Kaj je homeostaza v definiciji biologije. Mehanizmi regulacije fizioloških funkcij

Koncept je uvedel ameriški psiholog W.B. Cannon v zvezi s kakršnimi koli procesi, ki spremenijo prvotno stanje ali vrsto stanj, sprožijo nove procese, katerih cilj je obnovitev prvotnih pogojev. Mehanski homeostat je termostat. Izraz se uporablja v fiziološki psihologiji za opis številnih zapletenih mehanizmov, ki delujejo v avtonomnem živčnem sistemu za uravnavanje dejavnikov, kot so telesna temperatura, biokemična sestava, krvni tlak, ravnovesje vode, metabolizem itd. na primer, sprememba telesne temperature sproži različne procese, kot so drgetanje, povečana presnova, povečanje ali vzdrževanje toplote, dokler ni dosežena normalna temperatura. Primeri psiholoških teorij homeostatske narave so teorija ravnotežja (Heider, 1983), teorija skladnosti (Osgood, Tannenbaum, 1955), teorija kognitivne disonance (Festinger, 1957), teorija simetrije (Newcomb, 1953). ) itd. Kot alternativa homeostatskemu pristopu je predlagan heterostatični pristop, ki predpostavlja temeljno možnost obstoja ravnotežnih stanj znotraj ene same celote (glej heterostaza).

HOMEOSTAZA

Homeostasis) - ohranjanje ravnovesja med nasprotujočimi si mehanizmi ali sistemi; osnovno načelo fiziologije, ki naj bi ga imeli tudi za osnovni zakon duševnega vedenja.

HOMEOSTAZA

homeostaza) Težnja organizmov, da ohranijo svoje stalno stanje. Po Cannonu (1932), začetniku izraza: "Organizmi, sestavljeni iz snovi, za katero je značilna najvišja stopnja nestalnosti in nestabilnosti, so nekako obvladali metode vzdrževanja konstantnosti in ohranjanja stabilnosti v pogojih, ki bi jih razumno morali obravnavati kot absolutno uničujoče. " Freudov PRINCIP UŽITKA – NEUGODA in Fechnerjev PRINCIP KONSTANCE, ki ju je uporabljal, običajno obravnavamo kot psihološka koncepta, podobna fiziološkemu konceptu homeostaze, tj. prevzamejo programirano težnjo po vzdrževanju psihološke NAPETosti na konstantni, optimalni ravni, podobno telesni težnji po vzdrževanju stalne kemije krvi, temperature itd.

HOMEOSTAZA

gibljivo ravnotežno stanje določenega sistema, ki se vzdržuje z njegovim nasprotovanjem zunanjim in notranjim dejavnikom, ki motijo ​​​​ravnotežje. Ohranjanje konstantnosti različnih fizioloških parametrov telesa. Koncept homeostaze je bil prvotno razvit v fiziologiji za razlago konstantnosti notranjega okolja telesa in stabilnosti njegovih osnovnih fizioloških funkcij. To idejo je razvil ameriški fiziolog W. Cannon v nauku o modrosti telesa kot odprtega sistema, ki nenehno ohranja stabilnost. Ko prejme signale o spremembah, ki ogrožajo sistem, telo vklopi naprave, ki nadaljujejo z delovanjem, dokler se ne vrne v ravnotežno stanje, na prejšnje vrednosti parametrov. Načelo homeostaze se je iz fiziologije preselilo v kibernetiko in druge vede, vključno s psihologijo, in dobilo bolj splošen pomen kot načelo sistemskega pristopa in samoregulacije na podlagi povratnih informacij. Ideja, da vsak sistem stremi k ohranjanju stabilnosti, se je prenesla na interakcijo organizma z okoljem. Ta prenos je značilen zlasti za:

1) za neobiheviorizem, ki verjame, da se nova motorična reakcija utrdi zaradi osvoboditve telesa od potrebe, ki je motila njegovo homeostazo;

2) za koncept J. Piageta, ki meni, da duševni razvoj poteka v procesu uravnovešanja organizma z okoljem;

3) za teorijo polja K. Lewina, po kateri se motivacija pojavi v neravnovesnem "sistemu napetosti";

4) za gestalt psihologijo, ki ugotavlja, da ko je ravnotežje neke komponente duševnega sistema porušeno, si le-to prizadeva vzpostaviti. Vendar načelo homeostaze, medtem ko pojasnjuje pojav samoregulacije, ne more razkriti vira sprememb v psihi in njeni dejavnosti.

HOMEOSTAZA

grški homeios - podoben, podoben, statis - stoječ, nepremičen). Mobilno, a stabilno ravnovesje katerega koli sistema (biološkega, duševnega) zaradi njegove odpornosti na notranje in zunanje dejavnike, ki porušijo to ravnovesje (glej Cannonovo talamično teorijo čustev. Načelo G. se pogosto uporablja v fiziologiji, kibernetiki, psihologiji, pojasnjuje sposobnost prilagajanja Duševno zdravje telesa ohranja optimalne pogoje za delovanje možganov in živčnega sistema v procesu življenja.

HOMEOSTAZA(IS)

iz grščine homoios - podoben + stasis - stoječ; črke, kar pomeni "biti v istem stanju").

1. V ozkem (fiziološkem) smislu je G. proces vzdrževanja relativne konstantnosti glavnih značilnosti notranjega okolja telesa (na primer konstantnost telesne temperature, krvnega tlaka, ravni sladkorja v krvi itd.) v širokem razponu zunanjih okoljskih pogojev. Pomembno vlogo pri G. igra skupna aktivnost vegetativnega sistema. s, hipotalamus in možgansko deblo ter endokrini sistem, z delno nevrohumoralno regulacijo G. Izvaja se »avtonomno« od psihe in vedenja. Hipotalamus se "odloči", v primeru katere kršitve G. se je treba obrniti na višje oblike prilagajanja in sprožiti mehanizem biološke motivacije vedenja (glej hipotezo zmanjšanja pogona, potrebe).

Izraz "G." uvedel amer. fiziolog Walter Cannon (Cannon, 1871-1945) leta 1929, vendar sta koncept notranjega okolja in koncept njegove konstantnosti razvila veliko prej kot Francozi. fiziolog Claude Bernard (Bernard, 1813-1878).

2. V širšem smislu je koncept "G." uporablja za različne sisteme (biocenoze, populacije, posameznike, družbene sisteme itd.). (B.M.)

Homeostaza

homeostaza) Kompleksni organizmi morajo za preživetje in prosto gibanje v spreminjajočih se in pogosto sovražnih okoljskih razmerah vzdrževati svoje notranje okolje relativno konstantno. To notranjo doslednost je Walter B. Cannon poimenoval "G". Cannon je svoje ugotovitve opisal kot primere vzdrževanja stabilnih stanj v odprtih sistemih. Leta 1926 je predlagal izraz "G" za tako stabilno stanje. in predlagal sistem postulatov v zvezi z njegovo naravo, ki je bil pozneje razširjen v pripravah na objavo pregleda takrat znanih homeostatskih in regulacijskih mehanizmov. Cannon je trdil, da je telo sposobno s homeostatskimi reakcijami vzdrževati stabilnost medcelične tekočine (fluidnega matriksa), jo nadzorovati in uravnavati. telesna temperatura, krvni tlak in drugi parametri notranjega okolja, katerih vzdrževanje v določenih mejah je potrebno za življenje. G. tj se vzdržuje glede na ravni oskrbe s snovmi, potrebnimi za normalno delovanje celic. Koncept G., ki ga je predlagal Cannon, se je pojavil v obliki niza določb o obstoju, naravi in ​​načelih samoregulacijskih sistemov. Poudaril je, da so kompleksna živa bitja odprti sistemi, nastali iz spremenljivih in nestabilnih komponent, ki so zaradi te odprtosti nenehno podvržene motečim zunanjim vplivom. Tako morajo ti sistemi, ki nenehno stremijo k spremembam, kljub temu ohranjati konstantnost glede na okolje, da bi ohranili pogoje, ugodne za življenje. Popravek v takih sistemih mora potekati nenehno. Zato G. označuje relativno in ne absolutno stabilno stanje. Koncept odprtega sistema je izzval vse tradicionalne predstave o ustrezni analizni enoti organizma. Če so na primer srce, pljuča, ledvice in kri deli samoregulirajočega sistema, potem njihovega delovanja ali funkcij ni mogoče razumeti s preučevanjem vsakega od njih posebej. Popolno razumevanje je možno le z znanjem o tem, kako vsak od teh delov deluje v povezavi z drugimi. Koncept odprtega sistema prav tako izpodbija vse tradicionalne poglede na vzročno zvezo, saj namesto preproste zaporedne ali linearne vzročnosti predlaga zapleteno vzajemno določitev. Tako je G. postal nova perspektiva tako za obravnavanje obnašanja različnih vrst sistemov kot za razumevanje ljudi kot elementov odprtih sistemov. Glej tudi Adaptacija, Splošni prilagoditveni sindrom, Splošni sistemi, Model leče, Vprašanje razmerja med dušo in telesom R. Enfield

