homeostasis(sinaunang Greek ὁμοιοστάσις mula sa ὅμοιος - pareho, magkatulad at στάσις - nakatayo, kawalang-kilos) - self-regulation, ang kakayahan ng isang bukas na sistema na mapanatili ang katatagan ng panloob na estado nito sa pamamagitan ng mga coordinated na reaksyon na naglalayong mapanatili ang dinamikong balanse. Ang pagnanais ng sistema na magparami ng sarili nito, upang maibalik ang nawalang balanse, upang mapagtagumpayan ang paglaban ng panlabas na kapaligiran. Ang homeostasis ng populasyon ay ang kakayahan ng isang populasyon na mapanatili ang isang tiyak na bilang ng mga indibidwal nito sa mahabang panahon.

Pangkalahatang Impormasyon

Mga katangian ng homeostasis

• kawalang-tatag
• Nagsusumikap para sa balanse
• unpredictability

• Regulasyon ng antas ng pangunahing metabolismo depende sa diyeta.

Pangunahing artikulo: Feedback

Ecological homeostasis

Biological homeostasis

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 temperatura, ang antas ng kaasiman, ang konsentrasyon ng substrate, ang pagkakaroon ng ilang mga macro- at microelement. Ang mga mekanismo ng cellular ng homeostasis ay naglalayong ibalik ang mga natural na patay na selula ng mga tisyu o organo sa kaso ng paglabag sa kanilang integridad.

Pagbabagong-buhay-ang proseso ng pag-update ng mga elemento ng istruktura ng katawan at pagpapanumbalik ng kanilang numero pagkatapos ng pinsala, na naglalayong magbigay ng kinakailangang aktibidad sa pag-andar

Depende sa regenerative na tugon, ang mga tisyu at organo ng mga mammal ay maaaring nahahati sa 3 grupo:

1) mga tisyu at organo na nailalarawan sa pamamagitan ng cellular regeneration (mga buto, maluwag na connective tissue, hematopoietic system, endothelium, mesothelium, mauhog lamad ng gastrointestinal tract, respiratory tract at genitourinary system)

2) mga tissue at organ na nailalarawan sa pamamagitan ng cellular at intracellular regeneration (liver, kidneys, lungs, smooth and skeletal muscles, autonomic nervous system, pancreas, endocrine system)

3) mga tisyu, na nailalarawan sa pangunahin o eksklusibo ng intracellular regeneration (myocardium at ganglion cells ng central nervous system)

Sa proseso ng ebolusyon, 2 uri ng pagbabagong-buhay ang nabuo: physiological at reparative.

Ibang lugar

Maaaring pag-usapan ng actuary panganib homeostasis kung saan, halimbawa, ang mga taong may naka-install na anti-lock braking system sa kanilang sasakyan ay wala sa mas ligtas na posisyon kaysa sa mga hindi naka-install, dahil ang mga taong ito ay walang kamalay-malay na nagbabayad para sa isang mas ligtas na kotse sa pamamagitan ng peligrosong pagmamaneho. Nangyayari ito dahil ang ilan sa mga mekanismo ng paghawak - tulad ng takot - ay huminto sa paggana.

stress homeostasis

Mga halimbawa

• thermoregulation
  • Maaaring magsimula ang panginginig ng skeletal muscle kung masyadong mababa ang temperatura ng katawan.
• Regulasyon ng kemikal

Mga pinagmumulan

1. O.-Ya.L.Bekish. Medikal na biology. - Minsk: Urajay, 2000. - 520 p. - ISBN 985-04-0336-5.

Paksa № 13. Homeostasis, mga mekanismo ng regulasyon nito.

Ang katawan bilang isang bukas na self-regulating system.

Ang buhay na organismo ay isang bukas na sistema na may koneksyon sa kapaligiran sa pamamagitan ng nervous, digestive, respiratory, excretory system, atbp.

Sa proseso ng metabolismo na may pagkain, tubig, sa panahon ng pagpapalitan ng gas, ang iba't ibang mga kemikal na compound ay pumapasok sa katawan, na sumasailalim sa mga pagbabago sa katawan, pumapasok sa istraktura ng katawan, ngunit hindi nananatili nang permanente. Ang mga assimilated substance ay nabubulok, naglalabas ng enerhiya, ang mga nabubulok na produkto ay inalis sa panlabas na kapaligiran. Ang nawasak na molekula ay pinapalitan ng bago, at iba pa.

Ang katawan ay isang bukas, dynamic na sistema. Sa isang patuloy na pagbabago ng kapaligiran, ang katawan ay nagpapanatili ng isang matatag na estado para sa isang tiyak na oras.

Ang konsepto ng homeostasis. Pangkalahatang mga pattern ng homeostasis ng mga sistema ng pamumuhay.

homeostasis - ang pag-aari ng isang buhay na organismo upang mapanatili ang isang kamag-anak na dinamikong katatagan ng panloob na kapaligiran. Ang homeostasis ay ipinahayag sa kamag-anak na katatagan ng komposisyon ng kemikal, osmotic pressure, katatagan ng mga pangunahing physiological function. Ang homeostasis ay tiyak at tinutukoy ng genotype.

Ang pagpapanatili ng integridad ng mga indibidwal na katangian ng isang organismo ay isa sa mga pinaka-pangkalahatang batas na biyolohikal. Ang batas na ito ay ibinibigay sa patayong serye ng mga henerasyon sa pamamagitan ng mga mekanismo ng pagpaparami, at sa buong buhay ng indibidwal - sa pamamagitan ng mga mekanismo ng homeostasis.

Ang kababalaghan ng homeostasis ay isang evolutionarily na binuo, namamana na naayos na adaptive na pag-aari ng katawan sa normal na mga kondisyon sa kapaligiran. Gayunpaman, ang mga kundisyong ito ay maaaring panandalian o pangmatagalan sa labas ng normal na saklaw. Sa ganitong mga kaso, ang mga phenomena ng pagbagay ay nailalarawan hindi lamang sa pamamagitan ng pagpapanumbalik ng mga karaniwang katangian ng panloob na kapaligiran, kundi pati na rin ng mga panandaliang pagbabago sa pag-andar (halimbawa, isang pagtaas sa ritmo ng aktibidad ng puso at isang pagtaas sa dalas ng mga paggalaw ng paghinga na may pagtaas ng gawaing kalamnan). Ang mga reaksyon ng homeostasis ay maaaring idirekta sa:

pagpapanatili ng mga kilalang matatag na antas ng estado;

pag-aalis o limitasyon ng mga nakakapinsalang salik;

pag-unlad o pagpapanatili ng pinakamainam na paraan ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng organismo at ng kapaligiran sa mga pagbabagong kondisyon ng pagkakaroon nito. Ang lahat ng mga prosesong ito ay tumutukoy sa pagbagay.

Samakatuwid, ang konsepto ng homeostasis ay nangangahulugang hindi lamang isang tiyak na katatagan ng iba't ibang mga physiological constants ng katawan, ngunit kasama rin ang mga proseso ng pagbagay at koordinasyon ng mga proseso ng physiological na tinitiyak ang pagkakaisa ng katawan hindi lamang sa pamantayan, kundi pati na rin sa ilalim ng pagbabago ng mga kondisyon. ng pagkakaroon nito.

Ang mga pangunahing bahagi ng homeostasis ay tinukoy ni C. Bernard, at maaari silang nahahati sa tatlong grupo:

A. Mga sangkap na nagbibigay ng mga pangangailangan sa cellular:

Mga sangkap na kinakailangan para sa pagbuo ng enerhiya, para sa paglaki at pagbawi - glucose, protina, taba.

NaCl, Ca at iba pang mga di-organikong sangkap.

Oxygen.

panloob na pagtatago.

B. Mga salik sa kapaligiran na nakakaapekto sa aktibidad ng cellular:

osmotic pressure.

Temperatura.

Konsentrasyon ng hydrogen ion (pH).

B. Mga mekanismong tumitiyak sa pagkakaisa sa istruktura at pagganap:

pagmamana.

Pagbabagong-buhay.

immunobiological reaktibiti.

Tinitiyak ng prinsipyo ng biological regulation ang panloob na estado ng organismo (nilalaman nito), pati na rin ang kaugnayan sa pagitan ng mga yugto ng ontogenesis at phylogenesis. Ang prinsipyong ito ay naging laganap. Kapag pinag-aaralan ito, lumitaw ang cybernetics - ang agham ng may layunin at pinakamainam na kontrol ng mga kumplikadong proseso sa wildlife, sa lipunan ng tao, industriya (Berg I.A., 1962).

Ang isang buhay na organismo ay isang kumplikadong kinokontrol na sistema kung saan maraming mga variable ng panlabas at panloob na kapaligiran ang nakikipag-ugnayan. Karaniwan sa lahat ng mga sistema ay ang presensya input mga variable, na, depende sa mga katangian at batas ng pag-uugali ng system, ay binago sa katapusan ng linggo mga variable (Larawan 10).

kanin. 10 - Pangkalahatang pamamaraan ng homeostasis ng mga sistema ng pamumuhay

Ang mga variable ng output ay nakasalalay sa mga variable ng input at ang mga batas ng pag-uugali ng system.

Ang impluwensya ng output signal sa control part ng system ay tinatawag puna , na may malaking kahalagahan sa self-regulation (homeostatic reaction). Makilala negatibo atpositibo puna.

negatibo binabawasan ng feedback ang impluwensya ng input signal sa halaga ng output ayon sa prinsipyo: "mas marami (sa output), mas mababa (sa input)". Nakakatulong ito upang maibalik ang homeostasis ng system.

Sa positibo feedback, ang halaga ng input signal ay tumataas ayon sa prinsipyo: "the more (sa output), the more (sa input)". Pinahuhusay nito ang nagresultang paglihis mula sa paunang estado, na humahantong sa isang paglabag sa homeostasis.

Gayunpaman, ang lahat ng uri ng self-regulation ay gumagana sa parehong prinsipyo: self-deviation mula sa paunang estado, na nagsisilbing stimulus para sa pag-on sa mga mekanismo ng pagwawasto. Kaya, ang normal na pH ng dugo ay 7.32 - 7.45. Ang pagbabago sa pH ng 0.1 ay humahantong sa isang paglabag sa aktibidad ng puso. Ang prinsipyong ito ay inilarawan ni Anokhin P.K. noong 1935 at tinawag na prinsipyo ng feedback, na nagsisilbing ipatupad ang mga adaptive na reaksyon.

Pangkalahatang prinsipyo ng pagtugon sa homeostatic(Anokhin: "Teorya ng mga functional system"):

paglihis mula sa unang antas → signal → pag-activate ng mga mekanismo ng regulasyon batay sa prinsipyo ng feedback → pagwawasto ng mga pagbabago (normalisasyon).

Kaya, sa panahon ng pisikal na trabaho, ang konsentrasyon ng CO 2 sa dugo ay tumataas → ang pH ay lumilipat sa acid side → ang signal ay pumapasok sa respiratory center ng medulla oblongata → centrifugal nerves ay nagsasagawa ng isang salpok sa mga intercostal na kalamnan at ang paghinga ay lumalalim → isang pagbawas sa CO 2 sa dugo, ang pH ay naibalik.

Mga mekanismo ng regulasyon ng homeostasis sa molecular-genetic, cellular, organismal, populasyon-species at biospheric na antas.

Ang mga mekanismo ng regulasyong homeostatic ay gumagana sa mga antas ng gene, cellular at systemic (organismo, populasyon-species at biospheric).

Mga mekanismo ng gene homeostasis. Ang lahat ng phenomena ng body homeostasis ay genetically tinutukoy. Nasa antas na ng pangunahing mga produkto ng gene ay may direktang koneksyon - "isang istrukturang gene - isang polypeptide chain". Bukod dito, mayroong isang collinear na sulat sa pagitan ng pagkakasunud-sunod ng DNA nucleotide at ang pagkakasunud-sunod ng amino acid ng polypeptide chain. Ang namamana na programa ng indibidwal na pag-unlad ng isang organismo ay nagbibigay para sa pagbuo ng mga katangian na partikular sa mga species hindi sa pare-pareho, ngunit sa pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran, sa loob ng mga limitasyon ng isang namamana na tinukoy na pamantayan ng reaksyon. Ang double helix ng DNA ay mahalaga sa mga proseso ng pagtitiklop at pagkumpuni nito. Parehong direktang nauugnay sa pagtiyak ng katatagan ng paggana ng genetic na materyal.

Mula sa isang genetic na punto ng view, ang isa ay maaaring makilala sa pagitan ng elementarya at systemic manifestations ng homeostasis. Ang mga halimbawa ng elementarya na pagpapakita ng homeostasis ay: kontrol ng gene ng labintatlong salik ng coagulation ng dugo, kontrol ng gene sa histocompatibility ng mga tisyu at organo, na nagpapahintulot sa paglipat.

Ang lugar na inilipat ay tinatawag transplant. Ang organismo kung saan kinukuha ang tissue para sa paglipat ay donor , at kung kanino sila nag-transplant - tatanggap . Ang tagumpay ng paglipat ay nakasalalay sa mga immunological na reaksyon ng katawan. Mayroong autotransplantation, syngeneic transplantation, allotransplantation at xenotransplantation.

Autotransplantation – paglipat ng mga tisyu sa parehong organismo. Sa kasong ito, ang mga protina (antigens) ng transplant ay hindi naiiba sa mga protina ng tatanggap. Walang immunological reaction.

Syngeneic transplant isinasagawa sa magkatulad na kambal na may parehong genotype.

allotransplantation – paglipat ng mga tisyu mula sa isang indibidwal patungo sa isa pang kabilang sa parehong species. Ang donor at tatanggap ay naiiba sa mga antigen, samakatuwid, sa mas mataas na mga hayop, ang pangmatagalang engraftment ng mga tisyu at organo ay sinusunod.

Xenotransplantation Ang donor at recipient ay nabibilang sa iba't ibang uri ng organismo. Ang ganitong uri ng paglipat ay nagtagumpay sa ilang mga invertebrates, ngunit ang mga naturang transplant ay hindi nag-ugat sa mas matataas na hayop.

Sa paglipat, ang kababalaghan ay napakahalaga immunological tolerance (pagkakatugma ng tissue). Ang pagsugpo sa kaligtasan sa sakit sa kaso ng paglipat ng tissue (immunosuppression) ay nakamit sa pamamagitan ng: pagsugpo sa aktibidad ng immune system, radiation, pangangasiwa ng antilymphotic serum, mga hormone ng adrenal cortex, paghahanda ng kemikal - antidepressants (imuran). Ang pangunahing gawain ay upang sugpuin hindi lamang ang kaligtasan sa sakit, ngunit ang kaligtasan sa transplant.

kaligtasan sa transplant tinutukoy ng genetic constitution ng donor at recipient. Ang mga gene na responsable para sa synthesis ng mga antigen na nagdudulot ng reaksyon sa inilipat na tissue ay tinatawag na tissue incompatibility genes.

Sa mga tao, ang pangunahing genetic system ng histocompatibility ay ang HLA (Human Leukocyte Antigen) system. Ang mga antigen ay sapat na mahusay na kinakatawan sa ibabaw ng mga leukocytes at tinutukoy gamit ang antisera. Ang plano ng istraktura ng sistema sa mga tao at hayop ay pareho. Isang pinag-isang terminolohiya ang pinagtibay upang ilarawan ang genetic loci at alleles ng HLA system. Ang mga antigen ay itinalaga: HLA-A 1 ; HLA-A 2 atbp. Ang mga bagong antigen na hindi pa natukoy sa wakas ay itinalaga - W (Trabaho). Ang mga antigen ng HLA system ay nahahati sa 2 grupo: SD at LD (Larawan 11).

Ang mga antigen ng SD group ay tinutukoy ng mga serological na pamamaraan at tinutukoy ng mga gene ng 3 subloci ng HLA system: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

kanin. 11 - HLA pangunahing human histocompatibility genetic system

Ang LD - antigens ay kinokontrol ng HLA-D sublocus ng ikaanim na chromosome, at tinutukoy ng paraan ng halo-halong kultura ng mga leukocytes.

Ang bawat isa sa mga gene na kumokontrol sa HLA - mga antigen ng tao, ay may malaking bilang ng mga alleles. Kaya ang HLA-A sublocus ay kumokontrol sa 19 antigens; HLA-B - 20; HLA-C - 5 "gumana" na antigens; HLA-D - 6. Kaya, humigit-kumulang 50 antigens ang natagpuan na sa mga tao.

Ang antigenic polymorphism ng HLA system ay ang resulta ng pinagmulan ng isa mula sa isa at ang malapit na genetic na relasyon sa pagitan nila. Ang pagkakakilanlan ng donor at tatanggap ayon sa mga antigen ng HLA system ay kinakailangan para sa paglipat. Ang paglipat ng isang bato na magkapareho sa 4 na antigens ng system ay nagbibigay ng kaligtasan ng buhay ng 70%; 3 - 60%; 2 - 45%; 1 - 25%.

Mayroong mga espesyal na sentro na nagsasagawa ng pagpili ng isang donor at tatanggap para sa paglipat, halimbawa, sa Netherlands - "Eurotransplant". Ang pag-type ng mga antigen ng sistema ng HLA ay isinasagawa din sa Republika ng Belarus.

Mga mekanismo ng cellular Ang homeostasis ay naglalayong ibalik ang mga selula ng mga tisyu, mga organo sa kaso ng paglabag sa kanilang integridad. Ang kabuuan ng mga proseso na naglalayong ibalik ang mga nasirang biological na istruktura ay tinatawag pagbabagong-buhay. Ang ganitong proseso ay katangian ng lahat ng antas: pag-renew ng mga protina, mga bahagi ng mga organel ng cell, buong organelle at ang mga selula mismo. Ang pagpapanumbalik ng mga function ng organ pagkatapos ng pinsala o pagkaputol ng nerve, ang pagpapagaling ng sugat ay mahalaga para sa gamot sa mga tuntunin ng pag-master ng mga prosesong ito.

Ang mga tissue, ayon sa kanilang regenerative capacity, ay nahahati sa 3 grupo:

Mga tissue at organ na nailalarawan cellular pagbabagong-buhay (mga buto, maluwag na connective tissue, hematopoietic system, endothelium, mesothelium, mauhog lamad ng bituka, respiratory tract at genitourinary system.

Mga tissue at organ na nailalarawan cellular at intracellular pagbabagong-buhay (atay, bato, baga, makinis at skeletal na kalamnan, autonomic nervous system, endocrine, pancreas).

Mga tela na nakararami intracellular regeneration (myocardium) o eksklusibong intracellular regeneration (ganglion cells ng central nervous system). Sinasaklaw nito ang mga proseso ng pagpapanumbalik ng macromolecules at cell organelles sa pamamagitan ng pag-iipon ng mga elementarya na istruktura o ng kanilang dibisyon (mitochondria).

Sa proseso ng ebolusyon, 2 uri ng pagbabagong-buhay ang nabuo pisyolohikal at reparative .

Physiological regeneration - Ito ay isang natural na proseso ng pagpapanumbalik ng mga elemento ng katawan sa buong buhay. Halimbawa, ang pagpapanumbalik ng mga erythrocytes at leukocytes, ang pagbabago ng epithelium ng balat, buhok, ang pagpapalit ng mga ngipin ng gatas na may mga permanenteng. Ang mga prosesong ito ay naiimpluwensyahan ng panlabas at panloob na mga kadahilanan.

Reparative regeneration ay ang pagpapanumbalik ng mga organ at tissue na nawala dahil sa pinsala o pinsala. Ang proseso ay nangyayari pagkatapos ng mekanikal na pinsala, pagkasunog, kemikal o radiation na pinsala, gayundin bilang resulta ng mga sakit at operasyon ng operasyon.

