2. Ciljevi učenja:

Poznavati suštinu homeostaze, fiziološke mehanizme održavanja homeostaze, osnove regulacije homeostaze.

Proučiti glavne vrste homeostaze. Upoznajte starosne karakteristike homeostaze

3. Pitanja za samopripremu za savladavanje ove teme:

1) Definicija pojma homeostaze

2) Vrste homeostaze.

3) Genetska homeostaza

4) Strukturna homeostaza

5) Homeostaza unutrašnje sredine tela

6) Imunološka homeostaza

7) Mehanizmi regulacije homeostaze: neurohumoralni i endokrini.

8) Hormonska regulacija homeostaze.

9) Organi uključeni u regulaciju homeostaze

10) Opšti princip homeostatskih reakcija

11) Specifičnost vrste homeostaze.

12) Starosne karakteristike homeostaze

13) Patološki procesi, praćeni kršenjem homeostaze.

14) Korekcija homeostaze organizma je glavni zadatak lekara.

__________________________________________________________________

4. Vrsta časa: vannastavno

5. Trajanje časa- 3 sata.

6. Oprema. Elektronska prezentacija "Predavanja iz biologije", tabele, lutke

homeostaza(gr. homoios - jednak, stasis - stanje) - svojstvo organizma da održava postojanost unutrašnjeg okruženja i glavne karakteristike njegove inherentne organizacije, uprkos varijabilnosti parametara spoljašnjeg okruženja i delovanju unutrašnjeg ometanja. faktori.

Homeostaza svake individue je specifična i određena njenim genotipom.

Tijelo je otvoreni dinamički sistem. Protok tvari i energije koji se promatra u tijelu određuje samoobnavljanje i samoreprodukciju na svim nivoima od molekularnog do organskog i populacijskog.

U procesu metabolizma sa hranom, vodom, pri razmjeni gasova u organizam iz okoline ulaze različita hemijska jedinjenja, koja se nakon transformacija upodobljavaju sa hemijskim sastavom organizma i uključuju u njegove morfološke strukture. Nakon određenog perioda, apsorbirane tvari se uništavaju, oslobađajući energiju, a uništeni molekul se zamjenjuje novim, bez narušavanja integriteta strukturnih komponenti tijela.

Organizmi se nalaze u okruženju koje se stalno mijenja, unatoč tome, glavni fiziološki pokazatelji i dalje se provode u određenim parametrima i tijelo održava stabilno zdravstveno stanje dugo vremena, zahvaljujući procesima samoregulacije.

Dakle, koncept homeostaze nije povezan sa stabilnošću procesa. Kao odgovor na djelovanje unutrašnjih i vanjskih faktora, dolazi do promjene fizioloških parametara, a uključivanje regulatornih sistema osigurava održavanje relativne postojanosti unutrašnje sredine. Regulatorni homeostatski mehanizmi funkcioniraju na ćelijskom, organskom, organskom i supraorganizmskom nivou.

U evolucijskom smislu, homeostaza je nasljedno fiksirana adaptacija organizma na normalne uslove okoline.

Postoje sljedeće glavne vrste homeostaze:

1) genetski

2) strukturni

3) homeostaza tečnog dela unutrašnje sredine (krv, limfa, intersticijska tečnost)

4) imunološki.

Genetska homeostaza- očuvanje genetske stabilnosti zbog snage fizičko-hemijskih veza DNK i njene sposobnosti oporavka nakon oštećenja (popravka DNK). Samoreprodukcija je osnovno svojstvo živog, zasniva se na procesu reduplikacije DNK. Sam mehanizam ovog procesa, u kojem se novi lanac DNK gradi striktno komplementarno oko svakog od sastavnih molekula dva stara lanca, optimalan je za tačan prijenos informacija. Preciznost ovog procesa je visoka, ali i dalje može doći do grešaka u reduplikaciji. Narušavanje strukture molekula DNK može se desiti iu njenim primarnim lancima bez obzira na reduplikaciju pod uticajem mutagenih faktora. U većini slučajeva, genom ćelije se obnavlja, oštećenje se koriguje, zbog popravke. Kada su mehanizmi popravke oštećeni, genetska homeostaza je poremećena i na ćelijskom i na nivou organizma.

Važan mehanizam za održavanje genetske homeostaze je diploidno stanje somatskih ćelija kod eukariota. Diploidne ćelije su stabilnije u funkcionisanju, jer prisustvo dva genetska programa u njima povećava pouzdanost genotipa. Stabilizaciju kompleksnog sistema genotipa obezbeđuju fenomeni polimerizacije i druge vrste interakcije gena. Regulatorni geni koji kontrolišu aktivnost operona igraju važnu ulogu u procesu homeostaze.

Strukturna homeostaza- to je postojanost morfološke organizacije na svim nivoima bioloških sistema. Preporučljivo je izdvojiti homeostazu ćelije, tkiva, organa, tjelesnih sistema. Homeostaza osnovnih struktura osigurava morfološko postojanost viših struktura i osnova je njihove vitalne aktivnosti.

Ćelija, kao složen biološki sistem, svojstvena je samoregulaciji. Uspostavljanje homeostaze stanične sredine obezbeđuju membranski sistemi koji su povezani sa bioenergetskim procesima i regulacijom transporta supstanci u i iz ćelije. U ćeliji se kontinuirano odvijaju procesi promjene i obnove organela, same ćelije se uništavaju i obnavljaju. Do obnavljanja unutarćelijskih struktura, ćelija, tkiva, organa u toku života organizma dolazi usled fiziološke regeneracije. Obnova struktura nakon oštećenja - reparativna regeneracija.

Homeostaza tečnog dijela unutrašnje sredine- konstantnost sastava krvi, limfe, tkivne tečnosti, osmotski pritisak, ukupna koncentracija elektrolita i koncentracija pojedinačnih jona, sadržaj nutrijenata u krvi itd. Ovi pokazatelji, čak i uz značajne promjene uslova okoline, održavaju se na određenom nivou zahvaljujući složenim mehanizmima.

Na primjer, jedan od najvažnijih fizičko-hemijskih parametara unutrašnjeg okruženja tijela je acidobazna ravnoteža. Odnos jona vodonika i hidroksida u unutrašnjoj sredini zavisi od sadržaja u telesnim tečnostima (krv, limfa, tkivna tečnost) kiselina – donora protona i puferskih baza – akceptora protona. Obično se aktivna reakcija medija procjenjuje pomoću jona H+. pH vrijednost (koncentracija vodonikovih jona u krvi) jedan je od stabilnih fizioloških pokazatelja i kod ljudi varira u uskim granicama - od 7,32 do 7,45. Aktivnost niza enzima, propusnost membrane, procesi sinteze proteina itd. u velikoj mjeri zavise od odnosa vodonika i hidroksilnih jona.

Tijelo ima različite mehanizme koji osiguravaju održavanje acido-bazne ravnoteže. Prvo, to su puferski sistemi krvi i tkiva (karbonatni, fosfatni puferi, tkivni proteini). Hemoglobin ima i puferska svojstva, veže ugljični dioksid i sprječava njegovo nakupljanje u krvi. Aktivnost bubrega također doprinosi održavanju normalne koncentracije vodikovih jona, jer se značajna količina kiselih metabolita izlučuje urinom. Ako su ovi mehanizmi nedovoljni, povećava se koncentracija ugljičnog dioksida u krvi, dolazi do nekog pomaka pH na kiselu stranu. U ovom slučaju, respiratorni centar je uzbuđen, plućna ventilacija je poboljšana, što dovodi do smanjenja sadržaja ugljičnog dioksida i normalizacije koncentracije vodikovih iona.

Osetljivost tkiva na promene u unutrašnjem okruženju je različita. Dakle, pomak pH od 0,1 u jednom ili drugom smjeru od norme dovodi do značajnih poremećaja u aktivnosti srca, a odstupanje od 0,3 je opasno po život. Nervni sistem je posebno osetljiv na nizak nivo kiseonika. Za sisare opasne su fluktuacije u koncentraciji kalcijevih jona preko 30%, itd.

Imunološka homeostaza- održavanje postojanosti unutrašnje sredine tela održavanjem antigenske individualnosti pojedinca. Imunitet se shvata kao način zaštite tela od živih tela i supstanci koje nose znakove genetski stranih informacija (Petrov, 1968).

