Il concetto di omeostasi. Manifestazione dell'omeostasi a diversi livelli di organizzazione dei sistemi biologici. Omeostasi strutturale, meccanismi del suo mantenimento. L'omeostasi e le sue manifestazioni ai diversi livelli di organizzazione dei biosistemi. Caratteristiche dell'età dell'omeostasi
Feedback.
Quando c'è un cambiamento nelle variabili, ci sono due tipi principali di feedback a cui il sistema risponde:
feedback negativo, espressa come una reazione in cui il sistema risponde in modo tale da invertire la direzione del cambiamento. Poiché il feedback serve a mantenere la costanza del sistema, consente di mantenere l'omeostasi.
Ad esempio, quando la concentrazione diossido di carbonio nel corpo umano aumenta, i polmoni ricevono un segnale per aumentare la loro attività ed espirano più anidride carbonica.
termoregolazione è un altro esempio di feedback negativo. Quando la temperatura corporea aumenta (o diminuisce) termocettori in pelle e ipotalamo registrare il cambiamento, provocando un segnale dal cervello. Questo segnale, a sua volta, provoca una risposta: una diminuzione (o un aumento) della temperatura.
riscontro positivo , che si esprime come un'amplificazione della variazione della variabile. Ha un effetto destabilizzante, quindi non porta all'omeostasi. Il feedback positivo è meno comune nei sistemi naturali, ma ha anche i suoi usi.
Ad esempio, nei nervi potenziale elettrico di soglia provoca la generazione di molto di più potenziale d'azione. Coagulazione sangue ed eventi a nascita possono essere citati come altri esempi di feedback positivo.
I sistemi stabili richiedono la combinazione di entrambi i tipi di feedback. Mentre il feedback negativo consente di tornare a uno stato omeostatico, il feedback positivo viene utilizzato per passare a uno stato di omeostasi completamente nuovo (e, molto probabilmente, meno desiderabile), una situazione chiamata "metastabilità". Tali cambiamenti catastrofici possono verificarsi, ad esempio, con un aumento di nutrienti nei fiumi con acqua limpida, che porta a uno stato omeostatico elevato eutrofizzazione(crescita eccessiva del canale alghe) e torbidità.
Meccanismi biofisici dell'omeostasi.
Dal punto di vista della biofisica chimica, l'omeostasi è uno stato in cui tutti i processi responsabili delle trasformazioni energetiche nel corpo sono in equilibrio dinamico. Questo stato è il più stabile e corrisponde all'optimum fisiologico. Secondo i concetti della termodinamica, un organismo e una cellula possono esistere e adattarsi a tali condizioni ambientali in cui un flusso stazionario di processi fisico-chimici può essere stabilito in un sistema biologico, ad es. omeostasi. Il ruolo principale nell'instaurazione dell'omeostasi spetta ai sistemi di membrane cellulari, che sono responsabili dei processi bioenergetici e regolano la velocità di ingresso e rilascio di sostanze da parte delle cellule.
Da queste posizioni, le principali cause del disturbo sono reazioni non enzimatiche insolite per la normale attività vitale, che si verificano nelle membrane; nella maggior parte dei casi si tratta di reazioni a catena di ossidazione che coinvolgono i radicali liberi che si verificano nei fosfolipidi cellulari. Queste reazioni portano a danni elementi strutturali cellule e disfunzioni regolatorie. I fattori che causano disturbi dell'omeostasi includono anche agenti che causano la formazione di radicali ( Radiazione ionizzante, tossine infettive, determinati alimenti, nicotina e carenze vitaminiche, ecc.).
I fattori che stabilizzano lo stato omeostatico e le funzioni delle membrane includono bioantiossidanti che inibiscono lo sviluppo di reazioni radicaliche ossidative.
Omeostasi ecologica.
L'omeostasi ecologica si osserva nelle comunità climax con la più alta biodiversità possibile in condizioni ambientali favorevoli.
Negli ecosistemi disturbati, o comunità biologiche sub-climax - come l'isola di Krakatoa, dopo una forte eruzione vulcanica nel 1883 - lo stato di omeostasi del precedente ecosistema del climax forestale è stato distrutto, così come tutta la vita su quest'isola.
Il Krakatoa ha attraversato una catena di cambiamenti ecologici negli anni successivi all'eruzione, in cui nuove specie vegetali e animali si sono succedute, il che ha portato alla biodiversità e, di conseguenza, a una comunità climax. La successione ecologica a Krakatoa è avvenuta in più fasi. Una catena completa di successioni che portano a un climax è chiamata preserie. Nell'esempio di Krakatoa, quest'isola ha sviluppato una comunità climax con 8.000 specie diverse registrate nel 1983, cento anni dopo che l'eruzione ha spazzato via la vita su di essa. I dati confermano che la posizione si mantiene in omeostasi per diverso tempo, mentre l'emergere di nuove specie porta molto rapidamente alla rapida scomparsa di quelle vecchie.
