyon).

Kasabay nito, ang homeostasis ng bawat isa sa mga organismo ay naglalayong mabayaran ang mga gastos. Kung ang mga hayop na may mainit na dugo ay hindi nagbabago ng kanilang pamumuhay kapag bumaba ang temperatura sa paligid, ang mga hayop na may malamig na dugo ay nagiging matamlay at pasibo upang hindi mag-aksaya ng enerhiya.

Bukod sa, Kasama sa biological homeostasis ang mga sumusunod na subspecies:

• Ang cellular homeostasis ay naglalayong baguhin ang istraktura ng cytoplasm at ang aktibidad ng mga enzyme, pati na rin ang pagbabagong-buhay ng mga tisyu at organo;
• Ang homeostasis sa katawan ay sinisiguro sa pamamagitan ng pag-regulate ng mga indicator ng temperatura, ang konsentrasyon ng mga sangkap na kailangan para sa buhay, at ang pag-alis ng basura.

Iba pang mga uri

Bilang karagdagan sa paggamit sa biology at medisina, ang termino ay natagpuan ang aplikasyon sa ibang mga lugar.

Pagpapanatili ng homeostasis

Ang homeostasis ay pinananatili dahil sa presensya sa katawan ng mga tinatawag na sensor na nagpapadala ng mga impulses sa utak na naglalaman ng impormasyon tungkol sa presyon at temperatura ng katawan, balanse ng tubig-asin, komposisyon ng dugo at iba pang mga parameter na mahalaga para sa normal na buhay. Sa sandaling ang ilang mga halaga ay nagsimulang lumihis mula sa pamantayan, isang senyas tungkol dito ang pumapasok sa utak, at ang katawan ay nagsisimulang ayusin ang pagganap nito.

Ito kumplikadong mekanismo mga pagsasaayos hindi kapani-paniwalang mahalaga sa buhay. Ang normal na estado ng isang tao ay pinananatili sa tamang ratio ng mga kemikal at elemento sa katawan. Ang mga acid at alkali ay mahalaga para sa matatag na operasyon sistema ng pagtunaw at iba pang mga organo.

Ang kaltsyum ay isang napakahalagang materyal sa istruktura, kung wala ang tamang dami kung saan ang isang tao ay hindi magkakaroon ng malusog na buto at ngipin. Ang oxygen ay mahalaga para sa paghinga.

lumabag well-coordinated na gawain ang organismo ay maaaring makapasok dito ng mga lason. Ngunit upang hindi mapinsala ang kalusugan, sila ay pinalabas dahil sa gawain ng sistema ng ihi.

Gumagana ang homeostasis nang walang anumang pagsisikap ng tao. Kung malusog ang katawan, ang katawan ang magko-regulate sa lahat ng proseso. Kung ang mga tao ay mainit, ang mga daluyan ng dugo ay lumawak, na ipinahayag sa pamumula ng balat. Kung malamig - may panginginig. Salamat sa gayong mga tugon ng katawan sa stimuli, napapanatili ang kalusugan ng tao sa tamang antas.

Encyclopedic YouTube

• 1 / 5

  Ang terminong "homeostasis" ay karaniwang ginagamit sa biology. Para umiral ang mga multicellular organism, kinakailangan na mapanatili ang katatagan ng panloob na kapaligiran. Maraming mga ecologist ang kumbinsido na ang prinsipyong ito ay nalalapat din sa panlabas na kapaligiran. Kung hindi ma-restore ng system ang balanse nito, maaari itong tuluyang tumigil sa paggana.

  Ang mga kumplikadong sistema - halimbawa, ang katawan ng tao - ay dapat magkaroon ng homeostasis upang mapanatili ang katatagan at umiiral. Ang mga sistemang ito ay hindi lamang kailangang magsikap na mabuhay, kailangan din nilang umangkop sa mga pagbabago sa kapaligiran at umunlad.

  Mga katangian ng homeostasis

  Ang mga homeostatic system ay may mga sumusunod na katangian:

  • kawalang-tatag system: sinusubok kung paano ito pinakamahusay na makakaangkop.
  • Nagsusumikap para sa balanse: lahat ng panloob, istruktura at functional na organisasyon nakakatulong ang mga system na mapanatili ang balanse.
  • unpredictability: Ang resultang epekto ng isang partikular na aksyon ay kadalasang naiiba sa inaasahan.
  • Regulasyon ng dami ng micronutrients at tubig sa katawan - osmoregulation. Isinasagawa sa bato.
  • Pag-alis ng mga produktong basura ng metabolic process - paghihiwalay. Ito ay isinasagawa ng mga exocrine organs - mga bato, baga, mga glandula ng pawis at gastrointestinal tract.
  • Regulasyon ng temperatura ng katawan. Pagbaba ng temperatura sa pamamagitan ng pagpapawis, iba't ibang thermoregulatory reaction.
  • Regulasyon ng mga antas ng glucose sa dugo. Ito ay pangunahing isinasagawa ng atay, insulin at glucagon na itinago ng pancreas.
  • Regulasyon ng antas ng pangunahing metabolismo depende sa diyeta.

  Mahalagang tandaan na kahit na ang katawan ay nasa balanse, ito pisyolohikal na estado maaaring dynamic. Maraming mga organismo ang nagpapakita ng mga endogenous na pagbabago sa anyo ng circadian, ultradian, at infradian na mga ritmo. Kaya, kahit na habang nasa homeostasis, ang temperatura ng katawan, presyon ng dugo, rate ng puso at karamihan sa mga metabolic indicator ay hindi palaging nasa pare-parehong antas, ngunit nagbabago sa paglipas ng panahon.

  Mga mekanismo ng homeostasis: feedback

  Kapag may pagbabago sa mga variable, mayroong dalawang pangunahing uri ng feedback na tinutugunan ng system:

  1. Negatibong feedback, na ipinahayag sa isang reaksyon kung saan ang sistema ay tumugon sa paraang baguhin ang direksyon ng pagbabago sa kabaligtaran. Dahil ang feedback ay nagsisilbi upang mapanatili ang constancy ng system, pinapayagan ka nitong mapanatili ang homeostasis.
     • Halimbawa, kapag ang konsentrasyon ng carbon dioxide sa katawan ng tao ay tumaas, ang mga baga ay tumatanggap ng isang senyas upang madagdagan ang kanilang aktibidad at huminga nang palabas. higit pa carbon dioxide.
     • Ang thermoregulation ay isa pang halimbawa ng negatibong feedback. Kapag tumaas (o bumababa ang temperatura ng katawan), ang mga thermoreceptor sa balat at hypothalamus ay nagrerehistro ng pagbabago, na nagpapalitaw ng signal mula sa utak. Ang signal na ito, sa turn, ay nagiging sanhi ng isang tugon - isang pagbaba sa temperatura (o pagtaas).
  2. Positibong feedback, na ipinahayag bilang pagtaas ng pagbabago sa isang variable. Ito ay may destabilizing effect, kaya hindi ito humantong sa homeostasis. Ang positibong feedback ay hindi gaanong karaniwan sa mga natural na sistema, ngunit mayroon ding mga gamit nito.
     • Halimbawa, sa mga nerbiyos, ang isang threshold na potensyal na elektrikal ay nagiging sanhi ng pagbuo ng isang mas malaking potensyal na aksyon. Ang pamumuo ng dugo at mga kaganapan sa kapanganakan ay iba pang mga halimbawa ng positibong feedback.