Bakterije, virusi, protozoe, helminti, proteini, ćelije, uključujući i izmenjene ćelije samog organizma, nose vanzemaljske genetske informacije. Svi ovi faktori su antigeni. Antigeni su tvari koje, kada se unesu u tijelo, mogu izazvati proizvodnju antitijela ili drugi oblik imunološkog odgovora. Antigeni su veoma raznovrsni, najčešće su to proteini, ali to su i veliki molekuli lipopolisaharida, nukleinskih kiselina. Neorganska jedinjenja (soli, kiseline), jednostavna organska jedinjenja (ugljeni hidrati, aminokiseline) ne mogu biti antigeni, jer nemaju specifičnosti. Australijski naučnik F. Burnet (1961) formulisao je stav da je glavni značaj imunog sistema prepoznavanje "svog" i "stranog", tj. u održavanju postojanosti unutrašnje sredine – homeostaze.

Imuni sistem ima centralnu (crvena koštana srž, timusna žlezda) i perifernu (slezena, limfni čvorovi) vezu. Zaštitnu reakciju provode limfociti koji se formiraju u ovim organima. Limfociti tipa B, kada naiđu na strane antigene, diferenciraju se u plazma ćelije koje luče specifične proteine, imunoglobuline (antitijela), u krv. Ova antitijela, povezujući se s antigenom, neutraliziraju ih. Ova reakcija se naziva humoralni imunitet.

Limfociti T-tipa osiguravaju ćelijski imunitet uništavanjem stranih ćelija, kao što je odbacivanje transplantata, i mutirane ćelije vlastitog tijela. Prema proračunima koje je dao F. Burnet (1971), u svakoj genetskoj promjeni ljudskih ćelija koje se dijele, akumulira se oko 10 - 6 spontanih mutacija u toku jednog dana, tj. na ćelijskom i molekularnom nivou kontinuirano se odvijaju procesi koji remete homeostazu. T-limfociti prepoznaju i uništavaju mutantne stanice vlastitog tijela, čime se osigurava funkcija imunološkog nadzora.

Imuni sistem kontroliše genetsku postojanost organizma. Ovaj sistem, koji se sastoji od anatomski odvojenih organa, predstavlja funkcionalno jedinstvo. Svojstvo imunološke odbrane dostiglo je najveći razvoj kod ptica i sisara.

regulacija homeostaze sprovode sljedeći organi i sistemi (slika 91):

1) centralni nervni sistem;

2) neuroendokrini sistem, koji obuhvata hipotalamus, hipofizu, periferne endokrine žlezde;

3) difuzni endokrini sistem (DES), predstavljen endokrinim ćelijama koje se nalaze u gotovo svim tkivima i organima (srce, pluća, gastrointestinalni trakt, bubrezi, jetra, koža itd.). Najveći dio DES ćelija (75%) koncentrisan je u epitelu probavnog sistema.

Danas je poznato da je veliki broj hormona istovremeno prisutan u centralnim nervnim strukturama i endokrinim ćelijama gastrointestinalnog trakta. Tako se hormoni enkefalini i endorfini nalaze u nervnim ćelijama i endokrinim ćelijama pankreasa i želuca. Holecistokinin je pronađen u mozgu i duodenumu. Takve činjenice dale su osnov za stvaranje hipoteze o prisutnosti u tijelu jednog sistema ćelija hemijskih informacija. Posebnost nervne regulacije je brzina početka odgovora, a njen efekat se manifestuje direktno na mestu gde signal stiže duž odgovarajućeg nerva; reakcija je kratka.

U endokrinom sistemu, regulatorni utjecaji su povezani s djelovanjem hormona koji se krvlju prenose kroz tijelo; učinak djelovanja je dugotrajan i nema lokalni karakter.

U hipotalamusu dolazi do ujedinjenja nervnih i endokrinih mehanizama regulacije. Opći neuroendokrini sistem omogućava složene homeostatske reakcije povezane s regulacijom visceralnih funkcija tijela.

Hipotalamus također ima funkciju žlijezda, stvarajući neurohormone. Neurohormoni, ulazeći krvlju u prednji režanj hipofize, regulišu oslobađanje tropskih hormona hipofize. Tropski hormoni direktno regulišu rad endokrinih žlijezda. Na primjer, hormon koji stimulira štitnjaču iz hipofize stimulira štitnu žlijezdu povećanjem razine hormona štitnjače u krvi. Kada koncentracija hormona poraste iznad norme za određeni organizam, funkcija hipofize koja stimulira štitnjaču je inhibirana i aktivnost štitne žlijezde je oslabljena. Dakle, za održavanje homeostaze potrebno je uravnotežiti funkcionalnu aktivnost žlijezde s koncentracijom hormona u cirkulirajućoj krvi.

Ovaj primjer pokazuje opći princip homeostatskih reakcija: odstupanje od početnog nivoa --- signal --- aktivacija regulatornih mehanizama po principu povratne sprege --- korekcija promjene (normalizacija).

Neke endokrine žlijezde nisu direktno zavisne od hipofize. To su otočići pankreasa koji proizvode inzulin i glukagon, srž nadbubrežne žlijezde, epifiza, timus i paratireoidne žlijezde.

Timus zauzima poseban položaj u endokrinom sistemu. Ona proizvodi supstance slične hormonima koje stimulišu stvaranje T-limfocita, a uspostavlja se veza između imunoloških i endokrinih mehanizama.

Sposobnost održavanja homeostaze jedno je od najvažnijih svojstava živog sistema koji je u stanju dinamičke ravnoteže sa uslovima sredine. Sposobnost održavanja homeostaze nije ista kod različitih vrsta, visoka je kod viših životinja i ljudi, koji imaju složene nervne, endokrine i imunološke mehanizme regulacije.

U ontogenezi, svaki dobni period karakteriziraju osobenosti metabolizma, energije i mehanizmi homeostaze. U djetetovom tijelu prevladavaju procesi asimilacije nad disimilacijom, što uzrokuje rast, povećanje tjelesne težine, mehanizmi homeostaze još nisu dovoljno sazreli, što ostavlja trag na tok i fizioloških i patoloških procesa.

S godinama dolazi do poboljšanja metaboličkih procesa, regulatornih mehanizama. U odrasloj dobi, procesi asimilacije i disimilacije, sistem normalizacije homeostaze pružaju kompenzaciju. Starenjem se smanjuje intenzitet metaboličkih procesa, slabi pouzdanost regulatornih mehanizama, blijedi funkcija niza organa, a istovremeno se razvijaju novi specifični mehanizmi koji podržavaju očuvanje relativne homeostaze. To se posebno izražava u povećanju osjetljivosti tkiva na djelovanje hormona, uz slabljenje nervnih utjecaja. Tokom ovog perioda, adaptivne karakteristike su oslabljene, stoga povećanje opterećenja i stresni uslovi mogu lako poremetiti homeostatske mehanizme i često postati uzrok patoloških stanja.

Poznavanje ovih obrazaca neophodno je budućem lekaru, jer je bolest posledica kršenja mehanizama i načina obnavljanja homeostaze kod ljudi.

Tijelo kao otvoreni samoregulirajući sistem.

Živi organizam je otvoreni sistem koji je povezan sa okolinom preko nervnog, probavnog, respiratornog, izlučnog sistema itd.

U procesu metabolizma hranom, vodom, pri razmjeni gasova u organizam ulaze različita hemijska jedinjenja koja u organizmu prolaze kroz promene, ulaze u strukturu organizma, ali ne ostaju trajno. Asimilirane tvari se razgrađuju, oslobađaju energiju, produkti raspadanja se uklanjaju u vanjsko okruženje. Uništeni molekul se zamjenjuje novim i tako dalje.

Telo je otvoren, dinamičan sistem. U okruženju koje se stalno mijenja, tijelo održava stabilno stanje određeno vrijeme.

Koncept homeostaze. Opšti obrasci homeostaze živih sistema.

homeostaza - svojstvo živog organizma da održava relativnu dinamičku postojanost unutrašnje sredine. Homeostaza se izražava u relativnoj konstantnosti hemijskog sastava, osmotskog pritiska, stabilnosti osnovnih fizioloških funkcija. Homeostaza je specifična i određena genotipom.

Očuvanje integriteta pojedinačnih svojstava organizma jedan je od najopštijih bioloških zakona. Ovaj zakon je obezbeđen u vertikalnom nizu generacija mehanizmima reprodukcije, a kroz život pojedinca - mehanizmima homeostaze.

