2. Učni cilji:

Poznajte bistvo homeostaze, fiziološke mehanizme vzdrževanja homeostaze, osnove uravnavanja homeostaze.

Proučite glavne vrste homeostaze. Poznajte starostne značilnosti homeostaze

3. Vprašanja za samopripravo na obvladovanje te teme:

1) Opredelitev homeostaze

2) Vrste homeostaze.

3) Genetska homeostaza

4) Strukturna homeostaza

5) Homeostaza notranjega okolja telesa

6) Imunološka homeostaza

7) Mehanizmi uravnavanja homeostaze: nevrohumoralni in endokrini.

8) Hormonska regulacija homeostaze.

9) Organi, ki sodelujejo pri uravnavanju homeostaze

10) Splošno načelo homeostatskih reakcij

11) Vrsta posebnosti homeostaze.

12) Starostne značilnosti homeostaze

13) Patološki procesi, ki jih spremlja kršitev homeostaze.

14) Korekcija homeostaze telesa je glavna naloga zdravnika.

__________________________________________________________________

4. Vrsta pouka: izvenšolski

5. Trajanje pouka - 3 ure.

6. Oprema.Elektronska predstavitev "Predavanja o biologiji", tabele, lutke

Homeostaza (gr. homoios - enako, stasis - stanje) - lastnost organizma, da vzdržuje konstantnost notranjega okolja in glavne značilnosti lastne organizacije, kljub spremenljivosti parametrov zunanjega okolja in delovanju notranjih motečih dejavnikov.

Homeostaza vsakega posameznika je specifična in jo določa njegov genotip.

Telo je odprt, dinamičen sistem. Pretok snovi in \u200b\u200benergije, ki ga opazimo v telesu, določa samoobnavljanje in samo-razmnoževanje na vseh ravneh, od molekulskih do organizmov in prebivalstva.

V procesu metabolizma s hrano, vodo med izmenjavo plinov v telo vstopijo iz okolja različne kemične spojine, ki po transformacijah postanejo podobne kemični sestavi telesa in vstopijo v njegove morfološke strukture. Po določenem obdobju se asimilirane snovi uničijo, sprostijo energijo, uničena molekula pa se nadomesti z novo, ne da bi pri tem kršila celovitost strukturnih komponent telesa.

Organizmi so v nenehno spreminjajočem se okolju, kljub temu pa se glavni fiziološki kazalniki še naprej izvajajo v določenih parametrih in telo dolgo časa ohranja stabilno zdravstveno stanje, zahvaljujoč procesom samoregulacije.

Tako koncept homeostaze ni povezan s stabilnostjo procesov. Kot odziv na delovanje notranjih in zunanjih dejavnikov pride do nekaterih sprememb fizioloških parametrov, vključitev regulacijskih sistemov pa zagotavlja vzdrževanje relativne konstantnosti notranjega okolja. Regulativni homeostatični mehanizmi delujejo na ravni celic, organov, organizmov in nadorganizmov.

V evolucijskem smislu je homeostaza dedno fiksna prilagoditev organizma na normalne okoljske razmere.

Obstajajo naslednje glavne vrste homeostaze:

1) genetski

2) strukturni

3) homeostaza tekočega dela notranjega okolja (kri, limfa, intersticijska tekočina)

4) imunološke.

Genetska homeostaza - ohranjanje genske stabilnosti zaradi trdnosti fizikalno-kemijskih vezi DNK in njegove sposobnosti za obnovo po poškodbi (popravljanje DNK). Samoreprodukcija je temeljna lastnost živih bitij, temelji na procesu redukcije DNK. Sam mehanizem tega postopka, v katerem je nov veriga DNA zgrajen strogo komplementarno okoli vsake sestavne molekule obeh starih niti, je optimalen za natančen prenos informacij. Točnost tega postopka je velika, vendar se napake pri podvajanju še vedno lahko pojavijo. Kršitev strukture molekul DNK se lahko pojavi tudi v njenih primarnih verigah, brez kakršne koli povezave z redukcijo pod vplivom mutagenih dejavnikov. V večini primerov se genom celice obnovi, poškodbe se popravijo, zahvaljujoč popravilu. Kadar so mehanizmi popravljanja poškodovani, se genetska homeostaza moti tako na celični kot na organizemski ravni.

Pomemben mehanizem za vzdrževanje genetske homeostaze je diploidno stanje somatskih celic v evkariontih. Diploidne celice so bolj stabilne v delovanju, ker prisotnost dveh genetskih programov povečuje zanesljivost genotipa. Stabilizacijo zapletenega sistema genotipov zagotavljajo pojavi polimerov in drugih vrst interakcij genov. Regulativni geni, ki nadzorujejo aktivnost operonov, igrajo pomembno vlogo v procesu homeostaze.

Strukturna homeostaza - to je stalnost morfološke organizacije na vseh ravneh bioloških sistemov. Priporočljivo je izolirati homeostazo celic, tkiv, organov in telesnega sistema. Homeostaza osnovnih struktur zagotavlja morfološko stalnost višjih struktur in je osnova njihove vitalne aktivnosti.

Celici je kot zapleten biološki sistem lastna samoregulacija. Vzpostavitev homeostaze celičnega okolja omogočajo membranski sistemi, ki so povezani z bioenergetskimi procesi in regulacijo prenosa snovi v celico in iz nje. V celici se nenehno odvijajo procesi sprememb in obnavljanja organelov, same celice se uničujejo in obnavljajo. Obnovitev znotrajceličnih struktur, celic, tkiv, organov med življenjsko aktivnostjo telesa se pojavi zaradi fiziološke regeneracije. Obnova konstrukcij po poškodbah - reparativna regeneracija.

Homeostaza tekočega dela notranjega okolja - stalnost sestave krvi, limfe, tkivne tekočine, osmotskega tlaka, skupne koncentracije elektrolitov in koncentracije posameznih ionov, vsebnosti hranilnih snovi v krvi itd. Ti kazalniki se tudi ob pomembnih spremembah okoljskih razmer ohranjajo na določeni ravni, zahvaljujoč zapletenim mehanizmom.

Na primer, eden najpomembnejših fizikalnih in kemijskih parametrov notranjega okolja telesa je kislinsko-bazično ravnovesje. Razmerje vodikovih in hidroksilnih ionov v notranjem okolju je odvisno od vsebnosti kislin - dajalcev protonov in puferskih baz - sprejemnikov protonov v telesnih tekočinah (kri, limfa, tkivna tekočina). Običajno aktivno reakcijo medija ocenimo s ionom H +. Vrednost pH (koncentracija vodikovih ionov v krvi) je eden izmed stabilnih fizioloških kazalcev in pri ljudeh niha v ozkih mejah - od 7,32 do 7,45. Aktivnost številnih encimov, prepustnost membran, procesi sinteze beljakovin itd. So v veliki meri odvisni od razmerja vodikovih in hidroksilnih ionov.

Telo ima različne mehanizme za vzdrževanje kislinsko-bazičnega ravnovesja. Prvič, to so puferski sistemi krvi in \u200b\u200btkiv (karbonatni, fosfatni puferji, tkivni proteini). Hemoglobin ima tudi puferske lastnosti, veže ogljikov dioksid in preprečuje njegovo kopičenje v krvi. Aktivnost ledvic prispeva tudi k ohranjanju normalne koncentracije vodikovih ionov, saj se z urinom izloči precejšnja količina presnovkov s kislo reakcijo. Če se našteti mehanizmi izkažejo za nezadostne, se koncentracija ogljikovega dioksida v krvi poveča in pride do nekega premika pH na kislo stran. V tem primeru se vzbudi dihalni center, izboljša se pljučna ventilacija, kar vodi do zmanjšanja vsebnosti ogljikovega dioksida in normalizacije koncentracije vodikovih ionov.

Občutljivost tkiv na spremembe v notranjem okolju je različna. Torej premik pH za 0,1 v eno ali drugo smer od norme vodi do pomembnih motenj v delovanju srca, odstopanje 0,3 pa je smrtno nevarno. Živčni sistem je še posebej občutljiv na zmanjšanje vsebnosti kisika. Za sesalce so nihanja koncentracije kalcijevih ionov, ki presegajo 30%, nevarna itd.

Imunološka homeostaza - ohranjanje stalnosti notranjega okolja telesa z ohranjanjem antigene individualnosti posameznika. Imuniteto razumemo kot način zaščite organizma pred živimi telesi in snovmi, ki nosijo znake gensko tujih informacij (Petrov, 1968).