HOMEOSTAZA

splošno načelo samoregulacije živih organizmov, ki ga je leta 1926 oblikoval Cannon. Perls močno poudarja pomen tega koncepta v svojem delu The Gestalt Approach in Eye Witness to Therapy, ki se je začel leta 1950, končal leta 1970 in je bil objavljen po njegovi smrti leta 1973.

Homeostaza

Proces, s katerim telo vzdržuje ravnovesje v svojem notranjem fiziološkem okolju. Preko homeostatskih impulzov se pojavi želja po jedi, pijači in uravnavanju telesne temperature. Na primer, znižanje telesne temperature sproži številne procese (kot je drgetanje), ki pomagajo obnoviti normalno temperaturo. Tako homeostaza sproži druge procese, ki delujejo kot regulatorji in vzpostavijo optimalno stanje. Analog je sistem centralnega ogrevanja s termostatsko regulacijo. Ko sobna temperatura pade pod temperaturo, nastavljeno na termostatu, se vklopi parni kotel, ki črpa toplo vodo v ogrevalni sistem in dviguje temperaturo. Ko sobna temperatura doseže normalno raven, termostat izklopi parni kotel.

HOMEOSTAZA

homeostaza) je fiziološki proces vzdrževanja konstantnosti notranjega okolja telesa (ur.), pri katerem se različni parametri telesa (na primer krvni tlak, telesna temperatura, kislinsko-bazično ravnovesje) vzdržujejo v ravnovesju, kljub spreminjajoče se okoljske razmere. - Homeostatik.

Homeostaza

Besedotvorje. Izhaja iz grščine. homoios – podobno + stasis – nepremičnost.

Specifičnost. Proces, s katerim se doseže relativna konstantnost notranjega okolja telesa (stalnost telesne temperature, krvnega tlaka, koncentracije sladkorja v krvi). Nevropsihično homeostazo lahko identificiramo kot ločen mehanizem, ki zagotavlja ohranjanje in vzdrževanje optimalnih pogojev za delovanje živčnega sistema v procesu izvajanja različnih oblik dejavnosti.

HOMEOSTAZA

Dobesedno prevedeno iz grščine pomeni isto stanje. Ameriški fiziolog W.B. Cannon je skoval izraz za vsak proces, ki spremeni obstoječe stanje ali niz okoliščin in posledično sproži druge procese, ki opravljajo regulativne funkcije in obnavljajo prvotno stanje. Termostat je mehanski homeostat. Ta izraz se v fiziološki psihologiji uporablja za označevanje številnih zapletenih bioloških mehanizmov, ki delujejo prek avtonomnega živčnega sistema in uravnavajo dejavnike, kot so telesna temperatura, telesne tekočine ter njihove fizikalne in kemijske lastnosti, krvni tlak, ravnovesje vode, metabolizem itd. Na primer, znižanje telesne temperature sproži vrsto procesov, kot so drgetanje, piloerekcija in povečana presnova, ki povzročijo in vzdržujejo visoko temperaturo, dokler ni dosežena normalna temperatura.

HOMEOSTAZA

iz grščine homoios – podobno + stasis – stanje, nepremičnost) – vrsta dinamičnega ravnovesja, ki je značilno za kompleksne samoregulacijske sisteme in je sestavljeno iz vzdrževanja parametrov, bistvenih za sistem, v sprejemljivih mejah. Izraz "G." predlagal ameriški fiziolog W. Cannon leta 1929 za opis stanja človeškega telesa, živali in rastlin. Nato je ta koncept postal razširjen v kibernetiki, psihologiji, sociologiji itd. Študija homeostatskih procesov vključuje identifikacijo: 1) parametrov, katerih pomembne spremembe motijo ​​​​normalno delovanje sistema; 2) meje dovoljenih sprememb teh parametrov pod vplivom zunanjih in notranjih okoljskih razmer; 3) niz specifičnih mehanizmov, ki začnejo delovati, ko vrednosti spremenljivk presežejo te meje (B. G. Yudin, 2001). Vsaka konfliktna reakcija katere koli strani, ko konflikt nastane in se razvije, ni nič drugega kot želja po ohranitvi svojega G. Parameter, katerega sprememba sproži konfliktni mehanizem, je predvidena škoda kot posledica nasprotnikovih dejanj. Dinamiko konflikta in stopnjo njegovega stopnjevanja uravnava povratna informacija: reakcija ene strani v konfliktu na dejanja druge strani. V zadnjih 20 letih se je Rusija razvijala kot sistem z izgubljenimi, blokiranimi ali izjemno oslabljenimi povratnimi povezavami. Zato je ravnanje države in družbe v konfliktih tega obdobja, ki je uničilo stanje države, neracionalno. Uporaba G. teorije za analizo in regulacijo družbenih konfliktov lahko bistveno poveča učinkovitost dela domačih konfliktologov.

Homeostaza - vzdrževanje notranjega okolja telesa

Svet okoli nas se nenehno spreminja. Zimski vetrovi nas prisilijo, da si nadenemo topla oblačila in rokavice, centralno ogrevanje pa, da jih slečemo.

Večina ljudi se prehranjuje drugače. Nekateri imajo raje dober zajtrk, lahko kosilo in obilno kosilo z obvezno sladico. Drugi večino dneva ne jedo, opoldne pa radi dobro prigriznejo in zadremajo.

Nekateri ljudje ne počnejo nič drugega kot žvečiti, medtem ko se zdi, da drugim hrana sploh ni mar. In vendar, če izmerite raven sladkorja v krvi učencev v vašem razredu, bodo vsi blizu 0,001 g (1 mg) na mililiter krvi, kljub velikim razlikam v prehrani in razdelitvi obrokov.

Natančna regulacija telesne temperature in glukoze v krvi sta le dva primera kritičnih funkcij pod nadzorom živčnega sistema. Sestava tekočin, ki obdajajo vse naše celice, se nenehno uravnava, kar omogoča neverjetno konsistenco. Vzdrževanje stalnega notranjega okolja telesa se imenuje homeostazo

(homeo - enako, podobno; stasis - stabilnost, ravnotežje). Glavno odgovornost za homeostatsko regulacijo nosijo avtonomni (avtonomni) in črevesni deli perifernega živčnega sistema ter centralni živčni sistem, ki preko hipofize in drugih endokrinih organov daje ukaze telesu. Ti sistemi delujejo skupaj in usklajujejo telesne potrebe z okoljskimi razmerami. (Če se vam ta izjava zdi znana, ne pozabite, da so to popolnoma iste besede, ki smo jih uporabili za opis glavne funkcije možganov.) Francoski fiziolog Claude Bernard, ki je živel v 19. stoletju in se v celoti posvetil preučevanju procesov prebave in uravnavanja krvnega pretoka, je telesne tekočine obravnaval kot »notranje okolje« (milieu interne). Različni organizmi imajo lahko nekoliko različne koncentracije določenih soli in normalne temperature, vendar znotraj vrste notranje okolje posameznikov ustreza standardom, značilnim za to vrsto.