  Ang mga matatag na system ay nangangailangan ng mga kumbinasyon ng parehong uri ng feedback. Bagama't binibigyang-daan ka ng negatibong feedback na bumalik sa isang homeostatic na estado, ang positibong feedback ay ginagamit upang lumipat sa isang ganap na bago (at medyo hindi gaanong kanais-nais) na estado ng homeostasis, isang sitwasyong tinatawag na "metastability". Ang ganitong mga sakuna na pagbabago ay maaaring mangyari, halimbawa, na may pagtaas sa mga sustansya sa mga ilog na may Malinaw na tubig, na humahantong sa isang homeostatic na estado ng mataas na eutrophication (algal overgrowth) at labo.

  Ecological homeostasis

  Sa nabalisa ecosystem, o subclimax biological na komunidad - tulad ng, halimbawa, ang isla ng Krakatoa, pagkatapos ng isang malakas na pagsabog ng bulkan sa - ang estado ng homeostasis ng nakaraang kagubatan climax ecosystem ay nawasak, tulad ng lahat ng buhay sa islang ito. Ang Krakatoa ay dumaan sa isang hanay ng mga pagbabago sa ekolohiya sa mga taon pagkatapos ng pagsabog, kung saan ang mga bagong species ng halaman at hayop ay nagtagumpay sa isa't isa, na humantong sa biodiversity at, bilang isang resulta, isang climax na komunidad. Ang sunod-sunod na ekolohiya sa Krakatoa ay naganap sa ilang yugto. Kumpletuhin ang kadena Ang sunod-sunod na humahantong sa kasukdulan ay tinatawag na preserie. Sa halimbawa ng Krakatau, isang climax community ang nabuo sa islang ito na may walong libo iba't ibang uri, nakarehistro sa, isang daang taon matapos ang pagsabog ay sumira ng buhay dito. Kinukumpirma ng data na ang posisyon ay pinananatili sa homeostasis sa loob ng ilang panahon, habang ang paglitaw ng mga bagong species ay napakabilis na humahantong sa mabilis na pagkawala ng mga luma.

  Ang kaso ng Krakatoa at iba pang nababagabag o buo na ecosystem ay nagpapakita na ang paunang kolonisasyon ng mga pioneer species ay nangyayari sa pamamagitan ng positibong feedback reproduction strategies kung saan ang mga species ay nagkakalat, na nagbubunga ng maraming supling hangga't maaari, ngunit may kaunti o walang puhunan sa tagumpay ng bawat indibidwal. . Sa ganitong mga species, mayroong isang mabilis na pag-unlad at isang pantay na mabilis na pagbagsak (halimbawa, sa pamamagitan ng isang epidemya). Habang papalapit ang isang ecosystem sa kasukdulan, ang mga naturang species ay pinapalitan ng mas kumplikadong climax species na umaangkop sa pamamagitan ng negatibong feedback sa mga partikular na kondisyon ng kanilang kapaligiran. Ang mga species na ito ay maingat na kinokontrol ng potensyal na kapasidad ng ecosystem at sumusunod sa ibang diskarte - ang paggawa ng mas maliliit na supling, sa tagumpay ng reproduktibo kung saan sa mga kondisyon ng microenvironment ng partikular na ecological niche nito, mas maraming enerhiya ang namuhunan.

  Ang pag-unlad ay nagsisimula sa pioneer na komunidad at nagtatapos sa climax na komunidad. Ang kasukdulan na komunidad na ito ay nabuo kapag ang mga flora at fauna ay naging balanse sa lokal na kapaligiran.

  Ang ganitong mga ecosystem ay bumubuo ng mga heterarchy, kung saan ang homeostasis sa isang antas ay nag-aambag sa mga proseso ng homeostatic sa isa pang kumplikadong antas. Halimbawa, ang pagkawala ng mga dahon sa isang mature na tropikal na puno ay nagbibigay ng puwang para sa bagong paglaki at nagpapayaman sa lupa. AT pare-pareho binabawasan ng tropikal na puno ang liwanag na pag-access sa mas mababang antas at tumutulong na maiwasan ang pagsalakay ng iba pang mga species. Ngunit ang mga puno ay nahuhulog din sa lupa at ang pag-unlad ng kagubatan ay nakasalalay sa patuloy na pagbabago ng mga puno, ang ikot ng mga sustansya na isinasagawa ng bakterya, insekto, fungi. Katulad nito, ang mga kagubatan ay nag-aambag sa mga prosesong ekolohikal, tulad ng regulasyon ng mga microclimate o ecosystem hydrological cycle, at ilang iba't ibang ecosystem ay maaaring makipag-ugnayan upang mapanatili ang homeostasis ng drainage ng ilog sa loob ng isang biological na rehiyon. Ang pagkakaiba-iba ng mga bioregion ay gumaganap din ng isang papel sa homeostatic na katatagan ng isang biological na rehiyon, o biome.

  Biological homeostasis

  Ang homeostasis ay gumaganap bilang isang pangunahing katangian ng mga buhay na organismo at nauunawaan bilang pagpapanatili ng panloob na kapaligiran sa loob ng mga katanggap-tanggap na limitasyon.

  Panloob na kapaligiran Kasama sa katawan ang mga likido sa katawan - plasma ng dugo, lymph, intercellular substance at cerebrospinal fluid. Ang pagpapanatili ng katatagan ng mga likidong ito ay mahalaga para sa mga organismo, habang ang kawalan nito ay humahantong sa pinsala sa genetic na materyal.

  Sa pagsasaalang-alang sa anumang parameter, ang mga organismo ay nahahati sa conformational at regulatory. Pinapanatili ng mga regulatory organism ang parameter sa isang pare-parehong antas, anuman ang nangyayari sa kapaligiran. Ang mga conformational na organismo ay nagpapahintulot sa kapaligiran na matukoy ang parameter. Halimbawa, ang mga hayop na may mainit na dugo ay nagpapanatili ng isang pare-parehong temperatura ng katawan, habang ang mga hayop na may malamig na dugo ay nagpapakita malawak na saklaw mga temperatura.

  Hindi namin pinag-uusapan ang katotohanan na ang mga conformational na organismo ay walang mga adaptasyon sa pag-uugali na nagpapahintulot sa kanila na ayusin ang ibinigay na parameter sa ilang mga lawak. Ang mga reptilya, halimbawa, ay madalas na nakaupo sa pinainit na mga bato sa umaga upang itaas ang temperatura ng kanilang katawan.

  Ang bentahe ng homeostatic regulation ay pinapayagan nito ang katawan na gumana nang mas mahusay. Halimbawa, ang mga hayop na may malamig na dugo ay nagiging matamlay kapag mababang temperatura, habang ang mga mainit ang dugo ay halos kasing-aktibo gaya ng dati. Sa kabilang banda, ang regulasyon ay nangangailangan ng enerhiya. Ang dahilan kung bakit ang ilang mga ahas ay nakakakain lamang ng isang beses sa isang linggo ay dahil sila ay gumagamit ng mas kaunting enerhiya upang mapanatili ang homeostasis kaysa sa mga mammal.