Bakterije, virusi, protozoji, helminti, beljakovine, celice, vključno s spremenjenimi celicami samega organizma, prenašajo tuje genetske informacije. Vsi ti dejavniki so antigeni. Antigeni so snovi, ki ob vnosu v telo lahko povzročijo tvorbo protiteles ali druge oblike imunskega odziva. Antigeni so zelo raznoliki, pogosteje so beljakovine, obstajajo pa tudi velike molekule lipopolisaharidov, nukleinskih kislin. Anorganske spojine (soli, kisline), preproste organske spojine (ogljikovi hidrati, aminokisline) ne morejo biti antigeni, ker nimajo posebnosti. Avstralski znanstvenik F. Burnett (1961) je formuliral stališče, da je glavna vloga imunskega sistema, da prepozna "naše" in "druge", tj. pri ohranjanju stalnosti notranjega okolja - homeostaza.

Imunski sistem ima osrednjo (rdeči kostni mozeg, timus žleza - timus) in periferno (vranica, bezgavke) vez. Obrambno reakcijo izvajajo limfociti, ki se tvorijo v teh organih. Limfociti tipa B se ob srečanju s tujimi antigeni diferencirajo v plazemske celice, ki v kri izločajo posebne beljakovine - imunoglobuline (protitelesa). Ta protitelesa v kombinaciji z antigenom naredijo neškodljiva. Ta reakcija se imenuje humoralna imunost.

Limfociti tipa T zagotavljajo celično imunost, uničujejo tuje celice, na primer zavrnitev presadkov in mutirane celice lastnega telesa. Po izračunih F. Bernetta (1971) se v vsaki genetski spremembi delitve človeških celic v enem dnevu nabere približno 10 - 6 spontanih mutacij, tj. na celični in molekularni ravni se nenehno odvijajo procesi, ki kršijo homeostazo. T-limfociti prepoznajo in uničijo mutantne celice lastnega telesa, s čimer zagotavljajo funkcijo imunskega nadzora.

Imunski sistem nadzoruje gensko konstantnost telesa. Ta sistem, sestavljen iz anatomsko ločenih organov, predstavlja funkcionalno enotnost. Lastnost imunske obrambe je dosegla svoj najvišji razvoj pri pticah in sesalcih.

Uravnavanje homeostaze izvajajo ga naslednji organi in sistemi (slika 91):

1) centralni živčni sistem;

2) nevroendokrini sistem, ki vključuje hipotalamus, hipofizo, periferne endokrine žleze;

3) difuzni endokrini sistem (DES), ki ga predstavljajo endokrine celice, ki se nahajajo v skoraj vseh tkivih in organih (srce, pljuča, prebavila, ledvice, jetra, koža itd.). Glavnina celic DES (75%) je koncentrirana v epiteliju prebavnega sistema.

Trenutno je znano, da so v centralnih živčnih strukturah in endokrinih celicah prebavil hkrati prisotni številni hormoni. Torej hormona enkefalini in endorfini najdemo v živčnih celicah in endokrinih celicah trebušne slinavke in želodca. Kolikistokinin je bil najden v možganih in dvanajstniku. Takšna dejstva so bila podlaga za oblikovanje hipoteze o prisotnosti enotnega sistema celic kemičnih informacij v telesu. Značilnost živčne regulacije je hitrost odziva, njegov učinek pa se kaže neposredno na mestu, kjer signal prispe vzdolž ustreznega živca; reakcija je kratkotrajna.

V endokrinem sistemu so regulativni vplivi povezani z delovanjem hormonov, ki se prenašajo s krvjo po telesu; učinek delovanja je dolgotrajen in nima lokalnega značaja.

V hipotalamusu pride do poenotenja živčnih in endokrinih mehanizmov regulacije. Splošni nevroendokrini sistem omogoča zapletene homeostatske reakcije, povezane z uravnavanjem visceralnih funkcij telesa.

Hipotalamus ima tudi žlezne funkcije, ki proizvajajo nevrohormone. Nevrohormoni, ki s krvjo vstopajo v prednjo hipofizo, uravnavajo sproščanje tropskih hormonov hipofize. Tropski hormoni neposredno uravnavajo delo endokrinih žlez. Na primer, ščitnični stimulirajoči hormon iz hipofize stimulira ščitnico, povečuje raven ščitničnega hormona v krvi. Ko se koncentracija hormona poveča za normo za določen organizem, se tirotropna funkcija hipofize zavira in aktivnost ščitnice oslabi. Tako je za ohranitev homeostaze potrebno uravnotežiti funkcionalno aktivnost žleze s koncentracijo hormona v obtočni krvi.

Ta primer prikazuje splošno načelo homeostatskih reakcij: odstopanje od začetne ravni --- signal --- aktiviranje regulacijskih mehanizmov po principu povratne informacije --- popravek sprememb (normalizacija).

Nekatere endokrine žleze niso neposredno odvisne od hipofize. To so otočki trebušne slinavke, ki proizvajajo inzulin in glukagon, nadledvična medula, pinealna žleza, timus in obščitnična žleza.

Timijan zavzema poseben položaj v endokrinem sistemu. Proizvaja hormonsko podobne snovi, ki spodbujajo tvorbo T-limfocitov in vzpostavi se odnos med imunskim in endokrinim mehanizmom.

Sposobnost vzdrževanja homeostaze je ena najpomembnejših lastnosti živega sistema v stanju dinamičnega ravnovesja z okoljskimi razmerami. Sposobnost vzdrževanja homeostaze ni enaka pri različnih vrstah, velika je pri višjih živalih in ljudeh, ki imajo zapletene živčne, endokrine in imunske mehanizme regulacije.

V ontogenezi so za vsako starostno obdobje značilne posebnosti metabolizma, energije in mehanizmi homeostaze. V otrokovem telesu prevladujejo asimilacijski procesi nad disimilacijo, ki določa rast, povečanje telesne teže, mehanizmi homeostaze še niso dovolj zreli, kar pušča odtis na potek tako fizioloških kot patoloških procesov.

S starostjo se izboljšujejo presnovni procesi, regulativni mehanizmi. V odrasli dobi procesi asimilacije in disimilacije sistem za normalizacijo homeostaze zagotavlja kompenzacijo. S staranjem se intenzivnost presnovnih procesov zmanjšuje, zanesljivost regulatornih mehanizmov slabi, funkcija številnih organov izumira, hkrati pa se razvijejo novi specifični mehanizmi, ki podpirajo vzdrževanje relativne homeostaze. To se izraža zlasti v povečanju občutljivosti tkiv na delovanje hormonov skupaj s oslabitvijo živčnih vplivov. V tem obdobju so prilagodljive značilnosti oslabljene, zato lahko povečanje obremenitvenih in stresnih razmer zlahka pokvari homeostatske mehanizme in pogosto postane vzrok patoloških stanj.

Poznavanje teh vzorcev je potrebno za bodočega zdravnika, saj je bolezen posledica kršitve mehanizmov in načinov obnove homeostaze pri ljudeh.

Telo kot odprt samoregulirni sistem.

Živi organizem je odprt sistem, ki ima povezavo z okoljem prek živčnega, prebavnega, dihalnega, izločevalnega sistema itd.

V procesu metabolizma s hrano, vodo med izmenjavo plinov v telo vstopijo različne kemične spojine, ki v telesu pridejo do sprememb, vstopijo v strukturo telesa, vendar ne ostanejo stalno. Asimilirane snovi razpadajo, sproščajo energijo, produkti razpada pa se odstranijo v zunanje okolje. Uničena molekula se nadomesti z novo itd.

Telo je odprt, dinamičen sistem. V nenehno spreminjajočem se okolju telo določen čas vzdržuje.

Koncept homeostaze. Splošni zakoni homeostaze živih sistemov.

Homeostaza - lastnost živega organizma, da ohranja relativno dinamično stalnost notranjega okolja. Homeostaza se izraža v relativni konstantnosti kemične sestave, osmotskem tlaku, stabilnosti glavnih fizioloških funkcij. Homeostaza je specifična in zaradi genotipa.

Ohranjanje celovitosti posameznih lastnosti organizma je eden najbolj splošnih bioloških zakonov. Ta zakon v navpični vrsti generacij zagotavljajo mehanizmi razmnoževanja, skozi celotno življenje posameznika - mehanizmi homeostaze.