Il caso del Krakatoa e di altri ecosistemi disturbati o intatti mostra che la colonizzazione iniziale da parte delle specie pioniere avviene attraverso strategie di riproduzione a feedback positivo in cui le specie si disperdono, producendo più prole possibile, ma con poco o nessun investimento nel successo di ciascun individuo. . In questi tipi c'è sviluppo rapido e un altrettanto rapido collasso (per esempio, attraverso un'epidemia). Quando un ecosistema si avvicina al climax, tali specie vengono sostituite da specie più complesse che si adattano attraverso un feedback negativo alle condizioni specifiche del loro ambiente. Queste specie sono attentamente controllate dalla capacità potenziale dell'ecosistema e seguono una strategia diversa: produrre una progenie più piccola, nel successo riproduttivo della quale nelle condizioni del microambiente della sua specifica nicchia ecologica, viene investita più energia.
Lo sviluppo inizia con la comunità dei pionieri e termina con la comunità climax. Questa comunità climax si forma quando flora e fauna entrano in equilibrio con l'ambiente locale.
Tali ecosistemi formano eterarchie in cui l'omeostasi a un livello contribuisce ai processi omeostatici a un altro livello complesso.
Ad esempio, la perdita di foglie su un albero tropicale maturo fa spazio a una nuova crescita e arricchisce il suolo. Allo stesso modo, l'albero tropicale riduce l'accesso della luce a livelli inferiori e aiuta a prevenire l'invasione di altre specie. Ma anche gli alberi cadono a terra e lo sviluppo del bosco dipende dal continuo cambiamento degli alberi, dal ciclo dei nutrienti svolto da batteri, insetti, funghi.
Allo stesso modo, tali foreste contribuiscono a processi ecologici come la regolazione dei microclimi o dei cicli idrologici degli ecosistemi e diversi ecosistemi possono interagire per mantenere l'omeostasi del drenaggio dei fiumi all'interno di una regione biologica. La variabilità delle bioregioni gioca anche un ruolo nella stabilità omeostatica di una regione biologica, o bioma.
Omeostasi biologica.
L'omeostasi gioca un ruolo caratteristica fondamentale organismi viventi ed è inteso come il mantenimento ambiente interno entro limiti accettabili.
L'ambiente interno del corpo comprende fluidi corporei: plasma sanguigno, linfa, sostanza intercellulare e liquido cerebrospinale. Mantenere la stabilità di questi fluidi è vitale per gli organismi, mentre la sua assenza porta a danni al materiale genetico.
Per quanto riguarda qualsiasi parametro, gli organismi si dividono in conformazionali e regolatori. Gli organismi regolatori mantengono il parametro a un livello costante, indipendentemente da ciò che accade nell'ambiente. Gli organismi conformazionali consentono all'ambiente di determinare il parametro. Ad esempio, gli animali a sangue caldo mantengono una temperatura corporea costante, mentre gli animali a sangue freddo mostrano un'ampia gamma di temperature.
Non stiamo parlando del fatto che gli organismi conformazionali non hanno adattamenti comportamentali che consentano loro di regolare in una certa misura il parametro dato. I rettili, ad esempio, si siedono spesso su rocce riscaldate al mattino per aumentare la temperatura corporea.
Il vantaggio della regolazione omeostatica è che consente al corpo di funzionare in modo più efficiente. Ad esempio, gli animali a sangue freddo tendono a diventare letargici quando basse temperature, mentre quelli a sangue caldo sono attivi quasi come sempre. D'altra parte, la regolamentazione richiede energia. Il motivo per cui alcuni serpenti possono mangiare solo una volta alla settimana è che usano molta meno energia per mantenere l'omeostasi rispetto ai mammiferi.
Omeostasi cellulare.
La regolazione dell'attività chimica della cellula si ottiene attraverso una serie di processi, tra cui significato speciale ha un cambiamento nella struttura del citoplasma stesso, così come nella struttura e nell'attività degli enzimi. L'autoregolazione dipende dalla temperatura, dal grado di acidità, dalla concentrazione del substrato, dalla presenza di alcuni macro e microelementi.
L'omeostasi nel corpo umano.
Vari fattori influenzano la capacità dei fluidi corporei di sostenere la vita. Questi includono parametri come temperatura, salinità, acidità e concentrazione di nutrienti - glucosio, ioni vari, ossigeno e prodotti di scarto - anidride carbonica e urina. Poiché questi parametri influenzano le reazioni chimiche che mantengono in vita un organismo, sono incorporati meccanismi fisiologici per mantenerli al giusto livello.