  Cellular homeostasis

  Ang regulasyon ng aktibidad ng kemikal ng cell ay nakamit sa pamamagitan ng isang bilang ng mga proseso, kung saan ang pagbabago sa istraktura ng cytoplasm mismo, pati na rin ang istraktura at aktibidad ng mga enzyme, ay partikular na kahalagahan. Ang autoregulation ay nakasalalay sa

  Ang kasaysayan ng pag-unlad ng doktrina ng homeostasis

  K. Bernard at ang kanyang papel sa pagbuo ng doktrina ng panloob na kapaligiran

  Sa kauna-unahang pagkakataon, ang mga prosesong homeostatic sa katawan bilang mga proseso na nagsisiguro sa pagiging matatag ng panloob na kapaligiran ay isinasaalang-alang ng French naturalist at physiologist na si C. Bernard noong kalagitnaan ng ikalabinsiyam sa. Ang termino mismo homeostasis ay iminungkahi ng American physiologist na si W. Kennon noong 1929 lamang.

  Sa pagbuo ng doktrina ng homeostasis, ang nangungunang papel ay ginampanan ng ideya ni C. Bernard na para sa isang buhay na organismo mayroong "talaga, dalawang kapaligiran: isang panlabas na kapaligiran kung saan inilalagay ang organismo, ang iba pang panloob na kapaligiran. kung saan nabubuhay ang mga elemento ng tissue." Noong 1878, binuo ng siyentipiko ang konsepto ng pagiging matatag ng komposisyon at mga katangian ng panloob na kapaligiran. pangunahing ideya Ang konseptong ito ay ang ideya na ang panloob na kapaligiran ay hindi lamang dugo, kundi pati na rin ang lahat ng plasma at blastoma fluid na nagmumula rito. "Ang panloob na kapaligiran," isinulat ni K. Bernard, "... ay nabuo mula sa lahat ng mga bahagi ng dugo - nitrogenous at nitrogen-free, protina, fibrin, asukal, taba, atbp., ... maliban sa mga globule ng dugo, na mga independiyenteng organikong elemento na.”

  Ang panloob na kapaligiran ay kinabibilangan lamang ng mga likidong bahagi ng katawan, na naghuhugas ng lahat ng mga elemento ng mga tisyu, i.e. plasma ng dugo, lymph at tissue fluid. Itinuring ni K. Bernard ang katangian ng panloob na kapaligiran bilang "direktang pakikipag-ugnay sa mga anatomikal na elemento ng isang buhay na nilalang". Napansin niya iyon habang nag-aaral pisyolohikal na katangian ang mga elementong ito, kinakailangang isaalang-alang ang mga kondisyon ng kanilang pagpapakita at ang kanilang pag-asa sa kapaligiran.

  Claude Bernard (1813-1878) Ang pinakamalaking French physiologist, pathologist, naturalist. Noong 1839 nagtapos siya sa Unibersidad ng Paris. Noong 1854–1868 pinamunuan ang Kagawaran ng Pangkalahatang Physiology ng Unibersidad ng Paris, mula noong 1868 - isang empleyado ng Museo likas na kasaysayan. Miyembro ng Paris Academy (mula noong 1854), bise-presidente nito (1868) at pangulo (1869), dayuhang kaukulang miyembro ng St. Petersburg Academy of Sciences (mula noong 1860). Siyentipikong pananaliksik K. Bernard nakatuon sa pisyolohiya ng nervous system, panunaw at sirkulasyon. Ang mga merito ng siyentipiko sa pagbuo ng pang-eksperimentong pisyolohiya ay mahusay. Nagsagawa siya ng mga klasikal na pag-aaral sa anatomy at physiology gastrointestinal tract, ang papel na ginagampanan ng pancreas, metabolismo ng karbohidrat, ang mga function ng digestive juice, natuklasan ang pagbuo ng glycogen sa atay, pinag-aralan ang innervation mga daluyan ng dugo, pagkilos ng vasoconstrictor ng mga nagkakasundo na nerbiyos, atbp. Ang isa sa mga tagalikha ng doktrina ng homeostasis, ay nagpasimula ng konsepto ng panloob na kapaligiran ng katawan. Inilatag ang mga pundasyon ng pharmacology at toxicology. Ipinakita niya ang pagkakatulad at pagkakaisa ng ilang mahahalagang pangyayari sa mga hayop at halaman.

  Tamang naniniwala ang siyentipiko na ang mga pagpapakita ng buhay ay dahil sa salungatan sa pagitan umiiral na pwersa organismo (konstitusyon) at ang impluwensya ng panlabas na kapaligiran. Ang mahalagang salungatan sa katawan ay nagpapakita ng sarili sa anyo ng dalawang magkasalungat at dialectically related phenomena: synthesis at decay. Bilang resulta ng mga prosesong ito, ang katawan ay umaangkop, o umaangkop, sa mga kondisyon sa kapaligiran.

  Ang isang pagsusuri sa mga gawa ni K. Bernard ay nagpapahintulot sa amin na tapusin na ang lahat ng mga mekanismo ng pisyolohikal, gaano man sila naiiba, ay nagsisilbi upang mapanatili ang katatagan ng mga kondisyon ng pamumuhay sa panloob na kapaligiran. "Ang katatagan ng panloob na kapaligiran ay ang kalagayan ng isang malaya, malayang buhay. Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng isang proseso na nagpapanatili sa panloob na kapaligiran ng lahat ng mga kondisyon na kinakailangan para sa buhay ng mga elemento. Ang katatagan ng kapaligiran ay nagsasaad ng gayong pagiging perpekto ng organismo, kung saan ang mga panlabas na variable ay mabayaran at balanse sa bawat sandali. Para sa likidong daluyan ang mga pangunahing kondisyon para sa patuloy na pagpapanatili nito ay natukoy: ang pagkakaroon ng tubig, oxygen, nutrients at isang tiyak na temperatura.

  Ang kalayaan ng buhay mula sa panlabas na kapaligiran, na binanggit ni K. Bernard, ay napaka-kamag-anak. Ang panloob na kapaligiran ay malapit na nauugnay sa panlabas. Bukod dito, napanatili nito ang maraming katangian ng pangunahing kapaligiran kung saan nagmula ang buhay. Ang mga nabubuhay na nilalang, kumbaga, ay isinara ang tubig sa dagat sa isang sistema ng mga daluyan ng dugo at ginawa ang patuloy na pabagu-bagong panlabas na kapaligiran sa isang panloob na kapaligiran, ang patuloy na kung saan ay protektado ng mga espesyal na mekanismo ng physiological.

  Ang pangunahing tungkulin ng panloob na kapaligiran ay upang dalhin ang "mga organikong elemento sa kaugnayan sa isa't isa at sa panlabas na kapaligiran." Ipinaliwanag ni K. Bernard na mayroong patuloy na pagpapalitan ng mga sangkap sa pagitan ng panloob na kapaligiran at ng mga selula ng katawan dahil sa kanilang mga pagkakaiba sa husay at dami sa loob at labas ng mga selula. Ang panloob na kapaligiran ay nilikha ng organismo mismo, at ang katatagan ng komposisyon nito ay pinananatili ng mga organo ng panunaw, paghinga, paglabas, atbp., ang pangunahing pag-andar nito ay "maghanda ng isang karaniwang nutrient fluid" para sa mga selula ng katawan. Ang aktibidad ng mga organo na ito ay kinokontrol ng nervous system at sa tulong ng "mga espesyal na ginawang sangkap." Ito ay "binubuo ng isang walang patid na bilog ng magkaparehong impluwensya na bumubuo ng pagkakasundo sa buhay."