Pojav homeostaze je evolucijsko razvita, dedno določena prilagodljiva lastnost organizma na normalne okoljske razmere. Vendar so ti pogoji lahko kratkoročni ali dolgoročni zunaj običajnih meja. V takih primerih za prilagoditvene pojave ni značilno le obnavljanje običajnih lastnosti notranjega okolja, temveč tudi kratkotrajne spremembe funkcije (na primer povečanje srčnega utripa in povečanje pogostosti dihalnih gibov s povečanim mišičnim delom). Odzive na homeostazo lahko usmerimo na:

ohranjanje znanih ravni ustaljenega stanja;

odprava ali omejitev delovanja škodljivih dejavnikov;

razvoj ali ohranjanje optimalnih oblik medsebojnega delovanja organizma in okolja v spremenjenih pogojih njegovega obstoja. Vsi ti procesi določajo prilagoditev.

Zato pojem homeostaze pomeni ne le znano stalnost različnih fizioloških konstant organizma, ampak vključuje tudi procese prilagajanja in usklajevanja fizioloških procesov, ki zagotavljajo enotnost organizma ne le v normalnih pogojih, temveč tudi v spreminjajočih se pogojih njegovega obstoja.

Glavne sestavine homeostaze je določil K. Bernard in jih lahko razdelimo v tri skupine:

A. Snovi, ki zagotavljajo celične potrebe:

Snovi, potrebne za tvorbo energije, za rast in obnovo - glukoza, beljakovine, maščobe.

NaCl, Ca in druge anorganske snovi.

Kisik.

Notranje izločanje.

B. Okoljski dejavniki, ki vplivajo na celično aktivnost:

Osmotski tlak.

Temperatura.

Koncentracija vodikovih ionov (pH).

B. Mehanizmi za zagotavljanje strukturne in funkcionalne celovitosti:

Dednost

Regeneracija.

Imunobiološka reaktivnost.

Načelo biološke regulacije zagotavlja notranje stanje organizma (njegovo vsebino), pa tudi razmerje med stopnjami ontogeneze in filogenije. To načelo se je izkazalo za razširjeno. Ob njegovem preučevanju se je pojavila kibernetika - veda o namenskem in optimalnem nadzoru zapletenih procesov v divjini, v človeški družbi in industriji (Berg I.A., 1962).

Živi organizem je zapleten nadzorovan sistem, v katerem se medsebojno deluje veliko spremenljivk zunanjega in notranjega okolja. Skupna vsem sistemom je prisotnost vhod spremenljivke, ki se, odvisno od lastnosti in zakonov vedenja sistema, pretvorijo v vikend spremenljivk (slika 10).

Sl. 10 - Splošna shema homeostaze živih sistemov

Izhodne spremenljivke so odvisne od vhodnih in sistemskih zakonov.

Imenuje se učinek izhodnega signala na krmilni del sistema povratne informacije , kar je zelo pomembno pri samoregulaciji (homeostatska reakcija). Razlikovati negativno in pozitiven povratne informacije.

Negativno povratne informacije zmanjšujejo vpliv vhodnega signala za vrednost izhodnega signala po načelu: "več (na izhodu), manj (na vhodu)." Pomaga obnoviti homeostazo sistema.

Kdaj pozitiven povratne informacije se vrednost vhodnega signala poveča po načelu: "več (na izhodu), več (na vhodu)." Povečuje odstopanje od začetnega stanja, ki je nastalo, kar vodi v kršitev homeostaze.

Vendar vse vrste samoregulacije delujejo po istem principu: samodstopanje od začetnega stanja, ki služi kot spodbuda za aktiviranje korekcijskih mehanizmov. Torej, normalni pH v krvi je 7,32 - 7,45. Sprememba pH za 0,1 vodi do motene srčne aktivnosti. To načelo je opisal P. K. Anokhin. leta 1935 in imenoval načelo povratne informacije, ki služi za izvajanje prilagodljivih reakcij.

Splošno načelo homeostatske reakcije (Anohin: "Teorija funkcionalnih sistemov"):

odstopanje od začetne ravni → signal → aktiviranje regulacijskih mehanizmov po principu povratnih informacij → popravek sprememb (normalizacija).

Torej se med fizičnim delom koncentracija CO 2 v krvi poveča → pH se preusmeri na kislo stran → signal vstopi v dihalni center podolgovati medule → centrifugalni živci izvedejo impulz v medrebrne mišice in dihanje se poglobi → zmanjšanje CO 2 v krvi, pH se obnovi.

Mehanizmi regulacije homeostaze na molekularno-genetski, celični, organski, populacijsko specifični in biosferni ravni.

Regulativni homeostatski mehanizmi delujejo na genetski, celični in sistemski (organizemski, populacijsko specifični in biosferni) ravni.

Genski mehanizmi homeostaza. Vsi pojavi homeostaze organizma so genetsko določeni. Že na ravni primarnih genskih produktov obstaja neposredna povezava - "en strukturni gen - ena polipeptidna veriga." Še več, obstaja kolinearno ujemanje med nukleotidnim zaporedjem DNA in aminokislinskim zaporedjem polipeptidne verige. Dedni program individualnega razvoja organizma predvideva oblikovanje značilnih vrst, ne v stalnih, temveč v spreminjajočih se okoljskih pogojih, znotraj dedno določene hitrosti reakcije. Dvocemenski DNK je bistven pri procesih njegove replikacije in popravljanja. To in drugo sta neposredno povezana z zagotavljanjem stabilnosti delovanja genskega materiala.

Z genetskega vidika lahko ločimo elementarne in sistemske manifestacije homeostaze. Primeri elementarnih manifestacij homeostaze so: genska kontrola trinajstih dejavnikov strjevanja krvi, genska kontrola tkivne združljivosti in histokompatibilnost organov, kar omogoča presaditev.

Presadeno mesto se imenuje cepič. Organizem, iz katerega se tkivo odvzame za presaditev, je darovalec , in ki se presadi - prejemnika . Uspeh presaditve je odvisen od imunoloških odzivov telesa. Razlikujte med avtologno presaditvijo, singenično presaditvijo, alotransplantacijo in ksenotransplantacijo.

Avtotransplantacija – presaditev tkiva iz istega organizma. V tem primeru se proteini (antigeni) cepiča ne razlikujejo od beljakovin prejemnika. Imunološka reakcija se ne pojavi.

Syngeneic presaditev ki se izvajata v identičnih dvojčkih z istim genotipom.

Alotransplantacija – presaditev tkiv od enega posameznika do drugega, ki pripada isti skupini. Darovalec in prejemnik se v antigenih razlikujeta, zato pri višjih živalih opazimo dolgotrajno presaditev tkiv in organov.

Ksenotransplantacija – darovalec in prejemnik pripadata različnim vrstam organizmov. Ta vrsta presaditve je pri nekaterih nevretenčarjih uspešna, pri višjih živalih pa take presaditve ne ukoreninijo.

Pri presaditvi je pojav imunološka toleranca (združljivost tkiv). Zatiranje imunosti v primeru presaditve tkiv (imunosupresija) dosežemo z zatiranjem aktivnosti imunskega sistema, obsevanjem, dajanjem anti-limfotičnega seruma, hormonov nadledvične skorje, kemičnih zdravil - antidepresivov (imuran). Glavna naloga je zatreti ne samo imuniteto, temveč imuniteto za presaditev.

Imuniteta za presaditev določeno z gensko konstitucijo dajalca in prejemnika. Geni, odgovorni za sintezo antigenov, ki povzročajo reakcijo na presajeno tkivo, imenujemo geni neskladnosti tkiv.

Pri človeku je glavni genetski sistem histokompatibilnosti sistem HLA (humani levkocitni antigen). Antigeni so dokaj dobro predstavljeni na površini levkocitov in jih določimo s pomočjo antisera. Načrt strukture sistema pri ljudeh in živalih je enak. Za opis genetskih lokusov in alelov sistema HLA je bila sprejeta enotna terminologija. Antigeni so označeni: HLA-A 1; HLA-A 2 itd. Novi antigeni, ki niso dokončno identificirani, so označeni z W (Work). HLA antigene delimo v 2 skupini: SD in LD (slika 11).

Antigene skupine SD določimo s serološkimi metodami in jih določimo z geni treh podlomov sistema HLA: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

Sl. 11 - HLA glavni genetski sistem človekove histokompatibilnosti

LD - antigeni so pod nadzorom HLA-D šestega kromosoma in so določeni z metodo mešanih kultur levkocitov.