Ang reparative regeneration ay nahahati sa tipikal (homomorphosis) at hindi tipikal (heteromorphosis). Sa unang kaso, binabago nito ang isang organ na inalis o nawasak, sa pangalawa, isa pang organ ang bubuo kapalit ng tinanggal na organ.

Hindi tipikal na pagbabagong-buhay mas karaniwan sa mga invertebrates.

Pinasisigla ng mga hormone ang pagbabagong-buhay pituitary gland at thyroid gland . Mayroong ilang mga paraan upang muling buuin:

Epimorphosis o kumpletong pagbabagong-buhay - pagpapanumbalik ng ibabaw ng sugat, pagkumpleto ng bahagi sa kabuuan (halimbawa, ang paglaki ng isang buntot sa isang butiki, mga paa sa isang newt).

Morpolaxis - muling pagsasaayos ng natitirang bahagi ng organ sa kabuuan, mas maliit lamang. Ang pamamaraang ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng muling pagsasaayos ng bago mula sa mga labi ng luma (halimbawa, ang pagpapanumbalik ng isang paa sa isang ipis).

Endomorphosis - pagbawi dahil sa intracellular restructuring ng tissue at organ. Dahil sa pagtaas ng bilang ng mga selula at ang kanilang laki, ang masa ng organ ay lumalapit sa paunang isa.

Sa mga vertebrates, ang reparative regeneration ay nangyayari sa sumusunod na anyo:

Kumpletong pagbabagong-buhay - pagpapanumbalik ng orihinal na tisyu pagkatapos ng pinsala nito.

Regenerative hypertrophy katangian ng mga panloob na organo. Sa kasong ito, ang ibabaw ng sugat ay nagpapagaling na may isang peklat, ang inalis na lugar ay hindi lumalaki at ang hugis ng organ ay hindi naibalik. Ang masa ng natitirang bahagi ng organ ay tumataas dahil sa pagtaas ng bilang ng mga selula at ang kanilang laki at lumalapit sa orihinal na halaga. Kaya sa mga mammal, ang atay, baga, bato, adrenal glandula, pancreas, salivary, thyroid gland ay nagbabagong-buhay.

Intracellular compensatory hyperplasia mga ultrastructure ng cell. Sa kasong ito, ang isang peklat ay nabuo sa lugar ng pinsala, at ang pagpapanumbalik ng paunang masa ay nangyayari dahil sa isang pagtaas sa dami ng mga cell, at hindi ang kanilang bilang, batay sa paglago (hyperplasia) ng mga intracellular na istruktura (nervous tissue. ).

Ang mga sistematikong mekanismo ay ibinibigay ng pakikipag-ugnayan ng mga sistema ng regulasyon: kinakabahan, endocrine at immune .

Regulasyon ng nerbiyos isinasagawa at pinag-ugnay ng central nervous system. Ang mga impulses ng nerbiyos, na pumapasok sa mga selula at tisyu, ay nagdudulot hindi lamang ng paggulo, kundi pati na rin sa pag-regulate ng mga proseso ng kemikal, ang pagpapalitan ng mga biologically active substance. Sa kasalukuyan, higit sa 50 neurohormones ang kilala. Kaya, sa hypothalamus, vasopressin, oxytocin, liberins at statins ay ginawa na kumokontrol sa pag-andar ng pituitary gland. Ang mga halimbawa ng systemic manifestations ng homeostasis ay ang pagpapanatili ng isang pare-parehong temperatura, presyon ng dugo.

Mula sa pananaw ng homeostasis at pagbagay, ang sistema ng nerbiyos ay ang pangunahing tagapag-ayos ng lahat ng mga proseso ng katawan. Sa puso ng adaptasyon, ang pagbabalanse ng mga organismo sa mga kondisyon sa kapaligiran, ayon kay N.P. Pavlov, ay mga reflex na proseso. Sa pagitan ng iba't ibang antas ng homeostatic regulation mayroong pribadong hierarchical subordination sa sistema ng regulasyon ng mga panloob na proseso ng katawan (Fig. 12).

hemispheric cortex at mga bahagi ng utak

feedback self-regulation

peripheral neuro-regulatory na mga proseso, mga lokal na reflexes

Mga antas ng cellular at tissue ng homeostasis

kanin. 12. - Hierarchical subordination sa sistema ng regulasyon ng mga panloob na proseso ng organismo.

Ang pinakapangunahing antas ay ang mga homeostatic system ng mga antas ng cellular at tissue. Sa itaas ng mga ito ay ang peripheral nervous regulatory process tulad ng mga local reflexes. Karagdagan sa hierarchy na ito ay ang mga sistema ng self-regulation ng ilang mga physiological function na may iba't ibang mga channel ng "feedback". Ang tuktok ng pyramid na ito ay inookupahan ng cerebral cortex at ng utak.

Sa isang kumplikadong multicellular na organismo, ang parehong direktang at feedback na koneksyon ay isinasagawa hindi lamang sa pamamagitan ng nerbiyos, kundi pati na rin ng mga mekanismo ng hormonal (endocrine). Ang bawat isa sa mga glandula na bumubuo sa endocrine system ay nakakaapekto sa iba pang mga organo ng sistemang ito at, sa turn, ay naiimpluwensyahan ng huli.

Mga mekanismo ng endocrine homeostasis ayon sa B.M. Zavadsky, ito ay isang mekanismo ng plus o minus na pakikipag-ugnayan, i.e. pagbabalanse ng functional na aktibidad ng glandula na may konsentrasyon ng hormone. Sa isang mataas na konsentrasyon ng hormone (sa itaas ng normal), ang aktibidad ng glandula ay humina at vice versa. Ang epektong ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagkilos ng hormone sa glandula na gumagawa nito. Sa isang bilang ng mga glandula, ang regulasyon ay itinatag sa pamamagitan ng hypothalamus at ang nauuna na pituitary gland, lalo na sa panahon ng pagtugon sa stress.

Mga glandula ng Endocrine ay maaaring nahahati sa dalawang grupo na may kaugnayan sa kanilang kaugnayan sa anterior pituitary gland. Ang huli ay itinuturing na sentral, at ang iba pang mga glandula ng endocrine ay itinuturing na peripheral. Ang dibisyong ito ay batay sa katotohanan na ang nauuna na pituitary gland ay gumagawa ng tinatawag na mga tropikal na hormone, na nagpapagana ng ilang mga peripheral na glandula ng endocrine. Sa turn, ang mga hormone ng peripheral endocrine glands ay kumikilos sa anterior pituitary gland, na pumipigil sa pagtatago ng mga tropikal na hormone.

Ang mga reaksyon na nagbibigay ng homeostasis ay hindi maaaring limitado sa alinmang endocrine gland, ngunit kinukuha ang lahat ng mga glandula sa isang antas o iba pa. Ang resultang reaksyon ay nakakakuha ng chain flow at kumakalat sa iba pang effectors. Ang physiological significance ng mga hormone ay nakasalalay sa regulasyon ng iba pang mga function ng katawan, at samakatuwid ang chain character ay dapat na ipahayag hangga't maaari.

Ang patuloy na paglabag sa kapaligiran ng katawan ay nakakatulong sa pagpapanatili ng homeostasis nito sa mahabang buhay. Kung lumikha ka ng gayong mga kondisyon ng buhay kung saan walang nagiging sanhi ng mga makabuluhang pagbabago sa panloob na kapaligiran, kung gayon ang organismo ay ganap na hindi armado kapag nakatagpo nito ang kapaligiran at malapit nang mamatay.

Ang kumbinasyon ng mga mekanismo ng regulasyon ng nerbiyos at endocrine sa hypothalamus ay nagbibigay-daan para sa mga kumplikadong reaksyon ng homeostatic na nauugnay sa regulasyon ng visceral function ng katawan. Ang mga nervous at endocrine system ay ang nagkakaisang mekanismo ng homeostasis.

Ang isang halimbawa ng isang pangkalahatang tugon ng mga mekanismo ng nerbiyos at humoral ay isang estado ng stress na nabubuo sa ilalim ng masamang kondisyon ng pamumuhay at may banta ng homeostasis disturbance. Sa ilalim ng stress, mayroong pagbabago sa estado ng karamihan sa mga system: muscular, respiratory, cardiovascular, digestive, sensory organs, presyon ng dugo, komposisyon ng dugo. Ang lahat ng mga pagbabagong ito ay isang pagpapakita ng mga indibidwal na reaksyon ng homeostatic na naglalayong pataasin ang paglaban ng katawan sa mga salungat na salik. Ang mabilis na pagpapakilos ng mga pwersa ng katawan ay nagsisilbing proteksiyon na reaksyon sa isang estado ng stress.

Sa "somatic stress" ang gawain ng pagtaas ng pangkalahatang resistensya ng organismo ay nalutas ayon sa pamamaraan na ipinapakita sa Figure 13.

kanin. 13 - Scheme ng pagtaas ng pangkalahatang resistensya ng katawan kapag

Homeostasis - ano ito? Ang konsepto ng homeostasis

Ang homeostasis ay isang proseso ng pagsasaayos sa sarili kung saan ang lahat ng biological system ay nagsusumikap na mapanatili ang katatagan sa panahon ng pagbagay sa ilang mga kundisyon na pinakamainam para sa kaligtasan. Anumang sistema, na nasa dinamikong ekwilibriyo, ay nagsusumikap na makamit ang isang matatag na estado na lumalaban sa mga panlabas na salik at stimuli.

Ang konsepto ng homeostasis

Ang lahat ng mga sistema ng katawan ay dapat magtulungan upang mapanatili ang tamang homeostasis sa loob ng katawan. Ang homeostasis ay ang regulasyon ng temperatura ng katawan, nilalaman ng tubig, at mga antas ng carbon dioxide. Halimbawa, ang diabetes mellitus ay isang kondisyon kung saan hindi makontrol ng katawan ang mga antas ng glucose sa dugo.

Ang Homeostasis ay isang terminong ginagamit kapwa upang ilarawan ang pagkakaroon ng mga organismo sa isang ecosystem at upang ilarawan ang matagumpay na paggana ng mga selula sa loob ng isang organismo. Ang mga organismo at populasyon ay maaaring mapanatili ang homeostasis habang pinapanatili ang matatag na mga rate ng kapanganakan at kamatayan.

Feedback

Ang feedback ay isang proseso na nangyayari kapag ang mga sistema ng katawan ay kailangang pabagalin o ganap na ihinto. Kapag kumakain ang isang tao, pumapasok ang pagkain sa tiyan at nagsisimula ang panunaw. Sa pagitan ng mga pagkain, ang tiyan ay hindi dapat gumana. Gumagana ang digestive system sa isang serye ng mga hormone at nerve impulses upang ihinto at simulan ang produksyon ng acid sa tiyan.

Ang isa pang halimbawa ng negatibong feedback ay maaaring maobserbahan sa kaso ng pagtaas ng temperatura ng katawan. Ang regulasyon ng homeostasis ay ipinahayag sa pamamagitan ng pagpapawis, isang proteksiyon na reaksyon ng katawan sa sobrang pag-init. Sa ganitong paraan, ang pagtaas ng temperatura ay tumigil at ang problema ng overheating ay neutralisado. Sa kaso ng hypothermia, ang katawan ay nagbibigay din para sa isang bilang ng mga hakbang na ginawa upang magpainit.

Pagpapanatili ng panloob na balanse

Maaaring tukuyin ang homeostasis bilang isang pag-aari ng isang organismo o sistema na tumutulong dito na mapanatili ang mga ibinigay na parameter sa loob ng normal na hanay ng mga halaga. Ito ang susi sa buhay, at ang maling balanse sa pagpapanatili ng homeostasis ay maaaring humantong sa mga sakit tulad ng hypertension at diabetes.

Ang homeostasis ay isang mahalagang elemento sa pag-unawa kung paano gumagana ang katawan ng tao. Ang ganitong pormal na kahulugan ay nagpapakilala sa isang sistema na kumokontrol sa panloob na kapaligiran nito at naglalayong mapanatili ang katatagan at kaayusan ng lahat ng mga prosesong nagaganap sa katawan.

Regulasyon ng homeostatic: temperatura ng katawan

Ang pagkontrol sa temperatura ng katawan sa mga tao ay isang magandang halimbawa ng homeostasis sa isang biological system. Kapag malusog ang isang tao, ang temperatura ng kanyang katawan ay nagbabago sa paligid ng + 37°C, ngunit maaaring makaapekto ang iba't ibang salik sa halagang ito, kabilang ang mga hormone, metabolic rate, at iba't ibang sakit na nagdudulot ng lagnat.

Sa katawan, ang regulasyon ng temperatura ay kinokontrol sa isang bahagi ng utak na tinatawag na hypothalamus. Sa pamamagitan ng daloy ng dugo sa utak, ang mga signal ng temperatura ay natatanggap, pati na rin ang pagsusuri ng mga resulta ng data sa dalas ng paghinga, asukal sa dugo at metabolismo. Ang pagkawala ng init sa katawan ng tao ay nakakatulong din sa pagbawas ng aktibidad.

Balanse ng tubig-asin

Gaano man karaming tubig ang inumin ng isang tao, ang katawan ay hindi bumukol na parang lobo, at ang katawan ng tao ay hindi lumiliit na parang pasas kung kakaunti ang iniinom mo. Malamang, minsan may nag-isip tungkol dito kahit minsan. Sa isang paraan o iba pa, alam ng katawan kung gaano karaming likido ang kailangang maimbak upang mapanatili ang nais na antas.

Ang konsentrasyon ng asin at glucose (asukal) sa katawan ay pinananatili sa isang pare-parehong antas (sa kawalan ng mga negatibong kadahilanan), ang dami ng dugo sa katawan ay halos 5 litro.

Regulasyon ng asukal sa dugo

Ang glucose ay isang uri ng asukal na matatagpuan sa dugo. Ang katawan ng tao ay dapat mapanatili ang tamang antas ng glucose upang ang isang tao ay manatiling malusog. Kapag masyadong mataas ang glucose level, ang pancreas ay naglalabas ng hormone insulin.

Kung ang antas ng glucose sa dugo ay bumaba nang masyadong mababa, ang atay ay nagko-convert ng glycogen sa dugo, sa gayon ay nagpapataas ng antas ng asukal. Kapag ang pathogenic bacteria o virus ay pumasok sa katawan, nagsisimula itong labanan ang impeksyon bago ang pathogenic elements ay maaaring humantong sa anumang mga problema sa kalusugan.

Presyon sa ilalim ng kontrol

Ang pagpapanatili ng malusog na presyon ng dugo ay isa ring halimbawa ng homeostasis. Ang puso ay maaaring makadama ng mga pagbabago sa presyon ng dugo at magpadala ng mga signal sa utak para sa pagproseso. Susunod, ang utak ay nagpapadala ng signal pabalik sa puso na may mga tagubilin kung paano tumugon nang tama. Kung ang presyon ng dugo ay masyadong mataas, dapat itong babaan.

Paano nakakamit ang homeostasis?

Paano kinokontrol ng katawan ng tao ang lahat ng mga sistema at organo at tinutumbasan ang mga patuloy na pagbabago sa kapaligiran? Ito ay dahil sa pagkakaroon ng maraming natural na sensor na kumokontrol sa temperatura, komposisyon ng asin sa dugo, presyon ng dugo at maraming iba pang mga parameter. Ang mga detektor na ito ay nagpapadala ng mga signal sa utak, sa pangunahing sentro ng kontrol, kung sakaling ang ilang mga halaga ay lumihis mula sa pamantayan. Pagkatapos nito, inilunsad ang mga compensatory measure upang maibalik ang normal na estado.

Ang pagpapanatili ng homeostasis ay hindi kapani-paniwalang mahalaga para sa katawan. Ang katawan ng tao ay naglalaman ng isang tiyak na dami ng mga kemikal na kilala bilang mga acid at alkalis, at ang kanilang tamang balanse ay mahalaga para sa pinakamainam na paggana ng lahat ng mga organo at sistema ng katawan. Ang antas ng calcium sa dugo ay dapat mapanatili sa tamang antas. Dahil ang paghinga ay hindi sinasadya, ang sistema ng nerbiyos ay nagbibigay sa katawan ng kinakailangang oxygen. Kapag ang mga lason ay pumasok sa iyong daluyan ng dugo, sinisira nila ang homeostasis ng katawan. Ang katawan ng tao ay tumutugon sa kaguluhang ito sa tulong ng sistema ng ihi.

Mahalagang bigyang-diin na ang homeostasis ng katawan ay awtomatikong gumagana kung ang sistema ay gumagana nang normal. Halimbawa, isang reaksyon sa init - ang balat ay nagiging pula, dahil ang maliliit na daluyan ng dugo nito ay awtomatikong lumawak. Ang panginginig ay tugon sa pagiging malamig. Kaya, ang homeostasis ay hindi isang set ng mga organo, ngunit ang synthesis at balanse ng mga function ng katawan. Sama-sama, pinapayagan ka nitong mapanatili ang buong katawan sa isang matatag na estado.

9.4. Ang konsepto ng homeostasis. Pangkalahatang mga pattern ng homeostasis ng mga sistema ng pamumuhay

Sa kabila ng katotohanan na ang isang buhay na organismo ay isang bukas na sistema na nagpapalitan ng bagay at enerhiya sa kapaligiran at umiiral sa pagkakaisa nito, pinananatili nito ang sarili sa oras at espasyo bilang isang hiwalay na biological unit, pinapanatili ang istraktura nito (morphology), mga reaksyon sa pag-uugali, tiyak. pisikal-kemikal na kondisyon sa mga selula, tissue fluid. Ang kakayahan ng mga nabubuhay na sistema na makatiis sa mga pagbabago at mapanatili ang pabago-bagong katatagan ng komposisyon at mga katangian ay tinatawag na homeostasis. Ang terminong "homeostasis" ay iminungkahi ni W. Cannon noong 1929. Gayunpaman, ang ideya ng pagkakaroon ng mga mekanismo ng physiological na nagsisiguro sa pagpapanatili ng katatagan ng panloob na kapaligiran ng mga organismo ay ipinahayag sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo ni C. Bernard.

Ang homeostasis ay bumuti sa kurso ng ebolusyon. Ang mga multicellular na organismo ay may panloob na kapaligiran kung saan matatagpuan ang mga selula ng iba't ibang organo at tisyu. Pagkatapos ay nabuo ang mga dalubhasang organ system (circulation, nutrisyon, respiration, excretion, atbp.), na kasangkot sa pagtiyak ng homeostasis sa lahat ng antas ng organisasyon (molecular, subcellular, cellular, tissue, organ at organism). Ang pinaka-perpektong mekanismo ng homeostasis ay nabuo sa mga mammal, na nag-ambag sa isang makabuluhang pagpapalawak ng mga posibilidad ng kanilang pagbagay sa kapaligiran. Ang mga mekanismo at uri ng homeostasis ay umunlad sa proseso ng pangmatagalang ebolusyon, na naayos ayon sa genetiko. Ang paglitaw sa katawan ng alien genetic na impormasyon, na kadalasang ipinakilala ng bakterya, mga virus, mga selula ng iba pang mga organismo, pati na rin ang sarili nitong mga mutated na selula, ay maaaring makabuluhang makagambala sa homeostasis ng katawan. Bilang proteksyon laban sa alien genetic na impormasyon, ang pagtagos nito sa katawan at ang kasunod na pagpapatupad nito ay hahantong sa pagkalason sa mga lason (mga dayuhang protina), ang ganitong uri ng homeostasis ay lumitaw bilang genetic homeostasis, na nagsisiguro sa genetic constancy ng panloob na kapaligiran ng katawan. Ito ay batay sa mga mekanismo ng immunological, kabilang ang hindi tiyak at tiyak na proteksyon ng sariling integridad at indibidwalidad ng katawan. Mga di-tiyak na mekanismo sumasailalim sa likas, konstitusyonal, kaligtasan sa species, pati na rin ang indibidwal na hindi tiyak na pagtutol. Kabilang dito ang barrier function ng balat at mauhog lamad, ang bactericidal action ng pagtatago ng pawis at sebaceous glands, ang bactericidal properties ng mga nilalaman ng tiyan at bituka, lysozyme secretion ng salivary at lacrimal glands. Kung ang mga organismo ay tumagos sa panloob na kapaligiran, sila ay inalis sa panahon ng nagpapasiklab na reaksyon, na sinamahan ng pinahusay na phagocytosis, pati na rin ang virusostatic na epekto ng interferon (isang protina na may molekular na timbang na 25,000 - 110,000).