Fenomen homeostaze je evolucijski razvijeno, nasljedno fiksirano svojstvo prilagođavanja tijela normalnim uvjetima okoline. Međutim, ova stanja mogu biti kratkoročna ili dugotrajna izvan normalnog raspona. U takvim slučajevima, fenomen adaptacije karakterizira ne samo obnavljanje uobičajenih svojstava unutrašnje sredine, već i kratkoročne promjene funkcije (na primjer, povećanje ritma srčane aktivnosti i povećanje učestalost respiratornih pokreta tokom pojačanog mišićnog rada). Reakcije homeostaze mogu se usmjeriti na:

održavanje poznatih nivoa stabilnog stanja;

eliminacija ili ograničavanje štetnih faktora;

razvoj ili očuvanje optimalnih oblika interakcije između organizma i životne sredine u promenjenim uslovima njegovog postojanja. Svi ovi procesi određuju adaptaciju.

Dakle, koncept homeostaze ne znači samo određenu postojanost različitih fizioloških konstanti tijela, već uključuje i procese adaptacije i koordinacije fizioloških procesa koji osiguravaju jedinstvo tijela ne samo u normi, već iu promjenjivim uvjetima. njegovog postojanja.

Glavne komponente homeostaze definirao je C. Bernard, a mogu se podijeliti u tri grupe:

A. Supstance koje obezbeđuju ćelijske potrebe:

Supstance neophodne za stvaranje energije, za rast i oporavak - glukoza, proteini, masti.

NaCl, Ca i druge neorganske supstance.

Kiseonik.

unutrašnja sekrecija.

B. Faktori okoline koji utiču na ćelijsku aktivnost:

osmotski pritisak.

Temperatura.

Koncentracija vodikovih jona (pH).

B. Mehanizmi koji osiguravaju strukturno i funkcionalno jedinstvo:

Nasljednost.

Regeneracija.

imunobiološka reaktivnost.

Princip biološke regulacije osigurava unutrašnje stanje organizma (njegov sadržaj), kao i odnos između faza ontogeneze i filogeneze. Ovaj princip je postao široko rasprostranjen. Proučavajući ga, nastala je kibernetika - nauka o svrsishodnoj i optimalnoj kontroli složenih procesa u divljini, ljudskom društvu, industriji (Berg I.A., 1962).

Živi organizam je složen kontrolisani sistem u kome su mnoge varijable spoljašnje i unutrašnje sredine u interakciji. Zajedničko svim sistemima je prisustvo unos varijable, koje se, u zavisnosti od svojstava i zakona ponašanja sistema, transformišu u vikendom varijable (slika 10).

Rice. 10 - Opća shema homeostaze živih sistema

Izlazne varijable zavise od ulaznih varijabli i zakona ponašanja sistema.

Uticaj izlaznog signala na upravljački dio sistema naziva se povratne informacije , što je od velikog značaja u samoregulaciji (homeostatska reakcija). Razlikovati negativan ipozitivno povratne informacije.

negativan povratna sprega smanjuje utjecaj ulaznog signala na vrijednost izlaza po principu: "što više (na izlazu), to manje (na ulazu)". Pomaže u obnavljanju homeostaze sistema.

At pozitivno povratne informacije, vrijednost ulaznog signala raste po principu: "što više (na izlazu), to više (na ulazu)". Pojačava nastalo odstupanje od početnog stanja, što dovodi do kršenja homeostaze.

Međutim, sve vrste samoregulacije djeluju na istom principu: samoodstupanje od početnog stanja, koje služi kao poticaj za uključivanje mehanizama korekcije. Dakle, normalan pH krvi je 7,32 - 7,45. Promjena pH vrijednosti za 0,1 dovodi do kršenja srčane aktivnosti. Ovaj princip je opisao Anokhin P.K. 1935. godine i nazvan princip povratne sprege, koji služi za implementaciju adaptivnih reakcija.

Opšti princip homeostatskog odgovora(Anohin: "Teorija funkcionalnih sistema"):

odstupanje od početnog nivoa → signal → aktiviranje regulatornih mehanizama po principu povratne sprege → korekcija promjena (normalizacija).

Dakle, tokom fizičkog rada povećava se koncentracija CO 2 u krvi → pH se pomiče na kiselu stranu → signal ulazi u respiratorni centar produžene moždine → centrifugalni nervi provode impuls do interkostalnih mišića i disanje se produbljuje → smanjuje se CO2 u krvi, pH se obnavlja.

Mehanizmi regulacije homeostaze na molekularno-genetskom, ćelijskom, organizmu, populacijsko-vrsti i biosferskom nivou.

Regulatorni homeostatski mehanizmi funkcionišu na genskom, ćelijskom i sistemskom (organizam, populacijsko-vrsta i biosferski) nivo.

Genski mehanizmi homeostaza. Svi fenomeni homeostaze tijela su genetski uvjetovani. Već na nivou primarnih genskih proizvoda postoji direktna veza - "jedan strukturni gen - jedan polipeptidni lanac". Štaviše, postoji kolinearna korespondencija između sekvence nukleotida DNK i sekvence aminokiselina polipeptidnog lanca. Nasljedni program individualnog razvoja organizma predviđa formiranje vrsta specifičnih karakteristika ne u stalnim, već u promjenjivim uvjetima okoline, u granicama nasljedno određene norme reakcije. Dvostruka spirala DNK je neophodna u procesima njene replikacije i popravke. Oba su direktno povezana sa osiguranjem stabilnosti funkcionisanja genetskog materijala.

Sa genetske tačke gledišta, može se razlikovati elementarne i sistemske manifestacije homeostaze. Primjeri elementarnih manifestacija homeostaze su: genska kontrola trinaest faktora koagulacije krvi, genska kontrola histokompatibilnosti tkiva i organa, što omogućava transplantaciju.

Transplantirano područje se zove transplantacija. Organizam iz kojeg se uzima tkivo za transplantaciju je donator , i kome presađuju - primalac . Uspjeh transplantacije ovisi o imunološkim reakcijama tijela. Postoje autotransplantacija, singenična transplantacija, alotransplantacija i ksenotransplantacija.

Autotransplantacija – transplantacija tkiva u istom organizmu. U ovom slučaju, proteini (antigeni) transplantata se ne razlikuju od proteina primaoca. Ne postoji imunološka reakcija.

Singenska transplantacija sprovedeno kod identičnih blizanaca sa istim genotipom.

alotransplantacija – transplantacija tkiva s jedne jedinke na drugu koja pripada istoj vrsti. Donor i primatelj se razlikuju po antigenima, pa se kod viših životinja uočava dugotrajno presađivanje tkiva i organa.

Ksenotransplantacija – donor i primalac pripadaju različitim vrstama organizama. Ova vrsta transplantacije uspijeva kod nekih beskičmenjaka, ali takve transplantacije ne puštaju korijenje kod viših životinja.

U transplantaciji je ovaj fenomen od velikog značaja imunološka tolerancija (kompatibilnost tkiva). Suzbijanje imuniteta u slučaju transplantacije tkiva (imunosupresija) postiže se: supresijom aktivnosti imunog sistema, zračenjem, davanjem antilimfotičnog seruma, hormona kore nadbubrežne žlijezde, hemijskih preparata - antidepresiva (imuran). Glavni zadatak je suzbijanje ne samo imuniteta, već i imuniteta na transplantaciju.

transplantacijski imunitet određena genetskom konstitucijom davaoca i primaoca. Geni odgovorni za sintezu antigena koji izazivaju reakciju na transplantirano tkivo nazivaju se geni nekompatibilnosti tkiva.

Kod ljudi, glavni genetski sistem histokompatibilnosti je HLA (Human Leukocite Antigen) sistem. Antigeni su dovoljno dobro zastupljeni na površini leukocita i određuju se pomoću antiseruma. Plan strukture sistema kod ljudi i životinja je isti. Usvojena je jedinstvena terminologija koja opisuje genetske lokuse i alele HLA sistema. Antigeni su označeni: HLA-A 1 ; HLA-A 2 itd. Novi antigeni koji nisu konačno identifikovani su označeni - W (Rad). Antigeni HLA sistema su podeljeni u 2 grupe: SD i LD (slika 11).

Antigeni SD grupe određuju se serološkim metodama i određuju se genima 3 sublokusa HLA sistema: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

Rice. 11 - HLA glavni ljudski genetski sistem histokompatibilnosti

LD - antigene kontroliše HLA-D sublokus šestog hromozoma, a određuju se metodom mešanih kultura leukocita.