L'omeostasi non può essere considerata la causa dei processi di questi adattamenti inconsci. Dovrebbe essere preso come una caratteristica generale di molti processi normali che agiscono insieme e non come la loro causa principale. Inoltre, ci sono molti fenomeni biologici che non si adattano a questo modello, ad esempio l'anabolismo.
Tra le proprietà inerenti agli esseri viventi viene menzionata l'omeostasi. Questo concetto è chiamato la costanza relativa caratteristica dell'organismo. Vale la pena capire in dettaglio perché è necessaria l'omeostasi, cos'è e come si manifesta.
L'omeostasi è la proprietà di un organismo vivente che gli permette di mantenersi caratteristiche importanti entro limiti accettabili. Per il normale funzionamento è necessaria la costanza dell'ambiente interno e dei singoli indicatori.
L'influenza esterna e i fattori avversi portano a cambiamenti, che influiscono negativamente sulla condizione generale. Ma il corpo è in grado di riprendersi da solo, riportando le sue caratteristiche a prestazioni ottimali. Ciò è dovuto alla proprietà in questione.
Considerando il concetto di omeostasi e scoprendo di cosa si tratta, è necessario determinare come viene implementata questa proprietà. Il modo più semplice per capirlo è sull'esempio delle celle. Ciascuno è un sistema caratterizzato dalla mobilità. Sotto l'influenza di determinate circostanze, le sue caratteristiche possono cambiare.
Per la vita normale, una cellula deve possedere quelle proprietà che sono ottimali per la sua esistenza. Se gli indicatori si discostano dalla norma, la redditività diminuisce. Per prevenire la morte, tutte le proprietà devono tornare al loro stato originale.
Questo è tutto ciò che riguarda l'omeostasi. Neutralizza tutti i cambiamenti che si sono verificati a seguito dell'esposizione alla cellula.
Definizione
Diamo una definizione di cosa sia questa proprietà di un organismo vivente. Inizialmente, questo termine era chiamato capacità di mantenere la costanza dell'ambiente interno. Gli scienziati hanno ipotizzato che questo processo influenzi solo il fluido intercellulare, il sangue e la linfa.
È la loro costanza che ti consente di mantenere il corpo in uno stato stabile. Ma in seguito si è scoperto che questa capacità è inerente a qualsiasi sistema aperto.
La definizione di omeostasi è cambiata. Ora questo è il nome dell'autoregolazione di un sistema aperto, che consiste nel mantenere un equilibrio dinamico attraverso l'attuazione di reazioni coordinate. Grazie ad essi, il sistema mantiene relativamente costanti i parametri necessari alla vita normale.
Questo termine iniziò ad essere usato non solo in biologia. Ha trovato applicazione in sociologia, psicologia, medicina e altre scienze. Ognuno di loro ha la propria interpretazione di questo concetto, ma hanno un'essenza comune: la costanza.
Caratteristiche
Per capire cosa si chiama esattamente omeostasi, dovresti scoprire quali sono le caratteristiche di questo processo.
Il fenomeno ha caratteristiche quali:
- Alla ricerca dell'equilibrio. Tutti i parametri di un sistema aperto devono essere coerenti tra loro.
- Individuazione delle opportunità di adattamento. Prima di modificare i parametri, il sistema deve stabilire se è possibile adattarsi alle mutate condizioni di vita. Questo avviene attraverso l'analisi.
- Imprevedibilità dei risultati. La regolamentazione degli indicatori non porta sempre a cambiamenti positivi.
Il fenomeno in esame è un processo complesso, la cui attuazione dipende da diverse circostanze. Il suo flusso è dovuto alle proprietà di un sistema aperto e alle peculiarità delle condizioni del suo funzionamento.
Applicazione in biologia
Questo termine è usato non solo in relazione agli esseri viventi. È usato in vari campi. Per capire meglio cos'è l'omeostasi, è necessario scoprire cosa intendono i biologi, poiché è in quest'area che viene utilizzata più spesso.
Questa scienza attribuisce questa proprietà a tutti gli esseri senza eccezioni, indipendentemente dalla loro struttura. È caratterizzato da unicellulari e multicellulari. Negli organismi unicellulari si manifesta nel mantenimento della costanza dell'ambiente interno.
Negli organismi con una struttura più complessa, questa caratteristica riguarda singole cellule, tessuti, organi e sistemi. Tra i parametri che dovrebbero essere costanti ci sono la temperatura corporea, la composizione del sangue, il contenuto di enzimi.
In biologia, l'omeostasi non è solo la conservazione della costanza, ma anche la capacità di un organismo di adattarsi alle mutevoli condizioni ambientali.