  Kaya, sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo, ibinigay ni K. Bernard ang tamang pang-agham na kahulugan ng panloob na kapaligiran ng katawan, pinili ang mga elemento nito, inilarawan ang komposisyon, mga katangian, ebolusyonaryong pinagmulan at binigyang-diin ang kahalagahan nito sa pagtiyak ng mahahalagang aktibidad ng organismo.

  Ang doktrina ng homeostasis ni W. Kennon

  Hindi tulad ni C. Bernard, na ang mga konklusyon ay batay sa malawak na biological generalizations, si W. Kennon ay dumating sa konklusyon tungkol sa kahalagahan ng pananatili ng panloob na kapaligiran ng katawan sa pamamagitan ng isa pang pamamaraan: sa batayan ng mga eksperimentong pag-aaral sa physiological. Ang siyentipiko ay nakakuha ng pansin sa katotohanan na ang buhay ng isang hayop at isang tao, sa kabila ng medyo madalas na masamang epekto, ay nagpapatuloy nang normal sa loob ng maraming taon.

  Amerikanong physiologist. Ipinanganak sa Prairie-du-Chine (Wisconsin), noong 1896 nagtapos siya sa Harvard University. Noong 1906–1942 - propesor ng pisyolohiya sa Harvard mataas na paaralan, dayuhan Honorary Member Academy of Sciences ng USSR (mula noong 1942). Ang mga pangunahing gawaing pang-agham ay nakatuon sa pisyolohiya ng sistema ng nerbiyos. Natuklasan niya ang papel ng adrenaline bilang isang nagkakasundo na transmiter at binuo ang konsepto ng sympathetic-adrenal system. Natuklasan niya na kapag ang mga sympathetic nerve fibers ay pinasigla, ang sympathin ay inilabas sa kanilang mga dulo - isang sangkap na katulad ng pagkilos nito sa adrenaline. Isa sa mga tagalikha ng doktrina ng homeostasis, na binalangkas niya sa kanyang gawaing "The Wisdom of the Body" (1932). Tinitingnan ang katawan ng tao bilang sistema ng self-regulating na may nangungunang papel ng autonomic nervous system.

  Nabanggit ni W. Kennon na ang patuloy na mga kondisyon na pinananatili sa katawan ay matatawag balanse. Gayunpaman, ang salitang ito ay ganap na naayos na tiyak na halaga: ang mga ito ang pinakamaraming tinutukoy posibleng estado nakahiwalay na sistema kung saan ang lahat ng kilalang pwersa ay kapwa balanse, samakatuwid, sa estado ng ekwilibriyo ang mga parameter ng system ay hindi nakasalalay sa oras, at walang mga daloy ng bagay o enerhiya sa system. Sa katawan, complex coordinated mga prosesong pisyolohikal, na tumitiyak sa katatagan ng mga estado nito. Ang isang halimbawa ay ang pinagsama-samang aktibidad ng utak, nerbiyos, puso, baga, bato, pali at iba pang mga panloob na organo at sistema. Samakatuwid, iminungkahi ni W. Kennon ang isang espesyal na pagtatalaga para sa mga naturang estado - homeostasis. Ang salitang ito ay hindi naman nagpapahiwatig ng isang bagay na nagyelo at hindi gumagalaw. Nangangahulugan ito ng isang kondisyon na maaaring magbago, ngunit nananatiling medyo pare-pareho.

  Termino homeostasis nabuo mula sa dalawa mga salitang Griyego: homoios magkatulad, magkatulad at stasis- nakatayo pa rin. Sa pagbibigay-kahulugan sa terminong ito, binigyang-diin ni W. Kennon na ang salita stasis ay nagpapahiwatig hindi lamang isang matatag na estado, kundi pati na rin isang kondisyon na humahantong sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, at ang salita homoios nagsasaad ng pagkakatulad at pagkakatulad ng mga penomena.

  Ang konsepto ng homeostasis, ayon kay W. Kennon, ay kinabibilangan din ng mga pisyolohikal na mekanismo na nagsisiguro sa katatagan ng mga nabubuhay na nilalang. Ang espesyal na katatagan na ito ay hindi nailalarawan sa pamamagitan ng katatagan ng mga proseso, sa kabaligtaran, sila ay pabago-bago at patuloy na nagbabago, gayunpaman, sa ilalim ng mga kondisyon ng "pamantayan" ang mga pagbabagu-bago ng mga parameter ng physiological ay medyo limitado.

  Nang maglaon, ipinakita ni W. Kennon ang lahat metabolic proseso at ang mga pangunahing kondisyon kung saan ginaganap ang pinakamahalagang mahahalagang tungkulin ng katawan - temperatura ng katawan, konsentrasyon ng glucose at mga mineral na asing-gamot sa dugong plasma, presyon sa mga sisidlan, - nagbabago sa loob ng napakakitid na mga limitasyon malapit sa ilang mga average na halaga - mga physiological constants. Ang pagpapanatili ng mga pare-parehong ito sa katawan ay isang kinakailangan para sa pagkakaroon.

  W. Kennon ang nag-isa at nag-classify pangunahing bahagi ng homeostasis. Tinukoy niya ang mga ito mga materyales na nagbibigay ng mga pangangailangan sa cellular(mga materyal na kailangan para sa paglaki, pagkumpuni at pagpaparami - glucose, protina, taba; tubig; chlorides ng sodium, potassium at iba pang mga asing-gamot; oxygen; regulatory compounds), at pisikal at kemikal na mga kadahilanan na nakakaapekto sa aktibidad ng cellular (osmotic pressure, temperatura, konsentrasyon ng mga hydrogen ions, atbp.). Sa kasalukuyang yugto pag-unlad ng kaalaman tungkol sa homeostasis, ang pag-uuri na ito ay napunan mga mekanismo na nagsisiguro sa structural constancy ng panloob na kapaligiran ng katawan at structural at functional na integridad ang buong organismo. Kabilang dito ang:

  a) pagmamana;
  b) pagbabagong-buhay at reparasyon;
  c) immunobiological reaktibiti.

  kundisyon awtomatiko pagpapanatili ng homeostasis, ayon kay W. Kennon, ay:

  – isang walang aberya na gumaganang sistema ng alarma na nag-aabiso sa sentral at peripheral na mga regulatory device ng anumang mga pagbabagong nagbabanta sa homeostasis;
  - ang pagkakaroon ng mga corrective device na magkakabisa sa isang napapanahong paraan at naaantala ang pagsisimula ng mga pagbabagong ito.

  E.Pfluger, Sh.Richet, I.M. Sechenov, L. Frederick, D. Haldane at iba pang mga mananaliksik na nagtrabaho sa pagliko ng ika-19–20 na siglo ay lumapit din sa ideya ng pagkakaroon ng mga mekanismo ng pisyolohikal na nagsisiguro sa katatagan ng organismo, at ginamit ang kanilang sariling terminolohiya. Gayunpaman, ang termino homeostasis, iminungkahi ni W. Kennon na kilalanin ang mga estado at proseso na lumilikha ng gayong kakayahan.

