2. Vzdelávacie ciele:

Poznať podstatu homeostázy, fyziologické mechanizmy udržiavania homeostázy, základy regulácie homeostázy.

Preštudujte si hlavné typy homeostázy. Poznajte vekové vlastnosti homeostázy

3. Otázky na sebaprípravu na zvládnutie tejto témy:

1) Definícia homeostázy

2) Druhy homeostázy.

3) Genetická homeostáza

4) Štrukturálna homeostáza

5) Homeostáza vnútorného prostredia tela

6) Imunologická homeostáza

7) Mechanizmy regulácie homeostázy: neurohumorálne a endokrinné.

8) Hormonálna regulácia homeostázy.

9) Orgány zapojené do regulácie homeostázy

10) Všeobecný princíp homeostatických reakcií

11) Druhová špecifickosť homeostázy.

12) Vekové znaky homeostázy

13) Patologické procesy sprevádzané zhoršenou homeostázou.

14) Korekcia homeostázy tela je hlavnou úlohou lekára.

__________________________________________________________________

4. Typ hodiny: mimoškolských

5. Trvanie lekcie- 3 hodiny.

6. Vybavenie. Elektronická prezentácia „Prednášky z biológie“, tabuľky, atrapy

Homeostáza(gr. homoios - rovný, stagnácia - stav) - vlastnosť organizmu udržiavať stálosť vnútorného prostredia a hlavné črty jeho inherentnej organizácie napriek variabilite parametrov vonkajšieho prostredia a pôsobeniu vnútorného rušenia faktorov.

Homeostáza každého jednotlivca je špecifická a je určená jeho genotypom.

Telo je otvorený, dynamický systém. Tok látok a energie pozorovaný v tele určuje sebaobnovu a sebareprodukciu na všetkých úrovniach od molekulárnej po organizmus a populáciu.

V procese metabolizmu s jedlom, vodou pri výmene plynov do tela vstupujú z prostredia rôzne chemické zlúčeniny, ktoré sa po transformáciách stávajú podobnými chemickému zloženiu tela a vstupujú do jeho morfologických štruktúr. Po určitom období sa asimilované látky zničia, čím sa uvoľní energia a zničená molekula sa nahradí novou, bez narušenia celistvosti štruktúrnych zložiek tela.

Organizmy sa nachádzajú v neustále sa meniacom prostredí, napriek tomu sa hlavné fyziologické ukazovatele naďalej uskutočňujú v určitých parametroch a telo si vďaka procesom samoregulácie udržuje dlhodobo stabilný zdravotný stav.

Koncept homeostázy teda nesúvisí so stabilitou procesov. V reakcii na pôsobenie vnútorných a vonkajších faktorov dochádza k určitým zmenám vo fyziologických parametroch a zahrnutie regulačných systémov zaisťuje udržanie relatívnej stálosti vnútorného prostredia. Regulačné homeostatické mechanizmy fungujú na bunkovej, orgánovej, organizmovej a supraorganickej úrovni.

Z evolučného hľadiska je homeostáza dedične fixovanou adaptáciou organizmu na bežné podmienky prostredia.

Existujú nasledujúce hlavné typy homeostázy:

1) genetické

2) štrukturálne

3) homeostáza tekutej časti vnútorného prostredia (krv, lymfa, intersticiálna tekutina)

4) imunologické.

Genetická homeostáza- zachovanie genetickej stability vďaka sile fyzikálno-chemických väzieb DNA a jej schopnosti zotaviť sa po poškodení (oprava DNA). Samoreprodukcia je základnou vlastnosťou živých vecí, je založená na procese duplikácie DNA. Samotný mechanizmus tohto procesu, pri ktorom je nový reťazec DNA vybudovaný striktne komplementárne okolo každej zo základných molekúl dvoch starých reťazcov, je optimálny na presný prenos informácií. Presnosť tohto procesu je vysoká, ale počas duplikácie sa môžu stále vyskytovať chyby. K porušeniu štruktúry molekúl DNA môže dôjsť aj v jej primárnych reťazcoch bez súvislosti s duplikáciou pod vplyvom mutagénnych faktorov. Vo väčšine prípadov sa genóm bunky obnoví, poškodenie sa napraví vďaka oprave. Keď sú poškodené opravné mechanizmy, genetická homeostáza je narušená na bunkovej aj organizačnej úrovni.

Dôležitým mechanizmom na udržanie genetickej homeostázy je diploidný stav somatických buniek u eukaryotov. Diploidné bunky sú stabilnejšie vo fungovaní, pretože prítomnosť dvoch genetických programov v nich zvyšuje spoľahlivosť genotypu. Stabilizáciu zložitého genotypového systému zaisťujú javy polyméru a iné typy génovej interakcie. Regulačné gény, ktoré riadia činnosť operónov, hrajú dôležitú úlohu v procese homeostázy.

Štrukturálna homeostáza- toto je stálosť morfologickej organizácie na všetkých úrovniach biologických systémov. Odporúča sa izolovať homeostázu buniek, tkanív, orgánov a systémov tela. Homeostáza podkladových štruktúr zaisťuje morfologickú stálosť vyšších štruktúr a je základom ich životne dôležitej činnosti.

Bunka ako komplexný biologický systém je inherentná samoregulácie. Vytvorenie homeostázy bunkového prostredia je zabezpečené membránovými systémami, ktoré sú spojené s bioenergetickými procesmi a reguláciou transportu látok do a z bunky. V bunke neustále prebiehajú procesy zmeny a obnovy organel, samotné bunky sú zničené a obnovené. Obnova intracelulárnych štruktúr, buniek, tkanív, orgánov v priebehu vitálnej činnosti tela nastáva v dôsledku fyziologickej regenerácie. Obnova stavieb po poškodení - opravná regenerácia.

Homeostáza tekutej časti vnútorného prostredia- stálosť zloženia krvi, lymfy, tkanivovej tekutiny, osmotický tlak, celková koncentrácia elektrolytov a koncentrácia jednotlivých iónov, obsah živín v krvi atď. Tieto ukazovatele, a to aj pri významných zmenách v podmienkach životného prostredia, sa vďaka zložitým mechanizmom udržujú na určitej úrovni.

Napríklad jedným z najdôležitejších fyzikálnych a chemických parametrov vnútorného prostredia tela je acidobázická rovnováha. Pomer vodíkových a hydroxylových iónov vo vnútornom prostredí závisí od obsahu v telových tekutinách (krv, lymfa, tkanivová tekutina) kyselín - donorov protónov a báz tlmivých látok - akceptorov protónov. Aktívna reakcia média sa zvyčajne hodnotí pomocou H + iónu. Hodnota pH (koncentrácia iónov vodíka v krvi) je jedným zo stabilných fyziologických ukazovateľov a u človeka kolíše v úzkych medziach - od 7,32 do 7,45. Aktivita mnohých enzýmov, permeabilita membrány, procesy syntézy bielkovín atď. Do značnej miery závisia od pomeru vodíkových a hydroxylových iónov.

Telo má rôzne mechanizmy, ktoré udržujú acidobázickú rovnováhu. Po prvé, ide o tlmiace systémy krvi a tkanív (uhličitan, fosfátové pufre, tkanivové proteíny). Hemoglobín má tiež tlmivé vlastnosti; viaže oxid uhličitý a zabraňuje jeho hromadeniu v krvi. Aktivita obličiek tiež prispieva k udržaniu normálnej koncentrácie iónov vodíka, pretože značné množstvo metabolitov, ktoré majú kyslú reakciu, sa vylučuje močom. Ak sa uvedené mechanizmy ukážu ako nedostatočné, zvyšuje sa koncentrácia oxidu uhličitého v krvi a dochádza k určitému posunu pH na kyslú stránku. V tomto prípade je dýchacie centrum vzrušené, zvyšuje sa pľúcna ventilácia, čo vedie k zníženiu obsahu oxidu uhličitého a normalizácii koncentrácie vodíkových iónov.

Citlivosť tkanív na zmeny vo vnútornom prostredí je rôzna. Takže posun pH o 0,1 v jednom alebo druhom smere od normy vedie k významným poruchám v činnosti srdca a odchýlka od 0,3 je nebezpečná pre život. Nervový systém je obzvlášť citlivý na pokles obsahu kyslíka. Pre cicavce sú výkyvy v koncentrácii iónov vápnika vyššie ako 30% nebezpečné atď.

Imunologická homeostáza- udržiavanie stálosti vnútorného prostredia tela zachovaním antigénnej individuality jednotlivca. Imunita sa chápe ako spôsob ochrany organizmu pred živými telami a látkami, ktoré nesú znaky geneticky cudzej informácie (Petrov, 1968).