Vsak od genov, ki nadzorujejo humane antigene HLA, ima veliko število alelov. Torej podlokus HLA-A - nadzoruje 19 antigenov; HLA-B - 20; HLA-C - 5 "delujočih" antigenov; HLA-D - 6. Tako je bilo pri ljudeh že najdenih približno 50 antigenov.

Antigeni polimorfizem sistema HLA je posledica nastanka enega od drugega in tesne genetske povezanosti med njimi. Za presaditev je potrebna identiteta dajalca in prejemnika antigena HLA. Presaditev ledvic s sistemom, identičnim v 4 antigenih, zagotavlja 70% preživetje; 3 vsaka - 60%; 2 vsaka - 45%; 1 - 25% vsak.

Obstajajo posebni centri, ki izvajajo izbor darovalca in prejemnika za presaditev, na primer na Nizozemskem - "Eurotransplant". HLA tipizacija antigena HLA se izvaja tudi v Republiki Belorusiji.

Celični mehanizmi homeostaza je usmerjena v obnovo tkivnih celic, organov v primeru kršitve njihove celovitosti. Poimenujemo množico procesov, katerih cilj je obnoviti uničujoče biološke strukture regeneracija. Ta postopek je značilen za vse ravni: obnavljanje beljakovin, sestavin celičnih organelov, celotnih organelov in samih celic. Ponovna vzpostavitev funkcij organov po poškodbi ali pretrganju živcev, celjenje ran je za medicino pomembna v smislu obvladovanja teh procesov.

Tkiva so glede na regenerativno sposobnost razdeljena v 3 skupine:

Tkiva in organi, za katere je značilno celični regeneracijo (kosti, ohlapno vezivno tkivo, hematopoetski sistem, endotel, mezotel, sluznica črevesnega trakta, dihal in genitourinarnega sistema.

Tkiva in organi, za katere je značilno celični in medcelični regeneracija (jetra, ledvice, pljuča, gladke in skeletne mišice, avtonomni živčni sistem, endokrini, trebušna slinavka).

Tkanine, ki so pretežno medcelično regeneracija (miokard) ali izključno znotrajcelična regeneracija (celice ganglij osrednjega živčnega sistema). Zajema procese obnove makromolekul in celičnih organelov s sestavljanjem elementarnih struktur ali z njihovo delitvijo (mitohondrije).

V procesu evolucije sta nastali 2 vrsti regeneracije fiziološke in reparacijske .

Fiziološka regeneracija - To je naraven proces obnavljanja telesnih elementov skozi celo življenje. Na primer obnovitev eritrocitov in levkocitov, sprememba epitelija kože, las, zamenjava mlečnih zob s trajnimi. Na te procese vplivajo zunanji in notranji dejavniki.

Ponovna regeneracija - To je obnova organov in tkiv, izgubljenih med poškodbo ali poškodbo. Postopek se pojavi po mehanskih poškodbah, opeklinah, kemičnih ali sevalnih poškodbah, pa tudi kot posledica bolezni in kirurških operacij.

Popravljalna regeneracija se deli na tipično (homomorfoza) in atipičen (heteromorfoza). V prvem primeru se organ, ki je bil odstranjen ali uničen, regenerira, v drugem se namesto odstranjenega organa razvije drug.

Atipična regeneracija pogostejši pri nevretenčarjih.

Regeneracijo spodbujajo hormoni hipofiza in Ščitnica . Obstaja več načinov regeneracije:

Epimorfoza ali popolna regeneracija - obnavljanje površine rane, dokončanje dela v celoto (na primer ponovna rast repa v kuščarju, okončin v newt).

Morfollaxis - prestrukturiranje preostalega dela organa v celoto, le manjšega. Za to metodo je značilno prestrukturiranje novega iz ostankov starega (na primer obnova okončine v ščurki).

Endomorphosis - obnova zaradi medceličnega prestrukturiranja tkiva in organov. Zaradi povečanja števila celic in njihove velikosti se masa organa približa izvirniku.

Pri vretenčarjih reparativna regeneracija poteka v naslednji obliki:

Popolna regeneracija - obnova originalnega tkiva po poškodbi.

Regenerativna hipertrofija značilno za notranje organe. V tem primeru se rana površina zdravi s brazgotino, odstranjeno območje ne zraste nazaj in oblika organa se ne povrne. Masa preostalega dela organa se poveča zaradi povečanja števila celic in njihove velikosti ter se približa prvotni vrednosti. Tako pri sesalcih se obnavljajo jetra, pljuča, ledvice, nadledvične žleze, trebušna slinavka, slinavke, ščitnice.

Intracelična kompenzacijska hiperplazija ultrastrukture celice. V tem primeru nastane brazgotina na mestu poškodbe, obnavljanje prvotne mase pa nastane zaradi povečanja prostornine celic in ne njihovega števila na podlagi rasti (hiperplazije) medceličnih struktur (živčnega tkiva).

Sistemske mehanizme zagotavlja interakcija regulativnih sistemov: živčni, endokrini in imunski .

Regulacija živcev izvaja in usklajuje centralni živčni sistem. Živčni impulzi, ki vstopajo v celice in tkiva, povzročajo ne le vznemirjenje, ampak tudi uravnavajo kemične procese, izmenjavo biološko aktivnih snovi. Trenutno je znanih več kot 50 nevrohormonov. Torej, v hipotalamusu nastajajo vazopresin, oksitocin, liberini in statini, ki uravnavajo delovanje hipofize. Primeri sistemskih manifestacij homeostaze so vzdrževanje stalne temperature in krvnega tlaka.

Z vidika homeostaze in prilagajanja je živčni sistem glavni organizator vseh telesnih procesov. Prilagajanje, uravnoteženje organizmov z okoljskimi razmerami, po N.P. Pavlov, refleksni procesi ležijo. Med različnimi nivoji homeostatske regulacije obstaja posebna hierarhična podrejenost v sistemu regulacije notranjih procesov telesa (slika 12).

možganska skorja in deli možganov

samoregulacija na podlagi povratnih informacij

periferni nevroregulacijski procesi, lokalni refleksi

Celična in tkivna raven homeostaze

Sl. 12. - Hierarhična podrejenost v sistemu regulacije notranjih procesov telesa.

Najbolj primarno raven sestavljajo homeostatski sistemi celične in tkivne ravni. Nad njimi so periferni živčni regulativni procesi, kot so lokalni refleksi. Nadalje so v tej hierarhiji sistemi samoregulacije nekaterih fizioloških funkcij z različnimi "povratnimi" kanali. Vrh te piramide zasedata možganska skorja in možgani.

V kompleksnem večceličnem organizmu tako neposredne kot povratne povezave ne izvajajo le živčni, ampak tudi hormonski (endokrini) mehanizmi. Vsaka od žlez, ki je del endokrinega sistema, vpliva na ostale organe tega sistema in na slednji vplivajo slednji.

Endokrini mehanizmi homeostaza po B.M. Zavadsky, to je plus ali minus mehanizem interakcije, tj. uravnavanje funkcionalne aktivnosti žleze s koncentracijo hormona. Z visoko koncentracijo hormona (nad normalno) je aktivnost žlez oslabljena in obratno. Ta učinek se izvaja z delovanjem hormona na žlezo, ki ga proizvaja. Pri številnih žlezah se regulacija vzpostavi prek hipotalamusa in sprednje hipofize, zlasti med stresno reakcijo.

Endokrine žleze lahko razdelimo v dve skupini glede na sprednjo hipofizo. Slednja velja za centralno, druge endokrine žleze pa so periferne. Ta delitev temelji na dejstvu, da sprednji del hipofize proizvaja tako imenovane tropske hormone, ki aktivirajo nekatere periferne endokrine žleze. Po drugi strani hormoni perifernih endokrinih žlez delujejo na zadnji del hipofize in tako zavirajo izločanje tropskih hormonov.

Reakcije, ki zagotavljajo homeostazo, ne morejo biti omejene na katero koli endokrino žlezo, ampak v eni ali drugi stopnji zajamejo vse žleze. Nastala reakcija prevzame verižni tok in se širi na druge učinke. Fiziološki pomen hormonov je v uravnavanju drugih telesnih funkcij, zato je treba čim bolj izraziti verižni značaj.