Sposobnost organizma, da se spopada z zahtevami okolja, se od vrste do vrste zelo razlikuje. Oseba, ki poleg notranjih mehanizmov homeostaze uporablja kompleksne vrste vedenja, ima očitno največjo neodvisnost od zunanjih pogojev. Vendar ga številne živali prekašajo v določenih sposobnostih, značilnih za vrsto. Polarni medvedi so na primer bolj odporni na mraz;

nekatere vrste pajkov in kuščarjev, ki živijo v puščavah, bolje prenašajo vročino;
kamele lahko dlje zdržijo brez vode. V tem poglavju si bomo ogledali številne strukture, ki nam omogočajo, da pridobimo določeno stopnjo neodvisnosti od spreminjajočih se fizičnih pogojev zunanjega sveta. Pobliže si bomo ogledali tudi regulatorne mehanizme, ki ohranjajo konstantnost našega notranjega okolja.

Astronavti nosijo posebne obleke (vesoljske obleke), ki jim omogočajo vzdrževanje normalne telesne temperature, zadostne napetosti kisika v krvi in ​​krvnega tlaka pri delu v okolju blizu vakuuma. Posebni senzorji, vgrajeni v te obleke, beležijo koncentracijo kisika, telesno temperaturo in indikatorje srčnega utripa ter te podatke sporočajo računalnikom vesoljskih plovil, ti pa nato zemeljskim kontrolnim računalnikom. Računalniki nadzorovanega vesoljskega plovila so kos skoraj vsaki predvidljivi situaciji glede na potrebe telesa. Če se pojavi kakšna nepredvidena težava, se na njeno rešitev povežejo računalniki, ki se nahajajo na Zemlji, in pošiljajo nove ukaze neposredno napravam vesoljske obleke.

V telesu registracijo senzoričnih podatkov in lokalni nadzor izvaja avtonomni živčni sistem s sodelovanjem endokrinega sistema, ki prevzame funkcijo splošne koordinacije. Avtonomni živčni sistem Nekateri splošni principi organizacije senzoričnih in motoričnih sistemov nam bodo zelo koristili pri preučevanju sistemov notranje regulacije. Vse trije oddelki avtonomni (avtonomni) živčni sistem imajo " senzorično"in"

motor
Receptorji, vključeni v homeostazo, delujejo na drugačen način: zaznavajo spremembe v kemiji krvi ali nihanja tlaka v žilnem sistemu in v votlih notranjih organih, kot sta prebavni trakt in mehur. Ti senzorični sistemi, ki zbirajo informacije o notranjem okolju, so po organizaciji zelo podobni sistemom, ki zaznavajo signale s površine telesa. Njihovi receptorski nevroni tvorijo prve sinaptična stikala znotraj hrbtenjače. Ob motoričnih poteh avtonomnega sistema so ukaze organom, ki neposredno uravnavajo notranje okolje . Te poti se začnejo s posebnimi avtonomni preganglijski nevroni

hrbtenjača. Ta organizacija nekoliko spominja na organizacijo hrbtenične ravni motoričnega sistema.

Glavni poudarek tega poglavja bo na tistih motoričnih komponentah avtonomnega sistema, ki inervirajo mišice srca, krvnih žil in črevesja ter povzročajo njihovo krčenje ali sprostitev. Ista vlakna inervirajo žleze, kar povzroča proces izločanja. Avtonomni živčni sistem sestavljata dva velika oddelka sočuten in parasimpatik . Oba dela imata skupno strukturno značilnost, ki je še nismo srečali: nevroni, ki nadzorujejo mišice notranjih organov in žlez, ležijo zunaj centralnega živčnega sistema in tvorijo majhne inkapsulirane skupke celic, imenovane

gangliji . Tako v avtonomnem živčnem sistemu obstaja dodatna povezava med hrbtenjačo in končnim delovnim organom (efektorjem). Avtonomni nevroni hrbtenjače združuje senzorične informacije, ki prihajajo iz notranjih organov in drugih virov. Na podlagi tega nato regulirajo dejavnost nevroni avtonomnih ganglijev . Povezave med gangliji in hrbtenjačo imenujemo preganglijskih vlaken. Nevrotransmiter, ki se uporablja za prenos impulzov iz hrbtenjače do ganglijskih nevronov v simpatičnem in parasimpatičnem delu, je skoraj vedno acetilholin , enak oddajnik, s katerim motorični nevroni hrbtenjače neposredno nadzorujejo skeletne mišice. Tako kot pri vlaknih, ki inervirajo skeletne mišice, se lahko delovanje acetilholina poveča v prisotnosti nikotina in blokira s kurarejem. Aksoni tečejo

Simpatični in parasimpatični deli avtonomnega živčnega sistema se med seboj razlikujejo
1) glede na ravni, na katerih preganglionska vlakna izstopijo iz hrbtenjače;
2) glede na bližino ganglijev do ciljnih organov;
3) z nevrotransmiterjem, ki ga postganglijski nevroni uporabljajo za uravnavanje funkcij teh ciljnih organov.
Zdaj bomo upoštevali te značilnosti.

Simpatični živčni sistem

V simpatičnem sistemu preganglionski vlakna izhajajo iz prsnega in ledvenega dela hrbtenjače. Njegovi gangliji se nahajajo precej blizu hrbtenjače in zelo dolga postganglijska vlakna segajo od njih do ciljnih organov (glej sliko 63). Glavni prenašalec simpatikusa je norepinefrin, eden od kateholaminov, ki služi tudi kot mediator v centralnem živčnem sistemu.

riž. 63. Simpatični in parasimpatični deli avtonomnega živčnega sistema, organi, ki jih inervirajo, in njihovi učinki na vsak organ.

Da bi razumeli, na katere organe vpliva simpatični živčni sistem, si je najlažje predstavljati, kaj se zgodi z vznemirjeno živaljo, pripravljeno na boj ali beg.
Zenice se razširijo, da prepustijo več svetlobe; Srčni utrip se poveča in vsako krčenje postane močnejše, kar vodi do povečanega celotnega pretoka krvi. Kri teče iz kože in notranjih organov v mišice in možgane. Gibanje gastrointestinalnega sistema oslabi, prebavni procesi se upočasnijo. Mišice vzdolž dihalnih poti, ki vodijo do pljuč, se sprostijo, kar omogoča povečanje hitrosti dihanja in izmenjavo plinov. Jetra in maščobne celice sprostijo več glukoze in maščobnih kislin, visokoenergijskih goriv, ​​v kri, trebušni slinavki pa se naroči, naj proizvaja manj insulina. To omogoča možganom, da prejmejo večji delež glukoze, ki kroži v krvnem obtoku, saj za razliko od drugih organov možgani ne potrebujejo insulina za izkoriščanje krvnega sladkorja. Mediator simpatičnega živčnega sistema, ki izvaja vse te spremembe, je norepinefrin.

Obstaja dodaten sistem, ki ima še bolj splošen učinek, da natančneje zagotovi vse te spremembe. Na vrhovih popkov sedita kot dve majhni kapici, . V njihovem notranjem delu - meduli - so posebne celice, ki jih inervirajo preganglijska simpatična vlakna. Med embrionalnim razvojem te celice nastanejo iz istih celic nevralnega grebena, iz katerih nastanejo simpatični gangliji. Tako je medula sestavni del simpatičnega živčnega sistema. Ko jih aktivirajo preganglijska vlakna, medularne celice sproščajo lastne kateholamine (norepinefrin in epinefrin) neposredno v kri za dostavo do ciljnih organov (slika 64). Hormonski mediatorji v obtoku so primer, kako regulacijo izvajajo endokrini organi (glej str. 89).

Parasimpatični živčni sistem

V parasimpatičnem oddelku preganglijskih vlaken prihajajo iz možganskega debla(»kranialna komponenta«) in iz spodnjih, sakralnih segmentov hrbtenjače(glej sliko 63 zgoraj). Tvorijo zlasti zelo pomembno živčno deblo, imenovano vagusni živec , katerega številne veje izvajajo vso parasimpatično inervacijo srca, pljuč in črevesja. (Vagusni živec prav tako prenaša senzorične informacije iz teh organov nazaj v centralni živčni sistem.) Preganglionski parasimpatični aksoni zelo dolgo, saj jih gangliji, se praviloma nahajajo blizu ali znotraj tkiv, ki jih inervirajo.