Svaki od gena koji kontrolišu HLA - humane antigene, ima veliki broj alela. Dakle, HLA-A podlokus kontroliše 19 antigena; HLA-B - 20; HLA-C - 5 "radnih" antigena; HLA-D - 6. Dakle, oko 50 antigena je već pronađeno kod ljudi.

Antigenski polimorfizam HLA sistema rezultat je porijekla jednog od drugog i bliskog genetskog odnosa između njih. Za transplantaciju je neophodan identitet donora i primaoca prema antigenima HLA sistema. Transplantacija bubrega identičnog u 4 antigena sistema obezbeđuje preživljavanje za 70%; 3 - 60%; 2 - 45%; 1 - 25%.

Postoje posebni centri koji vrše odabir donora i primaoca za transplantaciju, na primjer, u Holandiji - "Eurotransplant". Tipizacija po antigenima HLA sistema se takođe sprovodi u Republici Belorusiji.

Ćelijski mehanizmi homeostaza je usmjerena na obnavljanje stanica tkiva, organa u slučaju kršenja njihovog integriteta. Ukupnost procesa koji imaju za cilj obnavljanje destruktivnih bioloških struktura naziva se regeneracija. Takav proces karakterističan je za sve nivoe: obnavljanje proteina, komponenti ćelijskih organela, celih organela i samih ćelija. Obnavljanje funkcija organa nakon ozljede ili rupture živca, zacjeljivanje rana je važno za medicinu u smislu savladavanja ovih procesa.

Tkiva se prema svom regenerativnom kapacitetu dijele u 3 grupe:

Tkiva i organi koji su karakteristični ćelijski regeneraciju (kosti, rastresito vezivno tkivo, hematopoetski sistem, endotel, mezotel, sluzokože crevnog trakta, respiratornog trakta i genitourinarnog sistema.

Tkiva i organi koji su karakteristični ćelijski i intracelularni regeneracija (jetra, bubrezi, pluća, glatki i skeletni mišići, autonomni nervni sistem, endokrini, pankreas).

Tkanine koje su pretežno intracelularno regeneraciju (miokard) ili isključivo intracelularnu regeneraciju (ganglijske ćelije centralnog nervnog sistema). Obuhvaća procese obnavljanja makromolekula i ćelijskih organela sklapanjem elementarnih struktura ili njihovom diobom (mitohondrije).

U procesu evolucije formirana su 2 tipa regeneracije fiziološke i reparativne .

Fiziološka regeneracija - Ovo je prirodan proces obnavljanja elemenata organizma tokom celog života. Na primjer, obnavljanje eritrocita i leukocita, promjena epitela kože, kose, zamjena mliječnih zuba trajnim. Na ove procese utiču spoljašnji i unutrašnji faktori.

Reparativna regeneracija je obnova organa i tkiva izgubljenih zbog oštećenja ili ozljede. Proces se javlja nakon mehaničkih ozljeda, opekotina, hemijskih ili radijacijskih ozljeda, kao i kao posljedica bolesti i hirurških operacija.

Reparativna regeneracija se dijeli na tipično (homomorfoza) i atipično (heteromorfoza). U prvom slučaju regenerira organ koji je uklonjen ili uništen, u drugom se na mjestu uklonjenog organa razvija drugi organ.

Atipična regeneracija češći kod beskičmenjaka.

Hormoni stimulišu regeneraciju hipofiza i štitne žlijezde . Postoji nekoliko načina za regeneraciju:

Epimorfoza ili potpuna regeneracija - obnavljanje površine rane, dovršavanje dijela u cjelinu (na primjer, rast repa kod guštera, udova u tritona).

Morfolaksija - restrukturiranje preostalog dijela organa u cjelinu, samo manji. Ovu metodu karakterizira restrukturiranje novog od ostataka starog (na primjer, restauracija uda kod žohara).

Endomorfoza - oporavak zbog unutarćelijskog restrukturiranja tkiva i organa. Zbog povećanja broja ćelija i njihove veličine, masa organa približava se početnoj.

Kod kralježnjaka reparativna regeneracija se javlja u sljedećem obliku:

Potpuna regeneracija - restauracija originalnog tkiva nakon njegovog oštećenja.

Regenerativna hipertrofija karakteristika unutrašnjih organa. U tom slučaju, površina rane zacjeljuje ožiljak, uklonjeno područje ne raste i oblik organa se ne obnavlja. Masa preostalog dijela organa povećava se zbog povećanja broja ćelija i njihove veličine i približava se izvornoj vrijednosti. Tako se kod sisara obnavljaju jetra, pluća, bubrezi, nadbubrežne žlijezde, gušterača, pljuvačka, štitna žlijezda.

Intracelularna kompenzacijska hiperplazija ultrastrukture ćelija. U tom slučaju na mjestu oštećenja nastaje ožiljak, a do obnavljanja izvorne mase dolazi zbog povećanja volumena ćelija, a ne njihovog broja, na osnovu rasta (hiperplazije) unutarćelijskih struktura (nervno tkivo). ).

Sistemski mehanizmi su obezbeđeni interakcijom regulatornih sistema: nervni, endokrini i imuni .

Nervna regulacija provodi i koordinira centralni nervni sistem. Nervni impulsi, ulazeći u ćelije i tkiva, uzrokuju ne samo uzbuđenje, već i reguliraju kemijske procese, razmjenu biološki aktivnih tvari. Trenutno je poznato više od 50 neurohormona. Dakle, u hipotalamusu se stvaraju vazopresin, oksitocin, liberini i statini koji reguliraju funkciju hipofize. Primeri sistemskih manifestacija homeostaze su održavanje stalne temperature, krvnog pritiska.

Sa stanovišta homeostaze i adaptacije, nervni sistem je glavni organizator svih tjelesnih procesa. U srcu adaptacije, balansiranje organizama sa uslovima životne sredine, prema N.P. Pavlov, su refleksni procesi. Između različitih nivoa homeostatske regulacije postoji privatna hijerarhijska podređenost u sistemu regulacije unutrašnjih procesa u telu (Sl. 12).

hemisferni korteks i dijelovi mozga

povratna samoregulacija

periferni neuroregulatorni procesi, lokalni refleksi

Ćelijski i tkivni nivoi homeostaze

Rice. 12. - Hijerarhijska podređenost u sistemu regulacije unutrašnjih procesa organizma.

Najprimarniji nivo je homeostatski sistem ćelijskog i tkivnog nivoa. Iznad njih su periferni nervni regulatorni procesi kao što su lokalni refleksi. Dalje u ovoj hijerarhiji su sistemi samoregulacije određenih fizioloških funkcija sa različitim kanalima "povratne informacije". Vrh ove piramide zauzimaju moždana kora i mozak.

U složenom višećelijskom organizmu, i direktne i povratne veze provode se ne samo nervnim, već i hormonskim (endokrinim) mehanizmima. Svaka od žlezda koje čine endokrini sistem utiče na druge organe ovog sistema i, zauzvrat, je pod uticajem potonjeg.

Endokrini mehanizmi homeostaza prema B.M. Zavadski, ovo je mehanizam plus ili minus interakcije, tj. balansiranje funkcionalne aktivnosti žlijezde s koncentracijom hormona. Uz visoku koncentraciju hormona (iznad normale), aktivnost žlijezde je oslabljena i obrnuto. Ovaj efekat se ostvaruje djelovanjem hormona na žlijezdu koja ga proizvodi. U brojnim žlijezdama regulacija se uspostavlja kroz hipotalamus i prednju hipofizu, posebno tokom odgovora na stres.

Endokrine žlezde mogu se podijeliti u dvije grupe u odnosu na njihov odnos prema prednjoj hipofizi. Potonje se smatra centralnim, a ostale endokrine žlijezde se smatraju perifernim. Ova podjela se zasniva na činjenici da prednja hipofiza proizvodi takozvane tropske hormone, koji aktiviraju određene periferne endokrine žlijezde. Zauzvrat, hormoni perifernih endokrinih žlijezda djeluju na prednju hipofizu, inhibirajući lučenje tropskih hormona.

Reakcije koje obezbeđuju homeostazu ne mogu se ograničiti ni na jednu endokrinu žlezdu, već zahvataju sve žlezde u jednom ili drugom stepenu. Rezultirajuća reakcija dobiva lančani tok i širi se na druge efektore. Fiziološki značaj hormona leži u regulaciji drugih tjelesnih funkcija, te stoga lančani karakter treba da bude što je moguće izraženiji.