I biologi distinguono tra due tipi di creature:
- Conformazionale, in cui gli indicatori dell'organismo sono preservati, indipendentemente dalle condizioni. Questi includono animali a sangue caldo.
- Regolamentare, sensibile al cambiamento ambiente esterno e adattarti a loro. Questi sono gli anfibi.
Con violazioni in quest'area, il recupero o l'adattamento non vengono osservati. Il corpo diventa vulnerabile e può morire.
Come fa una persona
Il corpo umano è composto da un largo numero cellule che sono interconnesse e formano tessuti, organi, sistemi di organi. A causa delle influenze esterne in ogni sistema e organo, possono verificarsi cambiamenti che comportano cambiamenti in tutto il corpo.
Ma per il normale funzionamento, il corpo deve mantenere le caratteristiche ottimali. Di conseguenza, dopo ogni impatto, deve tornare al suo stato originale. Ciò è dovuto all'omeostasi.
Questa proprietà influisce su impostazioni come:
- temperatura,
- contenuto di nutrienti,
- acidità,
- composizione del sangue,
- smaltimento dei rifiuti.
Tutti questi parametri influenzano lo stato della persona nel suo insieme. Dipendono dal corso normale reazioni chimiche contribuendo alla conservazione della vita. L'omeostasi consente di ripristinare le prestazioni precedenti dopo qualsiasi impatto, ma non è la causa di reazioni adattative. Questa proprietà è caratteristiche generali molti processi in esecuzione contemporaneamente.
Per il sangue
L'omeostasi del sangue è una delle principali caratteristiche che influenzano la vitalità di un essere vivente. Il sangue è la sua base liquida, poiché si trova in ogni tessuto e in ogni organo.
Grazie ad esso, le singole parti del corpo vengono fornite di ossigeno e viene effettuato un deflusso di sostanze nocive e prodotti metabolici.
Se ci sono disturbi nel sangue, le prestazioni di questi processi peggiorano, il che influisce sul funzionamento di organi e sistemi. Tutte le altre funzioni dipendono dalla costanza della sua composizione.
Questa sostanza deve mantenere relativamente costanti i seguenti parametri:
- livello di acidità;
- pressione osmotica;
- rapporto elettrolitico plasmatico;
- la quantità di glucosio;
- composizione cellulare.
Grazie alla capacità di mantenere questi indicatori nell'intervallo normale, non cambiano nemmeno sotto l'influenza di processi patologici. Piccole fluttuazioni sono inerenti a loro e questo non danneggia. Ma raramente superano i valori normali.
È interessante! Se si verificano violazioni in quest'area, i parametri del sangue non tornano alla loro posizione originale. Questo indica la presenza problemi seri. Il corpo non è in grado di mantenere l'equilibrio. Di conseguenza, c'è il rischio di complicazioni.
Utilizzare in medicina
Questo concetto è ampiamente utilizzato in medicina. In quest'area, la sua essenza è quasi analoga al significato biologico. Questo termine in scienza medica copre i processi compensativi e la capacità dell'organismo di autoregolarsi.
Questo concetto include le relazioni e le interazioni di tutte le componenti coinvolte nell'attuazione della funzione di regolamentazione. Copre i processi metabolici, la respirazione, la circolazione sanguigna.
La differenza nel termine medico sta nel fatto che la scienza considera l'omeostasi come un fattore ausiliario nel trattamento. Nelle malattie, le funzioni corporee sono compromesse a causa di danni agli organi. Questo colpisce tutto il corpo. È possibile ripristinare l'attività dell'organo problematico con l'aiuto della terapia. L'abilità considerata contribuisce all'aumento della sua efficacia. Grazie alle procedure, il corpo stesso dirige gli sforzi per eliminare i fenomeni patologici, cercando di ripristinare i parametri normali.
In assenza di opportunità per ciò, viene attivato il meccanismo di adattamento, che si manifesta nella riduzione del carico sull'organo danneggiato. Ciò consente di ridurre i danni e prevenire la progressione attiva della malattia. Si può dire che un concetto come l'omeostasi è considerato in medicina da un punto di vista pratico.
Wikipedia
Il significato di qualsiasi termine o la caratteristica di qualsiasi fenomeno viene spesso appreso da Wikipedia. Considera questo concetto in modo sufficientemente dettagliato, ma molto senso semplice: lo chiama desiderio del corpo di adattamento, sviluppo e sopravvivenza.
Questo approccio è spiegato dal fatto che in assenza di data proprietà sarà difficile per un essere vivente adattarsi alle mutevoli condizioni ambientali e svilupparsi nella giusta direzione.
E se ci sono violazioni nel funzionamento della creatura, morirà semplicemente, perché non sarà in grado di tornare al suo stato normale.