Na koncih vlaken parasimpatičnega sistema se uporablja oddajnik acetilholin. Odziv ustreznih ciljnih celic na acetilholin je neobčutljiv na učinke nikotina ali kurareja. Namesto tega acetilholinske receptorje aktivira muskarin in blokira atropin.

Prevlada parasimpatične aktivnosti ustvarja pogoje za " počitek in okrevanje»organizem. V svoji skrajni obliki je splošni vzorec parasimpatične aktivacije podoben stanju počitka, ki nastopi po zadovoljivem obroku. Povečana prekrvavitev prebavnega trakta pospeši gibanje hrane po črevesju in poveča izločanje prebavnih encimov. Pogostost in moč srčnih kontrakcij se zmanjšata, zenice se zožijo, lumen dihalnih poti se zmanjša, tvorba sluzi v njih se poveča. Mehur se skrči. Te spremembe skupaj vrnejo telo v mirno stanje, ki je bilo pred odzivom na boj ali beg. (Vse to je predstavljeno na sliki 63; glejte tudi 6. poglavje.)

Primerjalne značilnosti delov avtonomnega živčnega sistema

Simpatični sistem se s svojimi izjemno dolgimi postganglionskimi vlakni zelo razlikuje od parasimpatičnega sistema, v katerem so, nasprotno, preganglijska vlakna daljša, gangliji pa se nahajajo v bližini ali znotraj ciljnih organov. Mnogi notranji organi, kot so pljuča, srce, žleze slinavke, mehur, spolne žleze, prejemajo inervacijo iz obeh delov avtonomnega sistema (imajo, kot pravijo, " dvojna inervacija"). Druga tkiva in organi, kot so mišične arterije, so deležni le simpatične inervacije. Na splošno lahko rečemo, da izmenično delata dva oddelka

: odvisno od aktivnosti telesa in ukazov višjih vegetativnih centrov prevladuje najprej eden ali drugi. Vendar ta opredelitev ni povsem pravilna. Oba sistema sta nenehno v stanju različnih stopenj aktivnosti

. Dejstvo, da se ciljni organi, kot sta srce ali šarenica, lahko odzovejo na impulze iz obeh delov, preprosto odraža njuni komplementarni vlogi. Na primer, ko ste zelo jezni, se vaš krvni tlak dvigne, kar vzdraži ustrezne receptorje, ki se nahajajo v karotidnih arterijah. Te signale sprejema integracijski center kardiovaskularnega sistema, ki se nahaja v spodnjem delu možganskega debla in je znan kot jedro solitarnega trakta. Vzbujanje tega centra aktivira preganglijska parasimpatična vlakna vagusnega živca, kar vodi do zmanjšanja frekvence in moči srčnih kontrakcij. Hkrati se pod vplivom istega usklajevalnega vaskularnega centra zavira simpatična aktivnost, ki preprečuje zvišanje krvnega tlaka. Kako pomembno je delovanje posameznega oddelka za prilagoditvene reakcije? Presenetljivo, ne samo živali, ampak tudi ljudje

prenašajo skoraj popolno zaustavitev simpatičnega živčnega sistema brez vidnih slabih posledic. Ta izklop je priporočljiv pri nekaterih oblikah dolgotrajne hipertenzije. Ampak

Brez parasimpatičnega živčnega sistema ni tako enostavno

. tretji pomemben del avtonomnega živčnega sistema - difuzni živčni sistem črevesja . Ta oddelek je odgovoren za inervacijo in koordinacijo prebavnih organov. Njegovo delovanje je neodvisno od simpatičnega in parasimpatičnega sistema, vendar se lahko pod njihovim vplivom spremeni. To je dodatna povezava, ki povezuje avtonomne postganglijske živce z žlezami in mišicami prebavil.

Gangliji tega sistema inervirajo črevesne stene. Aksoni iz teh ganglijskih celic povzročajo krožne in vzdolžne mišične kontrakcije, ki potiskajo hrano skozi prebavila, proces, imenovan peristaltika. Tako ti gangliji določajo značilnosti lokalnih peristaltičnih gibov. Ko je živilska masa v črevesju, rahlo raztegne svoje stene, kar povzroči zoženje predela, ki se nahaja nekoliko višje vzdolž črevesja, in sprostitev predela, ki se nahaja tik pod njim. Posledično se masa hrane potisne naprej.

Pod vplivom parasimpatikusa ali simpatikusa pa se lahko aktivnost črevesnih ganglijev spremeni. Aktivacija parasimpatikusa poveča peristaltiko, simpatikus pa jo oslabi.

Acetilholin služi kot mediator, ki stimulira gladke mišice črevesja. Vendar se zdi, da zaviralne signale, ki vodijo do sprostitve, prenašajo različne snovi, od katerih je bilo raziskanih le nekaj. Med črevesnimi nevrotransmiterji so vsaj trije, ki delujejo tudi na centralni živčni sistem: somatostatin (glej spodaj), endorfini in substanca P (glej poglavje 6).

Centralna regulacija funkcij avtonomnega živčnega sistema Centralni živčni sistem ima veliko manj nadzora nad avtonomnim sistemom kot nad senzoričnimi ali skeletno-motoričnimi sistemi. Območja možganov, ki so najbolj povezana z avtonomnimi funkcijami, so hipotalamus in možgansko deblo

, predvsem tisti del, ki se nahaja neposredno nad hrbtenjačo – medulla oblongata. Iz teh območij prihajajo glavne poti do simpatičnih in parasimpatičnih preganglijskih avtonomnih nevronov na ravni hrbtenice.

Hipotalamus. Hipotalamus je eden od predelov možganov, katerega splošna zgradba in organizacija sta pri predstavnikih različnih razredov vretenčarjev bolj ali manj podobni. Centralni živčni sistem ima veliko manj nadzora nad avtonomnim sistemom kot nad senzoričnimi ali skeletno-motoričnimi sistemi. Območja možganov, ki so najbolj povezana z avtonomnimi funkcijami, so - to je fokus visceralnih integrativnih funkcij. Signali iz nevronskih sistemov hipotalamusa neposredno vstopijo v mreže, ki vzdražijo preganglijske dele avtonomnih živčnih poti. Poleg tega ta predel možganov izvaja neposreden nadzor nad celotnim endokrinim sistemom prek specifičnih nevronov, ki uravnavajo izločanje hormonov iz prednje hipofize, aksoni drugih hipotalamičnih nevronov pa se končujejo v zadnji hipofizi. Tukaj ti končiči sproščajo mediatorje, ki krožijo po krvi kot hormoni: 1) vazopresin, ki zviša krvni tlak v nujnih primerih, ko pride do izgube tekočine ali krvi; zmanjša tudi izločanje vode z urinom (zato vazopresin imenujemo tudi antidiuretični hormon); 2) oksitocin, spodbujanje kontrakcij maternice v zadnji fazi poroda.

riž. 65. Hipotalamus in hipofiza. Glavna funkcionalna področja hipotalamusa so prikazana shematično.

Čeprav je med skupinami hipotalamičnih nevronov več jasno razmejenih jeder, je večina hipotalamusa skupek območij z zabrisanimi mejami (slika 65). Vendar pa so v treh conah precej izrazita jedra. Zdaj bomo razmislili o funkcijah teh struktur.

1. Periventrikularna cona neposredno ob tretjem možganskem prekatu, ki poteka skozi središče hipotalamusa. Celice, ki obdajajo ventrikel, posredujejo informacije nevronom periventrikularnega območja o pomembnih notranjih parametrih, ki jih je morda treba uravnavati, kot so temperatura, koncentracija soli, ravni hormonov, ki jih izločajo ščitnica, nadledvične žleze ali spolne žleze v skladu z navodili hipofize. žleza.

2. Medialno območje vsebuje večino poti, preko katerih hipotalamus izvaja endokrini nadzor preko hipofize. Zelo grobo lahko rečemo, da celice periventrikularne cone nadzorujejo dejansko izvajanje ukazov, ki jih hipofizi dajejo celice medialne cone.