Mga tiyak na mekanismo ng immunological bumubuo ng batayan ng nakuha na kaligtasan sa sakit, na isinasagawa ng immune system, na kinikilala, pinoproseso at inaalis ang mga dayuhang antigens. Ang humoral immunity ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagbuo ng mga antibodies na nagpapalipat-lipat sa dugo. Ang batayan ng cellular immunity ay ang pagbuo ng T-lymphocytes, ang hitsura ng mahabang buhay na T- at B-lymphocytes ng "immunological memory", ang paglitaw ng mga alerdyi (hypersensitivity sa isang tiyak na antigen). Sa mga tao, ang mga proteksiyon na reaksyon ay magkakabisa lamang sa ika-2 linggo ng buhay, naabot ang kanilang pinakamataas na aktibidad sa edad na 10, bahagyang bumababa mula 10 hanggang 20 taon, nananatiling humigit-kumulang sa parehong antas mula 20 hanggang 40 taon, pagkatapos ay unti-unting nawawala. .

Ang mga immunological defense mechanism ay isang seryosong balakid sa organ transplantation, na nagiging sanhi ng graft resorption. Ang pinakamatagumpay sa kasalukuyan ay ang mga resulta ng autotransplantation (transplantation ng mga tissue sa loob ng katawan) at allotransplantation sa pagitan ng identical twins. Hindi gaanong matagumpay ang mga ito sa interspecies transplantation (heterotransplantation o xenotransplantation).

Ang isa pang uri ng homeostasis ay biochemical homeostasis tumutulong upang mapanatili ang katatagan ng kemikal na komposisyon ng likidong extracellular (panloob) na kapaligiran ng katawan (dugo, lymph, tissue fluid), pati na rin ang katatagan ng kemikal na komposisyon ng cytoplasm at plasmolemma ng mga selula. Physiological homeostasis tinitiyak ang pagpapatuloy ng mahahalagang proseso ng katawan. Salamat sa kanya, ang isoosmia (ang patuloy na nilalaman ng mga osmotically active substance), isothermia (pagpapanatili ng temperatura ng katawan ng mga ibon at mammal sa loob ng ilang mga limitasyon), atbp., ay bumangon at pinapabuti. Structural homeostasis tinitiyak ang katatagan ng istraktura (morphological organization) sa lahat ng antas (molecular, subcellular, cellular, atbp.) ng organisasyon ng nabubuhay.

Homeostasis ng populasyon tinitiyak ang katatagan ng bilang ng mga indibidwal sa populasyon. Biocenotic homeostasis nag-aambag sa patuloy na komposisyon ng species at bilang ng mga indibidwal sa biocenoses.

Dahil sa ang katunayan na ang katawan ay gumagana at nakikipag-ugnayan sa kapaligiran bilang isang solong sistema, ang mga prosesong pinagbabatayan ng iba't ibang uri ng mga reaksiyong homeostatic ay malapit na magkakaugnay sa isa't isa. Ang mga hiwalay na mekanismo ng homeostatic ay pinagsama at ipinatupad sa isang holistic adaptive na reaksyon ng katawan sa kabuuan. Ang nasabing samahan ay isinasagawa dahil sa aktibidad (function) ng mga sistema ng pagsasama ng regulasyon (nervous, endocrine, immune). Ang pinakamabilis na pagbabago sa estado ng regulated object ay ibinibigay ng nervous system, na nauugnay sa bilis ng mga proseso ng paglitaw at pagpapadaloy ng isang nerve impulse (mula 0.2 hanggang 180 m/sec). Ang pag-andar ng regulasyon ng endocrine system ay isinasagawa nang mas mabagal, dahil limitado ito sa rate ng pagpapalabas ng mga hormone ng mga glandula at ang kanilang paglipat sa daluyan ng dugo. Gayunpaman, ang resulta ng pagkakalantad sa regulated object (organ) ng mga hormones na naipon dito ay mas mahaba kaysa sa nervous regulation.

Ang katawan ay isang self-regulating living system. Dahil sa pagkakaroon ng mga mekanismo ng homeostatic, ang katawan ay isang kumplikadong sistema ng self-regulating. Ang mga prinsipyo ng pagkakaroon at pag-unlad ng naturang mga sistema ay pinag-aaralan ng cybernetics, habang ang mga buhay na sistema ay pinag-aaralan ng biological cybernetics.

Ang self-regulation ng mga biological system ay batay sa prinsipyo ng direkta at feedback.

Ang impormasyon tungkol sa paglihis ng kinokontrol na halaga mula sa set na antas ay ipinadala sa controller sa pamamagitan ng mga feedback channel at binabago ang aktibidad nito sa paraang ang kinokontrol na halaga ay bumalik sa paunang (pinakamainam) na antas (Fig. 122). Maaaring negatibo ang feedback(kapag ang kinokontrol na halaga ay lumihis sa isang positibong direksyon (synthesis ng isang sangkap, halimbawa, ay tumaas nang labis)) at ilagay-

kanin. 122. Scheme ng direkta at feedback sa isang buhay na organismo:

P - regulator (nerve center, endocrine gland); RO - regulated object (cell, tissue, organ); 1 – pinakamainam na functional na aktibidad ng RO; 2 - pinababang functional na aktibidad ng RO na may positibong feedback; 3 - nadagdagan ang functional na aktibidad ng RO na may negatibong feedback

katawan(kapag ang kinokontrol na halaga ay lumihis sa negatibong direksyon (ang sangkap ay synthesize sa hindi sapat na dami)). Ang mekanismong ito, pati na rin ang mas kumplikadong mga kumbinasyon ng ilang mga mekanismo, ay nagaganap sa iba't ibang antas ng organisasyon ng mga biological system. Bilang isang halimbawa ng kanilang paggana sa antas ng molekular, maaaring ituro ng isa ang pagsugpo ng isang pangunahing enzyme na may labis na pagbuo ng panghuling produkto o ang pagsupil sa synthesis ng enzyme. Sa antas ng cellular, ang mga mekanismo ng direktang at feedback ay nagbibigay ng hormonal regulation at pinakamainam na density (bilang) ng populasyon ng cell. Ang isang pagpapakita ng direkta at feedback sa antas ng katawan ay ang regulasyon ng glucose sa dugo. Sa isang buhay na organismo, ang mga mekanismo ng awtomatikong regulasyon at kontrol (na pinag-aralan ng biocybernetics) ay partikular na kumplikado. Ang antas ng kanilang pagiging kumplikado ay nag-aambag sa isang pagtaas sa antas ng "pagiging maaasahan" at katatagan ng mga sistema ng pamumuhay na may kaugnayan sa mga pagbabago sa kapaligiran.

Ang mga mekanismo ng homeostasis ay nadoble sa iba't ibang antas. Ito sa kalikasan ay napagtanto ang prinsipyo ng multi-loop na regulasyon ng mga system. Ang mga pangunahing circuit ay kinakatawan ng mga mekanismo ng cellular at tissue na homeostatic. Mayroon silang mataas na antas ng automatismo. Ang pangunahing papel sa kontrol ng mga mekanismo ng homeostatic ng cellular at tissue ay kabilang sa mga genetic na kadahilanan, mga lokal na impluwensya ng reflex, kemikal at pakikipag-ugnay sa pagitan ng mga cell.

Ang mga mekanismo ng homeostasis ay sumasailalim sa mga makabuluhang pagbabago sa buong ontogenesis ng tao. 2 linggo lamang pagkatapos ng kapanganakan

kanin. 123. Mga opsyon para sa pagkawala at pagbawi sa katawan

Ang mga reaksyon ng biyolohikal na pagtatanggol ay naglalaro (nabubuo ang mga selula na nagbibigay ng cellular at humoral na kaligtasan sa sakit), at ang kanilang pagiging epektibo ay patuloy na tumataas sa edad na 10. Sa panahong ito, ang mga mekanismo ng proteksyon laban sa alien genetic na impormasyon ay pinabuting, at ang maturity ng nervous at endocrine regulatory system ay tumataas din. Ang mga mekanismo ng homeostasis ay umabot sa pinakamalaking pagiging maaasahan sa pagtanda, sa pagtatapos ng panahon ng pag-unlad at paglago ng organismo (19-24 taon). Ang pagtanda ng katawan ay sinamahan ng pagbawas sa pagiging epektibo ng mga mekanismo ng genetic, structural, physiological homeostasis, isang pagpapahina ng mga impluwensya ng regulasyon ng mga nervous at endocrine system.

5. Homeostasis.

Ang isang organismo ay maaaring tukuyin bilang isang physicochemical system na umiiral sa kapaligiran sa isang nakatigil na estado. Ang kakayahang ito ng mga buhay na sistema na mapanatili ang isang nakatigil na estado sa isang patuloy na pagbabago ng kapaligiran na tumutukoy sa kanilang kaligtasan. Upang matiyak ang isang matatag na estado, lahat ng mga organismo - mula sa pinakasimpleng morphological hanggang sa pinaka kumplikado - ay bumuo ng iba't ibang anatomical, physiological at behavioral adaptations na nagsisilbi sa parehong layunin - upang mapanatili ang katatagan ng panloob na kapaligiran.

Sa unang pagkakataon, ang ideya na ang katatagan ng panloob na kapaligiran ay nagbibigay ng pinakamainam na kondisyon para sa buhay at pagpaparami ng mga organismo ay ipinahayag noong 1857 ng French physiologist na si Claude Bernard. Sa kabuuan ng kanyang pang-agham na aktibidad, si Claude Bernard ay natamaan ng kakayahan ng mga organismo na i-regulate at mapanatili, sa loob ng medyo makitid na mga limitasyon, ang mga physiological parameter tulad ng temperatura ng katawan o nilalaman ng tubig dito. Binubuod niya ang ideyang ito ng self-regulation bilang batayan ng physiological stability sa anyo ng klasikong pahayag: "Ang katatagan ng panloob na kapaligiran ay isang kinakailangan para sa isang libreng buhay."

Binigyang-diin ni Claude Bernard ang pagkakaiba sa pagitan ng panlabas na kapaligiran kung saan nabubuhay ang mga organismo at ang panloob na kapaligiran kung saan naninirahan ang kanilang mga indibidwal na selula, at naunawaan ang kahalagahan ng pagpapanatiling hindi nagbabago ang panloob na kapaligiran. Halimbawa, napanatili ng mga mammal ang temperatura ng katawan sa kabila ng mga pagbabago sa temperatura ng kapaligiran. Kung ito ay masyadong malamig, ang hayop ay maaaring lumipat sa isang mas mainit o mas masisilungan na lugar, at kung ito ay hindi posible, ang mga mekanismo ng self-regulatory ay gagana na nagpapataas ng temperatura ng katawan at pumipigil sa pagkawala ng init. Ang adaptive na kahalagahan nito ay nakasalalay sa katotohanan na ang organismo sa kabuuan ay gumagana nang mas mahusay, dahil ang mga cell kung saan ito ay binubuo ay nasa pinakamainam na mga kondisyon. Ang mga sistema ng self-regulation ay nagpapatakbo hindi lamang sa antas ng organismo, kundi pati na rin sa antas ng mga selula. Ang isang organismo ay ang kabuuan ng mga bumubuo nitong mga selula, at ang pinakamainam na paggana ng organismo sa kabuuan ay nakasalalay sa pinakamainam na paggana ng mga bahaging bumubuo nito. Ang anumang self-organizing system ay nagpapanatili ng constancy ng komposisyon nito - qualitative at quantitative. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na homeostasis, at karaniwan ito sa karamihan ng mga biological at social system. Ang terminong homeostasis ay ipinakilala noong 1932 ng American physiologist na si Walter Cannon.

homeostasis(Greek homoios - magkatulad, pareho; stasis-state, immobility) - ang relatibong dynamic na constancy ng panloob na kapaligiran (dugo, lymph, tissue fluid) at ang katatagan ng mga pangunahing physiological function (circulation ng dugo, respiration, thermoregulation, metabolism, atbp. . ) ng mga tao at hayop. Ang mga mekanismo ng regulasyon na nagpapanatili ng estadong pisyolohikal o mga katangian ng mga selula, organo at sistema ng buong organismo sa pinakamainam na antas ay tinatawag na homeostatic. Sa kasaysayan at genetically, ang konsepto ng homeostasis ay may biological at biomedical na mga kinakailangan. Doon ito ay nauugnay bilang isang pangwakas na proseso, isang yugto ng buhay na may isang hiwalay na nakahiwalay na organismo o isang indibidwal na tao bilang isang purong biological phenomenon. Ang hangganan ng pag-iral at ang pangangailangan na matupad ang kanyang kapalaran - pagpaparami ng sariling uri - nagpapahintulot sa isa na matukoy ang diskarte sa kaligtasan ng isang indibidwal na organismo sa pamamagitan ng konsepto ng "preserbasyon". "Preservation of structural and functional stability" ay ang esensya ng anumang homeostasis, na kinokontrol ng isang homeostat o self-regulating.

Tulad ng alam mo, ang buhay na cell ay isang mobile, self-regulating system. Ang panloob na organisasyon nito ay sinusuportahan ng mga aktibong proseso na naglalayong limitahan, pigilan o alisin ang mga pagbabagong dulot ng iba't ibang impluwensya mula sa kapaligiran at panloob na kapaligiran. Ang kakayahang bumalik sa orihinal na estado pagkatapos ng isang paglihis mula sa isang tiyak na average na antas, na sanhi ng isa o isa pang "nakakagambala" na kadahilanan, ay ang pangunahing pag-aari ng cell. Ang multicellular na organismo ay isang holistic na organisasyon, ang mga elemento ng cellular na kung saan ay dalubhasa upang magsagawa ng iba't ibang mga function. Ang pakikipag-ugnayan sa loob ng katawan ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga kumplikadong mekanismo ng regulasyon, pag-uugnay at pag-uugnay na may partisipasyon ng nerbiyos, humoral, metabolic at iba pang mga kadahilanan. Maraming mga indibidwal na mekanismo na kumokontrol sa mga intra- at intercellular na relasyon, sa ilang mga kaso, ay may magkasalungat na epekto na nagbabalanse sa isa't isa. Ito ay humahantong sa pagtatatag ng isang mobile physiological background (physiological balanse) sa katawan at nagbibigay-daan sa buhay na sistema upang mapanatili ang relatibong dynamic constancy, sa kabila ng mga pagbabago sa kapaligiran at mga pagbabago na nagaganap sa panahon ng buhay ng organismo.

Tulad ng ipinapakita ng mga pag-aaral, ang mga pamamaraan ng regulasyon na umiiral sa mga buhay na organismo ay may maraming mga tampok na karaniwan sa mga regulatory device sa mga non-living system, tulad ng mga makina. Sa parehong mga kaso, ang katatagan ay nakakamit sa pamamagitan ng isang tiyak na anyo ng pamamahala.

Ang mismong konsepto ng homeostasis ay hindi tumutugma sa konsepto ng matatag (hindi pabagu-bago) na balanse sa katawan - ang prinsipyo ng balanse ay hindi naaangkop sa mga kumplikadong proseso ng physiological at biochemical na nagaganap sa mga sistema ng pamumuhay. Mali din na tutulan ang homeostasis sa mga ritmikong pagbabago sa panloob na kapaligiran. Ang homeostasis sa isang malawak na kahulugan ay sumasaklaw sa mga isyu ng cyclic at phase flow ng mga reaksyon, kompensasyon, regulasyon at self-regulation ng mga physiological function, ang dynamics ng interdependence ng nervous, humoral at iba pang bahagi ng proseso ng regulasyon. Ang mga hangganan ng homeostasis ay maaaring matibay at plastik, nag-iiba depende sa indibidwal na edad, kasarian, panlipunan, propesyonal at iba pang mga kondisyon.

Ang partikular na kahalagahan para sa buhay ng organismo ay ang patuloy na komposisyon ng dugo - ang likidong batayan ng katawan (fluidmatrix), ayon kay W. Cannon. Ang katatagan ng aktibong reaksyon nito (pH), osmotic pressure, ratio ng electrolytes (sodium, calcium, chlorine, magnesium, phosphorus), glucose content, bilang ng mga nabuong elemento, atbp. ay kilala. Halimbawa, pH ng dugo, bilang isang panuntunan, hindi lalampas sa 7.35-7.47. Kahit na ang mga malubhang karamdaman ng acid-base metabolism na may isang pathological na akumulasyon ng mga acid sa tissue fluid, halimbawa, sa diabetic acidosis, ay may napakakaunting epekto sa aktibong reaksyon ng dugo. Sa kabila ng katotohanan na ang osmotic pressure ng dugo at tissue fluid ay napapailalim sa patuloy na pagbabagu-bago dahil sa patuloy na supply ng osmotically active na mga produkto ng interstitial metabolism, ito ay nananatili sa isang tiyak na antas at nagbabago lamang sa ilang malubhang pathological na kondisyon. Ang pagpapanatili ng pare-parehong osmotic pressure ay pinakamahalaga para sa metabolismo ng tubig at pagpapanatili ng ionic na balanse sa katawan. Ang pinakamalaking katatagan ay ang konsentrasyon ng mga sodium ions sa panloob na kapaligiran. Ang nilalaman ng iba pang mga electrolyte ay nagbabago rin sa loob ng makitid na mga limitasyon. Ang pagkakaroon ng isang malaking bilang ng mga osmoreceptor sa mga tisyu at organo, kabilang ang mga central nervous formations (hypothalamus, hippocampus), at isang coordinated system ng mga regulator ng metabolismo ng tubig at ionic na komposisyon ay nagpapahintulot sa katawan na mabilis na maalis ang mga pagbabago sa osmotic na presyon ng dugo na nangyayari. , halimbawa, kapag ang tubig ay ipinapasok sa katawan .

Sa kabila ng katotohanan na ang dugo ay kumakatawan sa pangkalahatang panloob na kapaligiran ng katawan, ang mga selula ng mga organo at tisyu ay hindi direktang nakikipag-ugnayan dito. Sa mga multicellular na organismo, ang bawat organ ay may sariling panloob na kapaligiran (microenvironment) na naaayon sa istruktura at functional na mga tampok nito, at ang normal na estado ng mga organo ay nakasalalay sa komposisyon ng kemikal, physicochemical, biological at iba pang mga katangian ng microenvironment na ito. Ang homeostasis nito ay tinutukoy ng functional na estado ng histohematic barrier at ang kanilang pagkamatagusin sa mga direksyon ng dugo - tissue fluid; tissue fluid - dugo.