Stalna narušavanja životne sredine organizma doprinose očuvanju njegove homeostaze tokom dugog života. Ako stvorite takve uslove života u kojima ništa ne izaziva značajne promjene u unutrašnjem okruženju, tada će organizam biti potpuno nenaoružan kada naiđe na okolinu i uskoro će umrijeti.

Kombinacija nervnih i endokrinih mehanizama regulacije u hipotalamusu omogućava složene homeostatske reakcije povezane s regulacijom visceralne funkcije tijela. Nervni i endokrini sistemi su objedinjujući mehanizam homeostaze.

Primjer opšteg odgovora nervnih i humoralnih mehanizama je stanje stresa koje se razvija u nepovoljnim životnim uslovima i postoji opasnost od poremećaja homeostaze. Pod stresom dolazi do promjene stanja većine sistema: mišićnog, respiratornog, kardiovaskularnog, probavnog, osjetilnih organa, krvnog tlaka, sastava krvi. Sve ove promjene su manifestacija individualnih homeostatskih reakcija usmjerenih na povećanje otpornosti organizma na štetne faktore. Brza mobilizacija tjelesnih snaga djeluje kao zaštitna reakcija na stanje stresa.

Kod "somatskog stresa" zadatak povećanja ukupne otpornosti organizma rješava se prema šemi prikazanoj na slici 13.

Rice. 13 - Šema povećanja ukupne otpornosti tijela kada

homeostaza(od grčkog - sličan, identičan + stanje, nepokretnost) - relativna dinamička konstantnost sastava i svojstava unutrašnje sredine i stabilnost osnovnih fizioloških funkcija živog organizma; održavanje konstantnosti sastava vrsta i broja jedinki u biocenozama; sposobnost populacije da održi dinamičku ravnotežu genetskog sastava, što osigurava njenu maksimalnu održivost. ( TSB)

homeostaza- postojanost karakteristika bitnih za život sistema, u prisustvu poremećaja u spoljašnjem okruženju; stanje relativne konstantnosti; relativna nezavisnost unutrašnje sredine od spoljašnjih uslova. (Novoseltsev V.N.)

Homeostaza - sposobnost otvorenog sistema da održava konstantnost svog unutrašnjeg stanja kroz koordinisane reakcije u cilju održavanja dinamičke ravnoteže.

Američki fiziolog Walter B. Cannon je 1932. godine, u svojoj knjizi Mudrost tijela, predložio termin kao naziv za "koordinirane fiziološke procese koji održavaju većinu stabilnih stanja tijela".

riječ " homeostaza” može se prevesti kao “snaga stabilnosti”.

Termin "homeostaza" najčešće se koristi u biologiji. Da bi postojali višećelijski organizmi, potrebno je održavati postojanost unutrašnje sredine. Mnogi ekolozi su uvjereni da se ovaj princip primjenjuje i na vanjsko okruženje. Ako sistem nije u stanju da vrati svoju ravnotežu, može na kraju prestati da funkcioniše.
Složeni sistemi - na primjer, ljudsko tijelo - moraju imati homeostazu da bi održali stabilnost i postojali. Ovi sistemi ne samo da moraju težiti opstanku, oni se također moraju prilagoditi promjenama okoline i evoluirati.

Homeostatski sistemi imaju sledeća svojstva:
- Nestabilnost: sistem testira kako se najbolje prilagoditi.
- Težnja ka ravnoteži: cjelokupna unutrašnja, strukturna i funkcionalna organizacija sistema doprinosi održavanju ravnoteže.
- Nepredvidljivost: Rezultirajući efekat određene akcije često može biti drugačiji od očekivanog.

Primjeri homeostaze kod sisara:
- Regulacija količine minerala i vode u organizmu - osmoregulacija. Izvodi se u bubrezima.
- Uklanjanje otpadnih produkata metaboličkog procesa, - alokacija. Obavljaju ga egzokrini organi - bubrezi, pluća, znojne žlijezde.
- Regulacija telesne temperature. Snižavanje temperature kroz znojenje, razne termoregulacijske reakcije.
- Regulacija nivoa glukoze u krvi. Uglavnom ga obavlja jetra, inzulin i glukagon koji luči gušterača.
Važno je napomenuti da iako je tijelo u ravnoteži, njegovo fiziološko stanje može biti dinamično. Mnogi organizmi pokazuju endogene promjene u obliku cirkadijanskih, ultradijanskih i infradijanskih ritmova. Dakle, čak i dok su u homeostazi, tjelesna temperatura, krvni pritisak, broj otkucaja srca i većina metaboličkih pokazatelja nisu uvijek na konstantnom nivou, već se mijenjaju tokom vremena.

Mehanizmi homeostaze: povratna informacija

Kada dođe do promjene varijabli, postoje dvije glavne vrste povratnih informacija, ili povratnih informacija, na koje sistem odgovara:
1. negativne povratne informacije, izražena kao reakcija u kojoj sistem reaguje na način da obrne smjer promjene. Budući da povratna informacija služi održavanju postojanosti sistema, omogućava vam održavanje homeostaze.
Na primjer, kada se koncentracija ugljičnog dioksida u ljudskom tijelu poveća, plućima se signalizira da pojačaju svoju aktivnost i izdišu više ugljičnog dioksida.
Termoregulacija je još jedan primjer negativne povratne informacije. Kada tjelesna temperatura poraste (ili padne), termoreceptori u koži i hipotalamusu registruju promjenu, pokrećući signal iz mozga. Ovaj signal, zauzvrat, uzrokuje odgovor - smanjenje temperature.
2. pozitivne povratne informacije, što se izražava kao pojačanje promjene varijable. Djeluje destabilizirajuće, tako da ne dovodi do homeostaze. Pozitivne povratne informacije su manje uobičajene u prirodnim sistemima, ali imaju i svoju upotrebu.
Na primjer, u nervima, granični električni potencijal uzrokuje stvaranje mnogo većeg akcionog potencijala. Zgrušavanje krvi i porođaj su drugi primjeri pozitivnih povratnih informacija.
Stabilnim sistemima su potrebne kombinacije oba tipa povratne sprege. Dok vam negativna povratna sprega omogućava da se vratite u homeostatsko stanje, pozitivna povratna informacija se koristi za prelazak u potpuno novo (i, vrlo moguće, manje poželjno) stanje homeostaze, situaciju koja se zove "metastabilnost". Takve katastrofalne promjene mogu nastati, na primjer, povećanjem nutrijenata u rijekama s čistom vodom, što dovodi do homeostatskog stanja visoke eutrofikacije (prerastanje kanala algi) i zamućenja.

Ekološka homeostaza opaženo u zajednicama vrhunca sa maksimalnim raspoloživim biodiverzitetom pod povoljnim uslovima životne sredine.
U poremećenim ekosistemima, odnosno sub-klimaks biološkim zajednicama - poput ostrva Krakatau, na primer, nakon jake vulkanske erupcije 1883. godine - stanje homeostaze prethodnog šumskog klimaksa ekosistema je uništeno, kao i sav život na ovom ostrvu. Krakatoa je prošla kroz niz ekoloških promjena u godinama od erupcije, u kojima su se nove biljne i životinjske vrste zamijenile jedna drugu, što je dovelo do biodiverziteta i, kao rezultat, vrhunske zajednice. Ekološka sukcesija u Krakatoi odvijala se u nekoliko faza. Potpuni lanac sukcesija koji vodi do vrhunca naziva se preserija. U primjeru Krakatoa, ovo ostrvo je razvilo zajednicu vrhunca sa 8.000 različitih vrsta zabilježenih 1983. godine, stotinu godina nakon što je erupcija uništila život na njemu. Podaci potvrđuju da se pozicija u homeostazi održava neko vrijeme, dok pojava novih vrsta vrlo brzo dovodi do brzog nestanka starih.
Slučaj Krakatoa i drugih poremećenih ili netaknutih ekosistema pokazuje da se početna kolonizacija od strane pionirskih vrsta događa kroz strategije reprodukcije s pozitivnim povratnim informacijama u kojima se vrste raspršuju, proizvodeći što je moguće više potomaka, ali uz malo ili nimalo ulaganja u uspjeh svakog pojedinca. . Kod takvih vrsta dolazi do brzog razvoja i jednako brzog kolapsa (na primjer, kroz epidemiju). Kako se ekosistem približava vrhuncu, takve vrste se zamjenjuju složenijim vrstama vrhunca koje se prilagođavaju negativnim povratnim informacijama specifičnim uvjetima svog okruženja. Ove vrste su pažljivo kontrolisane potencijalnim kapacitetom ekosistema i slede drugačiju strategiju – stvaranje manjeg potomstva, u čiji reproduktivni uspeh se u uslovima mikrookruženja svoje specifične ekološke niše ulaže više energije.
Razvoj počinje sa pionirskom zajednicom i završava se sa zajednicom vrhunca. Ova zajednica vrhunca nastaje kada flora i fauna dođu u ravnotežu sa lokalnim okruženjem.
Takvi ekosistemi formiraju heterarhije u kojima homeostaza na jednom nivou doprinosi homeostatskim procesima na drugom složenom nivou. Na primjer, gubitak lišća na zrelom tropskom drvetu stvara prostor za novi rast i obogaćuje tlo. Jednako tako, tropsko drvo smanjuje pristup svjetlosti na niže razine i pomaže u sprječavanju invazije drugih vrsta. Ali i drveće padaju na zemlju i razvoj šume zavisi od konstantne promene stabala, ciklusa hranljivih materija koje vrše bakterije, insekti, gljive. Slično, takve šume doprinose ekološkim procesima, kao što je regulacija mikroklime ili hidroloških ciklusa ekosistema, a nekoliko različitih ekosistema može biti u interakciji kako bi se održala homeostaza riječne drenaže unutar biološke regije. Promjenjivost bioregija također igra ulogu u homeostatskoj stabilnosti biološke regije ili bioma.