3. Prek celice stranske cone Hipotalamus nadzirajo višje ravni možganske skorje in limbičnega sistema. Senzorične informacije prejema tudi iz centrov medule oblongate, ki usklajujejo dihalno in kardiovaskularno aktivnost. Bočna cona je kje višji možganski centri lahko prilagodijo reakcije hipotalamusa na spremembe v notranjem okolju. V korteksu je na primer primerjava informacij, ki prihajajo iz dveh virov - notranjega in zunanjega okolja. Če recimo skorja presodi, da čas in okoliščine niso primerni za prehranjevanje, bo obvestilo čutil o nizkem krvnem sladkorju in praznem želodcu odložilo do ugodnejšega trenutka. Manj verjetno je, da bo limbični sistem ignoriral hipotalamus. Namesto tega lahko ta sistem doda čustveno in motivacijsko obarvanost interpretaciji zunanjih senzoričnih signalov ali primerja predstavitev okolja na podlagi teh signalov s podobnimi situacijami, ki so se zgodile v preteklosti.

Skupaj s kortikalnimi in limbičnimi komponentami hipotalamus izvaja tudi številna rutinska integracijska dejanja in v veliko daljših časovnih obdobjih kot pri izvajanju kratkoročnih regulativnih funkcij. Hipotalamus vnaprej »ve«, kakšne potrebe bo imelo telo v normalnem dnevnem ritmu življenja. Na primer, spravi endokrini sistem v popolno pripravljenost za delovanje takoj, ko se zbudimo. Spremlja tudi hormonsko aktivnost jajčnikov v celotnem menstrualnem ciklusu; sprejme ukrepe za pripravo maternice na prihod oplojenega jajčeca. Pri pticah selivkah in sesalcih v hibernaciji hipotalamus s svojo sposobnostjo določanja dolžine dnevne svetlobe usklajuje vitalne funkcije telesa v večmesečnih ciklih. (O teh vidikih centralizirane ureditve notranjih funkcij bomo razpravljali v 5. in 6. poglavju.)

Medulla oblongata(talamus in hipotalamus)

Hipotalamus predstavlja manj kot 5% celotne možganske mase. Vendar ta majhna količina tkiva vsebuje centre, ki podpirajo vse telesne funkcije, z izjemo spontanega dihanja, uravnavanja krvnega tlaka in srčnega ritma. Slednje funkcije so odvisne od medule oblongate (glej sliko 66). Pri travmatskih poškodbah možganov pride do tako imenovane "možganske smrti", ko izginejo vsi znaki električne aktivnosti skorje in se izgubi nadzor s strani hipotalamusa in podolgovate medule, čeprav je s pomočjo umetnega dihanja še vedno mogoče vzdrževati zadostno nasičenost. krvnega obtoka s kisikom.

nadaljevanje
- -

V biologiji je to vzdrževanje konstantnosti notranjega okolja telesa.
Homeostaza temelji na občutljivosti telesa na odstopanje določenih parametrov (homeostatskih konstant) od dane vrednosti. Meje dovoljenih nihanj homeostatskega parametra ( homeostatska konstanta) je lahko širok ali ozek. Ozke meje imajo: telesna temperatura, pH krvi, raven glukoze v krvi. Široke meje imajo: krvni tlak, telesna teža, koncentracija aminokislin v krvi.
Posebni intraorganizmski receptorji ( interoreceptorji) odzivajo na odstopanja homeostatskih parametrov od določenih meja. Takšni interoreceptorji se nahajajo v talamusu, hipotalamusu, v krvnih žilah in organih. Kot odgovor na odstopanja parametrov sprožijo obnovitvene homeostatske reakcije.

Splošni mehanizem nevroendokrinih homeostatskih reakcij za notranjo regulacijo homeostaze

Parametri homeostatske konstante odstopajo, interoceptorji so vzbujeni, nato so vzbujeni ustrezni centri hipotalamusa, ki spodbujajo sproščanje ustreznih liberinov s hipotalamusom. Kot odgovor na delovanje liberinov hipofiza sprošča hormone, nato pa se pod njihovim delovanjem sproščajo hormoni drugih endokrinih žlez. Hormoni, ki se sproščajo iz žlez z notranjim izločanjem v kri, spreminjajo presnovo in delovanje organov in tkiv. Posledično vzpostavljen nov način delovanja organov in tkiv premakne spremenjene parametre proti prejšnji nastavljeni vrednosti in ponovno vzpostavi vrednost homeostatske konstante. To je splošno načelo obnavljanja homeostatskih konstant, ko odstopajo.

2. V teh funkcionalnih živčnih centrih se določi odstopanje teh konstant od norme. Odstopanja konstant v določenih mejah se odpravijo zaradi regulativnih zmožnosti samih funkcionalnih centrov.

3. Če pa katera koli homeostatska konstanta odstopa nad ali pod sprejemljive meje, funkcionalni centri prenašajo vzbujanje višje: na "potrebujem centre" hipotalamus. To je potrebno za prehod z notranje nevrohumoralne regulacije homeostaze na zunanjo - vedenjsko.

4. Vzbujanje enega ali drugega središča potrebe hipotalamusa tvori ustrezno funkcionalno stanje, ki se subjektivno doživlja kot potreba po nečem: hrani, vodi, toploti, mrazu ali seksu. Pojavi se psiho-čustveno stanje nezadovoljstva, ki aktivira in spodbuja k delovanju.

5. Za organizacijo namenskega vedenja je potrebno izbrati samo eno od potreb kot prednostno in ustvariti delovno dominanto, da jo zadovolji. Menijo, da glavno vlogo pri tem igrajo možganske tonzile (Corpus amygdoloideum). Izkazalo se je, da na podlagi ene od potreb, ki jih oblikuje hipotalamus, amigdala ustvari vodilno motivacijo, ki organizira ciljno usmerjeno vedenje, da zadovolji samo to izbrano potrebo.

6. Naslednjo stopnjo lahko štejemo za začetek pripravljalnega vedenja ali pogonskega refleksa, ki naj bi povečal verjetnost sprožitve izvršilnega refleksa kot odgovor na sprožilni dražljaj. Refleks pogona spodbuja telo, da ustvari situacijo, v kateri bo verjetnost, da najde predmet, primeren za zadovoljitev trenutne potrebe, povečana. To je lahko na primer selitev na kraj, bogat s hrano, vodo ali spolnimi partnerji, odvisno od potrebe po vožnji. Ko se v doseženi situaciji odkrije določen objekt, ki je primeren za zadovoljitev dane dominantne potrebe, sproži izvršilno refleksno vedenje, usmerjeno v zadovoljitev potrebe s pomočjo tega predmeta.

© 2014-2018 Sazonov V.F. © 2014-2016 kineziolog.bodhy.ru..

Homeostasis Systems - podroben izobraževalni vir o homeostazi.

Pozitivne povratne informacije spodbujajo rojstvo otroka. Na samem začetku poroda so kontrakcije maternice relativno šibke in redke. Z večanjem intenzivnosti različnih procesov med porodom se postopoma povečujeta njihova moč in pogostost. Vendar po rojstvu otroka popadki takoj prenehajo.

V našem življenju se nenehno pojavljajo različne vrste sprememb, tudi biološke. Trilijoni naših celic zagotavljajo lastne vitalne funkcije in s tem ohranjajo normalno delovanje celotnega telesa. Za to nenehno uporabljajo potrebna hranila in kisik ter se znebijo odpadnih snovi. Z drugimi besedami, vsaka celica v telesu je kot otok, katerega prebivalstvo črpa tisto, kar potrebuje, iz okoliških voda in vanj odlaga odpadke. Te "vode" - zunajcelična tekočina - je sestavljena iz sestavnega dela krvne plazme in tanke plasti tekočine, ki kopa vsako celico. Te komponente skupaj tvorijo tisto, kar fiziologi imenujejo notranje okolje telesa.

Ker se celice znebijo nekaterih snovi in ​​proizvedejo druge, sestava zunajcelične tekočine ni konstantna. Takšne nenehne spremembe so potencialno nevarne: brez mehanizmov, ki preprečujejo nenadne premike in neravnovesja, bi celica odmrla zaradi pomanjkanja potrebnih snovi ali zaradi prenapolnjenosti z odpadnimi snovmi.