Mimozemskú genetickú informáciu prenášajú baktérie, vírusy, prvoky, červy, bielkoviny, bunky vrátane zmenených buniek samotného organizmu. Všetky tieto faktory sú antigény. Antigény sú látky, ktoré sú po zavedení do tela schopné spôsobiť tvorbu protilátok alebo inú formu imunitnej odpovede. Antigény sú veľmi rozmanité, častejšie sú to bielkoviny, ale existujú aj veľké molekuly lipopolysacharidov, nukleových kyselín. Anorganické zlúčeniny (soli, kyseliny), jednoduché organické zlúčeniny (uhľohydráty, aminokyseliny) nemôžu byť antigénmi, pretože nemajú konkrétnosť. Austrálsky vedec F. Burnett (1961) formuloval pozíciu, že hlavným významom imunitného systému je rozpoznanie „nášho“ a „iného“, t.j. pri udržiavaní stálosti vnútorného prostredia - homeostázy.

Imunitný systém má centrálny (červená kostná dreň, týmusová žľaza - týmus) a periférny (slezina, lymfatické uzliny) väzby. Obrannú reakciu uskutočňujú lymfocyty tvorené v týchto orgánoch. Lymfocyty typu B sa pri stretnutí s cudzími antigénmi diferencujú na plazmatické bunky, ktoré vylučujú do krvi špecifické proteíny - imunoglobulíny (protilátky). Tieto protilátky, ak sú kombinované s antigénom, robia ich neškodnými. Táto reakcia sa nazýva humorálna imunita.

Lymfocyty typu T poskytujú bunkovú imunitu ničením cudzích buniek, ako je napríklad odmietnutie transplantátu, a zmutovaných buniek vlastného tela. Podľa výpočtov, ktoré uviedol F. Bernett (1971), sa pri každej genetickej zmene deliacich sa ľudských buniek v priebehu jedného dňa akumuluje asi 10 - 6 spontánnych mutácií, t.j. na bunkovej a molekulárnej úrovni neustále prebiehajú procesy, ktoré narúšajú homeostázu. T-lymfocyty rozpoznávajú a ničia mutantné bunky vlastného tela, čím zaisťujú funkciu imunitného dozoru.

Imunitný systém riadi genetickú stálosť tela. Tento systém pozostávajúci z anatomicky oddelených orgánov predstavuje funkčnú jednotu. Vlastnosť imunitnej obrany dosiahla najvyšší vývoj u vtákov a cicavcov.

Regulácia homeostázy uskutočňované nasledujúcimi orgánmi a systémami (obr. 91):

1) centrálny nervový systém;

2) neuroendokrinný systém, ktorý zahŕňa hypotalamus, hypofýzu, periférne endokrinné žľazy;

3) difúzny endokrinný systém (DES), predstavovaný endokrinnými bunkami nachádzajúcimi sa takmer vo všetkých tkanivách a orgánoch (srdce, pľúca, gastrointestinálny trakt, obličky, pečeň, koža atď.). Väčšina DES buniek (75%) sa koncentruje v epiteliu tráviaceho systému.

V súčasnosti je známe, že množstvo hormónov je súčasne prítomných v centrálnych nervových štruktúrach a endokrinných bunkách gastrointestinálneho traktu. Takže hormóny enkefalíny a endorfíny sa nachádzajú v nervových bunkách a endokrinných bunkách pankreasu a žalúdka. Cholicistokinín sa nachádzal v mozgu a dvanástniku. Takéto skutočnosti poskytli základ pre vytvorenie hypotézy o prítomnosti jediného systému buniek chemickej informácie v tele. Znakom nervovej regulácie je rýchlosť nástupu odpovede a jej účinok sa prejavuje priamo v mieste, kde signál prichádza pozdĺž zodpovedajúceho nervu; reakcia je krátkodobá.

V endokrinnom systéme sú regulačné vplyvy spojené s pôsobením hormónov prenášaných krvou do celého tela; účinok akcie je dlhodobý a nemá miestny charakter.

K zjednoteniu nervových a endokrinných regulačných mechanizmov dochádza v hypotalame. Všeobecný neuroendokrinný systém umožňuje komplexné homeostatické reakcie spojené s reguláciou viscerálnych funkcií tela.

Hypotalamus má tiež žľazové funkcie a produkuje neurohormóny. Neurohormóny vstupujúce do krvi do predného laloku hypofýzy regulujú uvoľňovanie tropických hormónov hypofýzy. Tropické hormóny priamo regulujú činnosť endokrinných žliaz. Napríklad hormón stimulujúci štítnu žľazu z hypofýzy stimuluje štítnu žľazu zvýšením hladiny hormónu štítnej žľazy v krvi. Keď sa koncentrácia hormónu zvýši nad normu pre daný organizmus, je znížená funkcia hypofýzy stimulujúcej štítnu žľazu a činnosť štítnej žľazy je oslabená. Na udržanie homeostázy je teda potrebné vyvážiť funkčnú činnosť žľazy s koncentráciou hormónu v cirkulujúcej krvi.

Tento príklad demonštruje všeobecný princíp homeostatických reakcií: odchýlka od počiatočnej úrovne --- signál --- aktivácia regulačných mechanizmov podľa princípu spätnej väzby --- korekcia zmien (normalizácia).

Niektoré endokrinné žľazy nie sú priamo závislé od hypofýzy. Sú to ostrovčeky pankreasu, ktoré produkujú inzulín a glukagón, drene nadobličiek, epifýza, týmus, prištítne telieska.

Týmus zaujíma osobitné postavenie v endokrinnom systéme. Produkuje látky podobné hormónom, ktoré stimulujú tvorbu T-lymfocytov a vytvára sa vzťah medzi imunitným a endokrinným mechanizmom.

Schopnosť udržiavať homeostázu je jednou z najdôležitejších vlastností živého systému, ktorý je v stave dynamickej rovnováhy s podmienkami prostredia. Schopnosť udržiavať homeostázu nie je u rôznych druhov rovnaká, je vysoká u vyšších zvierat a ľudí, ktorí majú zložité nervové, endokrinné a imunitné mechanizmy regulácie.

V ontogenéze je každé vekové obdobie charakterizované zvláštnosťami mechanizmov metabolizmu, energie a homeostázy. V tele dieťaťa prevažujú asimilačné procesy nad disimiláciou, ktorá určuje rast, zvýšenie telesnej hmotnosti, mechanizmy homeostázy ešte nie sú dostatočne zrelé, čo zanecháva stopy na priebehu fyziologických aj patologických procesov.

S vekom dochádza k zlepšeniu metabolických procesov, regulačných mechanizmov. V dospelosti poskytuje proces asimilácie a disimilácie systém normalizácie homeostázy kompenzáciu. So starnutím klesá intenzita metabolických procesov, slabne spoľahlivosť regulačných mechanizmov, odumiera funkcia mnohých orgánov a zároveň sa vyvíjajú nové špecifické mechanizmy, ktoré podporujú zachovanie relatívnej homeostázy. Vyjadruje sa to najmä zvýšením citlivosti tkanív na pôsobenie hormónov spolu s oslabením nervových vplyvov. Počas tohto obdobia sú adaptívne vlastnosti oslabené, preto zvýšenie zaťaženia a stresových podmienok môže ľahko narušiť homeostatické mechanizmy a často sa stať príčinou patologických stavov.

Znalosť týchto vzorcov je pre budúceho lekára nevyhnutná, pretože choroba je dôsledkom porušenia mechanizmov a spôsobov obnovenia homeostázy u ľudí.

Telo ako otvorený samoregulačný systém.

Živý organizmus je otvorený systém, ktorý má spojenie s prostredím prostredníctvom nervového, tráviaceho, dýchacieho, vylučovacieho systému atď.

V procese metabolizmu s jedlom, vodou, výmenou plynov vstupujú do tela rôzne chemické zlúčeniny, ktoré prechádzajú zmenami v tele, vstupujú do štruktúry tela, ale nezostávajú natrvalo. Asimilované látky sa rozpadajú, uvoľňujú energiu, produkty rozpadu sa odstraňujú do vonkajšieho prostredia. Zničená molekula je nahradená novou atď.

Telo je otvorený, dynamický systém. V neustále sa meniacom prostredí si telo udržuje určitý čas ustálený stav.

Koncept homeostázy. Všeobecné zákony homeostázy živých systémov.

Homeostáza - vlastnosť živého organizmu udržiavať relatívnu dynamickú stálosť vnútorného prostredia. Homeostáza je vyjadrená relatívnou stálosťou chemického zloženia, osmotickým tlakom, stabilitou hlavných fyziologických funkcií. Homeostáza je špecifická a je dôsledkom genotypu.

Zachovanie celistvosti jednotlivých vlastností organizmu je jedným z najobecnejších biologických zákonov. Tento zákon je poskytovaný vo vertikálnom rade generácií mechanizmami reprodukcie a počas celého života jednotlivca - mechanizmami homeostázy.