Nenehne motnje v okolju organizma prispevajo k ohranjanju njegove homeostaze za dolgo življenje. Če ustvarite takšne življenjske pogoje, v katerih nič ne povzroči pomembnih sprememb v notranjem okolju, bo telo ob srečanju z okoljem povsem neoboroženo in kmalu umrlo.

Kombinacija živčnih in endokrinih regulacijskih mehanizmov v hipotalamusu omogoča zapletene homeostatske reakcije, povezane z uravnavanjem visceralne funkcije telesa. Živčni in endokrini sistem sta združevalna mehanizma homeostaze.

Primer splošnega odziva živčnih in humornih mehanizmov je stanje stresa, ki se razvija v neugodnih življenjskih pogojih in grozi motnja homeostaze. Pod stresom se spremeni stanje večine sistemov: mišičnih, dihalnih, srčno-žilnih, prebavnih, čutnih organov, krvnega tlaka, sestave krvi. Vse te spremembe so manifestacija posameznih homeostatskih reakcij, katerih cilj je povečati odpornost telesa na škodljive dejavnike. Hitra mobilizacija telesnih sil deluje kot obrambna reakcija na stres.

S "somatskim stresom" problem povečanja splošne odpornosti organizma rešujemo po shemi, prikazani na sliki 13.

Sl. 13 - Shema povečanja splošne odpornosti telesa s

Homeostaza (iz grščine - podobno, enako + stanje, nepremičnost) - relativna dinamična stalnost sestave in lastnosti notranjega okolja ter stabilnost osnovnih fizioloških funkcij živega organizma; ohranjanje stalnosti sestave vrst in števila posameznikov v biocenozah; zmožnost populacije, da ohrani dinamično ravnovesje genske sestave, kar zagotavlja njeno največjo sposobnost preživetja. ( TSB)

Homeostaza - stalnost značilnosti, ki so bistvene za življenje sistema, ob prisotnosti motenj v zunanjem okolju; stanje relativne konstantnosti; relativna neodvisnost notranjega okolja od zunanjih pogojev. (Novoselcev V.N.)

Homeostaza - zmožnost odprtega sistema, da z usklajenimi reakcijami, usmerjenimi v ohranjanje dinamičnega ravnovesja, ohranja stalnost notranjega stanja.

Ameriški fiziolog Walter B. Cannon je leta 1932 v svoji knjigi Modrost telesa skoval izraz kot izraz za "usklajene fiziološke procese, ki podpirajo najbolj stabilna stanja telesa."

Beseda " homeostaza"Lahko se prevede kot" moč stabilnosti ".

Homeostaza je izraz, ki se najpogosteje uporablja v biologiji. Da bi večcelični organizmi obstajali, je treba vzdrževati stalnost notranjega okolja. Številni ekologi so prepričani, da to načelo velja tudi za zunanje okolje. Če sistem ne more obnoviti ravnovesja, lahko sčasoma preneha delovati.
Zapleteni sistemi - na primer človeško telo - morajo imeti homeostazo, da bi ohranili stabilnost in obstajali. Ti sistemi si ne smejo samo prizadevati za preživetje, temveč se morajo prilagoditi spremembam v okolju in se razvijati.

Homeostatični sistemi imajo naslednje lastnosti:
- Nestabilnost: sistem preizkuša, kako se lahko najbolje prilagodi.
- Prizadevanje za ravnotežje: celotna notranja, strukturna in funkcionalna organizacija sistemov prispeva k ohranjanju ravnovesja.
- Nepredvidljivost: učinek določenega ukrepa se lahko pogosto razlikuje od pričakovanega.

Primeri homeostaze pri sesalcih:
- uravnavanje količine mineralov in vode v telesu, - osmoregulacija. Izvaja se v ledvicah.
- Odstranjevanje presnovnih odpadkov, - dodelitev. Izvajajo ga zunanji organi - ledvice, pljuča, znojne žleze.
- Uravnavanje telesne temperature. Zniževanje temperature s potenjem, različnimi termoregulacijskimi reakcijami.
- Uravnavanje ravni glukoze v krvi Izvajajo ga predvsem jetra, inzulin in glukagon, ki jih izloča trebušna slinavka.
Pomembno je opozoriti, da je lahko fiziološko stanje, čeprav je telo v ravnovesju, dinamično. Pri mnogih organizmih opazimo endogene spremembe v obliki cirkadianih, ultradijskih in infradianskih ritmov. Torej, tudi ko ste v homeostazi, telesna temperatura, krvni tlak, srčni utrip in večina presnovnih kazalcev niso vedno na konstantni ravni, ampak se sčasoma spreminjajo.

Mehanizmi homeostaze: povratne informacije

Ko se spremeni spremenljivka, obstajata dve glavni vrsti povratnih informacij ali povratnih informacij, na katera se sistem odziva:
1. Negativne povratne informacije, izraženo z reakcijo, pri kateri se sistem odzove tako, da obrne smer spremembe. Ker povratne informacije služijo za vzdrževanje stalnosti sistema, to omogoča ohranjanje homeostaze.
Na primer, ko se koncentracija ogljikovega dioksida v človeškem telesu poveča, pljuča prejmejo signal, da povečajo svojo aktivnost in izdihnejo več ogljikovega dioksida.
Termoregulacija je še en primer negativnih povratnih informacij. Ko telesna temperatura narašča (ali pade), termoreceptorji v koži in hipotalamusu registrirajo spremembo, ki sproži signal iz možganov. Ta signal pa sproži odziv - znižanje temperature.
2. Pozitivne povratne informacije, ki se izraža v povečanju spremembe spremenljivke. Ima destabilizirajoč učinek in zato ne vodi v homeostazo. Pozitivne povratne informacije so manj pogoste v naravnih sistemih, imajo pa tudi svojo uporabo.
Na primer, v živcih pražni električni potencial povzroči veliko večji akcijski potencial. Kot drugi primeri pozitivnih povratnih informacij lahko navedemo strjevanje krvi in \u200b\u200bporodne dogodke.
Prožni sistemi zahtevajo kombinacije obeh vrst povratnih informacij. Medtem ko vam negativne povratne informacije omogočajo vrnitev v homeostatsko stanje, se pozitivne povratne informacije uporabljajo za premik v popolnoma novo (in, po možnosti, manj zaželeno) stanje homeostaze - to stanje imenujemo "metastabilnost". Takšne katastrofalne spremembe se lahko pojavijo, na primer s povečanjem hranilnih snovi v rekah s čisto vodo, kar vodi v homeostatsko stanje visoke evtrofikacije (zaraščanje kanala z algami) in motnosti.

Ekološka homeostaza opaženo v klimakteričnih skupnostih z največjo razpoložljivo biotsko raznovrstnostjo v ugodnih okoljskih pogojih.
V motenih ekosistemih ali subklimakcijskih bioloških skupnostih - na primer na otoku Krakatoa, je po silovitem vulkanskem izbruhu leta 1883 - stanje homeostaze prejšnjega gozdnega vrhunca ekosistema porušeno, kot je bilo vse življenje na tem otoku. V letih po izbruhu je Krakatoa šla skozi verigo ekoloških sprememb, v katerih so se nove vrste rastlin in živali medsebojno nadomestile, kar je povzročilo biotsko raznovrstnost in posledično vrhunec. Ekološka naslednica Krakata je bila realizirana v več fazah. Celotna veriga nasledstva, ki je privedla do vrhunca, se imenuje nasledstvo. Na primeru Krakatoa je na tem otoku nastala vrhunska skupnost z osem tisoč različnimi vrstami, zabeleženih leta 1983, sto let po izbruhu je uničilo življenje na njej. Podatki potrjujejo, da položaj nekaj časa ostane v homeostazi, pojav novih vrst pa zelo hitro privede do hitrega izginotja starih.
Primer Krakatoe in drugih motenih ali nedotaknjenih ekosistemov kaže, da se začetna kolonizacija pionirskih vrst izvaja s pomočjo razmnoževalnih strategij, ki temeljijo na pozitivnih povratnih informacijah, v katerih se vrste širijo, tako da ustvarijo čim več potomcev, vendar le malo vlagajo v uspeh vsakega posameznika ... Pri takšnih vrstah pride do hitrega razvoja in enako hitrega kolapsa (na primer z epidemijo). Ko se ekosistem približa vrhuncem, takšne vrste nadomestijo bolj zapletene vrste vrhunca, ki se z negativnimi povratnimi informacijami prilagodijo specifičnim razmeram v svojem okolju. Te vrste skrbno nadzirajo potencialne zmogljivosti ekosistema in sledijo drugačni strategiji - pridelavi manjših potomcev, v reproduktivni uspeh katerih v mikrookrožje njegove posebne ekološke niše vlaga več energije.
Razvoj se začne s pionirsko skupnostjo in konča s skupnostjo vrhuncev. Ta vrhunec je vrhunec, ko sta rastlinstvo in živalstvo v ravnovesju z lokalnim okoljem.
Takšni ekosistemi tvorijo heterarhije, v katerih homeostaza na eni ravni spodbuja homeostatske procese na drugi kompleksni ravni. Na primer, izguba listov z zrelega tropskega drevesa zagotavlja prostor za novo rast in obogati tla. Prav tako tropsko drevo zmanjša dostop svetlobe do nižjih nivojev in pomaga preprečiti invazijo drugih vrst. Toda drevesa padajo tudi na tla in razvoj gozda je odvisen od nenehne spremembe dreves, cikla hranil, ki ga izvajajo bakterije, žuželke, glive. Prav tako takšni gozdovi olajšajo ekološke procese, kot so uravnavanje mikroklime ali hidrološki cikli ekosistema, in več različnih ekosistemov lahko medsebojno deluje, da ohrani rečno drenažno homeostazo v biološkem območju. Spremenljivost bioregij igra tudi vlogo pri homeostatski stabilnosti biološkega območja ali bioma.