Za naše preživetje so pomembni tudi mehanizmi, ki kompenzirajo spremembe temperature in druge okoljske dejavnike. Pravzaprav se naši organski sistemi nenehno prilagajajo, da vzdržujejo potrebno kemično ravnovesje v notranjem okolju telesa. To dinamično ravnovesje imenujemo homeostaza. S povratnimi mehanizmi, ki zagotavljajo nenehno posodabljanje informacij možganom in drugim organom, naše telo spremlja spreminjajoče se razmere in se jim prilagaja za nadaljnje življenje.

Pri uravnavanju krvnega tlaka je vključen mehanizem negativne povratne zveze. Ko se zviša nad normalne vrednosti, ga registrirajo receptorji, ki se nahajajo v nekaterih žilah (baroreceptorji) in prenašajo informacijo v vaskularni center v možganih. Posledično se upočasni srčni utrip in razširijo arteriole. Če receptorji zaznajo padec tlaka, se ti parametri spremenijo v nasprotno smer.

POVRATNI MEHANIZEM

Mehanizem povratnih informacij je široko vključen v nadzor homeostaze. Z njegovo pomočjo nadzorni centri, kot so možgani, sprejemajo informacije o različnih spremembah in poskrbijo, da se telo nanje prilagaja.

Uravnavanje ravni krvnega sladkorja, srčnega utripa in mnogih drugih telesnih funkcij poteka preko mehanizma negativne povratne zveze. V tem primeru sprememba katerega koli indikatorja, na primer krvnega tlaka, vodi v dejstvo, da je aktivnost celotnega organizma usmerjena v njegovo vrnitev v normalno stanje. Povratni mehanizem se pogosto primerja z domačim termostatom. Senzor zazna padec temperature pod prednastavljeno raven in to informacijo posreduje krmilni napravi, ki vklopi ogrevalni sistem za doseganje želene temperaturne ravni.

Nekatere funkcije uravnava mehanizem pozitivne povratne zveze. Obenem se zdi, da se procesi, ki tečejo, pospešujejo sami od sebe, dokler nek drug dogodek ne privede do njihovega prenehanja. Primer pozitivne povratne informacije je proces poroda, ki se zaključi z rojstvom otroka.

HOMEOSTAZA, homeostazo (homeostazo; grško, homoios podobno, enako + stanje staze, negibnost), - relativna dinamična konstantnost notranjega okolja (kri, limfa, tkivna tekočina) in stabilnost osnovnih fizioloških funkcij (cirkulacija, dihanje, termoregulacija, metabolizem itd.). ) človeška in živalska telesa. Regulacijski mehanizmi, ki podpirajo fiziol. stanje ali lastnosti celic, organov in sistemov celotnega organizma na optimalni ravni imenujemo homeostatsko.

Kot veste, je živa celica mobilni, samoregulacijski sistem. Njena notranja organiziranost je podprta z aktivnimi procesi, namenjenimi omejevanju, preprečevanju ali odpravljanju premikov, ki jih povzročajo različni vplivi iz zunanjega in notranjega okolja. Sposobnost vrnitve v prvotno stanje po odstopanju od določene povprečne ravni, ki jo povzroči en ali drug "moteč" dejavnik, je glavna lastnost celice. Večcelični organizem je celovita organizacija, katere celični elementi so specializirani za opravljanje različnih funkcij. Interakcija znotraj telesa poteka s kompleksnimi regulativnimi, koordinacijskimi in korelacijskimi mehanizmi s sodelovanjem živčnih, humoralnih, presnovnih in drugih dejavnikov. Številni posamezni mehanizmi, ki uravnavajo znotraj- in medcelične odnose, imajo v nekaterih primerih medsebojno nasprotne (antagonistične) učinke, ki se uravnotežijo. To vodi do vzpostavitve gibljivega fiziološkega ozadja (fiziol, ravnovesja) v telesu in omogoča živemu sistemu, da ohranja relativno dinamično konstantnost, kljub spremembam v okolju in premikom, ki nastajajo tekom življenja organizma.

Izraz "homeostaza" je leta 1929 predlagal Amer. fiziolog W. Cannon, ki je verjel, da so fiziološki procesi, ki ohranjajo stabilnost v telesu, tako zapleteni in raznoliki, da jih je priporočljivo združiti pod splošnim imenom G. Vendar pa je leta 1878 C. Bernard zapisal, da so vsi življenjski procesi imamo samo en cilj je ohraniti stalne življenjske pogoje v našem notranjem okolju. Podobne trditve najdemo v delih številnih raziskovalcev 19. in prve polovice 20. stoletja. [E. Pfluger, S. Richet, Frederic (L. A. Fredericq), I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, K. M. Bykov itd.]. Dela L. S. Sterna (o.), posvečena vlogi pregradnih funkcij (glej), ki uravnavajo sestavo in lastnosti mikrookolja organov in tkiv, so bila zelo pomembna za preučevanje problema G.

Sama ideja G. ne ustreza konceptu stabilnega (nenihajnega) ravnovesja v telesu - načelo ravnovesja ni uporabno za kompleksne fiziološke in biokemične. procesi, ki se dogajajo v živih sistemih. Prav tako je napačno nasprotovati G. ritmičnim nihanjem v notranjem okolju (glej Biološki ritmi). G. v širšem smislu zajema vprašanja cikličnega in faznega poteka reakcij, kompenzacije (glej Kompenzacijski procesi), regulacije in samoregulacije fiziol, funkcij (glej Samoregulacija fizioloških funkcij), dinamike medsebojne odvisnosti živčne, humoralne in druge komponente regulacijskega procesa. G.-jeve meje so lahko toge in prožne ter se razlikujejo glede na starost, spol, socialo in poklic posameznika. in drugi pogoji.

Posebej pomembna za življenje telesa je nespremenljivost sestave krvi – tekočega matriksa telesa, kot pravi W. Cannon. Znana je stabilnost njegove aktivne reakcije (pH), osmotski tlak, razmerje elektrolitov (natrij, kalcij, klor, magnezij, fosfor), vsebnost glukoze, število oblikovanih elementov itd. Tako je na primer pH krvi, praviloma ne presega 7,35-7,47. Tudi hude motnje kislinsko-bazičnega metabolizma s patolom, kopičenje kislin v tkivni tekočini, na primer z diabetično acidozo, zelo malo vplivajo na aktivno reakcijo krvi (glejte Kislinsko-bazično ravnovesje). Kljub dejstvu, da je osmotski tlak krvi in ​​tkivne tekočine podvržen stalnim nihanjem zaradi stalne oskrbe z osmotsko aktivnimi produkti intersticijskega metabolizma, ostane na določeni ravni in se spremeni le v nekaterih hudih patologijah (glej Osmotski tlak). Vzdrževanje konstantnega osmotskega tlaka je bistvenega pomena za presnovo vode in vzdrževanje ionskega ravnovesja v telesu (glej Presnova vode in soli). Koncentracija natrijevih ionov v notranjem okolju je najbolj konstantna. Tudi vsebnost drugih elektrolitov se spreminja v ozkih mejah. Prisotnost velikega števila osmoreceptorjev (glej) v tkivih in organih, tudi v centralnih živčnih formacijah (hipotalamus, hipokampus), in usklajen sistem regulatorjev metabolizma vode in ionske sestave omogoča telesu, da hitro odpravi premike v osmotskem krvnega tlaka, ki nastane npr. ob vnosu vode v telo.

Kljub temu, da kri predstavlja splošno notranje okolje telesa, celice organov in tkiv ne pridejo v neposreden stik z njo. Pri večceličnih organizmih ima vsak organ svoje notranje okolje (mikrookolje), ki ustreza njegovim strukturnim in funkcionalnim značilnostim, normalno stanje organov pa je odvisno od kemikalije. sestava, fizikalno-kemijske, biološke in druge lastnosti tega mikrookolja. Njegov G. je določen s funkcionalnim stanjem histohematskih pregrad (glej Pregradne funkcije) in njihovo prepustnostjo v smeri kri -> tkivna tekočina, tkivna tekočina -> kri.