Importante! Affinché il processo possa essere eseguito, è necessario che tutti gli organi e i sistemi funzionino senza intoppi. Ciò garantirà che tutti i parametri vitali rimangano entro i limiti normali. Se un particolare indicatore non può essere regolato, ciò indica problemi con l'attuazione di questo processo.
Esempi
Esempi di questo fenomeno aiuteranno a capire quale sia l'omeostasi nel corpo. Uno di questi è mantenere una temperatura corporea costante. Alcuni cambiamenti sono inerenti ad esso, ma sono minori. Un grave aumento della temperatura si osserva solo in presenza di malattie. Un altro esempio è la pressione sanguigna. Un significativo aumento o diminuzione degli indicatori si verifica con disturbi della salute. In questo caso, il corpo cerca di tornare alle caratteristiche normali.
Video utile
Riassumendo
La proprietà studiata è una delle chiavi per il normale funzionamento e la conservazione della vita, risiede nella capacità di ripristinare indicatori ottimali dei parametri vitali. I cambiamenti in essi possono verificarsi sotto l'influenza di influenze o patologie esterne. Grazie a questa capacità, gli esseri viventi possono resistere ai fattori esterni.
Il termine "omeostasi" deriva dalla parola "omeostasi", che significa "forza della stabilità". Molti sentono raramente, se non del tutto, di questo concetto. Tuttavia, l'omeostasi è una parte importante della nostra vita, armonizzando condizioni contraddittorie tra loro. E questa non è solo una parte della nostra vita, l'omeostasi è una funzione importante del nostro corpo.
Se definiamo la parola omeostasi, il cui significato è regolare i sistemi più importanti, allora questa è la capacità di coordinare varie reazioni, permettendoti di mantenere l'equilibrio. Questo concetto è applicabile sia ai singoli organismi che a interi sistemi.
In generale, l'omeostasi è spesso discussa in biologia. Affinché il corpo funzioni correttamente e esegua le azioni necessarie, è necessario mantenere un rigoroso equilibrio in esso. Ciò è necessario non solo per la sopravvivenza, ma anche per adattarci adeguatamente ai cambiamenti circostanti e continuare a svilupparci.
È possibile individuare i tipi di omeostasi necessari per un'esistenza a tutti gli effetti, o, più precisamente, i tipi di situazioni in cui questa azione si manifesta.
- Instabilità. In questo momento, noi, cioè il nostro io interiore, diagnostichiamo i cambiamenti e, sulla base di questo, prendiamo la decisione di adattarci alle nuove circostanze.
- Equilibrio. Tutto nostro forze interne finalizzato al mantenimento dell'equilibrio.
- Imprevedibilità. Spesso possiamo sorprenderci compiendo qualche azione che non ci aspettavamo.
Tutte queste reazioni sono dovute al fatto che ogni organismo del pianeta vuole sopravvivere. Il principio dell'omeostasi ci aiuta solo a comprendere le circostanze e a prendere una decisione importante per mantenere l'equilibrio.
Decisioni inaspettate
L'omeostasi ha preso un posto fisso non solo in biologia. Questo termine è usato attivamente in psicologia. In psicologia, il concetto di omeostasi implica il nostro atteggiamento verso le condizioni esterne.. Tuttavia, questo processo lega strettamente l'adattamento dell'organismo e l'adattamento mentale individuale.
Come possiamo vedere, il principio di omeostasi si basa su una stretta relazione tra fisiologia e psicologia. Tuttavia, il principio dell'omeostasi associato all'autoregolazione non può spiegare le fonti del cambiamento.
Il processo omeostatico può essere chiamato il processo di autoregolazione. E l'intero processo si svolge a livello subconscio. Il nostro corpo ha bisogno in molte aree, ma un posto importante spetta ai contatti psicologici. Sentendo il bisogno di entrare in contatto con altri organismi, una persona mostra il suo desiderio di sviluppo. Questo desiderio subconscio a sua volta riflette l'impulso omeostatico.
Immagina la situazione: un gruppo di daini pascola vicino a un leone addormentato. All'improvviso il leone si sveglia e ruggisce, i daini si precipitano in tutte le direzioni. Ora immaginati al posto di una cerva. L'istinto di autoconservazione ha funzionato in lei: è scappata. Deve correre molto veloce per salvarsi la vita. Questa è l'omeostasi psicologica.
Ma passa un po' di tempo per correre e il cervo inizia a rimanere senza vapore. Anche se un leone potrebbe inseguirla, si fermerà, perché il bisogno di respirare in questo momento si è rivelato più importante del bisogno di correre. Questo è un istinto dell'organismo stesso, l'omeostasi fisiologica. Pertanto, si possono distinguere i seguenti tipi di omeostasi:
- Forzare.
- Spontaneo.