Ang partikular na kahalagahan ay ang patuloy na panloob na kapaligiran para sa aktibidad ng central nervous system: kahit na ang mga menor de edad na kemikal at physicochemical na pagbabago na nagaganap sa cerebrospinal fluid, glia, at pericellular space ay maaaring magdulot ng matinding pagkagambala sa kurso ng mga proseso ng buhay sa indibidwal. neuron o sa kanilang mga ensemble. Ang isang kumplikadong homeostatic system, kabilang ang iba't ibang neurohumoral, biochemical, hemodynamic at iba pang mekanismo ng regulasyon, ay ang sistema para sa pagtiyak ng pinakamainam na antas ng presyon ng dugo. Kasabay nito, ang itaas na limitasyon ng antas ng presyon ng arterial ay tinutukoy ng pag-andar ng mga baroreceptor ng vascular system ng katawan, at ang mas mababang limitasyon ay tinutukoy ng mga pangangailangan ng katawan para sa suplay ng dugo.

Ang pinakaperpektong mekanismo ng homeostatic sa katawan ng mas matataas na hayop at tao ay kinabibilangan ng mga proseso ng thermoregulation; sa mga homoiothermic na hayop, ang mga pagbabago sa temperatura sa mga panloob na bahagi ng katawan sa panahon ng pinaka-dramatikong pagbabago sa temperatura sa kapaligiran ay hindi lalampas sa ikasampu ng isang degree.

Ang pag-aayos ng papel ng nervous apparatus (ang prinsipyo ng nervism) ay sumasailalim sa mga kilalang ideya tungkol sa kakanyahan ng mga prinsipyo ng homeostasis. Gayunpaman, alinman sa nangingibabaw na prinsipyo, o ang teorya ng mga pag-andar ng hadlang, o ang pangkalahatang adaptation syndrome, o ang teorya ng mga functional system, o ang hypothalamic na regulasyon ng homeostasis, at maraming iba pang mga teorya ay maaaring ganap na malutas ang problema ng homeostasis.

Sa ilang mga kaso, ang konsepto ng homeostasis ay hindi masyadong wastong ginamit upang ipaliwanag ang mga nakahiwalay na estado ng physiological, mga proseso, at maging ang mga social phenomena. Ito ay kung paano lumilitaw ang mga terminong "immunological", "electrolyte", "systemic", "molecular", "physico-chemical", "genetic homeostasis", atbp., sa panitikan. Ang mga pagtatangka ay ginawa upang bawasan ang problema ng homeostasis sa prinsipyo ng self-regulation. Ang isang halimbawa ng paglutas sa problema ng homeostasis mula sa pananaw ng cybernetics ay ang pagtatangka ni Ashby (W.R. Ashby, 1948) na magdisenyo ng isang self-regulating device na ginagaya ang kakayahan ng mga buhay na organismo na mapanatili ang antas ng ilang mga dami sa loob ng physiologically acceptable na mga limitasyon.

Sa pagsasagawa, ang mga mananaliksik at clinician ay nahaharap sa mga isyu ng pagtatasa ng adaptive (adaptive) o compensatory na mga kakayahan ng katawan, ang kanilang regulasyon, pagpapalakas at pagpapakilos, paghula ng tugon ng katawan sa mga nakakagambalang impluwensya. Ang ilang mga estado ng vegetative instability, sanhi ng kakulangan, labis o kakulangan ng mga mekanismo ng regulasyon, ay itinuturing na "mga sakit ng homeostasis". Sa isang tiyak na conventionality, maaari nilang isama ang mga kaguluhan sa paggana sa normal na paggana ng katawan na nauugnay sa pagtanda nito, sapilitang muling pagsasaayos ng mga biological rhythms, ilang mga phenomena ng vegetative dystonia, hyper- at hypocompensatory reactivity sa panahon ng stress at matinding impluwensya, atbp.

Upang masuri ang estado ng mga mekanismo ng homeostatic sa isang eksperimento sa pisyolohikal at sa klinikal na kasanayan, ginagamit ang iba't ibang mga dosed functional na pagsubok (malamig, thermal, adrenaline, insulin, mezaton, atbp.) Sa pagpapasiya ng ratio ng mga biologically active substance (mga hormone, mediator). , metabolites) sa dugo at ihi, atbp. .d.

Mga biophysical na mekanismo ng homeostasis.

Mula sa pananaw ng kemikal na biophysics, ang homeostasis ay isang estado kung saan ang lahat ng mga proseso na responsable para sa pagbabago ng enerhiya sa katawan ay nasa dinamikong balanse. Ang estado na ito ay ang pinaka-matatag at tumutugma sa physiological pinakamabuting kalagayan. Alinsunod sa mga konsepto ng thermodynamics, ang isang organismo at isang cell ay maaaring umiral at umangkop sa mga ganitong kondisyon sa kapaligiran kung saan ang isang nakatigil na daloy ng mga proseso ng physicochemical ay maaaring maitatag sa isang biological system, i.e. homeostasis. Ang pangunahing papel sa pagtatatag ng homeostasis ay pangunahing nabibilang sa mga sistema ng cellular membrane, na responsable para sa mga bioenergetic na proseso at kinokontrol ang rate ng pagpasok at paglabas ng mga sangkap ng mga cell.

Mula sa mga posisyon na ito, ang mga pangunahing sanhi ng kaguluhan ay mga di-enzymatic na reaksyon na hindi karaniwan para sa normal na aktibidad ng buhay, na nagaganap sa mga lamad; sa karamihan ng mga kaso, ito ay mga chain reaction ng oksihenasyon na kinasasangkutan ng mga libreng radical na nangyayari sa mga cell phospholipid. Ang mga reaksyong ito ay humahantong sa pinsala sa mga elemento ng istruktura ng mga cell at pagkagambala sa paggana ng regulasyon. Ang mga kadahilanan na nagdudulot ng mga karamdaman sa homeostasis ay kinabibilangan din ng mga ahente na nagdudulot ng radical formation - ionizing radiation, mga nakakahawang toxin, ilang mga pagkain, nikotina, pati na rin ang kakulangan ng mga bitamina, atbp.

Ang isa sa mga pangunahing kadahilanan na nagpapatatag sa homeostatic na estado at mga pag-andar ng mga lamad ay ang mga bioantioxidant, na pumipigil sa pag-unlad ng mga reaksiyong radikal na oxidative.

Mga tampok ng edad ng homeostasis sa mga bata.

Ang katatagan ng panloob na kapaligiran ng katawan at ang kamag-anak na katatagan ng mga parameter ng physico-kemikal sa pagkabata ay binibigyan ng isang binibigkas na pamamayani ng mga anabolic metabolic na proseso sa mga catabolic. Ito ay isang kailangang-kailangan na kondisyon para sa paglaki at nakikilala ang katawan ng bata mula sa katawan ng mga matatanda, kung saan ang intensity ng mga metabolic na proseso ay nasa isang estado ng dynamic na balanse. Kaugnay nito, ang regulasyon ng neuroendocrine ng homeostasis ng katawan ng bata ay mas matindi kaysa sa mga matatanda. Ang bawat yugto ng edad ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga tiyak na tampok ng mga mekanismo ng homeostasis at ang kanilang regulasyon. Samakatuwid, sa mga bata nang mas madalas kaysa sa mga matatanda, may mga malubhang paglabag sa homeostasis, kadalasang nagbabanta sa buhay. Ang mga karamdamang ito ay kadalasang nauugnay sa pagiging immaturity ng mga homeostatic function ng mga bato, na may mga karamdaman sa mga function ng gastrointestinal tract o respiratory function ng mga baga.

Ang paglaki ng bata, na ipinahayag sa isang pagtaas sa masa ng kanyang mga selula, ay sinamahan ng mga natatanging pagbabago sa pamamahagi ng likido sa katawan. Ang ganap na pagtaas sa dami ng extracellular fluid ay nahuhuli sa rate ng kabuuang pagtaas ng timbang, kaya ang relatibong dami ng panloob na kapaligiran, na ipinahayag bilang isang porsyento ng timbang ng katawan, ay bumababa sa edad. Ang pag-asa na ito ay lalo na binibigkas sa unang taon pagkatapos ng kapanganakan. Sa mas matatandang mga bata, ang rate ng pagbabago sa relatibong dami ng extracellular fluid ay bumababa. Ang sistema para sa pag-regulate ng constancy ng volume ng likido (volume regulation) ay nagbibigay ng kabayaran para sa mga deviations sa balanse ng tubig sa loob ng medyo makitid na limitasyon. Ang mataas na antas ng tissue hydration sa mga bagong silang at maliliit na bata ay tumutukoy sa isang makabuluhang mas mataas na pangangailangan para sa tubig kaysa sa mga nasa hustong gulang (bawat yunit ng timbang ng katawan). Ang pagkawala ng tubig o ang limitasyon nito ay mabilis na humantong sa pag-unlad ng dehydration dahil sa extracellular sector, ibig sabihin, ang panloob na kapaligiran. Kasabay nito, ang mga bato - ang pangunahing mga organo ng ehekutibo sa sistema ng regulasyon ng dami - ay hindi nagbibigay ng pagtitipid ng tubig. Ang naglilimita sa kadahilanan ng regulasyon ay ang immaturity ng tubular system ng mga bato. Ang pinakamahalagang tampok ng neuroendocrine control ng homeostasis sa mga bagong silang at maliliit na bata ay ang medyo mataas na pagtatago at renal excretion ng aldosterone, na may direktang epekto sa estado ng tissue hydration at ang function ng renal tubules.

Ang regulasyon ng osmotic pressure ng plasma ng dugo at extracellular fluid sa mga bata ay limitado rin. Ang osmolarity ng panloob na kapaligiran ay nagbabago sa isang mas malawak na saklaw ( 50 mosm/l) , kaysa sa mga matatanda

( 6 mosm/l) . Ito ay dahil sa mas malaking lugar sa ibabaw ng katawan bawat 1 kg. timbang at, dahil dito, na may mas makabuluhang pagkawala ng tubig sa panahon ng paghinga, pati na rin sa kawalan ng gulang ng mga mekanismo ng bato ng konsentrasyon ng ihi sa mga bata. Ang mga karamdaman sa homeostasis, na ipinakita ng hyperosmosis, ay karaniwan sa mga bata sa panahon ng neonatal at mga unang buwan ng buhay; sa mas matatandang edad, ang hypoosmosis ay nagsisimulang mangibabaw, na pangunahing nauugnay sa gastrointestinal o sakit sa bato. Ang hindi gaanong pinag-aralan ay ang ionic na regulasyon ng homeostasis, na malapit na nauugnay sa aktibidad ng mga bato at ang likas na katangian ng nutrisyon.

Dati ay pinaniniwalaan na ang pangunahing kadahilanan na tumutukoy sa halaga ng osmotic pressure ng extracellular fluid ay ang konsentrasyon ng sodium, ngunit ang mga kamakailang pag-aaral ay nagpakita na walang malapit na ugnayan sa pagitan ng sodium content sa plasma ng dugo at ang halaga ng kabuuang osmotic pressure sa patolohiya. Ang pagbubukod ay plasmatic hypertension. Samakatuwid, ang homeostatic therapy sa pamamagitan ng pagbibigay ng glucose-salt solution ay nangangailangan ng pagsubaybay hindi lamang sa sodium content sa serum o plasma, kundi pati na rin sa mga pagbabago sa kabuuang osmolarity ng extracellular fluid. Ang pinakamahalaga sa pagpapanatili ng kabuuang osmotic pressure sa panloob na kapaligiran ay ang konsentrasyon ng asukal at urea. Ang nilalaman ng mga osmotically active substance na ito at ang epekto nito sa metabolismo ng tubig-asin ay maaaring tumaas nang husto sa maraming mga pathological na kondisyon. Samakatuwid, para sa anumang mga paglabag sa homeostasis, kinakailangan upang matukoy ang konsentrasyon ng asukal at urea. Sa view ng nabanggit, sa mga bata sa maagang edad, sa paglabag sa tubig-asin at protina rehimen, isang estado ng latent hyper- o hypoosmosis, hyperazotemia ay maaaring bumuo.

Ang isang mahalagang tagapagpahiwatig na nagpapakilala sa homeostasis sa mga bata ay ang konsentrasyon ng mga hydrogen ions sa dugo at extracellular fluid. Sa antenatal at maagang postnatal na mga panahon, ang regulasyon ng balanse ng acid-base ay malapit na nauugnay sa antas ng saturation ng oxygen ng dugo, na ipinaliwanag ng kamag-anak na pamamayani ng anaerobic glycolysis sa mga bioenergetic na proseso. Bukod dito, kahit na ang katamtamang hypoxia sa fetus ay sinamahan ng akumulasyon ng lactic acid sa mga tisyu nito. Bilang karagdagan, ang immaturity ng acidogenetic function ng mga bato ay lumilikha ng mga kinakailangan para sa pagbuo ng "physiological" acidosis (isang pagbabago sa balanse ng acid-base sa katawan patungo sa isang kamag-anak na pagtaas sa bilang ng mga acid anion.). May kaugnayan sa mga kakaibang katangian ng homeostasis sa mga bagong silang, madalas na nangyayari ang mga karamdaman na nakatayo sa gilid sa pagitan ng physiological at pathological.

Ang restructuring ng neuroendocrine system sa panahon ng pagbibinata (puberty) ay nauugnay din sa mga pagbabago sa homeostasis. Gayunpaman, ang mga pag-andar ng mga organo ng ehekutibo (kidney, baga) ay umabot sa kanilang pinakamataas na antas ng kapanahunan sa edad na ito, kaya ang mga malubhang sindrom o sakit ng homeostasis ay bihira, ngunit mas madalas na pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga bayad na pagbabago sa metabolismo, na maaari lamang makita. sa pamamagitan ng biochemical blood test. Sa klinika, upang makilala ang homeostasis sa mga bata, kinakailangang suriin ang mga sumusunod na tagapagpahiwatig: hematocrit, kabuuang osmotic pressure, sodium, potassium, asukal, bicarbonates at urea sa dugo, pati na rin ang pH ng dugo, p02 at pCO2.

Mga tampok ng homeostasis sa mga matatanda at edad ng senile.

Ang parehong antas ng mga halaga ng homeostatic sa iba't ibang mga yugto ng edad ay pinananatili dahil sa iba't ibang mga pagbabago sa mga sistema ng kanilang regulasyon. Halimbawa, ang patuloy na presyon ng dugo sa murang edad ay pinananatili dahil sa isang mas mataas na cardiac output at mababang kabuuang peripheral vascular resistance, at sa mga matatanda at senile - dahil sa isang mas mataas na kabuuang peripheral resistance at pagbaba sa cardiac output. Sa pagtanda ng katawan, ang katatagan ng pinakamahalagang pag-andar ng physiological ay pinananatili sa mga kondisyon ng pagbaba ng pagiging maaasahan at pagbabawas ng posibleng hanay ng mga pagbabago sa physiological sa homeostasis. Ang pagpapanatili ng kamag-anak na homeostasis na may makabuluhang mga pagbabago sa istruktura, metabolic at functional ay nakamit sa pamamagitan ng katotohanan na sa parehong oras hindi lamang pagkalipol, kaguluhan at pagkasira ang nangyayari, kundi pati na rin ang pagbuo ng mga tiyak na mekanismo ng adaptive. Dahil dito, pinapanatili ang isang pare-parehong antas ng asukal sa dugo, pH ng dugo, osmotic pressure, potensyal ng cell lamad, atbp.

Ang mga pagbabago sa mga mekanismo ng regulasyon ng neurohumoral, isang pagtaas sa sensitivity ng mga tisyu sa pagkilos ng mga hormone at mga tagapamagitan laban sa background ng isang pagpapahina ng mga impluwensya ng nerbiyos, ay mahalaga sa pagpapanatili ng homeostasis sa panahon ng proseso ng pagtanda.

Sa pagtanda ng katawan, ang gawain ng puso, pulmonary ventilation, gas exchange, renal functions, pagtatago ng digestive glands, ang function ng endocrine glands, metabolismo, atbp., ay makabuluhang nagbabago. Ang mga pagbabagong ito ay maaaring mailalarawan bilang homeoresis - isang regular na trajectory (dynamics) ng mga pagbabago sa intensity ng metabolismo at physiological function na may edad sa oras. Ang halaga ng kurso ng mga pagbabago na nauugnay sa edad ay napakahalaga para sa pagkilala sa proseso ng pagtanda ng isang tao, pagtukoy ng kanyang biyolohikal na edad.

Sa mga matatanda at senile age, ang pangkalahatang potensyal ng adaptive na mekanismo ay bumababa. Samakatuwid, sa katandaan, na may tumaas na pagkarga, stress at iba pang mga sitwasyon, ang posibilidad ng pagkagambala ng mga mekanismo ng adaptive at mga kaguluhan sa homeostasis ay tumataas. Ang ganitong pagbaba sa pagiging maaasahan ng mga mekanismo ng homeostasis ay isa sa pinakamahalagang kinakailangan para sa pagbuo ng mga pathological disorder sa katandaan.

Kaya, ang homeostasis ay isang integral na konsepto, functionally at morphologically uniting cardiovascular system, respiratory system, renal system, metabolismo ng tubig-electrolyte, balanse ng acid-base.

Pangunahing layunin ng cardio-vascular system – supply at pamamahagi ng dugo sa lahat ng pool ng microcirculation. Ang dami ng dugo na inilabas ng puso sa loob ng 1 minuto ay ang dami ng minuto. Gayunpaman, ang pag-andar ng cardiovascular system ay hindi lamang upang mapanatili ang isang naibigay na dami ng minuto at ang pamamahagi nito sa mga pool, ngunit upang baguhin ang minutong dami alinsunod sa dynamics ng mga pangangailangan ng tissue sa iba't ibang mga sitwasyon.

Ang pangunahing gawain ng dugo ay ang transportasyon ng oxygen. Maraming mga surgical na pasyente ang nakakaranas ng matinding pagbaba sa minutong volume, na nakakapinsala sa paghahatid ng oxygen sa mga tissue at maaaring humantong sa pagkamatay ng cell, organ, at maging ng buong katawan. Samakatuwid, ang pagtatasa ng pag-andar ng cardiovascular system ay dapat isaalang-alang hindi lamang ang minutong dami, kundi pati na rin ang supply ng oxygen sa mga tisyu at ang kanilang pangangailangan para dito.

Pangunahing layunin sistema ng paghinga - pagtiyak ng sapat na palitan ng gas sa pagitan ng katawan at kapaligiran sa patuloy na pagbabago ng rate ng mga metabolic na proseso. Ang normal na function ng respiratory system ay upang mapanatili ang isang pare-parehong antas ng oxygen at carbon dioxide sa arterial blood na may normal na vascular resistance sa pulmonary circulation at sa karaniwang paggasta ng enerhiya para sa respiratory work.

Ang sistemang ito ay malapit na konektado sa iba pang mga sistema, at pangunahin sa cardiovascular system. Ang function ng respiratory system ay kinabibilangan ng bentilasyon, pulmonary circulation, diffusion ng mga gas sa alveolar-capillary membrane, transportasyon ng mga gas sa pamamagitan ng dugo, at tissue respiration.

Mga pag-andar sistema ng bato : Ang mga bato ay ang pangunahing organ na idinisenyo upang mapanatili ang katatagan ng mga kondisyong physicochemical sa katawan. Ang pangunahing ng kanilang mga function ay excretory. Kabilang dito ang: regulasyon ng balanse ng tubig at electrolyte, pagpapanatili ng balanse ng acid-base at pag-alis ng mga produktong metabolic ng mga protina at taba mula sa katawan.

Mga pag-andar metabolismo ng tubig at electrolyte : Ang tubig sa katawan ay gumaganap ng papel na transportasyon, pagpuno ng mga cell, interstitial (intermediate) at vascular space, ay isang solvent ng mga salts, colloids at crystalloids at nakikibahagi sa mga biochemical reactions. Ang lahat ng biochemical fluid ay electrolytes, dahil ang mga salts at colloids na natunaw sa tubig ay nasa isang dissociated state. Imposibleng ilista ang lahat ng mga function ng electrolytes, ngunit ang mga pangunahing ay: pagpapanatili ng osmotic pressure, pagpapanatili ng reaksyon ng panloob na kapaligiran, pakikilahok sa mga biochemical reaction.