Fenomén homeostázy je evolučne vyvinutá, dedične fixovaná adaptívna vlastnosť organizmu na bežné podmienky prostredia. Tieto podmienky však môžu byť krátkodobé alebo dlhodobé mimo normálneho rozsahu. V takýchto prípadoch sú fenomény adaptácie charakterizované nielen obnovením obvyklých vlastností vnútorného prostredia, ale aj krátkodobými zmenami vo funkcii (napríklad zvýšenie rytmu srdcovej činnosti a zvýšenie srdcového rytmu). frekvencia respiračných pohybov so zvýšenou svalovou prácou). Odpovede na homeostázu možno smerovať na:

udržiavanie známych úrovní ustáleného stavu;

vylúčenie alebo obmedzenie pôsobenia škodlivých faktorov;

vývoj alebo zachovanie optimálnych foriem interakcie medzi organizmom a prostredím v zmenených podmienkach jeho existencie. Všetky tieto procesy určujú adaptáciu.

Pojem homeostáza preto znamená nielen známu stálosť rôznych fyziologických konštánt organizmu, ale zahŕňa aj procesy adaptácie a koordinácie fyziologických procesov, ktoré zabezpečujú jednotu organizmu nielen za normálnych podmienok, ale aj za meniacich sa podmienok existencie.

Hlavné zložky homeostázy identifikoval K. Bernard a možno ich rozdeliť do troch skupín:

A. Látky, ktoré poskytujú bunkové potreby:

Látky potrebné na tvorbu energie, na rast a zotavenie - glukóza, bielkoviny, tuky.

NaCl, Ca a ďalšie anorganické látky.

Kyslík.

Vnútorná sekrécia.

B. Faktory prostredia ovplyvňujúce bunkovú aktivitu:

Osmotický tlak.

Teplota.

Koncentrácia vodíkových iónov (pH).

B. Mechanizmy na zabezpečenie štrukturálnej a funkčnej súdržnosti:

Dedičnosť.

Regenerácia.

Imunobiologická reaktivita.

Princíp biologickej regulácie zaisťuje vnútorný stav organizmu (jeho obsah), ako aj vzťah medzi stupňami ontogenézy a fylogenézy. Tento princíp sa ukázal ako veľmi rozšírený. Pri jeho štúdiu vznikla kybernetika - veda o cieľavedomej a optimálnej kontrole zložitých procesov vo voľnej prírode, v ľudskej spoločnosti a priemysle (Berg I.A., 1962).

Živý organizmus je komplexný riadený systém, kde interaguje veľa premenných vonkajšieho a vnútorného prostredia. Spoločná pre všetky systémy je prítomnosť vstup premenné, na ktoré sa v závislosti od vlastností a zákonitostí správania systému transformujú víkend premenné (obr. 10).

Obr. 10 - Všeobecná schéma homeostázy živých systémov

Výstupné premenné závisia od zákonov o vstupe a správaní systému.

Účinok výstupného signálu na riadiacu časť systému sa volá spätná väzba , čo má veľký význam pri samoregulácii (homeostatická reakcia). Rozlišovať negatívny apozitívne spätná väzba.

Negatívne spätná väzba znižuje vplyv vstupného signálu o hodnotu výstupu podľa princípu: „čím viac (na výstupe), tým menej (na vstupe).“ Pomáha obnoviť homeostázu systému.

Kedy pozitívne spätná väzba, hodnota vstupného signálu sa zvyšuje podľa princípu: „čím viac (na výstupe), tým viac (na vstupe).“ Zvyšuje výslednú odchýlku od počiatočného stavu, čo vedie k narušeniu homeostázy.

Všetky typy samoregulácie však fungujú na rovnakom princípe: samodieaktivita od pôvodného stavu, ktorá slúži ako stimul pre aktiváciu korekčných mechanizmov. Normálne pH krvi je teda 7,32 - 7,45. Posun pH o 0,1 vedie k zhoršeniu srdcovej činnosti. Tento princíp opísal P. K. Anokhin. v roku 1935 a nazval princíp spätnej väzby, ktorý slúži na realizáciu adaptívnych reakcií.

Všeobecný princíp homeostatickej reakcie(Anokhin: „Teória funkčných systémov“):

odchýlka od počiatočnej úrovne → signál → aktivácia regulačných mechanizmov podľa princípu spätnej väzby → korekcia zmien (normalizácia).

Takže počas fyzickej práce sa zvyšuje koncentrácia CO 2 v krvi → pH sa posúva na kyslú stranu → signál vstupuje do dýchacieho centra medulla oblongata → odstredivé nervy vedú impulz do medzirebrových svalov a dýchanie sa prehlbuje → pokles CO 2 v krvi sa obnoví pH.

Mechanizmy regulácie homeostázy na molekulárno-genetickej, bunkovej, organizmovej, populačne špecifickej a biosférickej úrovni.

Regulačné homeostatické mechanizmy fungujú na genetickej, bunkovej a systémovej (organizmovej, populačne špecifickej a biosférickej) úrovni.

Génové mechanizmy homeostáza. Všetky fenomény homeostázy tela sú dané geneticky. Už na úrovni produktov primárneho génu existuje priame spojenie - „jeden štrukturálny gén - jeden polypeptidový reťazec“. Okrem toho existuje kolineárna korešpondencia medzi nukleotidovou sekvenciou DNA a sekvenciou aminokyselín polypeptidového reťazca. Dedičný program individuálneho vývoja organizmu umožňuje formovanie druhovo špecifických charakteristík nie konštantne, ale v meniacich sa podmienkach prostredia v rámci dedične určenej reakčnej rýchlosti. Dvojvláknová DNA je nevyhnutná v procesoch jej replikácie a opravy. Oba priamo súvisia so zabezpečením stability fungovania genetického materiálu.

Z genetického hľadiska možno rozlišovať medzi elementárnymi a systémovými prejavmi homeostázy. Príklady elementárnych prejavov homeostázy sú: génová kontrola trinástich faktorov zrážania krvi, génová kontrola tkanív a histokompatibilita orgánov, ktorá umožňuje transplantáciu.

Transplantované miesto sa nazýva štep. Organizmus, z ktorého sa odoberá tkanivo na transplantáciu darca , a ktorá je transplantovaná - príjemca . Úspešnosť transplantácie závisí od imunologických reakcií tela. Rozlišujte medzi autotransplantáciou, syngénnou transplantáciou, alotransplantáciou a xenotransplantáciou.

Autotransplantácia – transplantácia tkaniva z rovnakého organizmu. V tomto prípade sa proteíny (antigény) štepu nelíšia od proteínov príjemcu. Imunologická reakcia sa nevyskytuje.

Syngénna transplantácia uskutočňované u identických dvojčiat s rovnakým genotypom.

Alotransplantácia – transplantácia tkanív z jedného jedinca do druhého patriacich k rovnakému druhu. Darca a príjemca sa líšia v antigénoch, preto sa u vyšších zvierat pozoruje dlhodobé prihojenie tkanív a orgánov.

Xenotransplantácia – darca a príjemca patria do rôznych druhov organizmov. Tento typ transplantácie je úspešný u niektorých bezstavovcov, ale takéto transplantácie sa u vyšších zvierat nezakorenia.

Pri transplantácii fenomén imunologická tolerancia (kompatibilita s tkanivami). Potlačenie imunity v prípade transplantácie tkaniva (imunosupresia) sa dosahuje: potlačením činnosti imunitného systému, ožarovaním, zavedením antilmfotického séra, hormónov kôry nadobličiek, chemických liekov - antidepresív (imuran). Hlavnou úlohou je potlačiť nielen imunitu, ale aj imunitu transplantovať.

Transplantačná imunita určené genetickou konštitúciou darcu a príjemcu. Gény zodpovedné za syntézu antigénov, ktoré spôsobujú reakciu na transplantované tkanivo, sa nazývajú gény pre nekompatibilitu tkanív.

U ľudí je hlavným genetickým systémom histokompatibility systém HLA (ľudský leukocytový antigén). Antigény sú pomerne dobre zastúpené na povrchu leukocytov a stanovujú sa pomocou antiséra. Plán štruktúry systému u ľudí a zvierat je rovnaký. Na popísanie genetických lokusov a alel systému HLA bola prijatá jednotná terminológia. Antigény sú označené: HLA-Al; HLA-A 2 atď. Nové antigény, ktoré nie sú definitívne identifikované, sú označené ako W (Work). Antigény systému HLA sú rozdelené do 2 skupín: SD a LD (obr. 11).

Antigény skupiny SD sa stanovujú sérologickými metódami a určujú sa pomocou génov 3 sublokusov systému HLA: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

Obr. 11 - HLA hlavný genetický systém ľudskej histokompatibility

LD - antigény sú riadené HLA-D sublokusom šiesteho chromozómu a sú určené metódou zmiešaných kultúr leukocytov.