  Para sa mga biyolohikal na agham, sa pag-unawa sa homeostasis ayon kay W. Kennon, mahalaga na ang mga buhay na organismo ay itinuturing na mga bukas na sistema na maraming koneksyon sa kapaligiran. Ang mga koneksyon na ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng respiratory at digestive organs, surface receptors, nervous at muscular system at iba pa. Direkta o hindi direktang nakakaapekto ang mga pagbabago sa kapaligiran sa mga sistemang ito, na nagdudulot ng mga naaangkop na pagbabago sa mga ito. Gayunpaman, ang mga epektong ito ay karaniwang hindi sinasamahan ng malalaking paglihis mula sa pamantayan at hindi nagiging sanhi ng malubhang kaguluhan sa mga proseso ng physiological.

  Kontribusyon ng L.S. Stern sa pagbuo ng mga ideya tungkol sa homeostasis

  Russian physiologist, Academician ng Academy of Sciences ng USSR (mula noong 1939). Ipinanganak sa Libava (Lithuania). Noong 1903 nagtapos siya sa Unibersidad ng Geneva at nagtrabaho doon hanggang 1925. Noong 1925–1948 - Propesor ng 2nd Moscow institusyong medikal at sa parehong oras direktor ng Institute of Physiology ng USSR Academy of Sciences. Mula 1954 hanggang 1968 siya ay namamahala sa departamento ng pisyolohiya sa Institute of Biophysics ng USSR Academy of Sciences. Mga gawa ni L.S. Si Stern ay nakatuon sa pag-aaral mga base ng kemikal mga prosesong pisyolohikal na nagaganap sa iba't ibang bahagi ng central nervous system. Pinag-aralan niya ang papel ng mga catalyst sa proseso ng biological oxidation, nagmungkahi ng isang paraan para sa pagpapakilala mga sangkap na panggamot sa cerebrospinal fluid sa paggamot ng ilang mga sakit.

  Kasabay ni W. Cannon noong 1929 sa Russia, ang Russian physiologist na si L.S. Stern. "Hindi tulad ng pinakasimpleng, sa mas kumplikadong mga multicellular na organismo, ang pakikipagpalitan sa kapaligiran ay nagaganap sa pamamagitan ng tinatawag na kapaligiran, kung saan ang mga indibidwal na tisyu at organo ay kumukuha ng materyal na kailangan nila at kung saan nila itinago ang mga produkto ng kanilang metabolismo. ... Habang ang pagkita ng kaibhan at pag-unlad ng mga indibidwal na bahagi ng katawan (mga organo at tisyu) ay dapat na likhain at binuo para sa bawat organ, para sa bawat tisyu, ang sarili nitong agarang nutrient medium, ang komposisyon at mga katangian nito ay dapat tumutugma sa istruktura at functional na mga tampok ng katawan na ito. Ang agarang pampalusog, o intimate, na kapaligiran na ito ay dapat magkaroon ng isang tiyak na katatagan upang matiyak ang normal na paggana ng hugasan na organ. ... Ang agarang nutrient medium ng mga indibidwal na organ at tissue ay intercellular o tissue fluid.

  L.S. Itinatag ni Stern ang kahalagahan para sa normal na aktibidad ng mga organo at tisyu ng patuloy na komposisyon at mga katangian ng hindi lamang dugo, kundi pati na rin ang likido ng tisyu. Nagpakita siya ang pagkakaroon ng histohematic barrier- mga pisyolohikal na hadlang na naghihiwalay sa dugo at mga tisyu. Ang mga pormasyon na ito, sa kanyang opinyon, ay binubuo ng capillary endothelium, basement membrane, connective tissue, cell lipoprotein membranes. Ang pumipili na pagkamatagusin ng mga hadlang ay nag-aambag sa pagpapanatili ng homeostasis at ang kilalang mga detalye ng panloob na kapaligiran na kinakailangan para sa normal na paggana tiyak na organ o tissue. Iminungkahi at mahusay na pinatunayan ng L.S. Ang teorya ni Stern ng mga mekanismo ng hadlang ay isang panimula na bagong kontribusyon sa pag-aaral ng panloob na kapaligiran.

  Histohematic , o vascular tissue , hadlang - ito ay, sa esensya, isang physiological na mekanismo na tumutukoy sa kamag-anak na pare-pareho ng komposisyon at mga katangian sariling kapaligiran organ at mga selula. Ito ay gumaganap ng dalawang mahalagang pag-andar: regulasyon at proteksiyon, i.e. tinitiyak ang regulasyon ng komposisyon at mga katangian ng sariling kapaligiran ng organ at cell at pinoprotektahan ito mula sa paggamit ng mga sangkap mula sa dugo na dayuhan sa organ na ito o sa buong organismo.

  Ang mga histohematic barrier ay naroroon sa halos lahat ng mga organo at may naaangkop na mga pangalan: hematoencephalic, hematoophthalmic, hematolabyrinthic, hematoliquor, hematolymphatic, hematopulmonary at hematopleural, hematorenal, pati na rin ang blood-gonadal barrier (halimbawa, hematotesticular), atbp.

  Mga modernong konsepto ng homeostasis

  Ang ideya ng homeostasis ay naging napakabunga, at sa buong ika-20 siglo. ito ay binuo ng maraming mga lokal at dayuhang siyentipiko. Gayunpaman, hanggang ngayon ang konseptong ito sa biological science ay walang malinaw na terminolohikal na kahulugan. Sa siyentipiko at panitikang pang-edukasyon maaaring matugunan ng isa ang alinman sa katumbas ng mga terminong "panloob na kapaligiran" at "homeostasis", o ibang interpretasyon ng konsepto ng "homeostasis".

  Russian physiologist, akademiko ng USSR Academy of Sciences (1966), buong miyembro ng USSR Academy of Medical Sciences (1945). Nagtapos mula sa Leningrad Institute of Medical Knowledge. Mula noong 1921, nagtrabaho siya sa Institute of the Brain sa ilalim ng direksyon ni V.M. Bekhterev, noong 1922–1930. sa Military Medical Academy sa laboratoryo ng I.P. Pavlova. Noong 1930–1934 Propesor ng Kagawaran ng Physiology ng Gorky Medical Institute. Noong 1934–1944 - pinuno ng departamento ng All-Union Institute pang-eksperimentong gamot sa Moscow. Noong 1944–1955 nagtrabaho sa Institute of Physiology ng USSR Academy of Medical Sciences (mula noong 1946 - direktor). Mula noong 1950 - Pinuno ng Neurophysiological Laboratory ng USSR Academy of Medical Sciences, at pagkatapos ay pinuno ng Department of Neurophysiology ng Institute of Normal and Pathological Physiology ng USSR Academy of Medical Sciences. Laureate Lenin Prize(1972). Ang mga pangunahing gawa ay nakatuon sa pag-aaral ng aktibidad ng katawan at lalo na ang utak sa batayan ng teorya ng mga functional system na binuo niya. Ang aplikasyon ng teoryang ito sa ebolusyon ng mga function ay naging posible para sa P.K. Anokhin upang bumalangkas ng konsepto ng systemogenesis bilang pangkalahatang pattern proseso ng ebolusyon.