Pangunahing layunin balanse ng acid-base Binubuo ito sa pagpapanatili ng katatagan ng pH ng likidong media ng katawan bilang batayan para sa normal na biochemical reaksyon at, dahil dito, buhay. Ang metabolismo ay nangyayari sa kailangang-kailangan na pakikilahok ng mga sistema ng enzymatic, ang aktibidad na malapit na nakasalalay sa reaksyon ng kemikal ng electrolyte. Kasama ng water-electrolyte metabolism, ang balanse ng acid-base ay gumaganap ng isang mapagpasyang papel sa pag-order ng mga biochemical reaction. Ang mga buffer system at maraming physiological system ng katawan ay nakikibahagi sa regulasyon ng balanse ng acid-base.

homeostasis

Homeostasis, homeoresis, homeomorphosis - mga katangian ng estado ng katawan. Ang kakanyahan ng sistema ng organismo ay ipinakita pangunahin sa kakayahang mag-regulate ng sarili sa patuloy na pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran. Dahil ang lahat ng mga organo at tisyu ng katawan ay binubuo ng mga selula, na ang bawat isa ay medyo independiyenteng organismo, ang estado ng panloob na kapaligiran ng katawan ng tao ay napakahalaga para sa normal na paggana nito. Para sa katawan ng tao - isang nilalang sa lupa - ang kapaligiran ay ang kapaligiran at ang biosphere, habang ito ay nakikipag-ugnayan sa isang tiyak na lawak sa lithosphere, hydrosphere at noosphere. Kasabay nito, ang karamihan sa mga selula ng katawan ng tao ay nahuhulog sa isang likidong daluyan, na kinakatawan ng dugo, lymph at intercellular fluid. Ang mga integumentary na tisyu lamang ang direktang nakikipag-ugnayan sa kapaligiran ng tao, ang lahat ng iba pang mga selula ay nakahiwalay sa labas ng mundo, na nagpapahintulot sa katawan na higit na mai-standardize ang mga kondisyon para sa kanilang pag-iral. Sa partikular, ang kakayahang mapanatili ang isang pare-parehong temperatura ng katawan na humigit-kumulang 37 ° C ay nagsisiguro sa katatagan ng mga proseso ng metabolic, dahil ang lahat ng mga biochemical na reaksyon na bumubuo sa kakanyahan ng metabolismo ay nakasalalay sa temperatura. Parehong mahalaga na mapanatili ang patuloy na pag-igting ng oxygen, carbon dioxide, konsentrasyon ng iba't ibang mga ions, atbp. sa likidong media ng katawan. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng pag-iral, kabilang ang sa panahon ng pagbagay at aktibidad, ang mga maliliit na paglihis ng naturang mga parameter ay nangyayari, ngunit mabilis silang naalis, ang panloob na kapaligiran ng katawan ay bumalik sa isang matatag na pamantayan. Mahusay na French physiologist noong ika-19 na siglo. Sinabi ni Claude Bernard: "Ang katatagan ng panloob na kapaligiran ay isang kinakailangan para sa isang malayang buhay." Ang mga mekanismo ng pisyolohikal na tinitiyak ang pagpapanatili ng katatagan ng panloob na kapaligiran ay tinatawag na homeostatic, at ang kababalaghan mismo, na sumasalamin sa kakayahan ng katawan na ayusin ang sarili sa panloob na kapaligiran, ay tinatawag na homeostasis. Ang terminong ito ay ipinakilala noong 1932 ni W. Cannon, isa sa mga physiologist noong ika-20 siglo, na, kasama sina N.A. Bernstein, P.K. Anokhin at N. Wiener, ay tumayo sa pinagmulan ng agham ng kontrol - cybernetics. Ang terminong "homeostasis" ay ginagamit hindi lamang sa physiological, kundi pati na rin sa cybernetic na pananaliksik, dahil ito ay tiyak na ang pagpapanatili ng pare-pareho ng anumang mga katangian ng isang kumplikadong sistema na ang pangunahing layunin ng anumang kontrol.

Ang isa pang kahanga-hangang mananaliksik, si K. Waddington, ay nakakuha ng pansin sa katotohanan na ang katawan ay nakapagpapanatili hindi lamang ng katatagan ng panloob na estado nito, kundi pati na rin ang kamag-anak na katatagan ng mga dinamikong katangian, ibig sabihin, ang daloy ng mga proseso sa paglipas ng panahon. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, sa pamamagitan ng pagkakatulad sa homeostasis, ay tinawag homeoresis. Ito ay partikular na kahalagahan para sa isang lumalago at umuunlad na organismo at nakasalalay sa katotohanan na ang organismo ay maaaring mapanatili (sa loob ng ilang mga limitasyon, siyempre) ang "channel ng pag-unlad" sa kurso ng mga dinamikong pagbabago nito. Sa partikular, kung ang isang bata, dahil sa isang sakit o isang matalim na pagkasira sa mga kondisyon ng pamumuhay na dulot ng panlipunang mga kadahilanan (digmaan, lindol, atbp.), ay nahuhuli nang malaki sa kanyang karaniwang umuunlad na mga kapantay, hindi ito nangangahulugan na ang gayong pagkahuli ay nakamamatay at hindi maibabalik. Kung ang panahon ng mga salungat na kaganapan ay nagtatapos at ang bata ay tumatanggap ng sapat na mga kondisyon para sa pag-unlad, kung gayon kapwa sa mga tuntunin ng paglaki at antas ng pag-unlad ng pagganap, sa lalong madaling panahon ay naabutan niya ang kanyang mga kapantay at sa hinaharap ay hindi gaanong naiiba sa kanila. Ipinapaliwanag nito ang katotohanan na ang mga bata na nagkaroon ng malubhang karamdaman sa murang edad ay madalas na lumaki sa malusog at proporsyonal na mga nasa hustong gulang. Ang homeoresis ay gumaganap ng isang mahalagang papel kapwa sa pamamahala ng ontogenetic development at sa mga proseso ng adaptasyon. Samantala, ang mga mekanismo ng physiological ng homeoresis ay hindi pa rin sapat na pinag-aralan.

Ang ikatlong anyo ng self-regulation ng body constancy ay homeomorphosis - ang kakayahang mapanatili ang invariance ng form. Ang katangiang ito ay higit na katangian ng isang pang-adultong organismo, dahil ang paglaki at pag-unlad ay hindi tugma sa invariance ng anyo. Gayunpaman, kung isasaalang-alang natin ang mga maikling panahon, lalo na sa mga panahon ng pagsugpo sa paglago, kung gayon sa mga bata posible na makita ang kakayahang homeomorphosis. Pinag-uusapan natin ang katotohanan na sa katawan ay may tuluy-tuloy na pagbabago ng mga henerasyon ng mga nasasakupang selula nito. Ang mga selula ay hindi nabubuhay nang matagal (ang tanging eksepsiyon ay ang mga selula ng nerbiyos): ang normal na habang-buhay ng mga selula ng katawan ay mga linggo o buwan. Gayunpaman, ang bawat bagong henerasyon ng mga cell ay halos eksaktong inuulit ang hugis, sukat, pag-aayos at, nang naaayon, ang mga functional na katangian ng nakaraang henerasyon. Pinipigilan ng mga espesyal na mekanismo ng pisyolohikal ang mga makabuluhang pagbabago sa timbang ng katawan sa mga kondisyon ng gutom o labis na pagkain. Sa partikular, sa panahon ng gutom, ang pagkatunaw ng mga nutrients ay tumataas nang husto, at sa panahon ng labis na pagkain, sa kabaligtaran, karamihan sa mga protina, taba at carbohydrates na kasama ng pagkain ay "nasusunog" nang walang anumang benepisyo sa katawan. Napatunayan na (N.A. Smirnova) na sa isang may sapat na gulang, ang matalim at makabuluhang pagbabago sa timbang ng katawan (pangunahin dahil sa dami ng taba) sa anumang direksyon ay tiyak na mga senyales ng isang pagkasira sa adaptasyon, labis na pagkapagod at nagpapahiwatig ng isang functional dysfunction ng katawan. . Lalo na nagiging sensitibo ang katawan ng bata sa mga panlabas na impluwensya sa mga panahon ng pinakamabilis na paglaki. Ang paglabag sa homeomorphosis ay ang parehong hindi kanais-nais na senyales bilang mga paglabag sa homeostasis at homeoresis.

Ang konsepto ng biological constants. Ang katawan ay isang kumplikado ng isang malaking bilang ng iba't ibang uri ng mga sangkap. Sa proseso ng mahahalagang aktibidad ng mga selula ng katawan, ang konsentrasyon ng mga sangkap na ito ay maaaring magbago nang malaki, na nangangahulugan ng pagbabago sa panloob na kapaligiran. Hindi maiisip kung ang mga sistema ng kontrol ng katawan ay pinilit na subaybayan ang konsentrasyon ng lahat ng mga sangkap na ito, i.e. ay may maraming mga sensor (receptor), patuloy na pag-aralan ang kasalukuyang estado, gumawa ng mga desisyon sa pamamahala at subaybayan ang kanilang pagiging epektibo. Ang impormasyon o ang mga mapagkukunan ng enerhiya ng katawan ay hindi sapat para sa gayong rehimen ng kontrol sa lahat ng mga parameter. Samakatuwid, ang katawan ay limitado sa pagsubaybay sa isang medyo maliit na bilang ng mga pinaka makabuluhang tagapagpahiwatig na dapat mapanatili sa isang medyo pare-pareho ang antas para sa kagalingan ng karamihan ng mga selula ng katawan. Ang mga pinaka-mahigpit na homeostatic na mga parameter na ito ay nagiging "biological constants", at ang kanilang invariance ay sinisiguro ng kung minsan ay medyo makabuluhang pagbabagu-bago ng iba pang mga parameter na hindi kabilang sa kategorya ng mga homeostatic. Kaya, ang mga antas ng mga hormone na kasangkot sa regulasyon ng homeostasis ay maaaring magbago ng sampung beses sa dugo, depende sa estado ng panloob na kapaligiran at ang epekto ng mga panlabas na kadahilanan. Kasabay nito, ang mga parameter ng homeostatic ay nagbabago lamang ng 10-20%.

Ang pinakamahalagang biological constants. Kabilang sa mga pinakamahalagang biological constants, para sa pagpapanatili kung saan sa isang medyo hindi nagbabago na antas, iba't ibang mga physiological system ng katawan ang may pananagutan, dapat nating banggitin. temperatura ng katawan, antas ng glucose sa dugo, nilalaman ng mga H+ ions sa mga likido ng katawan, bahagyang pag-igting ng oxygen at carbon dioxide sa mga tisyu.

Sakit bilang sintomas o bunga ng mga homeostasis disorder. Halos lahat ng mga sakit ng tao ay nauugnay sa isang paglabag sa homeostasis. Kaya, halimbawa, sa maraming mga nakakahawang sakit, pati na rin sa kaso ng mga nagpapaalab na proseso, ang temperatura homeostasis ay masakit na nabalisa sa katawan: lagnat (lagnat), kung minsan ay nagbabanta sa buhay, ay nangyayari. Ang dahilan para sa naturang paglabag sa homeostasis ay maaaring nasa parehong mga tampok ng reaksyon ng neuroendocrine, at sa mga paglabag sa aktibidad ng mga peripheral na tisyu. Sa kasong ito, ang pagpapakita ng sakit - lagnat - ay isang kinahinatnan ng isang paglabag sa homeostasis.

Karaniwan, ang mga kondisyon ng lagnat ay sinamahan ng acidosis - isang paglabag sa balanse ng acid-base at isang pagbabago sa reaksyon ng mga likido sa katawan sa gilid ng acid. Ang acidosis ay katangian din ng lahat ng mga sakit na nauugnay sa pagkasira ng cardiovascular at respiratory system (mga sakit ng puso at mga daluyan ng dugo, nagpapasiklab at allergy na mga sugat ng bronchopulmonary system, atbp.). Kadalasan, ang acidosis ay sinamahan ng mga unang oras ng buhay ng isang bagong panganak, lalo na kung ang normal na paghinga ay hindi nagsimula kaagad pagkatapos ng kapanganakan. Upang maalis ang kondisyong ito, ang bagong panganak ay inilalagay sa isang espesyal na silid na may mataas na nilalaman ng oxygen. Ang metabolic acidosis na may mabigat na muscular exertion ay maaaring mangyari sa mga tao sa anumang edad at nagpapakita ng sarili sa igsi ng paghinga at pagtaas ng pagpapawis, pati na rin ang masakit na mga sensasyon sa mga kalamnan. Matapos makumpleto ang trabaho, ang estado ng acidosis ay maaaring magpatuloy mula sa ilang minuto hanggang 2-3 araw, depende sa antas ng pagkapagod, fitness at ang pagiging epektibo ng mga mekanismo ng homeostatic.

Napaka-mapanganib na mga sakit na humahantong sa isang paglabag sa homeostasis ng tubig-asin, tulad ng kolera, kung saan ang isang malaking halaga ng tubig ay tinanggal mula sa katawan at ang mga tisyu ay nawawala ang kanilang mga functional na katangian. Maraming mga sakit sa bato ang humahantong din sa isang paglabag sa homeostasis ng tubig-asin. Bilang resulta ng ilan sa mga sakit na ito, ang alkalosis ay maaaring umunlad - isang labis na pagtaas sa konsentrasyon ng mga alkaline na sangkap sa dugo at isang pagtaas sa pH (paglipat sa alkaline na bahagi).

Sa ilang mga kaso, ang mga menor de edad ngunit pangmatagalang abala sa homeostasis ay maaaring maging sanhi ng pag-unlad ng ilang mga sakit. Kaya, mayroong katibayan na ang labis na pagkonsumo ng asukal at iba pang mga mapagkukunan ng carbohydrates na nakakagambala sa glucose homeostasis ay humahantong sa pinsala sa pancreas, bilang isang resulta, ang isang tao ay nagkakaroon ng diabetes. Mapanganib din ang labis na pagkonsumo ng mesa at iba pang mga mineral na asing-gamot, mainit na pampalasa, atbp., na nagpapataas ng load sa excretory system. Ang mga bato ay maaaring hindi makayanan ang kasaganaan ng mga sangkap na kailangang alisin sa katawan, na nagreresulta sa isang paglabag sa homeostasis ng tubig-asin. Ang isa sa mga pagpapakita nito ay edema - ang akumulasyon ng likido sa malambot na mga tisyu ng katawan. Ang sanhi ng edema ay karaniwang namamalagi alinman sa kakulangan ng cardiovascular system, o sa mga paglabag sa mga bato at, bilang isang resulta, mineral metabolismo.

Ang homeostasis ay:

homeostasis

homeostasis(sinaunang Greek ὁμοιοστάσις mula sa ὁμοιος - pareho, magkatulad at στάσις - nakatayo, kawalang-kilos) - self-regulation, ang kakayahan ng isang bukas na sistema na mapanatili ang katatagan ng panloob na estado nito sa pamamagitan ng mga coordinated na reaksyon na naglalayong mapanatili ang dinamikong balanse. Ang pagnanais ng sistema na magparami ng sarili nito, upang maibalik ang nawalang balanse, upang mapagtagumpayan ang paglaban ng panlabas na kapaligiran.

Ang homeostasis ng populasyon ay ang kakayahan ng isang populasyon na mapanatili ang isang tiyak na bilang ng mga indibidwal nito sa mahabang panahon.

Ang American physiologist na si Walter B. Cannon ay iminungkahi ang termino noong 1932 sa kanyang aklat na The Wisdom of the Body bilang isang pangalan para sa "ang pinag-ugnay na mga proseso ng pisyolohikal na nagpapanatili ng pinakamatatag na estado ng katawan." Nang maglaon, ang terminong ito ay pinalawak sa kakayahang dynamic na mapanatili ang katatagan ng panloob na estado nito ng anumang bukas na sistema. Gayunpaman, ang konsepto ng pagiging matatag ng panloob na kapaligiran ay nabuo noong 1878 ng Pranses na siyentipiko na si Claude Bernard.

Pangkalahatang Impormasyon

Ang terminong "homeostasis" ay kadalasang 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 ng mga sistema ay nag-aambag sa pagpapanatili ng balanse.
• unpredictability: Ang resultang epekto ng isang partikular na aksyon ay kadalasang naiiba sa inaasahan.

Mga halimbawa ng homeostasis sa mga mammal:

• Regulasyon ng dami ng micronutrients at tubig sa katawan - osmoregulation. Isinasagawa sa mga bato.
• Pag-alis ng mga produktong basura ng metabolic process - paghihiwalay. Ito ay isinasagawa ng mga exocrine organ - bato, baga, 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.

Mahalagang tandaan na kahit na ang katawan ay nasa balanse, ang pisyolohikal na estado nito ay maaaring maging dinamiko. 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

Pangunahing artikulo: Feedback

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

1. Negatibong feedback, na ipinahayag bilang isang reaksyon kung saan tumugon ang system sa paraang baligtarin ang direksyon ng pagbabago. 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 sinenyasan upang taasan ang kanilang aktibidad at huminga ng mas maraming 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 kanais-nais) na estado ng homeostasis, isang sitwasyong tinatawag na "metastability". Ang ganitong mga sakuna na pagbabago ay maaaring mangyari, halimbawa, na may pagtaas ng mga sustansya sa mga ilog na may malinaw na tubig, na humahantong sa isang homeostatic na estado ng mataas na eutrophication (algae overgrowth ng channel) at labo.

Ecological homeostasis

Ang ekolohikal na homeostasis ay sinusunod sa climax na mga komunidad na may pinakamataas na posibleng biodiversity sa ilalim ng paborableng mga kondisyon sa kapaligiran.

Sa mga nababagabag na ecosystem, o sub-climax biological na komunidad - tulad ng isla ng Krakatoa, pagkatapos ng malakas na pagsabog ng bulkan noong 1883 - ang estado ng homeostasis ng nakaraang climax ecosystem ng kagubatan ay nawasak, tulad ng lahat ng buhay sa islang ito. Ang Krakatoa ay dumaan sa sunud-sunod na 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. Ang isang kumpletong hanay ng mga sunod-sunod na humahantong sa isang kasukdulan ay tinatawag na isang preserie. Sa halimbawa ng Krakatoa, ang islang ito ay nakabuo ng isang climax na komunidad na may 8,000 iba't ibang uri ng hayop na naitala noong 1983, isang daang taon matapos ang pagsabog ay nawalan 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 na mga diskarte kung saan ang mga species ay nagkakalat, na gumagawa ng maraming supling hangga't maaari, ngunit may kaunti o walang pamumuhunan 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 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 climax community na ito ay nabuo kapag ang flora at fauna ay naging balanse sa lokal na kapaligiran.

Ang ganitong mga ecosystem ay bumubuo ng mga heterarchies 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. Gayundin, binabawasan ng tropikal na puno ang pag-access ng liwanag sa mas mababang antas at nakakatulong na pigilan ang iba pang mga species mula sa pagsalakay. 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

Karagdagang impormasyon: Balanse ng acid-base

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.

Ang panloob na kapaligiran ng katawan ay kinabibilangan ng 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 pare-parehong temperatura ng katawan, habang ang mga hayop na may malamig na dugo ay nagpapakita ng malawak na hanay ng 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 may posibilidad na maging matamlay sa malamig na temperatura, habang ang mga hayop na may mainit na 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 temperatura, ang antas ng kaasiman, ang konsentrasyon ng substrate, ang pagkakaroon ng ilang mga macro- at microelement.