Každý z génov, ktoré kontrolujú ľudské antigény HLA, má veľké množstvo alel. Takže sublokus HLA-A - kontroluje 19 antigénov; HLA-B - 20; „Pracovné“ antigény HLA-C - 5; HLA-D - 6. Takže u ľudí sa už našlo asi 50 antigénov.

Antigénny polymorfizmus systému HLA je výsledkom pôvodu jedného od druhého a úzkeho genetického vzťahu medzi nimi. Identita darcu a príjemcu antigénov HLA je nevyhnutná na transplantáciu. Transplantácia obličky, ktorá je identická z hľadiska 4 antigénov systému, poskytuje mieru prežitia 70%; 3 - 60%; 2 - 45%; 1 - 25% každý.

Existujú špeciálne centrá, ktoré vedú výber darcov a príjemcov transplantácií, napríklad v Holandsku - „Eurotransplant“. Typizácia antigénu HLA sa vykonáva aj v Bieloruskej republike.

Bunkové mechanizmy homeostáza sú zamerané na obnovu tkanivových buniek, orgánov v prípade porušenia ich celistvosti. Súbor procesov zameraných na obnovu zničiteľných biologických štruktúr sa nazýva regenerácia. Tento proces je typický pre všetky úrovne: obnovu bielkovín, zložiek bunkových organel, celých organel a samotných buniek. Obnova funkcií orgánov po poranení alebo prasknutí nervu, hojenie rán je pre medicínu dôležité z hľadiska zvládnutia týchto procesov.

Tkanivá sa podľa regeneračnej kapacity delia do 3 skupín:

Tkanivá a orgány, ktoré sa vyznačujú bunkový regenerácia (kosti, voľné spojivové tkanivo, krvotvorný systém, endotel, mezotel, sliznice črevného traktu, dýchacie cesty a urogenitálny systém.

Tkanivá a orgány, ktoré sa vyznačujú bunkové a intracelulárne regenerácia (pečeň, obličky, pľúca, hladké a kostrové svalstvo, vegetatívny nervový systém, endokrinný systém, pankreas).

Tkaniny, ktoré sú prevažne intracelulárne regenerácia (myokard) alebo výlučne intracelulárna regenerácia (bunky ganglií centrálneho nervového systému). Zahŕňa procesy obnovy makromolekúl a bunkových organel zostavením elementárnych štruktúr alebo ich rozdelením (mitochondrie).

V procese evolúcie sa vytvorili 2 typy regenerácie fyziologické a opravné .

Fyziologická regenerácia - Toto je prirodzený proces obnovy prvkov tela počas života. Napríklad obnova erytrocytov a leukocytov, zmena epitelu kože, vlasov, výmena mliečnych zubov za trvalé. Tieto procesy sú ovplyvňované vonkajšími a vnútornými faktormi.

Reparatívna regenerácia - Ide o obnovu orgánov a tkanív stratených počas poškodenia alebo zranenia. Tento proces nastáva po mechanických poraneniach, popáleninách, chemických alebo radiačných poraneniach, ako aj v dôsledku chorôb a chirurgických zákrokov.

Reparatívna regenerácia sa delí na typické (homomorfóza) a atypické (heteromorfóza). V prvom prípade sa regeneruje odstránený alebo zničený orgán, v druhom sa namiesto odstráneného orgánu vyvíja ďalší.

Atypická regenerácia bežnejšie u bezstavovcov.

Regeneráciu stimulujú hormóny hypofýza a štítna žľaza . Existuje niekoľko spôsobov regenerácie:

Epimorfóza alebo úplná regenerácia - obnovenie povrchu rany, doplnenie časti k celku (napríklad opätovný rast chvosta u jašterice, končatiny u mloka).

Morfollaxia - reštrukturalizácia zvyšnej časti orgánu na celok, iba menších rozmerov. Táto metóda sa vyznačuje reštrukturalizáciou nového z pozostatkov starého (napríklad obnova končatiny u švába).

Endomorfóza - obnova v dôsledku intracelulárnej reštrukturalizácie tkaniva a orgánu. Kvôli nárastu počtu buniek a ich veľkosti sa hmotnosť orgánu blíži k pôvodnej.

U stavovcov sa regeneračná regenerácia uskutočňuje v tejto forme:

Kompletná regenerácia - obnova pôvodného tkaniva po jeho poškodení.

Regeneratívna hypertrofia charakteristika vnútorných orgánov. V tomto prípade sa povrch rany zahojí jazvou, odstránená oblasť už nezrastie a tvar orgánu sa neobnoví. Hmotnosť zvyšnej časti orgánu sa zvyšuje v dôsledku nárastu počtu buniek a ich veľkosti a približuje sa k pôvodnej hodnote. Takže u cicavcov sa regenerujú pečeň, pľúca, obličky, nadobličky, pankreas, sliny, štítna žľaza.

Intracelulárna kompenzačná hyperplázia ultraštruktúry bunky. V tomto prípade sa v mieste poškodenia vytvorí jazva a k obnoveniu pôvodnej hmoty dôjde v dôsledku zväčšenia objemu buniek, a nie ich počtu na základe rastu (hyperplázie) intracelulárnych štruktúr (nervové tkanivo) .

Systémové mechanizmy poskytuje interakcia regulačných systémov: nervózny, endokrinný a imunitný .

Nervová regulácia vykonáva a koordinuje centrálny nervový systém. Nervové impulzy, vstupujúce do buniek a tkanív, spôsobujú nielen vzrušenie, ale tiež regulujú chemické procesy, výmenu biologicky aktívnych látok. V súčasnosti je známych viac ako 50 neurohormónov. Takže v hypotalame sa produkuje vazopresín, oxytocín, liberíny a statíny, ktoré regulujú funkciu hypofýzy. Príklady systémových prejavov homeostázy sú udržiavanie konštantnej teploty a krvného tlaku.

Z hľadiska homeostázy a adaptácie je nervový systém hlavným organizátorom všetkých procesov tela. Podľa N.P. je jadrom adaptácie rovnováha organizmov s podmienkami prostredia. Pavlov, existujú reflexné procesy. Medzi rôznymi úrovňami homeostatickej regulácie existuje osobitná hierarchická podriadenosť v systéme regulácie vnútorných procesov tela (obr. 12).

mozgová kôra a časti mozgu

samoregulácia na základe spätnej väzby

periférne neuro-regulačné procesy, lokálne reflexy

Bunková a tkanivová úroveň homeostázy

Obr. 12. - Hierarchická podriadenosť v systéme regulácie vnútorných procesov tela.

Najprimárnejšiu úroveň tvoria homeostatické systémy bunkovej a tkanivovej úrovne. Nad nimi sú periférne nervové regulačné procesy, ako sú miestne reflexy. Ďalej v tejto hierarchii sú systémy samoregulácie určitých fyziologických funkcií s rôznymi kanálmi „spätnej väzby“. Horná časť tejto pyramídy je obsadená mozgovou kôrou a mozgom.

V komplexnom mnohobunkovom organizme sa priame aj reverzné spojenie uskutočňuje nielen nervovými, ale aj hormonálnymi (endokrinnými) mechanizmami. Každá zo žliaz, ktorá je súčasťou endokrinného systému, ovplyvňuje ďalšie orgány tohto systému a ten je zase ovplyvnený týmito druhmi.

Endokrinné mechanizmy homeostáza podľa B.M. Zavadsky, to je mechanizmus interakcie plus minus, t.j. vyváženie funkčnej činnosti žľazy s koncentráciou hormónu. Pri vysokej koncentrácii hormónu (nad normu) je činnosť žľazy oslabená a naopak. Tento účinok sa vykonáva pôsobením hormónu na žľazu, ktorá ho produkuje. U mnohých žliaz sa reguluje prostredníctvom hypotalamu a prednej hypofýzy, najmä počas stresovej reakcie.

Endokrinné žľazy možno rozdeliť do dvoch skupín vo vzťahu k prednému laloku hypofýzy. Druhá z nich sa považuje za centrálnu a ďalšie endokrinné žľazy sú periférne. Toto rozdelenie je založené na skutočnosti, že predná hypofýza produkuje takzvané tropické hormóny, ktoré aktivujú niektoré z periférnych endokrinných žliaz. Hormóny periférnych endokrinných žliaz zase pôsobia na predný lalok hypofýzy a inhibujú vylučovanie tropických hormónov.

Reakcie, ktoré poskytujú homeostázu, sa nemôžu obmedziť na jednu endokrinnú žľazu, ale zachytávajú do istej miery všetky žľazy. Výsledná reakcia naberá reťazový tok a šíri sa k ďalším efektorom. Fyziologický význam hormónov spočíva v regulácii ďalších funkcií tela, a preto by sa mal charakter reťazca vyjadrovať čo najviac.