Stalnost notranjega okolja za delovanje centra je še posebej pomembna. n. str.: tudi manjše kemikalije. in fizikalno-kem premiki, ki se pojavijo v cerebrospinalni tekočini, gliji in pericelularnih prostorih, lahko povzročijo ostre motnje v poteku vitalnih procesov v posameznih nevronih ali v njihovih sklopih (glej Krvno-možgansko pregrado). Kompleksen homeostatski sistem, ki vključuje različne nevrohumoralne, biokemične, hemodinamične in druge regulacijske mehanizme, je sistem za zagotavljanje optimalne ravni krvnega tlaka (glej). V tem primeru je zgornja meja ravni krvnega tlaka določena s funkcijo baroreceptorjev žilnega sistema telesa (glej Angioceptorji), spodnja meja pa je določena s potrebami oskrbe telesa s krvjo.

Najnaprednejši homeostatski mehanizmi v telesu višjih živali in ljudi vključujejo procese termoregulacije (glej); Pri homeotermnih živalih temperaturna nihanja v notranjih delih telesa med najbolj dramatičnimi spremembami temperature v okolju ne presegajo desetink stopinje.

Različni raziskovalci razlagajo mehanizme splošne biologije na različne načine. lik, na katerem temelji G. Tako je W. Cannon pripisal poseben pomen c. n. str., L.A. Orbeli je menil, da je adaptivno-trofična funkcija simpatičnega živčnega sistema eden vodilnih dejavnikov. Organizacijska vloga živčnega aparata (načelo nervizma) je podlaga za splošno znane ideje o bistvu načel G. (I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, A. D. Speranski itd.). Vendar pa niti prevladujoče načelo (A. A. Ukhtomsky), niti teorija pregradnih funkcij (L. S. Stern), niti splošni prilagoditveni sindrom (G. Selye), niti teorija funkcionalnih sistemov (P. K. Anokhin), niti hipotalamična regulacija G (N.I. Grashchenkov) in mnoge druge teorije ne rešujejo v celoti problema G.

V nekaterih primerih se ideja G ne uporablja povsem legitimno za razlago izoliranih fizioloških stanj, procesov in celo družbenih pojavov. Tako so se v literaturi pojavili izrazi "imunološki", "elektrolitski", "sistemski", "molekularni", "fizikalno-kemijski", "genetska homeostaza" itd G. do načela samoregulacije (glej Biološki sistem, avtoregulacija v bioloških sistemih). Primer rešitve problema G. z vidika kibernetike je Ashbyjev poskus (W. R. Ashby, 1948), da bi zgradil samoregulacijsko napravo, ki modelira sposobnost živih organizmov, da vzdržujejo raven določenih količin v sprejemljivem fiziološkem stanju. meje (glej Homeostat). Nekateri avtorji obravnavajo notranje okolje telesa v obliki zapletenega verižnega sistema s številnimi »aktivnimi vhodi« (notranji organi) in posameznimi fiziološkimi indikatorji (pretok krvi, krvni tlak, izmenjava plinov itd.), Vrednost vsakega od ki je določena z aktivnostjo »vložkov«.

V praksi se raziskovalci in kliniki srečujejo z vprašanji ocenjevanja adaptivnih (adaptivnih) oziroma kompenzatornih zmožnosti telesa, njihove regulacije, krepitve in mobilizacije ter napovedovanja odzivov telesa na moteče vplive. Nekatera stanja vegetativne nestabilnosti, ki nastanejo zaradi pomanjkanja, presežka ali neustreznosti regulacijskih mehanizmov, veljajo za "bolezni homeostaze". Z določeno konvencijo lahko to vključuje funkcionalne motnje v normalnem delovanju telesa, povezane z njegovim staranjem, prisilno prestrukturiranje bioloških ritmov, nekatere pojave vegetativne distonije, hiper- in hipokompenzacijsko reaktivnost pod stresnimi in ekstremnimi vplivi (glej Stres) itd. .

Za oceno stanja homeostatskih mehanizmov v fiziologiji, eksperimentu in praksi se uporabljajo različni dozirani funkcionalni testi (mraz, toplota, adrenalin, insulin, mezaton itd.) Z določanjem razmerja biološko aktivnih snovi (hormoni). , mediatorji, metaboliti) v krvi in ​​urinu itd.

Biofizikalni mehanizmi homeostaze

S kemijskega vidika. V biofiziki je homeostaza stanje, v katerem so vsi procesi, odgovorni za energijske transformacije v telesu, v dinamičnem ravnovesju. To stanje je najbolj stabilno in ustreza fiziol, optimumu. V skladu s pojmi termodinamike (glej) lahko organizem in celica obstajata in se prilagajata takšnim okoljskim razmeram, v katerih se v biosistemu lahko vzpostavi stacionarni fizikalno-kemični tok. procesov, tj. homeostaze. Glavno vlogo pri nastajanju plinov imajo predvsem celični membranski sistemi, ki so odgovorni za bioenergetske procese in uravnavajo hitrost vnosa in sproščanja snovi v celice (glej Biološke membrane).

S tega vidika so glavni vzroki motnje neencimske reakcije, ki se pojavljajo v membranah, nenavadne za normalno življenje; v večini primerov gre za oksidacijske verižne reakcije, ki vključujejo proste radikale, ki se pojavljajo v celičnih fosfolipidih. Te reakcije vodijo do poškodb strukturnih elementov celic in motenj regulacijske funkcije (glej radikale, verižne reakcije). Dejavniki, ki povzročajo G. motnje, vključujejo tudi dejavnike, ki povzročajo nastanek radikalov - ionizirajoče sevanje, infekcijski toksini, nekatera živila, nikotin, pa tudi pomanjkanje vitaminov itd.

Eden glavnih dejavnikov, ki stabilizirajo homeostatsko stanje in funkcije membran, so bioantioksidanti, ki zavirajo razvoj oksidativnih radikalskih reakcij (glej Antioksidanti).

Starostne značilnosti homeostaze pri otrocih

Stalnost notranjega okolja telesa in relativna stabilnost fizikalno-kem. Kazalniki v otroštvu so zagotovljeni z izrazito prevlado anaboličnih presnovnih procesov nad katabolnimi. To je nepogrešljiv pogoj za rast (glej) in razlikuje otrokovo telo od telesa odraslih, pri katerih je intenzivnost presnovnih procesov v stanju dinamičnega ravnovesja. V zvezi s tem se nevroendokrina regulacija otrokovega telesa izkaže za intenzivnejšo kot pri odraslih. Za vsako starostno obdobje so značilne posebne značilnosti mehanizmov G. in njihova regulacija. Zato se pri otrocih veliko pogosteje kot pri odraslih pojavljajo hude bolezni prebavil, ki so pogosto smrtno nevarne. Te motnje so najpogosteje povezane z nezrelostjo homeostatskih funkcij ledvic, z motnjami delovanja prebavil. trakta ali dihalne funkcije pljuč (glejte Dihanje).

Rast otroka, izražena v povečanju mase njegovih celic, spremljajo izrazite spremembe v porazdelitvi tekočine v telesu (glej presnovo vode in soli). Absolutno povečanje volumna zunajcelične tekočine zaostaja za hitrostjo skupnega povečanja telesne mase, zato se relativni volumen notranjega okolja, izražen v odstotkih telesne teže, s starostjo zmanjšuje. Ta odvisnost je še posebej izrazita v prvem letu po rojstvu. Pri starejših otrocih se hitrost spreminjanja relativnega volumna zunajcelične tekočine zmanjša. Sistem za uravnavanje konstantnosti volumna tekočine (regulacija volumna) zagotavlja kompenzacijo odstopanj v vodni bilanci v precej ozkih mejah. Visoka stopnja hidracije tkiva pri novorojenčkih in majhnih otrocih določa, da je otrokova potreba po vodi (na enoto telesne teže) bistveno višja kot pri odraslih. Izguba vode ali njena omejitev hitro vodi v razvoj dehidracije zaradi zunajceličnega sektorja, to je notranjega okolja. Hkrati ledvice - glavni izvršilni organi v sistemu volumoregulacije - ne zagotavljajo varčevanja z vodo. Omejitveni dejavnik regulacije je nezrelost ledvičnega tubulnega sistema. Najpomembnejša značilnost nevroendokrinega nadzora G. pri novorojenčkih in majhnih otrocih je relativno visoka sekrecija in ledvično izločanje aldosterona (glej), ki neposredno vpliva na stanje hidracije tkiva in delovanje ledvičnih tubulov.