Homeostasis sa katawan ng tao

Karagdagang impormasyon: Balanse ng acid-base Tingnan din ang: Blood buffer system

Ang iba't ibang mga kadahilanan ay nakakaapekto sa kakayahan ng mga likido sa katawan na suportahan ang buhay. Kabilang dito ang mga parameter tulad ng temperatura, kaasinan, kaasiman, at konsentrasyon ng mga sustansya - glucose, iba't ibang mga ions, oxygen, at mga produktong basura - carbon dioxide at ihi. Dahil ang mga parameter na ito ay nakakaapekto sa mga kemikal na reaksyon na nagpapanatili sa organismo na buhay, mayroong mga built-in na physiological na mekanismo upang panatilihin ang mga ito sa kinakailangang antas.

Ang homeostasis ay hindi maaaring ituring na sanhi ng mga proseso ng mga walang malay na adaptasyon na ito. Dapat itong kunin bilang isang pangkalahatang katangian ng maraming normal na proseso na kumikilos nang sama-sama, at hindi bilang kanilang ugat na sanhi. Bukod dito, maraming biological phenomena na hindi akma sa modelong ito - halimbawa, anabolismo.

Ibang lugar

Ang konsepto ng "homeostasis" ay ginagamit din sa ibang mga lugar.

Maaaring pag-usapan ng actuary panganib homeostasis, kung saan, halimbawa, ang mga taong may non-stick na preno sa kanilang mga sasakyan ay wala sa mas ligtas na posisyon kaysa sa mga wala, dahil ang mga taong ito ay walang kamalay-malay na nagbabayad para sa mas ligtas na sasakyan sa pamamagitan ng mapanganib na pagmamaneho. Nangyayari ito dahil ang ilan sa mga mekanismo ng paghawak - tulad ng takot - ay huminto sa paggana.

Maaaring pag-usapan ng mga sosyologo at psychologist stress homeostasis- ang pagnanais ng isang populasyon o indibidwal na manatili sa isang tiyak na antas ng stress, kadalasang artipisyal na nagdudulot ng stress kung ang "natural" na antas ng stress ay hindi sapat.

Mga halimbawa

• thermoregulation
  • Maaaring magsimula ang panginginig ng skeletal muscle kung masyadong mababa ang temperatura ng katawan.
  • Ang isa pang uri ng thermogenesis ay nagsasangkot ng pagkasira ng mga taba upang palabasin ang init.
  • Ang pagpapawis ay nagpapalamig sa katawan sa pamamagitan ng pagsingaw.
• Regulasyon ng kemikal
  • Ang pancreas ay naglalabas ng insulin at glucagon upang makontrol ang mga antas ng glucose sa dugo.
  • Ang mga baga ay kumukuha ng oxygen at naglalabas ng carbon dioxide.
  • Ang mga bato ay naglalabas ng ihi at kinokontrol ang antas ng tubig at isang bilang ng mga ions sa katawan.

Marami sa mga organ na ito ay kinokontrol ng mga hormone mula sa hypothalamic-pituitary system.

Tingnan din

Mga Kategorya:

• homeostasis
• bukas na mga sistema
• Mga proseso ng pisyolohikal

Wikimedia Foundation. 2010.

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, ang mga indibidwal na sistema ay dapat magkaroon ng oras upang magpahinga at mabawi. 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. 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 produktong dumi mula sa katawan ng tao, na isinasagawa ng mga bato, mga glandula ng pawis, gastrointestinal tract, pati na rin ang pag-asa 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. Mayroong mga senyales tungkol sa isang pagkabigo ng 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 average na 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 uri na ito ay tipikal lamang para sa mga indibidwal na ang katawan ay nagsisikap na mapanatili ang panloob na balanse, sa partikular, sa pamamagitan ng pagsasaayos ng komposisyon at dami ng dugo, intercellular substance at iba pang mga likido na kinakailangan 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);
• regulatory, na umaangkop (cold-blooded, pagkakaroon ng ibang 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.

Ang kumplikadong mekanismo ng pagsasaayos na ito 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 kinakailangan para sa matatag na paggana ng 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.

Ang mga lason ay maaaring makagambala sa maayos na paggana ng katawan. 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, ang kalusugan ng tao ay pinananatili sa tamang antas.

Ang Homeostasis (Greek homoios - pareho, katulad, stasis - katatagan, balanse) ay isang hanay ng mga coordinated na reaksyon na nagpapanatili o nagpapanumbalik ng katatagan ng panloob na kapaligiran ng katawan. Sa kalagitnaan ng ikalabinsiyam na siglo, ipinakilala ng French physiologist na si Claude Bernard ang konsepto ng panloob na kapaligiran, na itinuturing niyang isang koleksyon ng mga likido sa katawan. Ang konseptong ito ay pinalawak ng American physiologist na si Walter Cannon, na ang ibig sabihin ng panloob na kapaligiran ay ang kabuuan ng mga likido (dugo, lymph, tissue fluid) na kasangkot sa metabolismo at pagpapanatili ng homeostasis. Ang katawan ng tao ay umaangkop sa patuloy na pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran, ngunit ang panloob na kapaligiran ay nananatiling pare-pareho at ang mga tagapagpahiwatig nito ay nagbabago sa loob ng napakakitid na mga limitasyon. Samakatuwid, ang isang tao ay maaaring mabuhay sa iba't ibang mga kondisyon sa kapaligiran. Ang ilang mga physiological parameter ay kinokontrol lalo na maingat at pino, halimbawa, temperatura ng katawan, presyon ng dugo, glucose, mga gas, asin, calcium ions sa dugo, balanse ng acid-base, dami ng dugo, osmotic pressure nito, gana, at marami pang iba. Ang regulasyon ay isinasagawa ayon sa prinsipyo ng negatibong feedback sa pagitan ng mga receptor f , na nakakakita ng mga pagbabago sa mga ipinahiwatig na mga tagapagpahiwatig at mga sistema ng kontrol. Kaya, ang isang pagbawas sa isa sa mga parameter ay nakuha ng kaukulang receptor, mula sa kung saan ang mga impulses ay ipinadala sa isa o ibang istraktura ng utak, sa utos kung saan ang autonomic nervous system ay lumiliko sa mga kumplikadong mekanismo upang maipantay ang mga pagbabagong naganap. Gumagamit ang utak ng dalawang pangunahing sistema upang mapanatili ang homeostasis: autonomic at endocrine. Alalahanin na ang pangunahing pag-andar ng autonomic nervous system ay upang mapanatili ang katatagan ng panloob na kapaligiran ng katawan, na isinasagawa dahil sa isang pagbabago sa aktibidad ng nagkakasundo at parasympathetic na bahagi ng autonomic nervous system. Ang huli, naman, ay kinokontrol ng hypothalamus, at ang hypothalamus ng cerebral cortex. Kinokontrol ng endocrine system ang paggana ng lahat ng organ at system sa pamamagitan ng mga hormone. Bukod dito, ang endocrine system mismo ay nasa ilalim ng kontrol ng hypothalamus at pituitary gland. Homeostasis (Greek homoios - pareho at stasis - estado, immobility)

Habang ang aming pag-unawa sa normal, at mas pathological, ang pisyolohiya ay naging mas kumplikado, ang konsepto na ito ay pino bilang homeokinesis, i.e. mobile equilibrium, ang balanse ng patuloy na pagbabago ng mga proseso. Ang katawan ay hinabi mula sa milyun-milyong "homeokinesics". Tinutukoy ng malaking buhay na kalawakan na ito ang functional status ng lahat ng organ at cell na nakagapos ng mga regulatory peptides. Tulad ng sistemang pang-ekonomiya at pananalapi ng mundo - maraming mga kumpanya, industriya, pabrika, bangko, palitan ng stock, merkado, tindahan ... At sa pagitan nila - "napapalitan na pera" - neuropeptides. Ang lahat ng mga selula ng katawan ay patuloy na nagsi-synthesize at nagpapanatili ng isang tiyak, kinakailangan sa pagganap, na antas ng mga regulatory peptides. Ngunit kapag naganap ang mga paglihis mula sa "stationarity", ang kanilang biosynthesis (sa katawan sa kabuuan o sa indibidwal na "loci") ay tumataas o humihina. Ang ganitong mga pagbabagu-bago ay nangyayari nang tuluy-tuloy pagdating sa mga adaptive na reaksyon (pagsasanay sa mga bagong kondisyon), pagganap ng trabaho (pisikal o emosyonal na mga aksyon), ang estado ng pre-sakit - kapag ang katawan ay "naka-on" na tumaas na proteksyon laban sa functional imbalance. Ang klasikong kaso ng pagpapanatili ng balanse ay ang regulasyon ng presyon ng dugo. Mayroong mga grupo ng mga peptide kung saan mayroong patuloy na kumpetisyon - upang madagdagan / bawasan ang presyon. Upang tumakbo, umakyat sa bundok, maligo sa sauna, magtanghal sa entablado, at sa wakas ay makapag-isip, kinakailangan ang isang sapat na pagganap na pagtaas ng presyon ng dugo. Ngunit sa sandaling matapos ang trabaho, ang mga regulator ay kumikilos, na tinitiyak ang "pagpapatahimik" ng puso at normal na presyon sa mga sisidlan. Ang mga Vasoactive peptides ay patuloy na nakikipag-ugnayan upang "payagan" na mapataas ang presyon sa ganoon at ganoong antas (wala na, kung hindi man ang sistema ng vascular ay "maglalako"; isang kilalang at mapait na halimbawa ay isang stroke) at upang matapos ang pagkumpleto ng pisyolohikal na kinakailangang gawain

2. Mga layunin sa pag-aaral:

Alamin ang kakanyahan ng homeostasis, ang mga pisyolohikal na mekanismo ng pagpapanatili ng homeostasis, ang mga pangunahing kaalaman sa regulasyon ng homeostasis.

Upang pag-aralan ang mga pangunahing uri ng homeostasis. Alamin ang mga tampok na nauugnay sa edad ng homeostasis

3. Mga tanong para sa paghahanda sa sarili para sa pag-master ng paksang ito:

1) Kahulugan ng konsepto ng homeostasis

2) Mga uri ng homeostasis.

3) Genetic homeostasis

4) Structural homeostasis

5) Homeostasis ng panloob na kapaligiran ng katawan

6) Immunological homeostasis

7) Mga mekanismo ng regulasyon ng homeostasis: neurohumoral at endocrine.

8) Hormonal na regulasyon ng homeostasis.

9) Mga organo na kasangkot sa regulasyon ng homeostasis

10) Pangkalahatang prinsipyo ng mga reaksiyong homeostatic

11) Pagtitiyak ng mga species ng homeostasis.

12) Mga tampok na nauugnay sa edad ng homeostasis

13) Mga proseso ng pathological, na sinamahan ng isang paglabag sa homeostasis.

14) Ang pagwawasto ng homeostasis ng katawan ay ang pangunahing gawain ng doktor.

__________________________________________________________________

4. Uri ng aralin: ekstrakurikular

5. Tagal ng aralin- 3 oras.

6. Kagamitan. Electronic na pagtatanghal "Mga lektura sa biology", mga talahanayan, mga dummies

homeostasis(gr. homoios - pantay, stasis - estado) - ang pag-aari ng isang organismo upang mapanatili ang katatagan ng panloob na kapaligiran at ang mga pangunahing tampok ng likas na organisasyon nito, sa kabila ng pagkakaiba-iba ng mga parameter ng panlabas na kapaligiran at ang pagkilos ng panloob na nakakagambala. mga kadahilanan.

Ang homeostasis ng bawat indibidwal ay tiyak at tinutukoy ng genotype nito.

Ang katawan ay isang bukas na dynamic na sistema. Ang daloy ng mga sangkap at enerhiya na naobserbahan sa katawan ay tumutukoy sa pagpapanibago ng sarili at pagpaparami ng sarili sa lahat ng antas mula sa molekular hanggang sa organismo at populasyon.

Sa proseso ng metabolismo na may pagkain, tubig, sa panahon ng pagpapalitan ng gas, ang iba't ibang mga kemikal na compound ay pumapasok sa katawan mula sa kapaligiran, na, pagkatapos ng mga pagbabagong-anyo, ay inihalintulad sa kemikal na komposisyon ng katawan at kasama sa mga istrukturang morphological nito. Pagkatapos ng isang tiyak na panahon, ang mga hinihigop na sangkap ay nawasak, naglalabas ng enerhiya, at ang nawasak na molekula ay pinalitan ng bago, nang hindi lumalabag sa integridad ng mga istrukturang bahagi ng katawan.

Ang mga organismo ay nasa isang patuloy na pagbabago ng kapaligiran, sa kabila nito, ang mga pangunahing tagapagpahiwatig ng physiological ay patuloy na isinasagawa sa ilang mga parameter at ang katawan ay nagpapanatili ng isang matatag na estado ng kalusugan sa loob ng mahabang panahon, salamat sa mga proseso ng self-regulation.

Kaya, ang konsepto ng homeostasis ay hindi nauugnay sa katatagan ng mga proseso. Bilang tugon sa pagkilos ng panloob at panlabas na mga kadahilanan, ang ilang pagbabago sa mga parameter ng physiological ay nangyayari, at ang pagsasama ng mga sistema ng regulasyon ay tinitiyak ang pagpapanatili ng isang kamag-anak na katatagan ng panloob na kapaligiran. Ang mga mekanismo ng regulasyong homeostatic ay gumagana sa cellular, organ, organismic at supraorganismal na antas.

Sa mga terminong ebolusyonaryo, ang homeostasis ay isang namamana na nakapirming adaptasyon ng isang organismo sa mga normal na kondisyon sa kapaligiran.

Mayroong mga sumusunod na pangunahing uri ng homeostasis:

1) genetic

2) istruktura

3) homeostasis ng likidong bahagi ng panloob na kapaligiran (dugo, lymph, interstitial fluid)

4) immunological.

Genetic na homeostasis- pagpapanatili ng katatagan ng genetic dahil sa lakas ng physicochemical bond ng DNA at ang kakayahang mabawi pagkatapos ng pinsala (pag-aayos ng DNA). Ang pagpaparami ng sarili ay isang pangunahing pag-aari ng nabubuhay, ito ay batay sa proseso ng reduplication ng DNA. Ang mismong mekanismo ng prosesong ito, kung saan ang isang bagong DNA strand ay binuo na mahigpit na komplementaryo sa paligid ng bawat isa sa mga constituent molecule ng dalawang lumang strand, ay pinakamainam para sa tumpak na paglilipat ng impormasyon. Mataas ang katumpakan ng prosesong ito, ngunit maaari pa ring mangyari ang mga error sa pag-reduplikasyon. Ang paglabag sa istraktura ng mga molekula ng DNA ay maaari ding mangyari sa mga pangunahing kadena nito nang hindi isinasaalang-alang ang reduplication sa ilalim ng impluwensya ng mga mutagenic na kadahilanan. Sa karamihan ng mga kaso, ang cell genome ay naibalik, ang pinsala ay naitama, dahil sa pagkumpuni. Kapag nasira ang mga mekanismo ng pag-aayos, ang genetic homeostasis ay naaabala pareho sa cellular at organismal na antas.

Ang isang mahalagang mekanismo para sa pagpapanatili ng genetic homeostasis ay ang diploid na estado ng mga somatic cells sa eukaryotes. Ang mga diploid na selula ay mas matatag sa paggana, dahil ang pagkakaroon ng dalawang genetic na programa sa kanila ay nagpapataas ng pagiging maaasahan ng genotype. Ang pagpapapanatag ng kumplikadong sistema ng genotype ay ibinibigay ng mga phenomena ng polymerization at iba pang mga uri ng pakikipag-ugnayan ng gene. Ang mga regulatory gene na kumokontrol sa aktibidad ng mga operon ay may mahalagang papel sa proseso ng homeostasis.

Structural homeostasis- ito ang katatagan ng morphological na organisasyon sa lahat ng antas ng biological system. Maipapayo na iisa ang homeostasis ng isang cell, tissue, organ, system ng katawan. Tinitiyak ng homeostasis ng mga pinagbabatayan na istruktura ang morphological constancy ng mas matataas na istruktura at ang batayan ng kanilang mahahalagang aktibidad.

Ang cell, bilang isang komplikadong biological system, ay likas sa self-regulation. Ang pagtatatag ng homeostasis ng cellular na kapaligiran ay ibinibigay ng mga sistema ng lamad, na nauugnay sa mga proseso ng bioenergetic at regulasyon ng transportasyon ng mga sangkap sa loob at labas ng cell. Sa cell, ang mga proseso ng pagbabago at pagpapanumbalik ng mga organelles ay patuloy na nangyayari, ang mga cell mismo ay nawasak at naibalik. Ang pagpapanumbalik ng mga intracellular na istruktura, mga selula, mga tisyu, mga organo sa kurso ng buhay ng organismo ay nangyayari dahil sa physiological regeneration. Pagpapanumbalik ng mga istruktura pagkatapos ng pinsala - reparative regeneration.

Homeostasis ng likidong bahagi ng panloob na kapaligiran- ang patuloy na komposisyon ng dugo, lymph, tissue fluid, osmotic pressure, ang kabuuang konsentrasyon ng electrolytes at ang konsentrasyon ng mga indibidwal na ions, ang nilalaman ng mga nutrients sa dugo, atbp. Ang mga tagapagpahiwatig na ito, kahit na may mga makabuluhang pagbabago sa mga kondisyon sa kapaligiran, ay pinananatili sa isang tiyak na antas, salamat sa mga kumplikadong mekanismo.

Halimbawa, ang isa sa pinakamahalagang mga parameter ng physicochemical ng panloob na kapaligiran ng katawan ay ang balanse ng acid-base. Ang ratio ng hydrogen at hydroxide ions sa panloob na kapaligiran ay nakasalalay sa nilalaman sa mga likido ng katawan (dugo, lymph, tissue fluid) ng mga acid - mga donor ng proton at mga base ng buffer - mga tumatanggap ng proton. Karaniwan, ang aktibong reaksyon ng daluyan ay sinusuri ng H+ ion. Ang halaga ng pH (ang konsentrasyon ng mga hydrogen ions sa dugo) ay isa sa mga matatag na tagapagpahiwatig ng physiological at nag-iiba sa mga tao sa loob ng makitid na mga limitasyon - mula 7.32 hanggang 7.45. Ang aktibidad ng isang bilang ng mga enzyme, pagkamatagusin ng lamad, mga proseso ng synthesis ng protina, atbp ay higit na nakasalalay sa ratio ng hydrogen at hydroxyl ions.

Ang katawan ay may iba't ibang mga mekanismo na tinitiyak ang pagpapanatili ng balanse ng acid-base. Una, ito ang mga buffer system ng dugo at mga tisyu (carbonate, phosphate buffer, tissue protein). Ang Hemoglobin ay mayroon ding buffering properties, ito ay nagbubuklod ng carbon dioxide at pinipigilan ang akumulasyon nito sa dugo. Ang aktibidad ng mga bato ay nag-aambag din sa pagpapanatili ng isang normal na konsentrasyon ng mga hydrogen ions, dahil ang isang makabuluhang halaga ng acidic metabolites ay excreted sa ihi. Kung ang mga mekanismong ito ay hindi sapat, ang konsentrasyon ng carbon dioxide sa dugo ay tumataas, mayroong ilang pagbabago sa pH sa acid side. Sa kasong ito, ang respiratory center ay nasasabik, ang pulmonary ventilation ay pinahusay, na humahantong sa isang pagbawas sa nilalaman ng carbon dioxide at ang normalisasyon ng konsentrasyon ng mga hydrogen ions.