Neustále poruchy v prostredí tela prispievajú k zachovaniu jeho homeostázy na dlhý život. Ak vytvoríte také životné podmienky, v ktorých nič nespôsobí významné zmeny vo vnútornom prostredí, potom bude telo úplne neozbrojené, keď narazí na prostredie a čoskoro zomrie.

Kombinácia nervových a endokrinných regulačných mechanizmov v hypotalame umožňuje uskutočňovať komplexné homeostatické reakcie spojené s reguláciou viscerálnej funkcie tela. Zjednocujúcim mechanizmom homeostázy sú nervový a endokrinný systém.

Príkladom bežnej reakcie nervových a humorálnych mechanizmov je stresový stav, ktorý sa vyvíja za nepriaznivých životných podmienok a vzniká nebezpečenstvo narušenia homeostázy. Pod stresom dochádza k zmene stavu väčšiny systémov: svalových, dýchacích, kardiovaskulárnych, tráviacich, zmyslových orgánov, krvného tlaku, zloženia krvi. Všetky tieto zmeny sú prejavom jednotlivých homeostatických reakcií zameraných na zvýšenie odolnosti tela voči nepriaznivým faktorom. Rýchla mobilizácia síl tela pôsobí ako obranná reakcia na stres.

V prípade „somatického stresu“ sa úloha zvyšovania všeobecnej rezistencie organizmu rieši podľa schémy znázornenej na obrázku 13.

Obr. 13 - Schéma zvýšenia všeobecnej odolnosti tela pomocou

Homeostáza(z gréčtiny - podobný, rovnaký + stav, nehybnosť) - relatívna dynamická stálosť zloženia a vlastností vnútorného prostredia a stabilita základných fyziologických funkcií živého organizmu; udržiavanie stálosti druhového zloženia a počtu jedincov v biocenózach; schopnosť populácie udržiavať dynamickú rovnováhu genetického zloženia, ktorá zaisťuje jej maximálnu životaschopnosť. ( TSB)

Homeostáza- stálosť charakteristík, ktoré sú nevyhnutné pre životnosť systému pri výskyte rušenia vo vonkajšom prostredí; stav relatívnej stálosti; relatívna nezávislosť vnútorného prostredia od vonkajších podmienok. (Novoseltsev V.N.)

Homeostáza - schopnosť otvoreného systému udržiavať stálosť svojho vnútorného stavu prostredníctvom koordinovaných reakcií zameraných na udržanie dynamickej rovnováhy.

Americký fyziológ Walter B. Cannon vo svojej knihe Múdrosť tela z roku 1932 vytvoril tento termín ako názov pre „koordinované fyziologické procesy, ktoré podporujú najstabilnejšie stavy tela“.

Slovo " homeostáza„Dá sa preložiť ako„ sila stability “.

Termín homeostáza sa najčastejšie používa v biológii. Aby existovali mnohobunkové organizmy, je potrebné udržiavať stálosť vnútorného prostredia. Mnoho ochrancov životného prostredia je presvedčených, že tento princíp platí aj pre vonkajšie prostredie. Ak systém nedokáže obnoviť rovnováhu, môže nakoniec prestať fungovať.
Komplexné systémy - napríklad ľudské telo - musia mať homeostázu, aby si udržali stabilitu a existovali. Tieto systémy sa musia nielen snažiť prežiť, ale musia sa tiež prispôsobiť zmenám v prostredí a vyvíjať sa.

Homeostatické systémy majú nasledujúce vlastnosti:
- Nestabilita: systém testuje, ako sa dokáže najlepšie prispôsobiť.
- Snaha o rovnováhu: celá vnútorná, štrukturálna a funkčná organizácia systémov prispieva k udržaniu rovnováhy.
- Nepredvídateľnosť: výsledný efekt konkrétnej akcie sa môže často líšiť od toho, čo sa očakávalo.

Príklady homeostázy u cicavcov:
- regulácia množstva minerálov a vody v tele, - osmoregulácia. Vykonáva sa v obličkách.
- odstránenie metabolického odpadu, - pridelenie. Vykonávajú ju exokrinné orgány - obličky, pľúca, potné žľazy.
- Regulácia telesnej teploty. Zníženie teploty potením, rôzne termoregulačné reakcie.
- Regulácia hladín glukózy v krvi. Vykonáva sa hlavne pečeňou, inzulínom a glukagónom vylučovaným pankreasom.
Je dôležité poznamenať, že hoci je telo v rovnováhe, jeho fyziologický stav môže byť dynamický. V mnohých organizmoch sa endogénne zmeny pozorujú vo forme cirkadiánneho, ultradiánneho a infradiánneho rytmu. Takže aj keď je v homeostáze, telesná teplota, krvný tlak, srdcová frekvencia a väčšina metabolických ukazovateľov nie sú vždy na konštantnej úrovni, ale časom sa menia.

Mechanizmy homeostázy: spätná väzba

Ak dôjde k zmene premenných, existujú dva hlavné typy spätnej väzby alebo spätnej väzby, na ktoré systém reaguje:
1. Negatívna odozva, vyjadrené v reakcii, pri ktorej systém reaguje tak, že obracia smer zmeny. Pretože spätná väzba slúži na udržiavanie stálosti systému, umožňuje to udržiavať homeostázu.
Napríklad keď sa zvýši koncentrácia oxidu uhličitého v ľudskom tele, pľúca dostanú signál na zvýšenie svojej aktivity a vydychovanie väčšieho množstva oxidu uhličitého.
Ďalším príkladom negatívnej spätnej väzby je termoregulácia. Keď teplota tela stúpa (alebo klesá), termoreceptory v koži a hypotalame zaregistrujú zmenu, ktorá vyvolá signál z mozgu. Tento signál zase vyvolá reakciu - pokles teploty.
2. Pozitívna spätná väzba, ktorá sa vyjadruje zväčšením zmeny premennej. Pôsobí destabilizačne a preto nevedie k homeostáze. Pozitívna spätná väzba je v prírodných systémoch menej častá, má však aj svoje využitie.
Napríklad v nervoch spôsobuje prahový elektrický potenciál oveľa väčší akčný potenciál. Ďalším príkladom pozitívnej spätnej väzby sú zrážanie krvi a pôrodné udalosti.
Pružné systémy vyžadujú kombináciu oboch typov spätnej väzby. Zatiaľ čo negatívna spätná väzba umožňuje návrat do homeostatického stavu, pozitívna spätná väzba sa používa na prechod do úplne nového (a dosť pravdepodobne aj menej žiaduceho) stavu homeostázy - táto situácia sa nazýva „metastabilita“. Takéto katastrofické zmeny môžu nastať napríklad pri zvýšení obsahu živín v riekach s čistou vodou, čo vedie k homeostatickému stavu vysokej eutrofizácie (premnoženie koryta riasami) a zákalu.

Ekologická homeostáza pozorované v klimaxových spoločenstvách s maximálnou dostupnou biodiverzitou za priaznivých podmienok prostredia.
V narušených ekosystémoch alebo podklimaxných biologických spoločenstvách - napríklad na ostrove Krakatoa, bol po násilnej sopečnej erupcii v roku 1883 zničený stav homeostázy predchádzajúceho ekosystému lesného podnebia, rovnako ako všetok život na tomto ostrove. V priebehu rokov po výbuchu prešla Krakatoa reťazou ekologických zmien, v ktorých sa navzájom nahradili nové druhy rastlín a živočíchov, čo viedlo k biodiverzite a vo výsledku k vyvrcholeniu komunity. Ekologické nástupníctvo po Krakate sa uskutočnilo v niekoľkých etapách. Celá reťaz dedenia, ktorá viedla k vyvrcholeniu, sa nazýva dedenie. V príklade Krakatoa sa na tomto ostrove vytvorilo spoločenstvo vyvrcholenia s 8 000 rôznymi druhmi zaznamenanými v roku 1983, sto rokov po výbuchu, ktorý na ňom zničil život. Údaje potvrdzujú, že poloha zostáva istý čas v homeostáze, zatiaľ čo výskyt nových druhov veľmi rýchlo vedie k rýchlemu zmiznutiu starých druhov.
Prípad Krakatoa a iných narušených alebo nedotknutých ekosystémov ukazuje, že počiatočná kolonizácia priekopníckymi druhmi sa uskutočňuje prostredníctvom reprodukčných stratégií založených na pozitívnej spätnej väzbe, v ktorej sa druh šíri a produkuje čo najviac potomkov, ale s minimálnymi alebo žiadnymi investíciami do úspechu každého jednotlivca .... U takýchto druhov dochádza k rýchlemu vývoju a rovnako rýchlemu kolapsu (napríklad epidémiou). Keď sa ekosystém priblíži k vyvrcholeniu, tieto druhy sa nahradia zložitejšími vrcholiacimi druhmi, ktoré sa prostredníctvom negatívnej spätnej väzby prispôsobujú konkrétnym podmienkam svojho prostredia. Tieto druhy sú starostlivo kontrolované potenciálnou kapacitou ekosystému a sledujú inú stratégiu - produkciu menších potomkov, do ktorých reprodukčných úspechov sa investuje viac energie do mikroprostredia jeho konkrétneho ekologického výklenku.
Vývoj začína pionierskou komunitou a končí vrcholovou komunitou. Toto spoločenstvo s vyvrcholením sa utvára, keď je flóra a fauna v rovnováhe s miestnym prostredím.
Takéto ekosystémy tvoria heterarchie, v ktorých homeostáza na jednej úrovni podporuje homeostatické procesy na inej zložitej úrovni. Napríklad strata listov zrelého tropického stromu poskytuje priestor pre nový rast a obohacuje pôdu. Rovnako tropický strom znižuje prístup svetla na nižšie úrovne a pomáha predchádzať invázii iných druhov. Ale stromy tiež padajú na zem a vývoj lesa závisí od neustálej zmeny stromov, kolobehu živín, ktorý vykonávajú baktérie, hmyz, huby. Podobným spôsobom také lesy uľahčujú ekologické procesy, ako je regulácia mikroklímy alebo hydrologické cykly ekosystému, a niekoľko rôznych ekosystémov môže interagovať, aby udržali homeostázu odtoku riek v biologickom regióne. Variabilita bioregiónov tiež hrá úlohu v homeostatickej stabilite biologickej oblasti alebo biomu.