Biološka homeostaza deluje kot temeljna značilnost živih organizmov in se razume kot ohranjanje notranjega okolja v sprejemljivih mejah.
Notranje okolje telesa vključuje telesne tekočine - krvno plazmo, limfo, medcelično snov in cerebrospinalno tekočino. Ohranjanje stabilnosti teh tekočin je ključnega pomena za organizme, medtem ko njegova odsotnost povzroči poškodbe genskega materiala.
V zvezi s katerim koli parametrom organizme delimo na konformacijske in regulativne. Regulativni organizmi ohranjajo parameter na stalni ravni, ne glede na to, kaj se dogaja v okolju. Konformacijski organizmi omogočajo okolju, da določi parameter. Na primer toplokrvne živali ohranjajo stalno telesno temperaturo, hladnokrvne živali pa imajo širok razpon temperatur.
Ne govorimo o dejstvu, da konformacijski organizmi nimajo vedenjskih prilagoditev, ki jim omogočajo, da do neke mere uravnavajo odvzeti parameter. Reptili, na primer, zjutraj pogosto sedijo na segretih skalah, da dvignejo telesno temperaturo.
Prednost homeostatske regulacije je, da telesu omogoča učinkovitejše delovanje. Hladnokrvne živali na primer postanejo letargične pri nizkih temperaturah, toplokrvne živali pa so skoraj enako aktivne kot kdaj koli prej. Po drugi strani pa regulacija zahteva energijo. Razlog, zakaj nekatere kače lahko jedo le enkrat na teden, je v tem, da porabijo veliko manj energije za vzdrževanje homeostaze kot sesalci.

Homeostaza v človeškem telesu
Različni dejavniki vplivajo na sposobnost telesnih tekočin, da podpirajo življenje, vključno s parametri, kot so temperatura, slanost in kislost ter koncentracija hranil - glukoze, različnih ionov, kisika in odpadkov - ogljikovega dioksida in urina. Ker ti parametri vplivajo na kemične reakcije, ki telo ohranjajo pri življenju, obstajajo vgrajeni fiziološki mehanizmi, s katerimi lahko ohranimo želeno raven.
Homeostaze ni mogoče šteti za vzrok teh nezavednih prilagoditev. Vzpostaviti ga je treba kot splošno značilnost mnogih normalnih procesov, ki delujejo skupaj, in ne kot njihov glavni vzrok. Poleg tega obstaja veliko bioloških pojavov, ki temu modelu ne ustrezajo - na primer anabolizem. ( Z interneta)

Homeostaza - relativno dinamična stabilnost značilnosti notranjega okolja bioloških in družbenih (nad biološkimi) objekti.
Primerno podjetju homeostaza je stabilnost notranjih procesov z minimalnim naporom osebja. ( Korolev V.A.)

Homeostat

Homeostat - mehanizem za vzdrževanje dinamične stalnosti delovanja sistema v določenih mejah.
(Stepanov A.M.)

Homeostat (starogrščina - podobno, enako + stoječe, negibno) - mehanizem za zagotavljanje homeostaze, sklop signalno-regulacijskih povezav, ki usklajujejo aktivnost in interakcijo delov podjetjeter tudi popraviti svoje vedenje v odnosih s spreminjajočim se zunanjim okoljem, da se zagotovi homeostaza. Sinonim za arhaičen izraz "management", ki ga v podjetjih nižjih stopenj evolucije tradicionalno razumejo kot ukaz in, v skladu s tem, mehanizem za zagotavljanje prehoda in izvrševanja ukazov; tistih. opravlja le del funkcij homeostata. ( Korolev V.A.)

Homeostat - sistem samoorganiziranja, ki simulira sposobnost živih organizmov, da v fiziološko sprejemljivih mejah ohranjajo določene vrednosti. Leta 1948 jo je predlagal W. R. Ashby, angleški znanstvenik s področja biologije in kibernetike, ki ga je zasnoval kot napravo, sestavljeno iz štirih elektromagnetov, ki imajo navzkrižne povratne informacije. ( TSB)

Homeostat- analogna elektromehanska naprava, ki simulira lastnost živih organizmov, da v sprejemljivih mejah ohranijo nekatere svoje značilnosti (na primer telesno temperaturo, vsebnost kisika v krvi). Načelo homeostata se uporablja za določanje optimalnih vrednosti parametrov tehničnih sistemov samodejnega krmiljenja (npr. Avtopilotov). ( BECM)

"V zvezi z vprašanjem o učinkoviti količini informacij javnega značaja je treba omeniti kot eno najbolj presenetljivih dejstev v življenje države, da je zelo malo učinkovitih homeostatski procesi ... V mnogih državah je razširjeno prepričanje, da je prosta konkurenca sama po sebi homeostatski proces, tj. da bo na prostem trgu sebičnost trgovcev, od katerih si vsak prizadeva prodati čim višje in kupiti čim ceneje, na koncu pripeljala do stabilnih gibanj cen in prispevati k največji skupni dobrobiti. To stališče je povezano s "tolažbenim" pogledom, da je zasebni podjetnik, ki si želi zagotoviti lastno korist, na nek način javni dobrotnik in si zato zasluži velike nagrade, ki mu jih družba podeli. Na žalost dejstva govorijo proti tej iznajdljivi teoriji.
Trg je igra. Strogo je podrejena splošnemu teorija igerrazvila von Neumann in Morgenstern. Ta teorija temelji na predpostavki, da lahko vsak igralec na kateri koli stopnji igre na podlagi razpoložljivih informacij igra po povsem razumni strategiji, ki naj bi mu na koncu zagotovila največja matematična pričakovanja o zmagi. To je tržna igra, ki jo igrajo povsem razumni in popolnoma brezsramni poslovneži. Tudi pri dveh igralcih je teorija zapletena, čeprav pogosto vodi v določeno smer igre. Toda s tremi igralci v mnogih primerih in s številnimi igralci v veliki večini primerov za rezultat igre je značilna izjemna negotovost in nestabilnost... Posamezni igralci, ki jih vodi lastni pohlep, tvorijo koalicije; vendar te koalicije običajno niso ustanovljene na kakšen poseben način in se navadno končajo v pandemoniju izdaje, odpadništva in zavajanja. To je natančna slika višjega poslovnega življenja in tesno povezanega političnega, diplomatskega in vojaškega življenja. Na koncu bo propadel celo najbolj briljanten in nepridipraven posrednik. Recimo, da so ga posredniki naveličali in so se dogovorili, da bodo živeli v miru drug z drugim. Nato bo nagrada šla tistemu, ki je, ko je izbral pravi trenutek, kršil sporazum in izdal svoje partnerje. Tukaj ni homeostaze. Preživeti moramo cikle razcveta in poslovnega cikla v poslovnem življenju, zaporedne diktature in revolucije, vojne, v katerih vsi izgubijo in ki so tako značilni za naš čas.
Seveda upodobitev von Neumanna igralca kot povsem razumne in popolnoma brezsramne osebe predstavlja abstrakcijo in izkrivljanje resničnosti. Redko je mogoče najti veliko število popolnoma razumnih in nepristranskih ljudi, ki se igrajo skupaj. Kjer se zbirajo prevaranti, so vedno norci; in če je dovolj norcev, so donosnejši objekt izkoriščanja goljufov. Psihologija norca je postala vprašanje, ki je vredno resne pozornosti. Namesto da bi zasledoval svoj končni dobiček, tako kot von Neumannovi igralci, norec deluje tako, da je mogoče napovedati njegov potek delovanja na splošno toliko kot poskusi podgane, da bi našel pot v labirintu. Ilustrirani časopis bo prodal za neko uveljavljeno mešanico religije, pornografije in psevdoznanosti. Kombinacija zapletanja, podkupovanja in zastraševanja bo mladega znanstvenika prisilila, da bo delal vodene rakete ali atomsko bombo. Za določitev receptov za te mešanice obstaja mehanizem za radio anketiranje, predhodno glasovanje, vzorčne raziskave javnega mnenja in druge psihološke raziskave, katerih predmet je navaden človek; in vedno obstajajo statistiki, sociologi in ekonomisti, ki so pripravljeni prodati svoje storitve za ta podjetja.
Majhne, \u200b\u200btesno povezane skupnosti imajo visoko stopnjo homeostazeali bodo to kulturne skupnosti v civilizirani državi ali vasi primitivnih divjakov. Ne glede na to, kako nenavadne in celo odvračilne so se navade mnogih barbarskih plemen, se nam ti običaji praviloma zdijo zelo določene homeostatske vrednosti, katerih razlaga je ena od nalog antropologov. Le v veliki skupnosti, kjer se gospodarji dejanskega stanja stvari zaščitijo pred lakoto s svojim bogastvom, javnim mnenjem - tajnostjo in anonimnostjo, zasebno kritiko - zakoni proti klevetanju in dejstvom, da so komunikacijska sredstva na razpolago - le v takšni skupnosti lahko brez sramu dosegli najvišjo raven. Od vseh teh antihomeostatičnih družbenih dejavnikov nadzor komunikacij je najučinkovitejši in najpomembnejši. "
(N. Wiener. Kibernetika. 1948)