Biološka homeostaza djeluje kao temeljna karakteristika živih organizama i shvata se kao održavanje unutrašnje sredine u prihvatljivim granicama.
Unutrašnja sredina tijela uključuje tjelesne tekućine - krvnu plazmu, limfu, međućelijsku supstancu i cerebrospinalnu tekućinu. Održavanje stabilnosti ovih tečnosti je od vitalnog značaja za organizme, dok njihov nedostatak dovodi do oštećenja genetskog materijala.
S obzirom na bilo koji parametar, organizmi se dijele na konformacijske i regulatorne. Regulatorni organizmi održavaju parametar na konstantnom nivou, bez obzira na to šta se dešava u okruženju. Konformacijski organizmi omogućavaju okolini da odredi parametar. Na primjer, toplokrvne životinje održavaju konstantnu tjelesnu temperaturu, dok hladnokrvne životinje pokazuju širok raspon temperatura.
Ne govorimo o tome da konformacijski organizmi nemaju adaptacije ponašanja koje im omogućavaju da u određenoj mjeri reguliraju dati parametar. Gmizavci, na primjer, često ujutro sjede na zagrijanim stijenama kako bi podigli tjelesnu temperaturu.
Prednost homeostatske regulacije je u tome što omogućava tijelu da funkcionira efikasnije. Na primjer, hladnokrvne životinje imaju tendenciju da postanu letargične na niskim temperaturama, dok su toplokrvne životinje gotovo jednako aktivne kao i uvijek. S druge strane, regulacija zahtijeva energiju. Razlog zašto neke zmije mogu jesti samo jednom sedmično je taj što troše mnogo manje energije za održavanje homeostaze od sisara.

Homeostaza u ljudskom tijelu
Različiti faktori utiču na sposobnost tjelesnih tekućina da podržavaju život, uključujući parametre kao što su temperatura, i salinitet, i kiselost, te koncentracija nutrijenata - glukoze, raznih jona, kisika i otpadnih proizvoda - ugljičnog dioksida i urina. Budući da ovi parametri utječu na kemijske reakcije koje održavaju organizam u životu, postoje ugrađeni fiziološki mehanizmi koji ih održavaju na potrebnom nivou.
Homeostaza se ne može smatrati uzrokom procesa ovih nesvjesnih adaptacija. Treba ga uzeti kao opću karakteristiku mnogih normalnih procesa koji djeluju zajedno, a ne kao njihov osnovni uzrok. Štoviše, postoje mnogi biološki fenomeni koji se ne uklapaju u ovaj model - na primjer, anabolizam. ( Sa interneta)

homeostaza- relativna dinamička stabilnost karakteristika unutrašnjeg okruženja bioloških i društvenih (suprabioloških) objekata.
Primijenjeno kompaniji homeostaza- to je stabilnost internih procesa uz minimalan rad osoblja. ( Korolev V.A.)

Homeostat

Homeostat- mehanizam za održavanje dinamičke konstantnosti funkcionisanja sistema u određenim granicama.
(Stepanov A.M.)

Homeostat(starogrčki - sličan, identičan + stojeći, nepomičan) - mehanizam za osiguranje homeostaze, ansambl signalno-regulatornih veza koje koordiniraju aktivnost i interakciju dijelova kompanije, a također koriguje svoje ponašanje u odnosima sa promjenjivim vanjskim okruženjem kako bi se osigurala homeostaza. Sinonim za arhaični pojam „menadžment“, koji se u kompanijama nižih nivoa evolucije tradicionalno shvata kao komandovanje i, shodno tome, mehanizam za osiguranje prolaska i izvršenja komandi; one. obavlja samo dio funkcija homeostata. ( Korolev V.A.)

Homeostat- samoorganizirajući sistem koji simulira sposobnost živih organizama da održavaju određene vrijednosti u fiziološki prihvatljivim granicama. Predložio ga je 1948. W. R. Ashby, engleski naučnik iz oblasti biologije i kibernetike, koji ga je dizajnirao u obliku uređaja koji se sastoji od četiri elektromagneta sa unakrsnim povratnim vezama. ( TSB)

Homeostat- analogni elektromehanički uređaj koji simulira sposobnost živih organizama da održavaju neke od svojih karakteristika (npr. tjelesnu temperaturu, sadržaj kisika u krvi) u prihvatljivim granicama. Princip homeostata se koristi za određivanje optimalnih vrijednosti za parametre tehničkih automatskih upravljačkih sistema (npr. autopilota). ( BECM)

„U vezi sa pitanjem efektivne količine javnih informacija, to treba istaći kao jednu od najupadljivijih činjenica u život države, da je vrlo malo efikasnih homeostatskih procesa . U mnogim zemljama je uvriježeno mišljenje da je slobodna konkurencija sama po sebi homeostatski proces, tj. da će na slobodnom tržištu sebičnost trgovaca, od kojih svaki nastoji prodati što je više moguće, a kupiti što niže, na kraju dovesti do stabilnog kretanja cijena i doprinijeti najvećem opštem dobru. Ovo mišljenje je povezano sa „utešnim“ stavom da je privatni preduzetnik, nastojeći da obezbedi sopstvenu korist, na neki način javni dobrotvor i stoga zaslužuje velike nagrade kojima ga društvo obasipa. Nažalost, činjenice govore protiv ove prostodušne teorije.
Tržište je igra. To je strogo podložno općem teorija igara, koji su razvili von Neumann i Morgenstern. Ova teorija se zasniva na pretpostavci da u bilo kojoj fazi igre svaki igrač, na osnovu informacija koje su mu dostupne, igra po potpuno razumnoj strategiji, koja bi mu na kraju trebala pružiti najveća matematička očekivanja pobjede. Ovo je tržišna igra koju igraju sasvim razumni i potpuno besramni dileri. Čak i sa dva igrača, teorija je komplikovana, iako često dovodi do izbora određenog pravca igre. Ali sa tri igrača u mnogim slučajevima, i sa mnogo igrača u velikoj većini slučajeva rezultat igre karakterizira ekstremna neizvjesnost i nestabilnost. Motivirani vlastitom pohlepom, pojedini igrači formiraju koalicije; ali ove koalicije se obično ne uspostavljaju ni na jedan poseban način, i obično završavaju pandemonijumom izdaje, prebjega i prijevare. To je tačna slika višeg poslovnog života i blisko povezanog političkog, diplomatskog i vojnog života. Na kraju će čak i najbriljantniji i najbeskrupulozniji broker biti uništen. Ali recimo da su brokeri umorni od ovoga i dogovorili su se da žive u miru među sobom. Tada će nagrada pripasti onome ko, birajući dobar trenutak, prekrši dogovor i izda svoje partnere. Ovde nema homeostaze. Moramo proći kroz cikluse procvata i kraha u poslovnom životu, sukcesivnog niza diktature i revolucije, ratova u kojima svi gube i koji su tako karakteristični za modernost.
Naravno, slika igrača kao potpuno razumne i potpuno besramne osobe, koju je nacrtao von Neumann, je apstrakcija i iskrivljenje stvarnosti. Rijetko se može naći veliki broj savršeno razumnih i neprincipijelnih ljudi koji igraju zajedno. Gdje ima prevaranta, uvijek ima i budala; a ako ima dovoljno budala, oni su profitabilniji objekt eksploatacije za prevarante. Psihologija budale postala je stvar vrijedna ozbiljne pažnje prevaranta. Umjesto da traži svoju krajnju prednost, poput von Neumannovih igrača, budala se ponaša na takav način da je njegov tok akcije općenito jednako predvidljiv kao i pokušaji pacova da se snađu u lavirintu. Ilustrovane novine prodavat će neka dobro definirana mješavina religije, pornografije i pseudonauke. Kombinacija laskanja, podmićivanja i zastrašivanja natjerat će mladog naučnika da radi na navođenim projektilima ili atomskoj bombi. Da bi se utvrdili recepti za ove mješavine, postoji mehanizam radio anketa, preliminarnog glasanja, selektivnih ispitivanja javnog mnijenja i drugih psiholoških studija, čiji je cilj običan čovjek; a uvijek postoje statističari, sociolozi i ekonomisti spremni da prodaju svoje usluge ovim preduzećima.
Male, blisko povezane zajednice imaju visok stepen homeostaze da li će to biti kulturne zajednice u civilizovanoj zemlji ili sela primitivnih divljaka. Koliko god nam se činili čudni, pa čak i odbojni običaji mnogih varvarskih plemena, ti običaji, po pravilu, imaju sasvim određenu homeostatsku vrijednost, čije je objašnjenje jedan od zadataka antropologa. Samo u velikoj zajednici u kojoj se Gospodari stvarnog stanja štite od gladi svojim bogatstvom, od javnog mnijenja tajnom i anonimnošću, od privatne kritike zakonima protiv klevete i raspolaganjem sredstvima komunikacije, samo u takva zajednica može besramnost dostići najviši nivo. Od svih ovih anti-homeostatskih društvenih faktora upravljanje komunikacijama je najefikasniji i najvažniji."
(N. Wiener. kibernetika. 1948)