Biologická homeostáza pôsobí ako základná charakteristika živých organizmov a chápe sa ako udržiavanie vnútorného prostredia v prijateľných medziach.
Do vnútorného prostredia tela patria telesné tekutiny - krvná plazma, lymfa, medzibunková látka a mozgovomiechový mok. Udržiavanie stability týchto tekutín je pre organizmy nevyhnutné, zatiaľ čo ich absencia vedie k poškodeniu genetického materiálu.
Pre každý parameter sú organizmy rozdelené na konformačné a regulačné. Regulačné organizmy udržujú parameter na konštantnej úrovni bez ohľadu na to, čo sa deje v životnom prostredí. Konformné organizmy umožňujú stanovenie parametra prostrediu. Napríklad teplokrvné zvieratá udržiavajú konštantnú telesnú teplotu, zatiaľ čo chladnokrvné zvieratá vykazujú široký rozsah teplôt.
Nehovoríme o tom, že konformačné organizmy nedisponujú behaviorálnymi adaptáciami, ktoré im umožňujú do istej miery regulovať prijatý parameter. Napríklad plazy často sedia ráno na vyhriatych skalách, aby zvýšili svoju telesnú teplotu.
Výhodou homeostatickej regulácie je, že umožňuje telu efektívnejšie fungovať. Napríklad chladnokrvné zvieratá majú tendenciu k letargii pri nízkych teplotách, zatiaľ čo teplokrvné zvieratá sú takmer rovnako aktívne ako kedykoľvek predtým. Na druhej strane regulácia vyžaduje energiu. Dôvod, prečo niektoré hady môžu jesť iba raz týždenne, je ten, že na udržanie homeostázy vydávajú oveľa menej energie ako cicavce.

Homeostáza v ľudskom tele
Schopnosť telesných tekutín podporovať život ovplyvňujú rôzne faktory, medzi ktoré patria parametre ako teplota a slanosť a kyslosť a koncentrácia živín - glukózy, rôznych iónov, kyslíka a odpadu - oxidu uhličitého a moču. Pretože tieto parametre ovplyvňujú chemické reakcie, ktoré udržujú telo nažive, existujú zabudované fyziologické mechanizmy na ich udržanie na požadovanej úrovni.
Homeostázu nemožno považovať za príčinu týchto nevedomých úprav. Malo by sa to brať ako všeobecná charakteristika mnohých normálnych procesov pôsobiacich spoločne, a nie ako ich hlavná príčina. Navyše existuje veľa biologických javov, ktoré sa k tomuto modelu nehodia - napríklad anabolizmus. ( Z Internetu)

Homeostáza- relatívna dynamická stabilita charakteristík vnútorného prostredia biologických a sociálnych (nadbiologických) objektov.
Použiteľné spoločnosti homeostáza- Ide o stabilitu interných procesov s minimálnym úsilím zamestnancov. ( Korolev V.A.)

Homeostat

Homeostat- mechanizmus na udržanie dynamickej stálosti fungovania systému v stanovených medziach.
(Stepanov A.M.)

Homeostat(Starogréčtina - podobná, identická + stojaca, nehybná) - mechanizmus na zabezpečenie homeostázy, súbor signálno-regulačných spojení, ktoré koordinujú činnosť a interakciu častí spoločnosti, a tiež korigovať svoje správanie vo vzťahu k meniacemu sa vonkajšiemu prostrediu s cieľom zabezpečiť homeostázu. Synonymum pre archaický pojem „manažment“, ktorý sa v spoločnostiach na nižších úrovniach evolúcie tradične chápe ako príkaz a podľa toho mechanizmus na zabezpečenie vydávania a vykonávania príkazov; tie. vykonávajúci iba časť funkcií homeostatu. ( Korolev V.A.)

Homeostat- samoorganizujúci sa systém, ktorý simuluje schopnosť živých organizmov udržiavať určité hodnoty vo fyziologicky prijateľných medziach. V roku 1948 ju navrhol anglický vedec z oblasti biológie a kybernetiky W. R. Ashby, ktorý ju navrhol ako zariadenie pozostávajúce zo štyroch elektromagnetov so spätnou väzbou. ( TSB)

Homeostat- analógové elektromechanické zariadenie, ktoré simuluje vlastnosti živých organizmov, aby si udržali niektoré z ich charakteristík (napríklad telesnú teplotu, obsah kyslíka v krvi) v prijateľných medziach. Princíp homeostatu sa používa na stanovenie optimálnych hodnôt parametrov technických automatických riadiacich systémov (napr. Autopilotov). ( BECM)

„V súvislosti s otázkou efektívneho množstva informácií pre verejnosť je potrebné uviesť ako jednu z najvýraznejších skutočností v roku života štátu, že je len veľmi málo efektívnych homeostatické procesy ... V mnohých krajinách sa všeobecne verí, že voľná súťaž je sama o sebe homeostatickým procesom, t.j. že na voľnom trhu sebectvo obchodníkov, z ktorých každý sa usiluje predať čo najvyššie a nakupovať čo najlacnejšie, v konečnom dôsledku povedie k stabilným cenovým pohybom a prispeje k najväčšiemu spoločnému dobru. Toto stanovisko súvisí s „utešujúcim“ pohľadom, že súkromný podnikateľ je v snahe zabezpečiť si vlastný prospech istým spôsobom verejným dobrodincom, a preto si zaslúži veľké odmeny, ktoré mu spoločnosť poskytuje. Fakty bohužiaľ hovoria v rozpore s touto vynaliezavou teóriou.
Trh je hra. Je prísne podriadená generálovi herná teória vyvinuli von Neumann a Morgenstern. Táto teória je založená na predpoklade, že v ktorejkoľvek fáze hry každý hráč na základe informácií, ktoré má k dispozícii, hrá podľa úplne rozumnej stratégie, ktorá by mu nakoniec mala poskytnúť najväčšie matematické očakávanie výplaty. Toto je trhová hra, ktorú hrajú celkom rozumní a úplne nehanební podnikatelia. Aj pri dvoch hráčoch je teória zložitá, aj keď často vedie k voľbe určitého smeru hry. Ale v mnohých prípadoch s tromi hráčmi a v drvivej väčšine prípadov s mnohými hráčmi výsledok hry je charakterizovaný extrémnou neistotou a nestabilitou... Jednotliví hráči poháňaní svojou chamtivosťou vytvárajú koalície; ale tieto koalície obvykle nie sú ustanovené nijakým konkrétnym spôsobom a končia obyčajne pandémiom zrady, odpadlíctva a podvodu. Toto je presný obraz vyššieho obchodného života a úzko súvisiaceho politického, diplomatického a vojenského života. Nakoniec bude zničený aj ten najskvelejší a najnezásadnejší sprostredkovateľ. Povedzme však, že maklérov to už unavuje a dohodli sa, že budú spolu žiť v mieri. Potom odmenu dostane ten, kto po zvolení správneho okamihu poruší dohodu a zradí svojich partnerov. Nie je tu homeostáza. Musíme prekonať cykly rozmachu a rozpadu v obchodnom živote, postupné zmeny diktatúry a revolúcie, vojny, v ktorých každý prehráva a ktoré sú také charakteristické pre našu dobu.
Samozrejme, von Neumannovo vykreslenie hráča ako úplne rozumného a úplne nehanebného človeka predstavuje abstrakciu a skreslenie reality. Je zriedkavé nájsť veľké množstvo dokonale rozumných a bezzásadových ľudí, ktorí spolu hrajú. Tam, kde sa zhromažďujú podvodníci, vždy existujú blázni; a ak je dosť bláznov, sú to pre podvodníkov výnosnejší objekt vykorisťovania. Psychológia blázna sa stala záležitosťou, ktorá si zaslúži vážnu pozornosť podvodníkov. Namiesto toho, aby sledoval svoj konečný zisk, podobne ako hráči von Neumanna, blázon koná tak, že jeho postup vo všeobecnosti možno predvídať rovnako ako pokusy krysy nájsť si cestu v bludisku. Ilustrované noviny sa budú predávať za dobre zavedenú zmes náboženstva, pornografie a pseudovedy. Kombinácia útechy, úplatkov a zastrašovania prinúti mladého vedca pracovať na riadených strelách alebo atómovej bombe. Na stanovenie receptúr týchto zmesí existuje mechanizmus na hlasovanie v rádiách, predbežné hlasovanie, výberové zisťovania verejnej mienky a ďalšie psychologické štúdie, ktorých predmetom je obyčajný človek; a vždy existujú štatistici, sociológovia a ekonómovia, ktorí sú pripravení predať svoje služby pre tieto podniky.
Malé, úzko spojené komunity majú vysoký stupeň homeostázyči už to budú kultúrne spoločenstvá v civilizovanej krajine alebo osady primitívnych divochov. Akokoľvek sa nám zvyklosti mnohých barbarských kmeňov môžu zdať čudné a dokonca odpudivé, tieto zvyky majú spravidla veľmi jednoznačnú homeostatickú hodnotu, ktorej vysvetlenie je jednou z úloh antropológov. Iba vo veľkej komunite, kde sa páni skutočného stavu vecí chránia pred hladom svojím bohatstvom, pred verejnou mienkou - v tajnosti a anonymite, pred súkromnou kritikou - zákonmi proti ohováraniu a skutočnosťou, že komunikačné prostriedky sú na ich zneškodnenie - iba v takom spoločenstve môže nehanebnosť dosiahnuť najvyššiu úroveň. Zo všetkých týchto antihomeostatických sociálnych faktorov riadenie komunikácií je najúčinnejšia a najdôležitejšia. ““
(N. Wiener. Kybernetika. 1948)