CERTICOM Management Consulting

Homeostaza (grško homoios - isto, podobno, stasis - stabilnost, ravnovesje) je skupek usklajenih reakcij, ki vzdržujejo ali obnavljajo konstantnost notranjega okolja telesa. Francoski fiziolog Claude Bernard je sredi 19. stoletja predstavil koncept notranjega okolja, ki ga je obravnaval kot zbirko telesnih tekočin. Ta koncept je razširil ameriški fiziolog Walter Cannon, ki je po notranjem okolju pomenil celoten niz tekočin (kri, limfa, tkivna tekočina), ki sodelujejo pri presnovi in \u200b\u200bohranjanju homeostaze. Človeško telo se prilagaja nenehno spreminjajočim se razmeram zunanjega okolja, vendar notranje okolje ostaja konstantno in njegovi kazalci nihajo v zelo ozkih mejah. Zato lahko človek živi v različnih okoljskih razmerah. Nekatere fiziološke parametre urejamo še posebej skrbno in subtilno, na primer telesno temperaturo, krvni tlak, glukozo, pline, soli, kalcijeve ione v krvi, kislinsko-bazno ravnovesje, volumen krvi, osmotski tlak, apetit in številne druge. Regulacija poteka po načelu negativnih povratnih informacij med receptorji φ, ki zajamejo spremembe teh indikatorjev in nadzornih sistemov. Tako zmanjšanje enega od parametrov zajame ustrezen receptor, iz katerega se impulzi pošiljajo v eno ali drugo strukturo možganov, na ukaz katere avtonomni živčni sistem vklopi zapletene mehanizme za poravnavo nastalih sprememb. Možgani uporabljajo dva glavna sistema za vzdrževanje homeostaze: avtonomni in endokrini. Spomnimo se, da je glavna funkcija avtonomnega živčnega sistema vzdrževanje stalnosti notranjega telesa telesa, kar se izvaja zaradi spremembe aktivnosti simpatičnega in parasimpatičnega dela avtonomnega živčnega sistema. Slednje pa nadzira hipotalamus, hipotalamus pa možganska skorja. Endokrini sistem preko hormonov uravnava delovanje vseh organov in sistemov. Poleg tega je sam endokrini sistem pod nadzorom hipotalamusa in hipofize. Homeostaza (grško homoios - isto in stasis - stanje, nepremičnost)

Ko so se naše predstave o normalni in še bolj patološki fiziologiji zapletle, se je ta koncept razjasnil kot homeokineza, tj. gibljivo ravnovesje, ravnovesje nenehno spreminjajočih se procesov. Telo je tkano iz milijonov "homeokinejcev". Ta ogromna živa galaksija določa funkcionalni status vseh organov in celic, ki jih vežejo regulativni peptidi. Kot svetovni gospodarski in finančni sistem - številna podjetja, industrije, tovarne, banke, borze, trgi, trgovine ... In med njimi - "konvertibilna valuta" - nevropeptidi. Vse celice telesa nenehno sintetizirajo in vzdržujejo določeno, funkcionalno potrebno, raven regulativnih peptidov. Ko pa se pojavijo odstopanja od "stacionarnosti", se njihova biosinteza (v organizmu kot celoti ali v njegovih posameznih "lokusih") intenzivira ali oslabi. Taka nihanja se pojavljajo nenehno, ko gre za prilagoditvene reakcije (privabljanje na nove pogoje), opravljanje dela (fizična ali čustvena dejanja), stanje predbolevanja - ko telo "vklopi" povečano zaščito pred motnjo funkcionalnega ravnovesja. Klasičen primer ohranjanja ravnovesja je uravnavanje krvnega tlaka. Obstajajo skupine peptidov, med katerimi je nenehna konkurenca - za povečanje / zmanjšanje tlaka. Če želite teči, se povzpeti na goro, se pariti v savni, nastopiti na odru in na koncu pomisliti - potrebno je funkcionalno zadostno zvišanje krvnega tlaka. Toda takoj ko se delo konča, začnejo delovati regulatorji, ki zagotavljajo "umirjanje" srca in normalen pritisk v posodah. Vazoaktivni peptidi nenehno delujejo, da bi "omogočili" povečanje pritiska na takšno in takšno raven (nič več, sicer bo žilni sistem "rokoval"; dobro znan in grenak primer je možganska kap) in tako po koncu fiziološko potrebnega dela

Homeostaza

Homeostaza, homeoreza, homeomorfoza - značilnosti stanja organizma. Sistemsko bistvo organizma se kaže predvsem v njegovi zmožnosti samoregulacije v nenehno spreminjajočih se okoljskih pogojih. Ker so vsi organi in tkiva telesa sestavljeni iz celic, od katerih je vsak relativno neodvisen organizem, je stanje notranjega okolja človeškega telesa velikega pomena za njegovo normalno delovanje. Za človeško telo - kopensko bitje - je okolje sestavljeno iz atmosfere in biosfere, medtem ko v določeni meri deluje z litosfero, hidrosfero in noosfero. Hkrati je večina celic človeškega telesa potopljena v tekoči medij, ki ga predstavljajo kri, limfa in medcelična tekočina. Samo človeška tkiva neposredno vplivajo na človeško okolje, vse ostale celice so izolirane od zunanjega sveta, kar omogoča telesu, da v veliki meri standardizira pogoje svojega obstoja. Zlasti sposobnost vzdrževanja konstantne telesne temperature približno 37 ° C zagotavlja stabilnost presnovnih procesov, saj so vse biokemične reakcije, ki predstavljajo bistvo metabolizma, zelo odvisne od temperature. Prav tako je pomembno ohranjati konstantno napetost kisika in ogljikovega dioksida, koncentracijo različnih ionov itd v telesnih tekočinah. V normalnih razmerah obstoja, tudi med prilagajanjem in aktivnostjo, nastanejo majhna odstopanja tovrstnih parametrov, vendar se hitro odpravijo, notranje okolje telesa se vrne v stabilno normo. Veliki francoski fiziolog 19. stoletja. Claude Bernard je trdil: "Stalnost notranjega okolja je predpogoj za svobodno življenje." Fiziološki mehanizmi, ki vzdržujejo konstantnost notranjega okolja, se imenujejo homeostatični, sam pojav, ki odraža sposobnost telesa, da sam uravnava notranje okolje, se imenuje homeostaza. Ta izraz je leta 1932 uvedel W. Cannon - eden tistih fiziologov 20. stoletja, ki so skupaj z N. A. Bernsteinom, P. K. Anokhinom in N. Winerjem stali ob izhodišču znanosti o kontroli - kibernetiki. Izraz "homeostaza" se uporablja ne le v fizioloških, temveč tudi pri kibernetskih raziskavah, saj je ravno vzdrževanje stalnosti kakršnih koli značilnosti zapletenega sistema glavni cilj vsakega nadzora.