  Ang panloob na kapaligiran ng katawan tinatawag ang buong hanay ng mga nagpapalipat-lipat na likido sa katawan: dugo, lymph, intercellular (tissue) fluid, washing cells at structural tissues, na kasangkot sa metabolismo, kemikal at pisikal na pagbabago. Kasama rin sa mga bahagi ng panloob na kapaligiran ang intracellular fluid (cytosol), kung isasaalang-alang na ito ay direkta sa kapaligiran kung saan nagaganap ang mga pangunahing reaksyon ng cellular metabolism. Ang dami ng cytoplasm sa katawan ng isang may sapat na gulang ay halos 30 litro, ang dami ng intercellular fluid ay halos 10 litro, at ang dami ng dugo at lymph na sumasakop sa intravascular space ay 4-5 litro.

  Sa ilang mga kaso, ang terminong "homeostasis" ay ginagamit upang sumangguni sa katatagan ng panloob na kapaligiran at ang kakayahan ng katawan na ibigay ito. Ang homeostasis ay isang kamag-anak na dinamiko, pabagu-bago sa loob ng mahigpit na tinukoy na mga hangganan, ang katatagan ng panloob na kapaligiran at ang katatagan (katatagan) ng mga pangunahing physiological function ng katawan. Sa ibang mga kaso, ang homeostasis ay nauunawaan bilang mga prosesong pisyolohikal o mga sistema ng kontrol na kumokontrol, nag-uugnay at nagwawasto sa mahahalagang aktibidad ng katawan upang mapanatili ang isang matatag na estado.

  Kaya, ang kahulugan ng konsepto ng homeostasis ay nilapitan mula sa dalawang panig. Sa isang banda, ang homeostasis ay nakikita bilang isang quantitative at qualitative constancy ng physicochemical at biological na mga parameter. Sa kabilang banda, ang homeostasis ay tinukoy bilang isang hanay ng mga mekanismo na nagpapanatili ng katatagan ng panloob na kapaligiran ng katawan.

  Ang pagsusuri sa mga kahulugang makukuha sa biyolohikal at sangguniang literatura ay naging posible upang matukoy ang pinaka mahahalagang aspeto konseptong ito at bumalangkas pangkalahatang kahulugan: homeostasis - isang estado ng relatibong dynamic na balanse ng system, na pinananatili ng mga mekanismo ng self-regulation. Ang kahulugan na ito ay hindi lamang kasama ang kaalaman sa relativity ng constancy ng panloob na kapaligiran, ngunit ipinapakita din ang kahalagahan ng mga homeostatic na mekanismo ng mga biological system na nagsisiguro sa pagiging matatag na ito.

  Ang mga mahahalagang pag-andar ng katawan ay kinabibilangan ng mga mekanismo ng homeostatic na ibang-iba ang kalikasan at pagkilos: nerbiyos, humoral-hormonal, hadlang, pagkontrol at pagpapanatili ng katatagan ng panloob na kapaligiran at kumikilos sa iba't ibang antas.

  Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga mekanismo ng homeostatic

  Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga mekanismo ng homeostatic na nagbibigay ng regulasyon at self-regulation sa iba't ibang antas organisasyon ng buhay na bagay, na inilarawan ni G.N. Kassil. Maglaan susunod na mga antas regulasyon:

  1) submolecular;
  2) molekular;
  3) subcellular;
  4) cellular;
  5) likido (panloob na kapaligiran, humoral-hormonal-ionic na relasyon, mga function ng hadlang, kaligtasan sa sakit);
  6) tissue;
  7) kinakabahan (central at peripheral nervous mechanisms, neurohumoral-hormonal-barrier complex);
  8) organismic;
  9) populasyon (populasyon ng mga selula, mga multicellular na organismo).

  Ang elementarya na antas ng homeostatic ng mga biological system ay dapat isaalang-alang organismo. Sa loob ng mga hangganan nito, ang isang bilang ng iba ay nakikilala: cytogenetic, somatic, ontogenetic at functional (physiological) homeostasis, somatic genostasis.

  Cytogenetic homeostasis bilang morphological at functional adaptability ay nagpapahayag ng tuluy-tuloy na restructuring ng mga organismo alinsunod sa mga kondisyon ng pagkakaroon. Direkta o hindi direkta, ang mga pag-andar ng naturang mekanismo ay ginagampanan ng namamana na kagamitan ng cell (mga gene).

  Somatic homeostasis- ang direksyon ng kabuuang pagbabago sa functional na aktibidad ng katawan upang maitaguyod ang pinakamainam na relasyon sa kapaligiran.

  Ontogenetic homeostasis- Ito indibidwal na pag-unlad organismo mula sa pagbuo ng isang germ cell hanggang sa kamatayan o pagtigil ng pag-iral sa dating kalidad nito.

  Sa ilalim functional homeostasis maunawaan ang pinakamainam na aktibidad ng pisyolohikal ng iba't ibang organo, sistema at buong organismo sa mga partikular na kondisyon sa kapaligiran. Kaugnay nito, kabilang dito ang: metabolic, respiratory, digestive, excretory, regulatory (nagbibigay ng pinakamainam na antas ng neurohumoral regulation sa ilalim ng mga partikular na kondisyon) at psychological homeostasis.

  Somatic genostasis ay isang kontrol sa genetic constancy ng mga somatic cells na bumubuo sa indibidwal na organismo.

  Posibleng makilala ang circulatory, motor, sensory, psychomotor, psychological at kahit informational homeostasis, na nagsisiguro ng pinakamainam na tugon ng katawan sa papasok na impormasyon. Hiwalay, ang isang antas ng pathological ay nakikilala - mga sakit ng homeostasis, i.e. pagkagambala ng mga mekanismo ng homeostatic at mga sistema ng regulasyon.

  

  Hemostasis bilang isang adaptive na mekanismo

  Ang hemostasis ay isang mahalagang kumplikado ng mga kumplikadong magkakaugnay na proseso, mahalaga bahagi adaptive na mekanismo ng katawan. Dahil sa espesyal na papel ng dugo sa pagpapanatili ng mga pangunahing parameter ng katawan, ito ay nakahiwalay sa malayang pananaw mga reaksiyong homeostatic.

  Ang pangunahing bahagi ng hemostasis ay isang kumplikadong sistema adaptive na mekanismo na tinitiyak ang pagkalikido ng dugo sa mga sisidlan at ang pamumuo nito na lumalabag sa kanilang integridad. Gayunpaman, ang hemostasis ay hindi lamang nagpapanatili ng likidong estado ng dugo sa mga sisidlan, ang paglaban ng mga dingding ng mga sisidlan at huminto sa pagdurugo, ngunit nakakaapekto rin sa hemodynamics at vascular permeability, nakikilahok sa pagpapagaling ng sugat, sa pagbuo ng mga nagpapasiklab at immune reaksyon, at ay nauugnay sa hindi tiyak na pagtutol ng organismo.

  Ang sistema ng hemostasis ay nasa functional na pakikipag-ugnayan sa immune system. Ang dalawang sistemang ito ay bumubuo ng isang mekanismo ng pagtatanggol ng humoral, ang mga tungkulin nito ay konektado, sa isang banda, sa pakikibaka para sa kadalisayan. genetic code at ang pag-iwas sa iba't ibang sakit, at sa kabilang banda, sa pangangalaga ng likidong estado ng dugo sa circulatory bed at paghinto ng pagdurugo sa kaso ng paglabag sa integridad ng mga sisidlan. Ang kanilang functional na aktibidad ay kinokontrol ng mga nervous at endocrine system.