CERTICOM Management Consulting

Homeostáza (grécky homoios - rovnaký, podobný, stagnácia - stabilita, rovnováha) je súbor koordinovaných reakcií, ktoré udržiavajú alebo obnovujú stálosť vnútorného prostredia tela. V polovici 19. storočia predstavil francúzsky fyziológ Claude Bernard koncept vnútorného prostredia, ktorý považoval za zbierku telesných tekutín. Túto koncepciu rozšíril americký fyziológ Walter Cannon, ktorý pod vnútorným prostredím myslel celú skupinu tekutín (krv, lymfa, intersticiálna tekutina), ktoré sa podieľajú na metabolizme a udržiavaní homeostázy. Ľudské telo sa prispôsobuje neustále sa meniacim podmienkam vonkajšieho prostredia, avšak vnútorné prostredie zostáva nemenné a jeho ukazovatele kolíšu vo veľmi úzkych hraniciach. Preto môže človek žiť v rôznych podmienkach prostredia. Niektoré fyziologické parametre sú regulované obzvlášť opatrne a nenápadne, napríklad telesná teplota, krvný tlak, glukóza, plyny, soli, ióny vápnika v krvi, acidobázická rovnováha, objem krvi, jeho osmotický tlak, chuť do jedla a mnohé ďalšie. Regulácia sa uskutočňuje na princípe negatívnej spätnej väzby medzi receptormi φ, ktoré zachytávajú zmeny v týchto indikátoroch a riadiacich systémoch. Takže pokles jedného z parametrov je zachytený zodpovedajúcim receptorom, z ktorého sú impulzy vysielané do jednej alebo druhej štruktúry mozgu, na príkaz ktorých autonómny nervový systém zapne zložité mechanizmy na vyrovnanie nastaných zmien. Mozog používa na udržanie homeostázy dva hlavné systémy: autonómny a endokrinný. Pripomeňme, že hlavnou funkciou autonómneho nervového systému je udržiavanie stálosti vnútorného prostredia tela, ktoré sa vykonáva v dôsledku zmeny aktivity sympatických a parasympatických častí autonómneho nervového systému. Posledný menovaný je zase riadený hypotalamom a hypotalamus je riadený mozgovou kôrou. Endokrinný systém reguluje prostredníctvom hormónov funkciu všetkých orgánov a systémov. Samotný endokrinný systém je navyše pod kontrolou hypotalamu a hypofýzy. Homeostáza (grécky homoios - rovnaký a stagnácia - stav, nehybnosť)

Keď sa naše chápanie normálnej a ešte viac patologickej fyziológie skomplikovalo, objasnil sa tento pojem ako homeokinéza, t.j. mobilná rovnováha, rovnováha neustále sa meniacich procesov. Telo je utkané z miliónov „homeokinesík“. Táto obrovská živá galaxia určuje funkčný stav všetkých orgánov a buniek, ktoré sú viazané regulačnými peptidmi. Ako svetový ekonomický a finančný systém - veľa firiem, priemyselných odvetví, tovární, bánk, búrz, trhov, obchodov ... A medzi nimi - „konvertibilná mena“ - neuropeptidy. Všetky bunky tela neustále syntetizujú a udržiavajú určitú, funkčne nevyhnutnú, hladinu regulačných peptidov. Ale keď dôjde k odchýlkam od „stacionarity“, ich biosyntéza (v organizme ako celku alebo v jeho jednotlivých „lokusoch“) sa buď zintenzívni, alebo zoslabne. Takéto výkyvy vznikajú neustále, pokiaľ ide o adaptívne reakcie (zvykanie si na nové podmienky), vykonávanie práce (fyzické alebo emočné akcie), stav pred ochorením - keď sa telo „zapne“, zvyšuje ochranu pred narušením funkčnej rovnováhy. Klasickým prípadom udržania rovnováhy je regulácia krvného tlaku. Existujú skupiny peptidov, medzi ktorými neustále konkuruje - zvyšovať / znižovať tlak. Na behanie, výstup na horu, kúpanie v saune, vystúpenie na pódiu a nakoniec premýšľanie - je potrebné funkčne dostatočné zvýšenie krvného tlaku. Len čo však práca skončí, začnú pôsobiť regulačné orgány, ktoré poskytujú „upokojenie“ srdca a normálny tlak v cievach. Vazoaktívne peptidy neustále interagujú, aby „umožnili“ zvýšiť tlak na takúto úroveň (už nie, inak vaskulárny systém „prebehne v divočine“; známym a trpkým príkladom je mozgová príhoda) a tak, že po koniec fyziologicky nevyhnutnej práce

Homeostáza

Homeostáza, homeoréza, homeomorfóza - charakteristika stavu organizmu. Systémová podstata organizmu sa prejavuje predovšetkým v jeho schopnosti samoregulácie v neustále sa meniacich podmienkach prostredia. Pretože všetky orgány a tkanivá tela sú zložené z buniek, z ktorých každý je relatívne nezávislým organizmom, je pre jeho normálne fungovanie veľmi dôležitý stav vnútorného prostredia ľudského tela. Pre ľudské telo - suchozemského tvora - je prostredie tvorené atmosférou a biosférou, zatiaľ čo do istej miery interaguje s litosférou, hydrosférou a noosférou. Zároveň je väčšina buniek ľudského tela ponorená do tekutého média, ktoré predstavuje krv, lymfa a medzibunková tekutina. Iba kožné tkanivá priamo interagujú s prostredím človeka, všetky ostatné bunky sú izolované od vonkajšieho sveta, čo umožňuje telu z veľkej časti štandardizovať podmienky jeho existencie. Najmä schopnosť udržiavať konštantnú telesnú teplotu okolo 37 ° C zaisťuje stabilitu metabolických procesov, pretože všetky biochemické reakcie, ktoré tvoria podstatu metabolizmu, sú veľmi závislé od teploty. Rovnako dôležité je udržiavať v telesných tekutinách stály kyslík, oxid uhličitý, koncentráciu rôznych iónov atď. Za normálnych podmienok existencie, vrátane adaptácie a aktivity, sa vyskytujú malé odchýlky tohto druhu parametrov, ktoré sa však rýchlo odstránia, vnútorné prostredie tela sa vráti k stabilnej norme. Veľký francúzsky fyziológ 19. storočia. Claude Bernard argumentoval: „Stálosť vnútorného prostredia je predpokladom slobodného života.“ Fyziologické mechanizmy, ktoré udržujú stálosť vnútorného prostredia, sa nazývajú homeostatické a samotný jav, odrážajúci schopnosť tela samoregulovať vnútorné prostredie, sa nazýva homeostáza. Tento pojem zaviedol v roku 1932 W. Cannon - jeden z fyziológov 20. storočia, ktorý spolu s N.A. Bernsteinom, P. K. Anokhinom a N. W.inerom stojí na počiatku vedy o kontrole - kybernetiky. Pojem „homeostáza“ sa používa nielen vo fyziologickom, ale aj v kybernetickom výskume, pretože hlavným cieľom akejkoľvek kontroly je práve udržiavanie stálosti akýchkoľvek charakteristík komplexného systému.