CERTICOM Menadžment konsalting

Homeostaza (grč. homoios - isti, sličan, stasis - stabilnost, ravnoteža) je skup koordinisanih reakcija koje održavaju ili obnavljaju postojanost unutrašnjeg okruženja tela. Sredinom devetnaestog veka, francuski fiziolog Claude Bernard uveo je koncept unutrašnje sredine, koju je smatrao zbirom telesnih tečnosti. Ovaj koncept je proširio američki fiziolog Walter Cannon, koji je pod unutrašnjim okruženjem podrazumijevao ukupnost tekućina (krv, limfa, tkivna tekućina) koje su uključene u metabolizam i održavanje homeostaze. Ljudsko tijelo se prilagođava uvjetima okoline koja se stalno mijenja, ali unutrašnja sredina ostaje konstantna i njeni pokazatelji variraju u vrlo uskim granicama. Dakle, osoba može živjeti u različitim uvjetima okoline. Posebno se pažljivo i fino reguliraju neki fiziološki parametri, na primjer, tjelesna temperatura, krvni tlak, glukoza, plinovi, soli, ioni kalcija u krvi, acidobazna ravnoteža, volumen krvi, njen osmotski tlak, apetit i mnogi drugi. Regulacija se vrši po principu negativne povratne sprege između receptora f , koji detektuju promjene u indiciranim indikatorima i kontrolnim sistemima. Dakle, smanjenje jednog od parametara hvata odgovarajući receptor, iz kojeg se impulsi šalju u jednu ili drugu moždanu strukturu, na čiju naredbu autonomni nervni sistem uključuje složene mehanizme za izjednačavanje nastalih promjena. Mozak koristi dva glavna sistema za održavanje homeostaze: autonomni i endokrini. Podsjetimo da je glavna funkcija autonomnog nervnog sistema održavanje postojanosti unutrašnjeg okruženja tijela, što se provodi zbog promjene aktivnosti simpatičkog i parasimpatičkog dijela autonomnog nervnog sistema. Potonji, pak, kontrolira hipotalamus, a hipotalamus kora velikog mozga. Endokrini sistem putem hormona reguliše funkciju svih organa i sistema. Štaviše, sam endokrini sistem je pod kontrolom hipotalamusa i hipofize. Homeostaza (grčki homoios - isti i stasis - stanje, nepokretnost)

Kako je naše razumijevanje normalne, a još više patološke, fiziologije postajalo složenije, ovaj koncept je rafiniran kao homeokineza, tj. pokretna ravnoteža, ravnoteža procesa koji se stalno mijenjaju. Tijelo je satkano od miliona "homeokinezika". Ova ogromna živa galaksija određuje funkcionalni status svih organa i ćelija koje su vezane regulatornim peptidima. Kao i svetski ekonomski i finansijski sistem - mnoge firme, industrije, fabrike, banke, berze, pijace, prodavnice... I između njih - "konvertibilna valuta" - neuropeptidi. Sve tjelesne stanice konstantno sintetiziraju i održavaju određeni, funkcionalno neophodan nivo regulatornih peptida. Ali kada dođe do odstupanja od "stacionarnosti", njihova biosinteza (u tijelu kao cjelini ili u njegovim pojedinačnim "lokusima") ili se povećava ili slabi. Takve fluktuacije se javljaju konstantno kada su u pitanju adaptivne reakcije (privikavanje na nove uslove), radni učinak (fizičke ili emocionalne radnje), stanje pre bolesti – kada tijelo „uključuje“ pojačanu zaštitu od funkcionalne neravnoteže. Klasičan slučaj održavanja ravnoteže je regulacija krvnog pritiska. Postoje grupe peptida između kojih postoji stalna konkurencija - za povećanje / smanjenje pritiska. Da biste trčali, popeli se na planinu, okupali se u sauni, nastupili na sceni i na kraju razmišljali, neophodan je funkcionalno dovoljan porast krvnog pritiska. Ali čim se posao završi, u akciju stupaju regulatori koji osiguravaju „smirivanje“ srca i normalan pritisak u krvnim žilama. Vasoaktivni peptidi u stalnoj interakciji "dozvole" da se poveća pritisak na taj i takav nivo (ne više, inače će se vaskularni sistem "trgati"; dobro poznat i gorak primjer je moždani udar) i tako da nakon završetka fiziološki neophodan rad

homeostaza

Homeostaza, homeoreza, homeomorfoza - karakteristike stanja organizma. Sistemska suština organizma manifestuje se prvenstveno u njegovoj sposobnosti da se samoreguliše u uslovima sredine koja se stalno menja. Budući da se svi organi i tkiva u tijelu sastoje od stanica, od kojih je svaka relativno samostalan organizam, stanje unutrašnje sredine ljudskog tijela od velike je važnosti za njegovo normalno funkcioniranje. Za ljudsko tijelo – kopneno stvorenje – okolina je atmosfera i biosfera, dok je u određenoj mjeri u interakciji sa litosferom, hidrosferom i noosferom. Istovremeno, većina ćelija ljudskog tijela je uronjena u tečni medij, koji je predstavljen krvlju, limfom i međućelijskom tekućinom. Samo integumentarna tkiva direktno stupaju u interakciju s ljudskom okolinom, sve ostale ćelije su izolirane od vanjskog svijeta, što omogućava tijelu da u velikoj mjeri standardizira uslove za njihovo postojanje. Konkretno, sposobnost održavanja stalne tjelesne temperature od oko 37 °C osigurava stabilnost metaboličkih procesa, budući da su sve biokemijske reakcije koje čine bit metabolizma vrlo ovisne o temperaturi. Jednako je važno održavati stalnu napetost kisika, ugljičnog dioksida, koncentracije raznih jona itd. u tekućim medijima tijela. U normalnim uslovima postojanja, uključujući i tokom adaptacije i aktivnosti, javljaju se mala odstupanja takvih parametara, ali se brzo eliminišu, unutrašnje okruženje tela se vraća u stabilnu normu. Veliki francuski fiziolog iz 19. veka. Claude Bernard je rekao: "Stalnost unutrašnjeg okruženja je preduslov za slobodan život." Fiziološki mehanizmi koji osiguravaju održavanje postojanosti unutrašnje sredine nazivaju se homeostatski, a sam fenomen, koji odražava sposobnost organizma da samoreguliše unutrašnju sredinu, naziva se homeostaza. Ovaj termin je 1932. godine uveo W. Cannon, jedan od onih fiziologa 20. vijeka, koji je zajedno sa N.A. Bernsteinom, P.K. Anokhin i N. Wienerom stajao na početku nauke o kontroli - kibernetike. Termin "homeostaza" se koristi ne samo u fiziološkim, već iu kibernetičkim istraživanjima, jer je upravo održavanje postojanosti bilo koje karakteristike složenog sistema glavni cilj svake kontrole.