  Ang pagkakaroon ng mga karaniwang mekanismo para sa "pag-on" sa mga sistema ng depensa ng katawan - immune, coagulation, fibrinolytic, atbp. - ay nagbibigay-daan sa amin na isaalang-alang ang mga ito bilang isang solong structurally at functionally na tinukoy na sistema.

  Ang mga tampok nito ay: 1) ang prinsipyo ng cascade ng sunud-sunod na pagsasama at pag-activate ng mga kadahilanan hanggang sa pagbuo ng panghuling physiologically active substance: thrombin, plasmin, kinins; 2) ang posibilidad ng pag-activate ng mga sistemang ito sa anumang bahagi ng vascular bed; 3) pangkalahatang mekanismo pag-on ng mga system; 4) feedback sa mekanismo ng pakikipag-ugnayan ng mga sistemang ito; 5) ang pagkakaroon ng mga karaniwang inhibitor.

  Ang pagtiyak ng pagiging maaasahan ng paggana ng sistema ng hemostasis, pati na rin ang iba pang mga biological system, ay isinasagawa alinsunod sa pangkalahatang prinsipyo ng pagiging maaasahan. Nangangahulugan ito na ang pagiging maaasahan ng system ay nakakamit sa pamamagitan ng kalabisan ng mga elemento ng kontrol at ang kanilang dinamikong pakikipag-ugnayan, pagdoble ng mga pag-andar o pagpapalitan ng mga elemento ng kontrol na may perpektong mabilis na pagbabalik sa nakaraang estado, ang kakayahan para sa dynamic na self-organization at ang paghahanap para sa matatag estado.

  

  Ang sirkulasyon ng likido sa pagitan ng mga puwang ng cellular at tissue, pati na rin ang mga daluyan ng dugo at lymphatic

  Cellular homeostasis

  Ang pinakamahalagang lugar sa self-regulation at pangangalaga ng homeostasis, sumasakop sa cellular homeostasis. Tinatawag din itong autoregulation ng cell.

  Ni ang hormonal o ang mga nervous system ay sa panimula ay may kakayahang makayanan ang gawain ng pagpapanatili ng katatagan ng komposisyon ng cytoplasm ng isang indibidwal na cell. Ang bawat cell ng isang multicellular organism ay may sariling mekanismo ng autoregulation ng mga proseso sa cytoplasm.

  Ang nangungunang lugar sa regulasyong ito ay kabilang sa panlabas na cytoplasmic membrane. Tinitiyak nito ang paghahatid ng mga signal ng kemikal sa loob at labas ng cell, binabago ang pagkamatagusin nito, nakikibahagi sa regulasyon ng komposisyon ng electrolyte ng cell, at gumaganap ng function ng biological na "mga bomba".

  Mga homeostat at teknikal na modelo ng mga prosesong homeostatic

  AT Kamakailang mga dekada ang problema ng homeostasis ay nagsimulang isaalang-alang mula sa pananaw ng cybernetics - ang agham ng may layunin at pinakamainam na kontrol ng mga kumplikadong proseso. Ang mga biological system tulad ng mga cell, utak, organismo, populasyon, ecosystem ay gumagana ayon sa parehong mga batas.

  Ludwig von Bertalanffy (1901–1972) Austrian theoretical biologist, tagalikha ng "general systems theory". Mula 1949 nagtrabaho siya sa USA at Canada. Ang paglapit sa mga biological na bagay bilang organisadong mga dinamikong sistema, nagbigay si Bertalanffy ng isang detalyadong pagsusuri ng mga kontradiksyon sa pagitan ng mekanismo at sigla, ang paglitaw at pag-unlad ng mga ideya tungkol sa integridad ng organismo at, batay sa huli, ang pagbuo ng mga sistematikong konsepto sa biology. Responsable si Bertalanffy para sa ilang mga pagtatangka na maglapat ng isang "organismic" na diskarte (ibig sabihin, isang diskarte mula sa punto ng view ng integridad) sa pag-aaral ng paghinga ng tissue at ang relasyon sa pagitan ng metabolismo at paglaki ng mga hayop. Iminungkahi pamamaraan ng siyentipiko Ang pagsusuri ng mga open equifinal (paglalayon sa isang layunin) na mga sistema ay naging posible na malawakang gamitin ang mga ideya ng thermodynamics, cybernetics, at physical chemistry sa biology. Ang kanyang mga ideya ay nakahanap ng aplikasyon sa medisina, psychiatry at iba pang inilapat na disiplina. Bilang isa sa mga pioneer ng diskarte sa sistema, iniharap ng siyentipiko ang unang pangkalahatang konsepto ng sistema sa modernong agham, ang mga gawain kung saan ay bumuo ng isang mathematical apparatus para sa paglalarawan ng iba't ibang uri ng mga sistema, upang maitaguyod ang isomorphism ng mga batas sa iba't ibang larangan ng kaalaman at maghanap ng mga paraan ng pagsasama-sama ng agham (“ Pangkalahatang teorya sistema", 1968). Ang mga gawaing ito, gayunpaman, ay naisakatuparan lamang na may kaugnayan sa ilang mga uri ng bukas na biological system.

  Ang nagtatag ng teorya ng kontrol sa mga buhay na bagay ay si N. Wiener. Sa gitna ng kanyang mga ideya ay ang prinsipyo ng self-regulation - awtomatikong pagpapanatili ng constancy o pagbabago ayon sa kinakailangang batas ng regulated parameter. Gayunpaman, bago pa man sina N. Wiener at W. Kennon, ang ideya ng awtomatikong kontrol ay ipinahayag ng I.M. Sechenov: "... sa katawan ng hayop, ang mga regulator ay maaari lamang awtomatiko, i.e. maisagawa sa pamamagitan ng mga nabagong kondisyon sa estado o takbo ng makina (organismo) at bumuo ng mga aktibidad kung saan ang mga iregularidad na ito ay inalis. Ang pariralang ito ay nagpapahiwatig ng pangangailangan para sa parehong direkta at puna pinagbabatayan ng self-regulation.

  Ang ideya ng self-regulation sa biological system ay pinalalim at binuo ni L. Bertalanffy, na naunawaan ang isang biological system bilang "isang ordered set ng interconnected elements". Isinasaalang-alang din niya ang pangkalahatang biophysical na mekanismo ng homeostasis sa konteksto ng mga bukas na sistema. Batay sa mga teoretikal na ideya ni L. Bertalanffy sa biology, isang bagong direksyon ang nabuo, na tinatawag na diskarte sa mga sistema. Ang mga pananaw ni L. Bertalanffy ay ibinahagi ni V.N. Novoseltsev, na ipinakita ang problema ng homeostasis bilang ang gawain ng pagkontrol sa mga daloy ng bagay at enerhiya, na bukas na sistema pakikipagpalitan sa kapaligiran.