Il valore dell'omeostasi è molto importante per qualsiasi organismo, sia in senso psicologico, così come nel fisico. Una persona può imparare a vivere in armonia con se stessa e con l'ambiente, non solo seguendo le pulsioni degli istinti. Ha solo bisogno di vedere e capire il mondo e riordina i tuoi pensieri dando la priorità nel giusto ordine. Autore: Lyudmila Mukhacheva
L'omeostasi è la capacità corpo umano adattarsi alle mutevoli condizioni dell'ambiente esterno e interno. Il lavoro stabile dei processi di omeostasi garantisce a una persona uno stato di salute confortevole in qualsiasi situazione, mantenendo la costanza dei segni vitali del corpo.
L'omeostasi da un punto di vista biologico ed ecologico
In omeostasi si applicano a tutti gli organismi multicellulari. Allo stesso tempo, gli ecologisti prestano spesso attenzione all'equilibrio dell'ambiente esterno. Si ritiene che questa sia l'omeostasi dell'ecosistema, anch'esso soggetto a modifiche e costantemente ricostruito per un'ulteriore esistenza.
Se l'equilibrio in qualsiasi sistema è disturbato e non è in grado di ripristinarlo, ciò porta a una completa cessazione del funzionamento.
L'uomo non fa eccezione, i meccanismi omeostatici svolgono un ruolo importante nella vita quotidiana e il grado di cambiamento consentito nei principali indicatori del corpo umano è molto piccolo. Con fluttuazioni insolite nell'ambiente esterno o interno, un malfunzionamento dell'omeostasi può portare a conseguenze fatali.
Cos'è l'omeostasi e i suoi tipi
Ogni giorno una persona è esposta a vari fattori ambientali, ma affinché i processi biologici di base nel corpo continuino a funzionare in modo stabile, le sue condizioni non devono cambiare. È nel mantenimento di questa stabilità che risiede il ruolo principale dell'omeostasi.
È consuetudine distinguere tre tipi principali:
- Genetico.
- Fisiologico.
- Strutturale (rigenerativo o cellulare).
Per un'esistenza a tutti gli effetti, una persona ha bisogno del lavoro di tutti e tre i tipi di omeostasi in un complesso, se uno di essi fallisce, ciò porta a spiacevoli conseguenze per la salute. Il lavoro ben coordinato dei processi ti consentirà di ignorare o sopportare i cambiamenti più comuni con il minimo inconveniente e di sentirti sicuro.
Questo tipo di omeostasi è la capacità di mantenere un singolo genotipo all'interno di una popolazione. A livello molecolare-cellulare, viene mantenuto un unico sistema genetico, che trasporta un certo insieme di informazioni ereditarie.
Il meccanismo consente agli individui di incrociarsi, mantenendo l'equilibrio e l'uniformità di un gruppo di persone condizionalmente chiuso (popolazione).
Omeostasi fisiologica
Questo tipo l'omeostasi è responsabile del mantenimento dei principali segni vitali in uno stato ottimale:
- temperatura corporea.
- Pressione sanguigna.
- Stabilità digestiva.
I sistemi immunitario, endocrino e nervoso sono responsabili del suo corretto funzionamento. In caso di guasto imprevisto nel funzionamento di uno dei sistemi, ciò influisce immediatamente sul benessere dell'intero organismo, porta ad un indebolimento funzioni protettive e lo sviluppo di malattie.
Omeostasi cellulare (strutturale)
Questa specie è anche chiamata "rigenerazione", che probabilmente descrive meglio le caratteristiche funzionali.
Le forze principali di tale omeostasi mirano a ripristinare e curare le cellule danneggiate degli organi interni del corpo umano. Sono questi meccanismi che, quando funzionano correttamente, consentono al corpo di riprendersi da malattie o lesioni.
I principali meccanismi dell'omeostasi si sviluppano ed evolvono insieme a una persona, adattandosi meglio ai cambiamenti dell'ambiente esterno.
Funzioni dell'omeostasi
Per comprendere correttamente le funzioni e le proprietà dell'omeostasi, è meglio considerare la sua azione su esempi specifici.
Quindi, ad esempio, quando si pratica sport, la respirazione umana e il polso accelerano, il che indica il desiderio del corpo di mantenere l'equilibrio interno in condizioni ambientali modificate.
Quando ci si trasferisce in un paese con un clima significativamente diverso dal solito, per qualche tempo si può stare male. A seconda della salute generale di una persona, i meccanismi dell'omeostasi consentono di adattarsi alle nuove condizioni di vita. Per alcuni, l'acclimatazione non si fa sentire e l'equilibrio interno si adatta rapidamente, qualcuno deve aspettare un po' prima che il corpo regoli le sue prestazioni.