Omejena je tudi regulacija osmotskega tlaka krvne plazme in zunajcelične tekočine pri otrocih. Osmolarnost notranjega okolja niha v širšem območju (+ 50 mOsm/L) kot pri odraslih (+ 6 mOsm/L). To je posledica večje telesne površine na 1 kg teže in s tem večjih izgub vode pri dihanju, pa tudi nezrelosti ledvičnih mehanizmov koncentracije urina pri otrocih. Motnje G., ki se kažejo s hiperosmozo, so še posebej pogoste pri otrocih v neonatalnem obdobju in prvih mesecih življenja; v starejši starosti začne prevladovati hipoosmoza, povezana s pogl. prir. z rumenkastim. bolezni ledvic ali bolezni. Manj raziskana je ionska regulacija krvi, ki je tesno povezana z delovanjem ledvic in naravo prehrane.

Prej je veljalo, da je glavni dejavnik, ki določa osmotski tlak zunajcelične tekočine, koncentracija natrija, novejše študije pa so pokazale, da med vsebnostjo natrija v krvni plazmi in vrednostjo celotnega osmotskega tlaka ni tesne korelacije. v patologiji. Izjema je plazmatska hipertenzija. Posledično izvajanje homeostatske terapije z dajanjem raztopin glukoze in soli zahteva spremljanje ne le vsebnosti natrija v serumu ali krvni plazmi, temveč tudi spremembe celotne osmolarnosti zunajcelične tekočine. Koncentracija sladkorja in sečnine je zelo pomembna pri vzdrževanju splošnega osmotskega tlaka v notranjem okolju. Vsebnost teh osmotsko aktivnih snovi in ​​njihov učinek na presnovo vode in soli se lahko pri številnih patologijah močno poveča. Zato je za vse kršitve G. potrebno določiti koncentracijo sladkorja in sečnine. Zaradi zgoraj navedenega se lahko pri majhnih otrocih, ko so moteni vodno-solni in beljakovinski režimi, razvijejo stanje latentne hiper- ali hipoosmoze, hiperazotemija (E. Kerpel-Froniusz, 1964).

Pomemben indikator, ki označuje G. pri otrocih, je koncentracija vodikovih ionov v krvi in ​​zunajcelični tekočini. V prenatalnem in zgodnjem poporodnem obdobju je regulacija kislinsko-bazičnega ravnovesja tesno povezana s stopnjo nasičenosti krvi s kisikom, kar je razloženo z relativno prevlado anaerobne glikolize v bioenergetskih procesih. Poleg tega celo zmerno hipoksijo pri plodu spremlja kopičenje mleka v njegovih tkivih. Poleg tega nezrelost acidogenetske funkcije ledvic ustvarja predpogoje za razvoj "fiziološke" acidoze (glej). Zaradi posebnosti G. novorojenčki pogosto doživljajo motnje, ki mejijo med fiziološkimi in patološkimi.

Prestrukturiranje nevroendokrinega sistema v puberteti je povezano tudi s spremembami v žlezah, vendar funkcije izvršilnih organov (ledvice, pljuča) v tej starosti dosežejo največjo stopnjo zrelosti, zato so hudi sindromi ali bolezni žleze redki.

o kompenziranih spremembah v metabolizmu, ki jih je mogoče odkriti le z biokemijskimi preiskavami krvi. V kliniki je za karakterizacijo G. pri otrocih potrebno preučiti naslednje kazalnike: hematokrit, skupni osmotski tlak, vsebnost natrija, kalija, sladkorja, bikarbonatov in sečnine v krvi, pa tudi pH krvi, pO 2 in pCO 2.

Značilnosti homeostaze v starosti in starosti

Enaka raven homeostatskih vrednosti v različnih starostnih obdobjih se ohranja zaradi različnih premikov v sistemih njihove regulacije. Na primer, konstantnost ravni krvnega tlaka v mladosti se ohranja zaradi večjega minutnega volumna srca in nizkega celotnega perifernega žilnega upora, pri starejših in senilnih - zaradi večjega skupnega perifernega upora in zmanjšanega minutnega volumna srca. S staranjem telesa se ohrani konstantnost najpomembnejših fiziol, funkcij v pogojih zmanjšanja zanesljivosti in zmanjšanja možnega obsega fiziol, sprememb v G. Ohranjanje relativne G. s pomembnimi strukturnimi, presnovnimi in funkcionalnimi spremembami dosežemo tako, da hkrati ne pride samo do izumrtja, motenj in degradacije, ampak tudi do razvoja specifičnih adaptivnih mehanizmov. Zaradi tega se vzdržuje stalna raven krvnega sladkorja, pH krvi, osmotski tlak, potencial celične membrane itd.

Spremembe mehanizmov nevrohumoralne regulacije (glej), povečanje občutljivosti tkiv na delovanje hormonov in mediatorjev v ozadju oslabitve živčnih vplivov so pomembne za ohranjanje G. v procesu staranja telesa .

S staranjem telesa se bistveno spremenijo delo srca, pljučna ventilacija, izmenjava plinov, delovanje ledvic, izločanje prebavnih žlez, delovanje žlez z notranjim izločanjem, metabolizem itd. Te spremembe lahko označimo kot homeorezo -. naravna trajektorija (dinamika) sprememb v intenzivnosti metabolizma in fiziol. deluje s starostjo skozi čas. Pomen poteka starostnih sprememb je zelo pomemben za karakterizacijo procesa staranja osebe, določanje njegove biološke starosti.

V starosti in starosti se splošni potencial prilagoditvenih mehanizmov zmanjša. Zato se v starosti, ob povečanih obremenitvah, stresu in drugih situacijah poveča verjetnost odpovedi mehanizmov prilagajanja in motenj v zdravju. Tako zmanjšanje zanesljivosti mehanizmov G. je eden najpomembnejših predpogojev za razvoj patol in motenj v starosti.

Bibliografija: Adolf E. Razvoj fizioloških regulacij, trans. iz angleščine, M., 1971, bibliogr.; Anokhin P.K. Eseji o fiziologiji funkcionalnih sistemov, M., 1975, bibliogr.; In e l t i-she v Yu. E., Samsygina G, A. in Ermakova I. A. O značilnostih osmoregulacijske funkcije ledvic pri otrocih v obdobju novorojenčka, Pediatrija, št. 5, str. 46, 1975; Gellhorn E. Regulativne funkcije avtonomnega živčnega sistema, trans. iz angleščine, M., 1948, bibliogr.; GlensdorfP. in Prigožina. Termodinamična teorija strukture" stabilnost in nihanja, trans. iz angleščine, M., 1973, bibliogr.; Homeostaza, ur. P. D. Gorizontova, M., 1976; Dihalna funkcija fetalne krvi v porodniški kliniki, ed. L. S. Persianinova et al., M., 1971; Kassil G.N. Problem homeostaze v fiziologiji in kliniki, Vestn. Akademija medicinskih znanosti ZSSR, št. 7, str. 64, 1966, bibliogr.; Rozanova V. D. Eseji o eksperimentalni starostni farmakologiji, L., 1968, bibliogr.; F r o l-k in z V. V. Regulacija, prilagajanje in staranje, JI., 1970, bibliogr.; Stern L. S. Neposredni hranilni medij organov in tkiv, M., 1960; CannonW. B. Organizacija za fiziološko homeostazo, Physiol. Rev., v. 9, str. 399, 1929; Homeostatski regulatorji, ed. avtor G, E. W. Wolstenholme a. J. Knight, L., 1969; Langley L. L. Homeostasis, Stroudsburg, 1973.

G. N. Kassil; Yu. E. Veltishchev (ped.), B. N. Tarusov (biofiz.), V. V. Frolkis (nem.).