Drugi izjemen raziskovalec, K. Waddington, je opozoril na dejstvo, da je organizem sposoben ohraniti ne samo stabilnost svojega notranjega stanja, temveč tudi relativno konstantnost svojih dinamičnih značilnosti, to je potek procesov v času. Po analogiji s homeostazo so poimenovali ta pojav homeorez. Zlasti je pomemben za rastoči in razvijajoč se organizem in je sestavljen iz dejstva, da je organizem sposoben (v določenih mejah) seveda vzdrževati "razvojni kanal" v času svojih dinamičnih transformacij. Še posebej, če otrok zaradi bolezni ali močnega poslabšanja življenjskih razmer, ki jih povzročajo socialni razlogi (vojna, potres itd.), Zaostaja za svojimi običajno razvijajočimi se vrstniki, to še ne pomeni, da je tak zaostanek usoden in nepopravljiv. Če se obdobje neugodnih dogodkov konča in otrok prejme pogoje, primerne za razvoj, bo tako v rasti kot v stopnji funkcionalnega razvoja kmalu dohitel svoje vrstnike in se v prihodnosti od njih ne razlikuje bistveno. To pojasnjuje dejstvo, da otroci, ki so zgodaj trpeli resno bolezen, pogosto odrastejo v zdrave in sorazmerno zgrajene odrasle. Homeoreza ima pomembno vlogo tako pri upravljanju ontogenetskega razvoja kot tudi v prilagoditvenih procesih. Medtem so fiziološki mehanizmi homeoreze še vedno premalo raziskani.

Tretja oblika samoregulacije stalnosti organizma je homeomorfoza - zmožnost ohranjanja neprekinjenosti oblike. Ta lastnost je bolj značilna za odrasli organizem, saj sta rast in razvoj nezdružljiva z nespremenljivostjo oblike. Kljub temu, če upoštevamo kratka obdobja, zlasti v obdobjih zaviranja rasti, potem lahko sposobnost homeomorfoze najdemo tudi pri otrocih. Bistvo je, da telo nenehno spreminja generacije svojih sestavnih celic. Celice ne živijo dolgo (edina izjema so živčne celice): normalno življenje telesnih celic je tedne ali mesece. Kljub temu vsaka nova generacija celic skoraj natančno ponovi obliko, velikost, lego in s tem funkcionalne lastnosti prejšnje generacije. Posebni fiziološki mehanizmi preprečujejo pomembne spremembe telesne teže v stanju posta ali prenajedanja. Zlasti med postom se močno poveča prebavljivost hranil, pri prenajedanju pa nasprotno večina beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov, ki jih daje hrana, brez "koristi" telesu. Dokazano je (N. A. Smirnova), da so pri odrasli ostre in pomembne spremembe telesne teže (predvsem zaradi količine maščobe) v kateri koli smeri pravi znaki okvare pri prilagajanju, preobremenjenosti in kažejo na funkcionalno motnjo v telesu. Otrokovo telo postane v obdobjih najhitrejše rasti še posebej občutljivo na zunanje vplive. Kršitev homeomorfoze je enako neugoden znak kot motnje homeostaze in homeoreze.

Koncept bioloških konstant. Telo je kompleks ogromne količine najrazličnejših snovi. V procesu vitalne aktivnosti telesnih celic se lahko koncentracija teh snovi bistveno spremeni, kar pomeni spremembo notranjega okolja. Nepredstavljivo bi bilo, če bi bili nadzorni sistemi telesa prisiljeni nadzirati koncentracijo vseh teh snovi, tj. imajo veliko senzorjev (receptorjev), nenehno analizirajo trenutno stanje, sprejemajo vodstvene odločitve in spremljajo njihovo učinkovitost. Niti informacije niti energijski viri telesa ne bi zadostovali za tak način nadzora vseh parametrov. Zato je telo omejeno na sledenje razmeroma majhnemu številu najpomembnejših kazalcev, ki jih je treba vzdrževati na razmeroma konstantni ravni za dobro počutje velike večine telesnih celic. Ti najbolj togo homeostatizirani parametri se s tem pretvorijo v "biološke konstante", njihova invarijabilnost pa je zagotovljena zaradi včasih precej pomembnih nihanj drugih parametrov, ki jih homeostatizirajo. Tako se lahko ravni hormonov, ki sodelujejo pri uravnavanju homeostaze, v krvi večkrat spremenijo, odvisno od stanja notranjega okolja in vpliva zunanjih dejavnikov. Hkrati se homeostatski parametri spremenijo le za 10-20%.

Najpomembnejše biološke konstante. Med najpomembnejše biološke konstante, za vzdrževanje katerih na sorazmerno stalni ravni skrbijo različni fiziološki sistemi telesa, je treba omeniti telesna temperatura, glukoza v krvi, vsebnost ionov H + v telesnih tekočinah, delna napetost kisika in ogljikovega dioksida v tkivih.

Bolezen kot znak ali posledica motenj homeostaze. Skoraj vse človeške bolezni so povezane s kršitvijo homeostaze. Tako je na primer pri številnih nalezljivih boleznih, pa tudi v primeru vnetnih procesov, telesna temperaturna homeostaza močno motena: pojavi se vročina (vročina), včasih življenjsko nevarna. Razlog za takšno kršitev homeostaze se lahko skriva tako v posebnostih nevroendokrine reakcije kot v motnjah delovanja perifernih tkiv. V tem primeru je manifestacija bolezni - povišana temperatura - posledica kršitve homeostaze.

Običajno vročinska stanja spremlja acidoza - kršitev kislinsko-baznega ravnovesja in premik reakcije telesnih tekočin na kislo stran. Acidoza je značilna tudi za vse bolezni, povezane s poslabšanjem dela srčno-žilnega in dihalnega sistema (bolezni srca in ožilja, vnetne in alergijske lezije bronhopulmonalnega sistema itd.). Pogosto acidoza spremlja prve ure življenja novorojenčka, še posebej, če ne začne normalno dihati takoj po rojstvu. Za odpravo tega stanja je novorojenček nameščen v posebni komori s povečano vsebnostjo kisika. Metabolična acidoza s hudim naporom mišic se lahko pojavi pri ljudeh katere koli starosti in se kaže v pomanjkanju sape in povečanem znojenju, pa tudi bolečine v mišicah. Po zaključku dela lahko stanje acidoze traja od nekaj minut do 2-3 dni, odvisno od stopnje utrujenosti, telesne pripravljenosti in učinkovitosti homeostatskih mehanizmov.

Bolezni, ki vodijo v motnjo vodno-solne homeostaze, so zelo nevarne, na primer kolera, pri kateri se iz telesa odstrani ogromna količina vode in tkiva izgubijo svoje funkcionalne lastnosti. Mnoge bolezni ledvic vodijo tudi do oslabitve vodno-solne homeostaze. Kot posledica nekaterih od teh bolezni se lahko razvije alkaloza - prekomerno zvišanje koncentracije alkalnih snovi v krvi in \u200b\u200bzvišanje pH (premik proti alkalni strani).

V nekaterih primerih lahko manjše, a dolgotrajne kršitve homeostaze povzročijo razvoj določenih bolezni. Tako obstajajo dokazi, da prekomerno uživanje sladkorja in drugih virov ogljikovih hidratov v hrani, ki moti homeostazo glukoze, vodi do poškodbe trebušne slinavke, zaradi česar človek razvije sladkorno bolezen. Nevarna je tudi prekomerna poraba namiznih in drugih mineralnih soli, pekočih začimb itd., Ki povečujejo obremenitev na izločevalnem sistemu. Ledvice se morda ne spopadajo s številčnostjo snovi, ki jih je treba odstraniti iz telesa, zaradi česar bo prišlo do kršitve vodno-solne homeostaze. Ena od njegovih manifestacij je edem - nabiranje tekočine v mehkih tkivih telesa. Vzrok edema običajno leži v okvari srčno-žilnega sistema ali v okvarjenem delovanju ledvic in posledično v presnovi mineralov.