Drugi izuzetan istraživač, K. Waddington, skrenuo je pažnju na činjenicu da je tijelo u stanju da održi ne samo stabilnost svog unutrašnjeg stanja, već i relativnu postojanost dinamičkih karakteristika, odnosno tok procesa tokom vremena. Ova pojava je, po analogiji sa homeostazom, nazvana homeoresis. Ono je od posebnog značaja za organizam koji raste i razvija se i leži u činjenici da je organizam u stanju da održi (u određenim granicama, naravno) „kanal razvoja“ u toku svojih dinamičkih transformacija. Konkretno, ako dijete zbog bolesti ili naglog pogoršanja životnih uslova uzrokovanih društvenim uzrocima (rat, zemljotres i sl.) značajno zaostaje za svojim vršnjacima u normalnom razvoju, to ne znači da je takvo zaostajanje pogubno i nepovratan. Ako se period štetnih događaja završi i dijete dobije adekvatne uslove za razvoj, onda i po rastu i po stepenu funkcionalnog razvoja, ubrzo sustiže svoje vršnjake i u budućnosti se ne razlikuje bitno od njih. To objašnjava činjenicu da djeca koja su u ranoj dobi imala tešku bolest često odrastaju u zdrave i proporcionalno građene odrasle osobe. Homeoreza igra važnu ulogu kako u upravljanju ontogenetskim razvojem tako iu procesima adaptacije. U međuvremenu, fiziološki mehanizmi homeoreze su još uvijek nedovoljno proučeni.

Treći oblik samoregulacije postojanosti tijela je homeomorfoza - sposobnost održavanja nepromjenjivosti forme. Ova karakteristika je više karakteristična za odrasli organizam, budući da su rast i razvoj nekompatibilni s invarijantnošću oblika. Ipak, ako uzmemo u obzir kratke periode vremena, posebno u periodima inhibicije rasta, onda je kod djece moguće otkriti sposobnost homeomorfoze. Govorimo o tome da u tijelu postoji kontinuirana smjena generacija njegovih sastavnih ćelija. Ćelije ne žive dugo (jedini izuzetak su nervne ćelije): normalan životni vek ćelija tela je nedeljama ili mesecima. Ipak, svaka nova generacija ćelija gotovo potpuno ponavlja oblik, veličinu, raspored i, shodno tome, funkcionalna svojstva prethodne generacije. Posebni fiziološki mehanizmi sprječavaju značajne promjene tjelesne težine u uvjetima gladovanja ili prejedanja. Konkretno, tokom gladovanja, svarljivost hranljivih materija se naglo povećava, a tokom prejedanja, naprotiv, većina proteina, masti i ugljenih hidrata koji dolaze sa hranom se „sagorevaju“ bez ikakve koristi za organizam. Dokazano je (N.A. Smirnova) da su kod odrasle osobe oštre i značajne promjene tjelesne težine (uglavnom zbog količine masti) u bilo kojem smjeru sigurni znakovi kvara u adaptaciji, prenaprezanja i ukazuju na funkcionalnu disfunkciju tijela. . Dječje tijelo postaje posebno osjetljivo na vanjske utjecaje u periodima najbržeg rasta. Povreda homeomorfoze je isti nepovoljan znak kao i poremećaji homeostaze i homeoreze.

Koncept bioloških konstanti. Tijelo je kompleks ogromnog broja najrazličitijih tvari. U procesu vitalne aktivnosti tjelesnih stanica koncentracija ovih supstanci može se značajno promijeniti, što znači promjenu unutrašnjeg okruženja. Bilo bi nezamislivo da su kontrolni sistemi organizma prisiljeni da prate koncentraciju svih ovih supstanci, tj. imaju puno senzora (receptora), kontinuirano analiziraju trenutno stanje, donose upravljačke odluke i prate njihovu efikasnost. Ni informacije ni energetski resursi organizma ne bi bili dovoljni za takav režim kontrole svih parametara. Stoga je tijelo ograničeno na praćenje relativno malog broja najznačajnijih pokazatelja koji se moraju održavati na relativno konstantnom nivou za dobrobit velike većine tjelesnih ćelija. Ovi najrigidnije homeostatski parametri se tako pretvaraju u "biološke konstante", a njihovu nepromjenjivost osiguravaju ponekad prilično značajne fluktuacije drugih parametara koji ne spadaju u kategoriju homeostatskih. Dakle, nivoi hormona koji učestvuju u regulaciji homeostaze mogu se desetostruko promeniti u krvi, u zavisnosti od stanja unutrašnje sredine i uticaja spoljašnjih faktora. Istovremeno, homeostatski parametri se mijenjaju samo za 10-20%.

Najvažnije biološke konstante. Među najvažnijim biološkim konstantama, za čije su održavanje na relativno nepromijenjenom nivou zaslužni su različiti fiziološki sistemi organizma, treba spomenuti tjelesna temperatura, nivo glukoze u krvi, sadržaj H+ jona u tjelesnim tekućinama, djelomična napetost kisika i ugljičnog dioksida u tkivima.

Bolest kao simptom ili posljedica poremećaja homeostaze. Gotovo sve ljudske bolesti povezane su s kršenjem homeostaze. Tako, na primjer, kod mnogih zaraznih bolesti, kao iu slučaju upalnih procesa, temperaturna homeostaza je oštro poremećena u tijelu: javlja se groznica (groznica), ponekad opasna po život. Razlog za takvo kršenje homeostaze može biti kako u karakteristikama neuroendokrinih reakcija, tako iu kršenju aktivnosti perifernih tkiva. U ovom slučaju, manifestacija bolesti - groznica - posljedica je kršenja homeostaze.

Uobičajeno, stanja sa groznicom su praćena acidozom - kršenjem acido-bazne ravnoteže i pomakom u reakciji tjelesnih tekućina na kiselu stranu. Acidoza je karakteristična i za sve bolesti povezane sa propadanjem kardiovaskularnog i respiratornog sistema (bolesti srca i krvnih sudova, upalne i alergijske lezije bronhopulmonalnog sistema i dr.). Često acidoza prati prve sate života novorođenčeta, posebno ako normalno disanje nije počelo odmah nakon rođenja. Da bi se eliminisalo ovo stanje, novorođenče se stavlja u posebnu komoru sa visokim sadržajem kiseonika. Metabolička acidoza s teškim mišićnim naporom može se javiti kod ljudi bilo koje dobi i manifestira se otežanim disanjem i pojačanim znojenjem, kao i bolnim osjećajima u mišićima. Nakon završetka rada, stanje acidoze može trajati od nekoliko minuta do 2-3 dana, u zavisnosti od stepena umora, kondicije i efikasnosti homeostatskih mehanizama.

Vrlo opasne bolesti koje dovode do narušavanja homeostaze vode i soli, kao što je kolera, kod koje se ogromna količina vode uklanja iz tijela i tkiva gube funkcionalna svojstva. Mnoge bolesti bubrega također dovode do narušavanja homeostaze vode i soli. Kao posljedica nekih od ovih bolesti može se razviti alkaloza – pretjerano povećanje koncentracije alkalnih tvari u krvi i povećanje pH (pomak na alkalnu stranu).

U nekim slučajevima, manji, ali dugotrajni poremećaji homeostaze mogu uzrokovati razvoj određenih bolesti. Dakle, postoje dokazi da prekomjerna konzumacija šećera i drugih izvora ugljikohidrata koji remete homeostazu glukoze dovodi do oštećenja gušterače, kao rezultat toga, osoba razvija dijabetes. Opasno je i prekomjerna konzumacija kuhinjskih i drugih mineralnih soli, ljutih začina i sl., koji povećavaju opterećenje izlučnog sistema. Bubrezi se ne mogu nositi sa obiljem supstanci koje je potrebno ukloniti iz tijela, što rezultira kršenjem homeostaze vode i soli. Jedna od njegovih manifestacija je edem - nakupljanje tečnosti u mekim tkivima tijela. Uzrok edema obično leži ili u insuficijenciji kardiovaskularnog sistema, ili u kršenju bubrega i, kao rezultat, mineralnog metabolizma.