In condizioni di temperatura elevata, una persona diventa calda e inizia la sudorazione. Questo fenomeno è considerato una prova diretta del funzionamento dei meccanismi di autoregolazione.
Per molti versi, il lavoro delle principali funzioni omeostatiche dipende dall'ereditarietà, il materiale genetico trasmesso dalla generazione più anziana della famiglia.
Sulla base degli esempi riportati, è chiaramente possibile risalire alle principali funzioni:
- Energia.
- Adattivo.
- Riproduttivo.
È importante prestare attenzione al fatto che in età avanzata, così come nell'infanzia, il lavoro stabile dell'omeostasi richiede un'attenzione particolare, poiché la reazione dei principali sistemi regolatori durante questi periodi della vita è lenta.
proprietà dell'omeostasi
Conoscendo le funzioni di base dell'autoregolazione, è utile anche capire quali proprietà possiede. L'omeostasi è una complessa interrelazione di processi e reazioni. Tra le proprietà dell'omeostasi ci sono:
- Instabilità.
- Alla ricerca dell'equilibrio.
- Imprevedibilità.
I meccanismi sono in costante cambiamento, condizioni di prova tra cui scegliere migliore opzione adattamenti ad essi. Questa è la proprietà dell'instabilità.
L'equilibrio è l'obiettivo principale e la proprietà di qualsiasi organismo, si sforza costantemente per esso, sia strutturalmente che funzionalmente.
In alcuni casi, la reazione del corpo ai cambiamenti nell'ambiente esterno o interno può diventare inaspettata e portare alla ristrutturazione dei sistemi vitali. L'imprevedibilità dell'omeostasi può causare qualche disagio, che non indica ulteriormente effetti dannosi sullo stato del corpo.
Come migliorare il funzionamento dei meccanismi del sistema omeostatico
Dal punto di vista della medicina, qualsiasi malattia è la prova di un malfunzionamento dell'omeostasi. Le minacce esterne e interne influenzano costantemente il corpo e solo la coerenza nel lavoro dei sistemi principali aiuterà a farvi fronte.
L'indebolimento del sistema immunitario non avviene senza motivo. La medicina moderna ha una vasta gamma di strumenti che possono aiutare una persona a mantenere la propria salute, indipendentemente da ciò che ha causato il fallimento.
Condizioni meteorologiche mutevoli, situazioni stressanti, lesioni: tutto ciò può portare allo sviluppo di malattie di varia gravità.
Affinché le funzioni dell'omeostasi funzionino correttamente e il più rapidamente possibile, è necessario monitorare lo stato generale della propria salute. Per fare ciò, puoi consultare un medico per un esame per determinare le tue vulnerabilità e scegliere una serie di terapie per eliminarle. Una diagnostica regolare aiuterà a controllare meglio i processi di base della vita.
In questo caso, è importante seguire in modo indipendente semplici consigli:
- Evita le situazioni stressanti per proteggere il sistema nervoso dal costante sovraffaticamento.
- Osserva la tua dieta, non sovraccaricarti di cibi pesanti, evita la fame insensata, che consentirà al sistema digestivo di far fronte più facilmente al suo lavoro.
- Scegli i complessi vitaminici adatti per ridurre l'impatto dei cambiamenti climatici stagionali.
Un atteggiamento vigile nei confronti della propria salute aiuterà i processi omeostatici a rispondere in modo tempestivo e corretto ad eventuali cambiamenti.
Nel corpo degli animali superiori, sono stati sviluppati adattamenti che contrastano molte influenze dell'ambiente esterno, fornendo relativamente condizioni costanti l'esistenza delle cellule. Esso ha essenziale per la vita dell'intero organismo. Lo illustriamo con esempi. Le cellule del corpo degli animali a sangue caldo, cioè animali con una temperatura corporea costante, funzionano normalmente solo entro limiti di temperatura ristretti (nell'uomo, entro 36-38°). Uno spostamento di temperatura oltre questi limiti porta all'interruzione dell'attività cellulare. Allo stesso tempo, il corpo degli animali a sangue caldo può normalmente esistere con fluttuazioni molto più ampie della temperatura dell'ambiente esterno. Ad esempio, un orso polare può vivere a temperature di -70° e +20-30°. Ciò è dovuto al fatto che in tutto il corpo il suo scambio termico con l'ambiente è regolato, cioè la generazione di calore (intensità dei processi chimici che si verificano con il rilascio di calore) e il trasferimento di calore. Quindi, a una temperatura ambiente bassa, la generazione di calore aumenta e il trasferimento di calore diminuisce. Pertanto, con le fluttuazioni della temperatura esterna (entro certi limiti), si mantiene la costanza della temperatura corporea.