Ang sensitivity ng mga tisyu sa mga pagbabago sa panloob na kapaligiran ay iba. Kaya ang isang pagbabago sa pH na 0.1 sa isang direksyon o iba pa mula sa pamantayan ay humahantong sa mga makabuluhang kaguluhan sa aktibidad ng puso, at ang isang paglihis ng 0.3 ay nagbabanta sa buhay. Ang sistema ng nerbiyos ay partikular na sensitibo sa mababang antas ng oxygen. Para sa mga mammal, ang pagbabagu-bago sa konsentrasyon ng mga calcium ions na higit sa 30% ay mapanganib, atbp.

Immunological homeostasis- pagpapanatili ng katatagan ng panloob na kapaligiran ng katawan sa pamamagitan ng pagpapanatili ng antigenic na indibidwalidad ng indibidwal. Ang kaligtasan sa sakit ay nauunawaan bilang isang paraan ng pagprotekta sa katawan mula sa mga buhay na katawan at mga sangkap na may mga palatandaan ng genetically alien na impormasyon (Petrov, 1968).

Ang mga bakterya, virus, protozoa, helminth, protina, mga selula, kabilang ang mga binagong selula ng mismong organismo, ay nagdadala ng alien genetic na impormasyon. Ang lahat ng mga salik na ito ay mga antigen. Ang mga antigen ay mga sangkap na, kapag ipinasok sa katawan, ay may kakayahang magdulot ng paggawa ng mga antibodies o ibang anyo ng immune response. Ang mga antigen ay napaka-magkakaibang, kadalasan sila ay mga protina, ngunit ito rin ay malalaking molekula ng lipopolysaccharides, mga nucleic acid. Ang mga di-organikong compound (mga asin, acid), simpleng mga organikong compound (carbohydrates, amino acids) ay hindi maaaring maging mga antigen, dahil walang specificity. Ang Australian scientist na si F. Burnet (1961) ay bumalangkas ng posisyon na ang pangunahing kahalagahan ng immune system ay ang pagkilala sa "sariling" at "dayuhan", i.e. sa pagpapanatili ng katatagan ng panloob na kapaligiran - homeostasis.

Ang immune system ay may gitnang (red bone marrow, thymus gland) at peripheral (spleen, lymph nodes) na link. Ang proteksiyon na reaksyon ay isinasagawa ng mga lymphocyte na nabuo sa mga organ na ito. Ang Type B lymphocytes, kapag nakatagpo sila ng mga dayuhang antigens, ay naiba sa mga selula ng plasma na naglalabas ng mga partikular na protina, mga immunoglobulin (antibodies), sa dugo. Ang mga antibodies na ito, na kumokonekta sa antigen, ay neutralisahin ang mga ito. Ang reaksyong ito ay tinatawag na humoral immunity.

Ang mga T-type na lymphocyte ay nagbibigay ng cellular immunity sa pamamagitan ng pagsira sa mga dayuhang selula, tulad ng pagtanggi sa transplant, at mga mutated na selula ng kanilang sariling katawan. Ayon sa mga kalkulasyon na ibinigay ni F. Burnet (1971), sa bawat genetic na pagbabago ng paghahati ng mga selula ng tao, humigit-kumulang 10 - 6 na kusang mutasyon ang naipon sa loob ng isang araw, i.e. sa cellular at molekular na antas, ang mga prosesong nakakagambala sa homeostasis ay patuloy na nagaganap. Kinikilala at sinisira ng mga T-lymphocyte ang mutant cells ng kanilang sariling katawan, kaya tinitiyak ang paggana ng immune surveillance.

Kinokontrol ng immune system ang genetic constancy ng organismo. Ang sistemang ito, na binubuo ng mga organo na pinaghihiwalay ng anatomikal, ay kumakatawan sa isang functional na pagkakaisa. Ang pag-aari ng immune defense ay umabot sa pinakamataas na pag-unlad nito sa mga ibon at mammal.

regulasyon ng homeostasis isinasagawa ng mga sumusunod na organo at sistema (Larawan 91):

1) central nervous system;

2) neuroendocrine system, na kinabibilangan ng hypothalamus, pituitary gland, peripheral endocrine glands;

3) diffuse endocrine system (DES), na kinakatawan ng mga endocrine cells na matatagpuan sa halos lahat ng mga tisyu at organo (puso, baga, gastrointestinal tract, bato, atay, balat, atbp.). Ang karamihan ng mga cell ng DES (75%) ay puro sa epithelium ng digestive system.

Alam na ngayon na ang isang bilang ng mga hormone ay sabay-sabay na naroroon sa gitnang mga istruktura ng nerbiyos at mga endocrine na selula ng gastrointestinal tract. Kaya ang mga hormone na enkephalin at endorphins ay matatagpuan sa mga nerve cells at endocrine cells ng pancreas at tiyan. Ang Cholecystokinin ay natagpuan sa utak at duodenum. Ang ganitong mga katotohanan ay nagbigay ng mga batayan para sa paglikha ng isang hypothesis tungkol sa presensya sa katawan ng isang solong sistema ng mga selula ng impormasyon ng kemikal. Ang isang tampok ng regulasyon ng nerbiyos ay ang bilis ng pagsisimula ng tugon, at ang epekto nito ay nagpapakita mismo nang direkta sa lugar kung saan ang signal ay dumating kasama ang kaukulang nerve; maikli ang reaksyon.

Sa endocrine system, ang mga impluwensya ng regulasyon ay nauugnay sa pagkilos ng mga hormone na dala ng dugo sa buong katawan; ang epekto ng aksyon ay pangmatagalan at walang lokal na karakter.

Ang pag-iisa ng mga mekanismo ng nerbiyos at endocrine ng regulasyon ay nangyayari sa hypothalamus. Ang pangkalahatang neuroendocrine system ay nagbibigay-daan para sa mga kumplikadong homeostatic na reaksyon na nauugnay sa regulasyon ng mga visceral function ng katawan.

Ang hypothalamus ay mayroon ding glandular function, na gumagawa ng neurohormones. Ang mga neurohormone, na pumapasok sa anterior lobe ng pituitary gland na may dugo, ay kinokontrol ang pagpapalabas ng mga tropikal na hormone ng pituitary gland. Direktang kinokontrol ng mga tropikong hormone ang gawain ng mga glandula ng endocrine. Halimbawa, ang thyroid-stimulating hormone mula sa pituitary ay nagpapasigla sa thyroid gland sa pamamagitan ng pagtaas ng antas ng thyroid hormone sa dugo. Kapag ang konsentrasyon ng hormone ay tumaas sa itaas ng pamantayan para sa isang naibigay na organismo, ang thyroid-stimulating function ng pituitary gland ay inhibited at ang aktibidad ng thyroid gland ay humina. Kaya, upang mapanatili ang homeostasis, kinakailangan upang balansehin ang functional na aktibidad ng glandula na may konsentrasyon ng hormone sa nagpapalipat-lipat na dugo.

Ipinapakita ng halimbawang ito ang pangkalahatang prinsipyo ng mga reaksiyong homeostatic: paglihis mula sa paunang antas --- signal --- pag-activate ng mga mekanismo ng regulasyon sa prinsipyo ng feedback --- pagwawasto ng pagbabago (normalisasyon).

Ang ilang mga endocrine gland ay hindi direktang umaasa sa pituitary gland. Ito ang mga pancreatic islet na gumagawa ng insulin at glucagon, adrenal medulla, pineal gland, thymus, at parathyroid glands.

Ang thymus ay sumasakop sa isang espesyal na posisyon sa endocrine system. Gumagawa ito ng mga sangkap na tulad ng hormone na nagpapasigla sa pagbuo ng T-lymphocytes, at ang isang relasyon ay itinatag sa pagitan ng immune at endocrine na mekanismo.

Ang kakayahang mapanatili ang homeostasis ay isa sa mga pinakamahalagang katangian ng isang buhay na sistema na nasa isang estado ng dinamikong ekwilibriyo na may mga kondisyon sa kapaligiran. Ang kakayahang mapanatili ang homeostasis ay hindi pareho sa iba't ibang mga species, ito ay mataas sa mas mataas na mga hayop at tao, na may kumplikadong nervous, endocrine at immune na mga mekanismo ng regulasyon.

Sa ontogeny, ang bawat yugto ng edad ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga kakaibang metabolismo, enerhiya at mga mekanismo ng homeostasis. Sa katawan ng bata, ang mga proseso ng asimilasyon ay nananaig sa dissimilation, na nagiging sanhi ng paglaki, pagtaas ng timbang ng katawan, ang mga mekanismo ng homeostasis ay hindi pa sapat na mature, na nag-iiwan ng imprint sa kurso ng parehong physiological at pathological na proseso.

Sa edad, mayroong isang pagpapabuti sa mga proseso ng metabolic, mga mekanismo ng regulasyon. Sa pagtanda, ang mga proseso ng asimilasyon at dissimilation, ang sistema ng normalisasyon ng homeostasis ay nagbibigay ng kabayaran. Sa pagtanda, ang intensity ng mga proseso ng metabolic ay bumababa, ang pagiging maaasahan ng mga mekanismo ng regulasyon ay humina, ang pag-andar ng isang bilang ng mga organo ay kumukupas, at sa parehong oras ay nabuo ang mga bagong tiyak na mekanismo na sumusuporta sa pagpapanatili ng kamag-anak na homeostasis. Ito ay ipinahayag, sa partikular, sa isang pagtaas sa sensitivity ng mga tisyu sa pagkilos ng mga hormone, kasama ang isang pagpapahina ng mga impluwensya ng nerbiyos. Sa panahong ito, ang mga tampok na adaptive ay humina, samakatuwid, ang pagtaas ng pag-load at mga nakababahalang kondisyon ay madaling makagambala sa mga mekanismo ng homeostatic at kadalasang nagiging sanhi ng mga kondisyon ng pathological.

Ang kaalaman sa mga pattern na ito ay kinakailangan para sa isang doktor sa hinaharap, dahil ang sakit ay bunga ng isang paglabag sa mga mekanismo at paraan ng pagpapanumbalik ng homeostasis sa mga tao.

Homeostasis - pagpapanatili ng panloob na kapaligiran ng katawan

Ang mundo sa paligid natin ay patuloy na nagbabago. Pinipilit tayo ng hangin ng taglamig na magsuot ng maiinit na damit at guwantes, habang hinihikayat tayo ng central heating na hubarin ang mga ito. Binabawasan ng araw ng tag-araw ang pangangailangan para sa pagpapanatili ng init, kahit hanggang sa ang mahusay na air conditioning ay kabaligtaran. Gayunpaman, anuman ang temperatura sa paligid, ang indibidwal na temperatura ng katawan ng malulusog na taong kilala mo ay malamang na hindi mag-iba nang higit sa isang ikasampu ng isang degree. Sa mga tao at iba pang mga hayop na may mainit na dugo, ang temperatura ng mga panloob na rehiyon ng katawan ay pinananatili sa isang pare-parehong antas sa isang lugar sa paligid ng 37 ° C, bagaman maaari itong tumaas at bumaba nang medyo may kaugnayan sa pang-araw-araw na ritmo.

Iba iba ang kinakain ng karamihan. Mas gusto ng ilan ang masarap na almusal, magaang tanghalian at masaganang tanghalian na may kasamang obligatoryong dessert. Ang iba ay hindi kumakain halos buong araw, ngunit sa tanghali ay gusto nilang magkaroon ng masarap na meryenda at kaunting idlip. Ang ilan ay ginagawa lamang ang kanilang ngumunguya, ang iba naman ay tila walang pakialam sa pagkain. Gayunpaman, kung susukatin mo ang nilalaman ng asukal sa dugo ng mga mag-aaral sa iyong klase, ang lahat ay magiging malapit sa 0.001 g (1 mg) bawat mililitro ng dugo, sa kabila ng malaking pagkakaiba sa diyeta at pamamahagi ng mga pagkain.

Ang tumpak na regulasyon ng temperatura ng katawan at glucose ng dugo ay dalawang halimbawa lamang ng pinakamahalagang pag-andar sa ilalim ng kontrol ng nervous system. Ang komposisyon ng mga likido na pumapalibot sa lahat ng ating mga selula ay patuloy na kinokontrol, na nagbibigay-daan para sa kamangha-manghang pagiging matatag nito.

Ang pagpapanatili ng isang palaging panloob na kapaligiran ay tinatawag homeostasis (homeo - pareho, katulad; stasis - katatagan, balanse). Ang pangunahing pananagutan para sa homeostatic regulation ay pinapasan ng mga autonomic (autonomous) at bituka na mga seksyon ng peripheral nervous system, pati na rin ang central nervous system, na nagbibigay ng mga order sa katawan sa pamamagitan ng pituitary gland at iba pang mga endocrine organ. Sa pagtutulungan, ang mga sistemang ito ay nag-uugnay sa mga pangangailangan ng katawan sa mga kondisyon sa kapaligiran. (Kung pamilyar sa iyo ang pahayag na ito, tandaan na eksaktong parehong salita ang ginamit namin upang ilarawan ang pangunahing pag-andar ng utak.)

Ang Pranses na physiologist na si Claude Bernard, na nabuhay noong ika-19 na siglo at lubos na nakatuon ang kanyang sarili sa pag-aaral ng mga proseso ng panunaw at regulasyon ng daloy ng dugo, ay itinuturing na mga likido sa katawan bilang isang "panloob na kapaligiran" ( milieu interne). Sa iba't ibang mga organismo, ang konsentrasyon ng ilang mga asin at ang normal na temperatura ay maaaring medyo naiiba, ngunit sa loob ng isang species, ang panloob na kapaligiran ng mga indibidwal ay tumutugma sa mga pamantayan na katangian ng species na ito. Tanging ang panandalian at hindi masyadong malaking paglihis mula sa mga pamantayang ito ang pinapayagan, kung hindi, ang organismo ay hindi maaaring manatiling malusog at makatutulong sa kaligtasan ng mga species. Si Walter B. Cannon, ang pangunahing Amerikanong physiologist sa kalagitnaan ng siglong ito, ay nagpalawak ng konsepto ni Bernard tungkol sa panloob na kapaligiran. Naniniwala siya na ang kalayaan ng indibidwal mula sa patuloy na pagbabago sa mga panlabas na kondisyon ay sinisiguro ng trabaho mga mekanismo ng homeostatic na nagpapanatili ng katatagan ng panloob na kapaligiran.

Ang kakayahan ng isang organismo na makayanan ang mga hinihingi ng kapaligiran nito ay malaki ang pagkakaiba-iba sa bawat species. Ang isang tao na gumagamit ng mga kumplikadong uri ng pag-uugali bilang karagdagan sa mga panloob na mekanismo ng homeostasis, tila, ay may pinakamalaking kalayaan mula sa mga panlabas na kondisyon. Gayunpaman, maraming mga hayop ang nahihigitan ito sa ilang partikular na mga kakayahan sa species. Halimbawa, ang mga polar bear ay mas lumalaban sa lamig; ang ilang mga species ng mga spider at butiki na naninirahan sa mga disyerto ay mas mahusay na tiisin ang init; ang mga kamelyo ay maaaring maging mas matagal nang walang tubig. Sa kabanatang ito, isasaalang-alang natin ang ilang mga istruktura na nagpapahintulot sa atin na magkaroon ng ilang antas ng kalayaan mula sa nagbabagong pisikal na mga kondisyon ng panlabas na mundo. Susuriin din natin ang mga mekanismo ng regulasyon na nagpapanatili ng katatagan ng ating panloob na kapaligiran.

Ang mga astronaut ay nagsusuot ng mga espesyal na suit (mga suit) na nagpapahintulot sa kanila na mapanatili ang normal na temperatura ng katawan, sapat na pag-igting ng oxygen sa dugo at presyon ng dugo kapag nagtatrabaho sa isang kapaligiran na malapit sa vacuum. Ang mga espesyal na sensor na nakapaloob sa mga suit na ito ay nagtatala ng konsentrasyon ng oxygen, temperatura ng katawan, at mga indicator ng tibok ng puso at iniuulat ang mga data na ito sa mga computer ng spacecraft, na, naman, sa mga computer na kontrol sa lupa. Ang mga computer ng isang kinokontrol na spacecraft ay maaaring makayanan ang halos alinman sa mga predictable na sitwasyon tungkol sa mga pangangailangan ng organismo. Kung may anumang hindi inaasahang problema na lumitaw, ang mga computer na matatagpuan sa Earth ay konektado upang malutas ito, na direktang nagpapadala ng mga bagong command sa mga instrumento ng suit.
Sa katawan, ang pagpaparehistro ng sensory data at lokal na kontrol ay isinasagawa ng autonomic nervous system na may pakikilahok ng endocrine system, na ipinapalagay ang pag-andar ng pangkalahatang koordinasyon.

autonomic nervous system

Ang ilang mga pangkalahatang prinsipyo ng organisasyon ng mga sensory at motor system ay magiging lubhang kapaki-pakinabang sa amin sa pag-aaral ng mga sistema ng panloob na regulasyon. Lahat tatlong dibisyon autonomic (autonomous) nervous system ay may " pandama"at" motor"Mga bahagi. Habang ang dating rehistro ay mga tagapagpahiwatig ng panloob na kapaligiran, ang huli ay nagpapahusay o humahadlang sa aktibidad ng mga istrukturang iyon na nagsasagawa ng proseso ng regulasyon mismo.

Ang mga intramuscular receptor, kasama ang mga receptor na matatagpuan sa mga tendon at ilang iba pang mga lugar, ay tumutugon sa presyon at kahabaan. Magkasama, bumubuo sila ng isang espesyal na uri ng internal sensory system na tumutulong sa pagkontrol sa ating mga paggalaw.
Ang mga receptor na kasangkot sa homeostasis ay kumikilos sa ibang paraan: nararamdaman nila ang mga pagbabago sa kimika ng dugo o pagbabagu-bago ng presyon sa vascular system at sa mga guwang na panloob na organo tulad ng digestive tract at pantog. Ang mga sensory system na ito, na nangongolekta ng impormasyon tungkol sa panloob na kapaligiran, ay halos kapareho sa kanilang organisasyon sa mga system na tumatanggap ng mga signal mula sa ibabaw ng katawan. Ang kanilang mga receptor neuron ay bumubuo sa una synaptic switch sa loob ng spinal cord. Sa kahabaan ng mga motor pathway ng autonomic system pumunta mga utos sa mga katawan na direktang kumokontrol sa panloob na kapaligiran. Ang mga landas na ito ay nagsisimula sa espesyal autonomic preganglionic neuron gulugod. Ang ganitong organisasyon ay medyo nakapagpapaalaala sa organisasyon ng antas ng gulugod ng sistema ng motor.

Ang pokus ng kabanatang ito ay ang mga bahagi ng motor ng autonomic system na nagpapapasok sa mga kalamnan ng puso, mga daluyan ng dugo, at mga bituka, na nagiging sanhi ng pagkontrata o pagrerelaks ng mga ito. Ang parehong mga hibla ay nagpapapasok din sa mga glandula, na nagiging sanhi ng proseso ng pagtatago.

autonomic nervous system ay binubuo ng dalawang malalaking seksyon nakikiramay at parasympathetic. Ang parehong mga dibisyon ay may isang tampok na istruktura na hindi pa natin nakatagpo noon: ang mga neuron na kumokontrol sa mga kalamnan ng mga panloob na organo at mga glandula ay nasa labas ng central nervous system, na bumubuo ng maliliit na naka-encapsulated na kumpol ng mga selula na tinatawag ganglia. Kaya, sa autonomic nervous system mayroong isang karagdagang link sa pagitan ng spinal cord at ang terminal working organ (effector).