Ďalší pozoruhodný výskumník, K. Waddington, upozornil na skutočnosť, že organizmus je schopný udržiavať nielen stabilitu svojho vnútorného stavu, ale aj relatívnu stálosť svojich dynamických charakteristík, to znamená priebeh procesov v čase. Tento jav sa analogicky s homeostázou nazýval homeorez. Má osobitný význam pre rastúci a rozvíjajúci sa organizmus a spočíva v tom, že organizmus je schopný udržiavať (samozrejme v určitých medziach) „vývojový kanál“ v priebehu svojich dynamických premien. Najmä ak dieťa v dôsledku choroby alebo prudkého zhoršenia životných podmienok spôsobeného sociálnymi dôvodmi (vojna, zemetrasenie atď.) Výrazne zaostáva za svojimi bežne sa rozvíjajúcimi rovesníkmi, neznamená to, že takéto zaostávanie je fatálne a nezvratné . Ak sa skončí obdobie nepriaznivých udalostí a dieťa dostane podmienky adekvátne pre rozvoj, tak tak v raste, ako aj v úrovni funkčného vývoja čoskoro dobehne svojich rovesníkov a v budúcnosti sa od nich výrazne nelíši. To vysvetľuje skutočnosť, že z detí, ktoré utrpeli vážne ochorenie v ranom veku, často vyrastajú zdraví a proporcionálne stavaní dospelí. Homeoréza hrá dôležitú úlohu tak v riadení ontogenetického vývoja, ako aj v adaptačných procesoch. Zatiaľ nie sú dostatočne študované fyziologické mechanizmy homeorézy.

Tretia forma samoregulácie stálosti organizmu je homeomorfóza - schopnosť udržiavať nemennosť tvaru. Táto vlastnosť je charakteristickejšia pre dospelý organizmus, pretože rast a vývoj sú nezlučiteľné s nemennosťou formy. Ak však vezmeme do úvahy krátke časové obdobia, najmä v obdobiach inhibície rastu, schopnosť homeomorfózy sa dá nájsť aj u detí. Ide o to, že telo neustále mení generácie svojich základných buniek. Bunky nežijú dlho (jedinou výnimkou sú nervové bunky): normálny život buniek tela je týždne alebo mesiace. Každá nová generácia buniek napriek tomu takmer presne opakuje tvar, veľkosť, umiestnenie a podľa toho funkčné vlastnosti predchádzajúcej generácie. Špeciálne fyziologické mechanizmy zabraňujú výrazným zmenám telesnej hmotnosti v podmienkach pôstu alebo prejedania sa. Najmä počas pôstu sa prudko zvyšuje stráviteľnosť výživných látok a pri prejedaní sa naopak väčšina bielkovín, tukov a sacharidov dodávaných s jedlom „spaľuje“ bez toho, aby to malo pre organizmus akýkoľvek úžitok. Bolo dokázané (NA Smirnova), že u dospelých sú prudké a výrazné zmeny telesnej hmotnosti (hlavne kvôli množstvu tuku) v akomkoľvek smere skutočnými znakmi poruchy adaptácie, nadmerného zaťaženia a naznačujú funkčnú poruchu tela. . Telo dieťaťa sa stáva obzvlášť citlivým na vonkajšie vplyvy v období najrýchlejšieho rastu. Porušenie homeomorfózy je rovnakým nepriaznivým znakom ako poruchy homeostázy a homeorézy.

Pojem biologické konštanty. Telo je komplex obrovského množstva najrôznejších látok. V procese vitálnej činnosti buniek tela sa môže koncentrácia týchto látok významne meniť, čo znamená zmenu vnútorného prostredia. Bolo by nemysliteľné, keby boli kontrolné systémy tela nútené monitorovať koncentráciu všetkých týchto látok, t.j. mať veľa senzorov (receptorov), neustále analyzovať aktuálny stav, robiť rozhodnutia manažmentu a monitorovať ich účinnosť. Na takýto spôsob riadenia všetkých parametrov by nestačili ani informácie, ani energetické zdroje tela. Preto je telo obmedzené na sledovanie relatívne malého počtu najvýznamnejších indikátorov, ktoré sa musia udržiavať na relatívne konštantnej úrovni pre blahobyt prevažnej väčšiny buniek tela. Tieto najprísnejšie homeostatizované parametre sa tým transformujú na „biologické konštanty“ a ich nemennosť je zabezpečená v dôsledku niekedy dosť výrazných výkyvov ďalších parametrov, ktoré nepatria do kategórie homeostatizovaných parametrov. Hladiny hormónov podieľajúcich sa na regulácii homeostázy sa teda môžu v krvi meniť desaťkrát, v závislosti od stavu vnútorného prostredia a vplyvu vonkajších faktorov. Homeostatické parametre sa zároveň menia iba o 10 - 20%.

Najdôležitejšie biologické konštanty. Medzi najdôležitejšie biologické konštanty, za ktorých udržiavanie na relatívne konštantnej úrovni zodpovedajú rôzne fyziologické systémy tela, patrí tzv. telesná teplota, hladina glukózy v krvi, obsah iónov H + v telesných tekutinách, čiastočné napätie kyslíka a oxidu uhličitého v tkanivách.

Choroba ako znak alebo dôsledok porúch homeostázy. Takmer všetky ľudské choroby sú spojené s porušením homeostázy. Takže napríklad pri mnohých infekčných ochoreniach, ako aj pri zápalových procesoch, je homeostáza tela prudko narušená: vyskytuje sa horúčka (zvýšená teplota), niekedy život ohrozujúca. Dôvod takéhoto porušenia homeostázy môže spočívať tak vo zvláštnostiach neuroendokrinnej reakcie, ako aj v poruchách činnosti periférnych tkanív. V tomto prípade je prejav choroby - zvýšená teplota - dôsledkom porušenia homeostázy.

Zvyčajne sú horúčkovité stavy sprevádzané acidózou - porušením acidobázickej rovnováhy a posunom reakcie telesných tekutín na kyslú stránku. Acidóza je typická aj pre všetky choroby spojené so zhoršením činnosti kardiovaskulárneho a dýchacieho systému (choroby srdca a krvných ciev, zápalové a alergické lézie bronchopulmonálneho systému atď.). Acidóza často sprevádza prvé hodiny života novorodenca, najmä ak sa bezprostredne po narodení nezačalo normálne dýchanie. Na odstránenie tohto stavu je novorodenec umiestnený v špeciálnej komore so zvýšeným obsahom kyslíka. Metabolická acidóza s výraznou námahou svalov sa môže vyskytnúť u ľudí v akomkoľvek veku a prejavuje sa dýchavičnosťou a zvýšeným potením, ako aj bolestivosťou svalov. Po ukončení práce môže stav acidózy pretrvávať od niekoľkých minút do 2-3 dní, v závislosti od stupňa únavy, zdatnosti a účinnosti homeostatických mechanizmov.

Choroby vedúce k porušeniu homeostázy voda-soľ, napríklad cholera, pri ktorej sa z tela odstráni obrovské množstvo vody a tkanivá stratia svoje funkčné vlastnosti, sú veľmi nebezpečné. Mnoho ochorení obličiek tiež vedie k porušeniu homeostázy voda-soľ. V dôsledku niektorých z týchto chorôb môže dôjsť k alkalóze - nadmernému zvýšeniu koncentrácie alkalických látok v krvi a zvýšeniu pH (posun smerom k alkalickej strane).

V niektorých prípadoch môže mierne, ale dlhodobé porušenie homeostázy spôsobiť rozvoj určitých chorôb. Existujú teda dôkazy, že nadmerná konzumácia cukru a iných zdrojov uhľohydrátov v potravinách, ktoré narúšajú homeostázu glukózy, vedie k poškodeniu pankreasu, v dôsledku čoho človek trpí cukrovkou. Nebezpečná je aj nadmerná konzumácia stolových a iných minerálnych solí, horúcich korenín atď., Ktoré zvyšujú zaťaženie vylučovacieho systému. Obličky nemusia byť schopné vyrovnať sa s množstvom látok, ktoré je potrebné odstrániť z tela, v dôsledku čoho dôjde k porušeniu homeostázy voda-soľ. Jedným z jeho prejavov je edém - hromadenie tekutiny v mäkkých tkanivách tela. Príčina edému spočíva zvyčajne v zlyhaní kardiovaskulárneho systému alebo v poruche funkcie obličiek a v dôsledku toho v minerálnom metabolizme.