  Ang unang pagtatangka na magmodelo ng homeostasis at magtatag posibleng mekanismo ang pamamahala ay kabilang sa W.R. Ashby. Nagdisenyo siya ng isang artipisyal na self-regulating device na tinatawag na "homeostat". Homeostat U.R. Ang Ashby ay isang sistema ng mga potentiometric circuit at muling ginawa ang mga functional na aspeto ng phenomenon. Ang modelong ito ay hindi sapat na maipakita ang kakanyahan ng mga prosesong pinagbabatayan ng homeostasis.

  Ang susunod na hakbang sa pagbuo ng homeostatics ay ginawa ni S. Beer, na nagturo ng dalawang bagong pangunahing punto: ang hierarchical na prinsipyo ng pagbuo ng mga homeostatic system para sa pamamahala ng mga kumplikadong bagay at ang prinsipyo ng survivability. Sinubukan ng S. Beer na ilapat ang ilang mga prinsipyo ng homeostatic sa praktikal na pag-unlad ng mga organisadong sistema ng kontrol, nagsiwalat ng ilang cybernetic na pagkakatulad sa pagitan ng isang buhay na sistema at kumplikadong produksyon.

  Ang isang qualitatively bagong yugto sa pagbuo ng direksyon na ito ay dumating pagkatapos ng paglikha ng isang pormal na modelo ng homeostat ni Yu.M. Gorsky. Ang kanyang mga pananaw ay nabuo sa ilalim ng impluwensya ng mga siyentipikong ideya ni G. Selye, na nagtalo na "... kung posible na isama ang mga kontradiksyon sa mga modelo na sumasalamin sa gawain ng mga sistema ng buhay, at kahit na sa parehong oras upang maunawaan kung bakit ang kalikasan, paglikha ng mga buhay na bagay, nagpunta sa ganitong paraan, ito ay magiging isang bagong pambihirang tagumpay sa mga lihim ng buhay na may isang mahusay na praktikal na output.

  Physiological homeostasis

  Ang physiological homeostasis ay pinananatili ng autonomic at somatic nervous system, isang complex ng humoral-hormonal at ionic na mga mekanismo na bumubuo sa physico-chemical system ng katawan, pati na rin ang pag-uugali, kung saan ang papel ng parehong namamana na anyo at nakuha na indibidwal na karanasan. ay mahusay.

  Ang ideya ng nangungunang papel ng autonomic nervous system, lalo na ang sympathoadrenal department nito, ay binuo sa mga gawa ni E. Gelgorn, B.R. Hess, W. Kennon, L.A. Orbeli, A.G. Ginetsinsky at iba pa. Ang pag-aayos ng papel ng nervous apparatus (ang prinsipyo ng nervism) ay sumasailalim sa Russian physiological school ng I.P. Pavlova, I.M. Sechenov, A.D. Speransky.

  Ang mga teoryang humoral-hormonal (ang prinsipyo ng humoralism) ay binuo sa ibang bansa sa mga gawa ni G. Dale, O. Levy, G. Selye, C. Sherrington at iba pa. malaking atensyon Ang mga siyentipikong Ruso na si I.P. Razenkov at L.S. Stern.

  naipon na napakalaki makatotohanang materyal, na naglalarawan ng iba't ibang pagpapakita ng homeostasis sa pamumuhay, teknikal, panlipunan, at ekolohikal na mga sistema, ay nangangailangan ng pag-aaral at pagsasaalang-alang mula sa isang pinag-isang metodolohikal na pananaw. Ang pinag-isang teorya na nagawang pagsamahin ang lahat ng magkakaibang mga diskarte sa pag-unawa sa mga mekanismo at pagpapakita ng homeostasis ay teorya ng functional system nilikha ni P.K. Anokhin. Sa kanyang mga pananaw, ang siyentipiko ay batay sa mga ideya ni N. Wiener tungkol sa mga sistema ng pag-aayos ng sarili.

  

  Magkapanabay siyentipikong kaalaman tungkol sa homeostasis ng buong organismo ay batay sa pag-unawa dito bilang isang friendly at coordinated na self-regulating na aktibidad ng iba't ibang mga functional system, na nailalarawan sa pamamagitan ng dami at husay na mga pagbabago sa kanilang mga parameter sa panahon ng mga proseso ng physiological, pisikal at kemikal.

  Ang mekanismo para sa pagpapanatili ng homeostasis ay kahawig ng isang pendulum (mga kaliskis). Una sa lahat, ang cytoplasm ng cell ay dapat magkaroon ng isang pare-parehong komposisyon - homeostasis ng 1st stage (tingnan ang diagram). Ito ay ibinibigay ng mga mekanismo ng homeostasis ng ika-2 yugto - nagpapalipat-lipat na mga likido, ang panloob na kapaligiran. Sa turn, ang kanilang homeostasis ay nauugnay sa vegetative system pagpapapanatag ng komposisyon ng mga papasok na sangkap, likido at gas at ang pagpapakawala ng mga pangwakas na produkto ng metabolismo - yugto 3. Kaya, ang temperatura, nilalaman ng tubig at mga konsentrasyon ng electrolytes, oxygen at carbon dioxide, ang dami ng nutrients at excreted metabolic na mga produkto ay pinananatili sa medyo pare-parehong antas.

  Ang ikaapat na hakbang sa pagpapanatili ng homeostasis ay pag-uugali. Bilang karagdagan sa mga kapaki-pakinabang na reaksyon, kabilang dito ang mga emosyon, motibasyon, memorya, at pag-iisip. Ang ika-apat na yugto ay aktibong nakikipag-ugnayan sa nauna, itinatayo ito at naiimpluwensyahan ito. Sa mga hayop, ang pag-uugali ay ipinahayag sa pagpili ng pagkain, mga lugar ng pagpapakain, mga lugar ng pugad, pang-araw-araw at pana-panahong paglilipat, atbp., ang kakanyahan nito ay ang pagnanais para sa kapayapaan, ang pagpapanumbalik ng nababagabag na balanse.

  Kaya ang homeostasis ay:

  1) ang estado ng panloob na kapaligiran at ang pag-aari nito;
  2) isang hanay ng mga reaksyon at proseso na nagpapanatili ng katatagan ng panloob na kapaligiran;
  3) ang kakayahan ng organismo na labanan ang mga pagbabago sa kapaligiran;
  4) ang kondisyon para sa pagkakaroon, kalayaan at kalayaan ng buhay: "Ang katatagan ng panloob na kapaligiran ay ang kondisyon para sa isang malayang buhay" (K. Bernard).

  Dahil ang konsepto ng homeostasis ay isang susi sa biology, dapat itong banggitin kapag pinag-aaralan ang lahat ng mga kurso sa paaralan: "Botany", "Zoology", " Pangkalahatang biology”, “Ekolohiya”. Ngunit, siyempre, ang pangunahing pansin ay dapat bayaran sa pagsisiwalat ng konseptong ito sa kursong "Tao at ang kanyang kalusugan". Dito halimbawang paksa, sa pag-aaral kung saan maaaring gamitin ang mga materyales ng artikulo. "Mga organo. Mga sistema ng organ, ang organismo sa kabuuan. "Nervous at humoral na regulasyon ng mga function sa katawan". "Ang panloob na kapaligiran ng katawan. Dugo, lymph, tissue fluid. Komposisyon at katangian ng dugo. "Circulation". "Hininga". Metabolismo bilang pangunahing pag-andar ng katawan. "Isolation". "Thermoregulation".