Autonomic neurons ng spinal cord pagsamahin ang pandama na impormasyon mula sa mga panloob na organo at iba pang mapagkukunan. Sa batayan na ito, pagkatapos ay kinokontrol nila ang aktibidad mga autonomic ganglion neuron. Ang mga koneksyon sa pagitan ng ganglia at ng spinal cord ay tinatawag preganglionic fibers . Ang neurotransmitter na ginagamit upang magpadala ng mga impulses mula sa spinal cord patungo sa mga ganglion neuron sa parehong sympathetic at parasympathetic na mga rehiyon ay halos palaging acetylcholine, ang parehong neurotransmitter kung saan direktang kinokontrol ng mga motor neuron ng spinal cord ang mga skeletal muscles. Tulad ng sa mga fibers na nagpapapasok sa mga kalamnan ng kalansay, ang pagkilos ng acetylcholine ay maaaring mapahusay sa pagkakaroon ng nikotina at hinarangan ng curare. Pupunta ang mga Axon mula sa mga autonomic ganglion neuron, o postganglionic fibers , pagkatapos ay pumunta sa mga target na organo, na bumubuo ng maraming mga sanga doon.

Ang mga sympathetic at parasympathetic na dibisyon ng autonomic nervous system ay iba
1) ayon sa mga antas kung saan ang mga preganglionic fibers ay lumabas sa spinal cord;
2) sa pamamagitan ng kalapitan ng lokasyon ng ganglia sa mga target na organo;
3) sa pamamagitan ng neurotransmitter na ginagamit ng mga postganglionic neuron upang i-regulate ang mga function ng mga target na organ na ito.
Isasaalang-alang natin ngayon ang mga tampok na ito.

Sympathetic nervous system

Sa sympathetic system, preganglionic lumalabas ang mga hibla mula sa thoracic at lumbar spinal cord. Ang ganglia nito ay matatagpuan malapit sa spinal cord, at ang napakahabang postganglionic fibers ay tumatakbo mula sa kanila patungo sa mga target na organo (tingnan ang Fig. 63). Ang pangunahing tagapamagitan ng mga sympathetic nerve ay norepinephrine, isa sa mga catecholamines, na nagsisilbi rin bilang isang tagapamagitan sa central nervous system.

kanin. 63. Ang mga nagkakasundo at parasympathetic na mga dibisyon ng autonomic nervous system, ang mga organo na kanilang innervate, at ang kanilang epekto sa bawat organ.

Upang maunawaan kung aling mga organo ang apektado ng nagkakasundo na sistema ng nerbiyos, pinakamadaling isipin kung ano ang mangyayari sa isang nasasabik na hayop, na handa para sa isang labanan o pagtugon sa paglipad.
Ang mga mag-aaral ay lumawak upang ipasok ang higit na liwanag; ang dalas ng mga contraction ng puso ay tumataas, at ang bawat contraction ay nagiging mas malakas, na humahantong sa isang pagtaas sa pangkalahatang daloy ng dugo. Ang dugo ay umaagos mula sa balat at mga panloob na organo patungo sa mga kalamnan at utak. Ang motility ng gastrointestinal system ay humihina, ang mga proseso ng panunaw ay bumagal. Ang mga kalamnan sa kahabaan ng mga daanan ng hangin na humahantong sa mga baga ay nakakarelaks, na nagbibigay-daan para sa mas mabilis na paghinga at pagtaas ng palitan ng gas. Ang mga selula ng atay at adipose tissue ay nagbibigay ng mas maraming glucose at fatty acid sa dugo - mataas na enerhiya na gasolina, at ang pancreas ay inutusang gumawa ng mas kaunting insulin. Ito ay nagpapahintulot sa utak na makatanggap ng mas malaking proporsyon ng glucose na nagpapalipat-lipat sa daloy ng dugo, dahil hindi tulad ng ibang mga organo, ang utak ay hindi nangangailangan ng insulin upang magamit ang asukal sa dugo. Ang tagapamagitan ng sympathetic nervous system, na nagsasagawa ng lahat ng mga pagbabagong ito, ay norepinephrine.

Mayroong karagdagang sistema na may mas pangkalahatang epekto upang mas matiyak ang lahat ng mga pagbabagong ito. Nakaupo sila sa tuktok ng mga bato tulad ng dalawang maliliit na takip, adrenal glands . Sa kanilang panloob na bahagi - ang medulla - may mga espesyal na selula na innervated ng preganglionic sympathetic fibers. Ang mga cell na ito sa proseso ng embryonic development ay nabuo mula sa parehong neural crest cells kung saan nabuo ang sympathetic ganglia. Kaya, ang medulla ay isang bahagi ng sympathetic nervous system. Kapag na-activate ng preganglionic fibers, ang mga medulla cell ay naglalabas ng kanilang sariling mga catecholamines (norepinephrine at epinephrine) nang direkta sa dugo para ihatid sa mga target na organo (Fig. 64). Mga tagapamagitan ng nagpapalipat-lipat na hormone - nagsisilbing halimbawa kung paano isinasagawa ang regulasyon ng mga endocrine organ (tingnan ang p. 89).

parasympathetic nervous system

Sa parasympathetic preganglionic fibers pumunta ka mula sa tangkay ng utak("cranial component") at mula sa mas mababang, sacral na mga segment ng spinal cord(tingnan ang Fig. 63 sa itaas). Bumubuo sila, sa partikular, isang napakahalagang nerve trunk na tinatawag vagus nerve , na ang maraming sanga ay nagsasagawa ng lahat ng parasympathetic innervation ng puso, baga at bituka. (Ang vagus nerve ay nagpapadala din ng pandama na impormasyon mula sa mga organo pabalik sa central nervous system.) Preganglionic parasympathetic axons napakatagal, kasi ganglia ay karaniwang matatagpuan malapit o sa loob ng mga tissue na kanilang innervate.

Sa mga dulo ng mga hibla ng parasympathetic system, ginagamit ang isang neurotransmitter acetylcholine. Ang tugon ng kani-kanilang mga target na cell sa acetylcholine ay hindi sensitibo sa pagkilos ng nikotina o curare. Sa halip, ang mga acetylcholine receptor ay isinaaktibo ng muscarine at hinarangan ng atropine.

Ang pamamayani ng aktibidad ng parasympathetic ay lumilikha ng mga kondisyon para sa " pahinga at paggaling" organismo. Sa sukdulan nito, ang pangkalahatang pattern ng parasympathetic activation ay nakapagpapaalaala sa resting state na nanggagaling pagkatapos ng masaganang pagkain. Ang pagtaas ng daloy ng dugo sa digestive tract ay nagpapabilis sa paggalaw ng pagkain sa pamamagitan ng mga bituka at pinahuhusay ang pagtatago ng mga digestive enzymes. Ang dalas at lakas ng mga contraction ng puso ay bumababa, ang mga mag-aaral ay humihigpit, ang lumen ng mga daanan ng hangin ay bumababa, at ang pagbuo ng uhog sa kanila ay tumataas. Ang pantog ay nagkontrata. Kung pinagsama-sama, ibinabalik ng mga pagbabagong ito ang katawan sa mapayapang kalagayang iyon na nauna sa tugon ng "labanan o paglipad". (Ang lahat ng ito ay inilalarawan sa Figure 63; tingnan din ang Kabanata 6.)

Mga paghahambing na katangian ng mga kagawaran ng autonomic nervous system

Ang sympathetic system, na may napakahabang postganglionic fibers nito, ay ibang-iba sa parasympathetic system, kung saan, sa kabaligtaran, ang preganglionic fibers ay mas mahaba at ang ganglia ay matatagpuan malapit o sa loob ng mga target na organo. Maraming mga panloob na organo, tulad ng mga baga, puso, mga glandula ng salivary, pantog, gonad, ang tumatanggap ng innervation mula sa parehong bahagi ng autonomic system (sinasabing mayroon silang " dobleng innervation"). Ang ibang mga tisyu at organo, tulad ng mga arterya ng kalamnan, ay tumatanggap lamang ng nagkakasundo na innervation. Sa kabuuan, masasabi na dalawang departamento ang gumagana nang salit-salit: depende sa aktibidad ng organismo at sa mga utos ng mas mataas na mga vegetative center, ang isa o ang isa pa sa kanila ay nangingibabaw.

Ang katangiang ito, gayunpaman, ay hindi ganap na tama. Ang parehong mga sistema ay patuloy na nasa isang estado ng iba't ibang antas ng aktibidad.. Ang katotohanan na ang mga target na organo tulad ng puso o ang iris ay maaaring tumugon sa mga impulses mula sa parehong mga lugar ay sumasalamin lamang sa kanilang pantulong na papel. Halimbawa, kapag galit na galit ka, tumataas ang presyon ng iyong dugo, na nagpapasigla sa kaukulang mga receptor na matatagpuan sa mga carotid arteries. Ang mga signal na ito ay natatanggap ng integrating center ng cardiovascular system, na matatagpuan sa ibabang bahagi ng brainstem at kilala bilang nuclei ng solitary tract. Ang paggulo ng sentro na ito ay nagpapagana ng preganglionic parasympathetic fibers ng vagus nerve, na humahantong sa pagbaba sa dalas at lakas ng mga contraction ng puso. Kasabay nito, sa ilalim ng impluwensya ng parehong coordinating vascular center, ang nakikiramay na aktibidad ay pinipigilan, na humahadlang sa pagtaas ng presyon ng dugo.

Gaano kahalaga ang paggana ng bawat departamento para sa mga adaptive na reaksyon? Nakakagulat, hindi lamang mga hayop, kundi pati na rin ang mga tao magtiis ng halos kumpletong pagsara ng sympathetic nervous system na walang nakikitang masamang epekto. Inirerekomenda ang pagsasara na ito para sa ilang uri ng patuloy na hypertension.

At dito hindi napakadaling gawin kung wala ang parasympathetic nervous system. Ang mga taong sumailalim sa naturang operasyon at natagpuan ang kanilang mga sarili sa labas ng mga kondisyong pang-proteksiyon ng isang ospital o laboratoryo ay napakahinang umaangkop sa kapaligiran. Hindi nila makontrol ang temperatura ng katawan kapag nalantad sa init o lamig; sa pagkawala ng dugo, ang kanilang regulasyon sa presyon ng dugo ay nabalisa, at sa anumang matinding pagkarga ng kalamnan, mabilis na nagkakaroon ng pagkapagod.

Nagkakalat ng bituka nervous system

Ang mga kamakailang pag-aaral ay nagsiwalat ng pagkakaroon ikatlong mahalagang dibisyon ng autonomic nervous system - nagkakalat ng bituka nervous system . Ang departamentong ito ay responsable para sa innervation at koordinasyon ng mga digestive organ. Ang gawain nito ay independiyente sa mga sympathetic at parasympathetic system, ngunit maaaring baguhin sa ilalim ng kanilang impluwensya. Ito ay isang karagdagang link na nag-uugnay sa autonomic postganglionic nerves sa mga glandula at kalamnan ng gastrointestinal tract.

Ang ganglia ng sistemang ito ay nagpapaloob sa mga dingding ng mga bituka. Ang mga axon mula sa mga selula ng ganglia na ito ay nagdudulot ng mga contraction ng annular at longitudinal na mga kalamnan, na nagtutulak ng pagkain sa gastrointestinal tract, isang prosesong tinatawag na peristalsis. Kaya, tinutukoy ng mga ganglia na ito ang mga tampok ng mga lokal na paggalaw ng peristaltic. Kapag ang masa ng pagkain ay nasa loob ng bituka, bahagyang iniuunat nito ang mga dingding nito, na nagiging sanhi ng pagpapaliit ng lugar na matatagpuan bahagyang mas mataas sa kahabaan ng kurso ng bituka, at pagpapahinga ng lugar na matatagpuan nang bahagya sa ibaba. Bilang isang resulta, ang masa ng pagkain ay itinulak pa. Gayunpaman, sa ilalim ng impluwensya ng parasympathetic o sympathetic nerves, ang aktibidad ng bituka ganglia ay maaaring magbago. Ang pag-activate ng parasympathetic system ay nagpapahusay ng peristalsis, at ang pag-activate ng sympathetic system ay nagpapahina nito.

Ang acetylcholine ay nagsisilbing isang tagapamagitan na nagpapasigla sa makinis na mga kalamnan ng bituka. Gayunpaman, ang mga nagbabawal na signal na humahantong sa pagpapahinga ay lumilitaw na ipinadala ng iba't ibang mga sangkap, kung saan iilan lamang ang napag-aralan. Sa mga gut neurotransmitters, mayroong hindi bababa sa tatlo na kumikilos din sa central nervous system: somatostatin (tingnan sa ibaba), endorphins, at substance P (tingnan ang Kabanata 6).

Central regulasyon ng mga function ng autonomic nervous system

Ang gitnang sistema ng nerbiyos ay nagsasanay ng kontrol sa autonomic system sa isang mas maliit na lawak kaysa sa sensory o skeletal motor system. Ang mga bahagi ng utak na pinaka nauugnay sa mga autonomic function ay hypothalamus at brain stem, lalo na ang bahagi nito na matatagpuan mismo sa itaas ng spinal cord - ang medulla oblongata. Ito ay mula sa mga lugar na ito na ang pangunahing mga landas ay napupunta sa nagkakasundo at parasympathetic na preganglionic autonomic neuron sa antas ng gulugod.

Hypothalamus. Ang hypothalamus ay isa sa mga lugar ng utak, ang pangkalahatang istraktura at organisasyon na kung saan ay higit pa o hindi gaanong katulad sa mga kinatawan ng iba't ibang klase ng mga vertebrates.

Sa pangkalahatan, ito ay itinuturing na hypothalamus ay ang pokus ng visceral integrative function. Ang mga signal mula sa mga neuronal system ng hypothalamus ay direktang pumapasok sa mga network na nagpapasigla sa mga preganglionic na seksyon ng mga autonomic nerve pathways. Bilang karagdagan, ang rehiyong ito ng utak ay nagsasagawa ng direktang kontrol sa buong endocrine system sa pamamagitan ng mga partikular na neuron na kumokontrol sa pagtatago ng mga hormone mula sa anterior pituitary gland, at ang mga axon ng iba pang mga hypothalamic neuron ay nagtatapos sa posterior pituitary gland. Dito, ang mga pagtatapos na ito ay nagtatago ng mga tagapamagitan na umiikot sa dugo bilang mga hormone: 1) vasopressin, na nagpapataas ng presyon ng dugo sa mga emergency na kaso, kapag may pagkawala ng likido o dugo; binabawasan din nito ang paglabas ng tubig sa ihi (kaya naman ang vasopressin ay tinatawag ding antidiuretic hormone); 2) oxytocin, pinasisigla ang pag-urong ng matris sa huling yugto ng panganganak.

kanin. 65. Hypothalamus at pituitary gland. Ipinapakita ng eskematiko ang mga pangunahing functional na lugar ng hypothalamus.

Bagama't sa mga kumpol ng hypothalamic neuron mayroong ilang malinaw na demarcated nuclei, karamihan sa hypothalamus ay isang koleksyon ng mga zone na may malabong mga hangganan (Fig. 65). Gayunpaman, may mga medyo binibigkas na nuclei sa tatlong mga zone. Isasaalang-alang natin ngayon ang mga pag-andar ng mga istrukturang ito.

1. Periventricular zone direktang katabi ng ikatlong cerebral ventricle, na dumadaan sa gitna ng hypothalamus. Ang mga cell na naglinya sa ventricle ay naghahatid ng impormasyon sa mga neuron sa periventricular zone tungkol sa mahahalagang panloob na parameter na maaaring kailangang i-regulate, tulad ng temperatura, konsentrasyon ng asin, at mga antas ng mga hormone na itinago ng thyroid, adrenals, o gonads, gaya ng itinuro ng pituitary gland. .

2. Medial zone naglalaman ng karamihan sa mga landas kung saan ang hypothalamus ay nagsasanay ng endocrine control sa pamamagitan ng pituitary gland. Masasabing humigit-kumulang na ang mga selula ng periventricular zone ay kumokontrol sa aktwal na pagpapatupad ng mga utos na ibinigay sa pituitary gland ng mga selula ng medial zone.

3. Sa pamamagitan ng mga cell ng lateral zone kontrol sa hypothalamus mula sa mas mataas na pagkakataon ng cerebral cortex at limbic system. Tumatanggap din ito ng pandama na impormasyon mula sa mga sentro ng medulla oblongata, na nag-uugnay sa aktibidad ng respiratory at cardiovascular. Ang lateral zone ay kung saan ang mas mataas na mga sentro ng utak ay maaaring gumawa ng mga pagsasaayos sa mga reaksyon ng hypothalamus sa mga pagbabago sa panloob na kapaligiran. Sa cortex, halimbawa, paghahambing ng impormasyon na nagmumula sa dalawang mapagkukunan - panloob at panlabas na kapaligiran. Kung, sabihin nating, ang cortex ay nagpasya na ang oras at mga pangyayari ay hindi angkop para sa pagkain, ang mga sensory na ulat ng mababang asukal sa dugo at walang laman na tiyan ay isasaisantabi hanggang sa isang mas kanais-nais na sandali. Ang hindi pagpansin sa hypothalamus ng limbic system ay mas malamang. Sa halip, ang sistemang ito ay maaaring magdagdag ng emosyonal at motivational na pangkulay sa interpretasyon ng mga panlabas na pandama na pahiwatig, o paghambingin ang mga persepsyon ng kapaligiran batay sa mga pahiwatig na ito na may katulad na mga sitwasyon sa nakaraan.

Kasama ang mga bahagi ng cortical at limbic, ang hypothalamus ay nagsasagawa rin ng maraming nakagawiang pagsasama-sama ng mga aksyon, at sa mas matagal na panahon kaysa sa panahon ng pagpapatupad ng mga panandaliang pagpapaandar ng regulasyon. Ang hypothalamus ay "alam" nang maaga kung ano ang kailangan ng katawan sa isang normal na pang-araw-araw na ritmo ng buhay. Siya, halimbawa, ay dinadala ang endocrine system sa ganap na kahandaan para sa pagkilos sa sandaling magising tayo. Sinusubaybayan din nito ang hormonal na aktibidad ng mga ovary sa buong cycle ng panregla; gumagawa ng mga hakbang upang ihanda ang matris para sa pagdating ng isang fertilized na itlog. Sa mga migratory bird at hibernating mammals, ang hypothalamus, na may kakayahang matukoy ang haba ng mga oras ng liwanag ng araw, ay nag-uugnay sa buhay ng organismo sa mga cycle na tumatagal ng ilang buwan. (Ang mga aspetong ito ng sentralisadong regulasyon ng mga panloob na tungkulin ay tatalakayin sa Kabanata 5 at 6.)

Medulla(thalamus at hypothalamus)

Ang hypothalamus ay bumubuo ng mas mababa sa 5% ng buong masa ng utak. Gayunpaman, ang maliit na halaga ng tissue na ito ay naglalaman ng mga sentro na sumusuporta sa lahat ng mga pag-andar ng katawan, maliban sa mga kusang paggalaw ng paghinga, ang regulasyon ng presyon ng dugo at ritmo ng puso. Ang mga huling function na ito ay nakasalalay sa medulla oblongata (tingnan ang Fig. 66). Sa mga traumatikong pinsala sa utak, ang tinatawag na "brain death" ay nangyayari kapag ang lahat ng mga palatandaan ng electrical activity ng cortex ay nawala at ang kontrol mula sa hypothalamus at medulla oblongata ay nawala, bagaman ang artipisyal na paghinga ay maaari pa ring mapanatili ang sapat na saturation ng sirkulasyon ng dugo na may oxygen.

pagpapatuloy
- -