Le funzioni delle cellule del corpo sono normali solo con una relativa costanza della pressione osmotica, a causa della costanza del contenuto di elettroliti e acqua nelle cellule. I cambiamenti nella pressione osmotica - la sua diminuzione o aumento - portano a forti violazioni delle funzioni e della struttura delle cellule. L'organismo nel suo insieme può esistere per qualche tempo sia con assunzione eccessiva che con privazione di acqua, sia con quantità grandi e piccole di sali negli alimenti. Ciò è dovuto alla presenza nel corpo di adattamenti che contribuiscono al mantenimento
costanza della quantità di acqua ed elettroliti nel corpo. In caso di assunzione eccessiva di acqua, quantità significative di essa vengono rapidamente escrete dal corpo dagli organi escretori (reni, ghiandole sudoripare, pelle) e in mancanza di acqua viene trattenuta nel corpo. Allo stesso modo, gli organi escretori regolano il contenuto di elettroliti nel corpo: ne rimuovono rapidamente le quantità in eccesso o li trattengono nei fluidi corporei con un apporto insufficiente di sali.
La concentrazione dei singoli elettroliti nel sangue e nel fluido tissutale, da un lato, e nel protoplasma delle cellule, dall'altro, è diversa. Il sangue e il fluido tissutale contengono più ioni sodio e il protoplasma delle cellule contiene più ioni potassio. La differenza nella concentrazione di ioni all'interno della cellula e all'esterno di essa è ottenuta da uno speciale meccanismo che mantiene gli ioni di potassio all'interno della cellula e non consente agli ioni di sodio di accumularsi nella cellula. Si chiama questo meccanismo, la cui natura non è ancora chiara pompa sodio-potassio ed è associato al processo del metabolismo cellulare.
Le cellule del corpo sono molto sensibili ai cambiamenti nella concentrazione di ioni idrogeno. Un cambiamento nella concentrazione di questi ioni in una direzione o nell'altra interrompe bruscamente l'attività vitale delle cellule. L'ambiente interno del corpo è caratterizzato da una concentrazione costante di ioni idrogeno, che dipende dalla presenza dei cosiddetti sistemi tampone nel sangue e nel fluido tissutale (p. 48) e dall'attività degli organi escretori. Con un aumento del contenuto di acidi o alcali nel sangue, vengono rapidamente escreti dall'organismo e in questo modo viene mantenuta la costanza della concentrazione di ioni idrogeno nell'ambiente interno.
Le cellule, in particolare le cellule nervose, sono molto sensibili alle variazioni della glicemia, un nutriente importante. Ecco perchè Grande importanza poiché il processo dell'attività vitale ha la costanza del contenuto di zucchero nel sangue. È ottenuto dal fatto che con un aumento dei livelli di zucchero nel sangue nel fegato e nei muscoli, da esso viene sintetizzato un polisaccaride, il glicogeno, depositato nelle cellule e con una diminuzione dei livelli di zucchero nel sangue, il glicogeno viene scomposto nel fegato e muscoli e lo zucchero dell'uva viene rilasciato nel sangue.
permanenza Composizione chimica e le proprietà fisico-chimiche dell'ambiente interno sono una caratteristica importante degli organismi degli animali superiori. Per designare questa costanza, W. Cannon ha proposto un termine che si è diffuso: l'omeostasi. L'espressione dell'omeostasi è la presenza di un numero di costanti biologiche, cioè indicatori quantitativi stabili che caratterizzano lo stato normale del corpo. Tali valori costanti sono: temperatura corporea, pressione osmotica del sangue e del fluido tissutale, contenuto di ioni sodio, potassio, calcio, cloro e fosforo, nonché proteine e zucchero, concentrazione di ioni idrogeno e molti altri.
Notando la costanza della composizione, delle proprietà fisico-chimiche e biologiche dell'ambiente interno, va sottolineato che non è assoluto, ma relativo e dinamico. Questa costanza è raggiunta dal lavoro continuamente eseguito di un certo numero di organi e tessuti, a seguito del quale i cambiamenti nella composizione e nelle proprietà fisico-chimiche dell'ambiente interno che si verificano sotto l'influenza dei cambiamenti nell'ambiente esterno e come risultato di l'attività vitale dell'organismo è livellata.
Il ruolo dei diversi organi e dei loro sistemi nel mantenimento dell'omeostasi è diverso. Pertanto, il sistema digestivo garantisce il flusso di sostanze nutritive nel sangue nella forma in cui possono essere utilizzate dalle cellule del corpo. Il sistema circolatorio effettua il movimento continuo del sangue e il trasporto di varie sostanze nel corpo, a seguito del quale i nutrienti, l'ossigeno e vari composti chimici formati nel corpo stesso entrano nelle cellule e i prodotti di decomposizione, inclusa l'anidride carbonica, rilasciati dal le cellule vengono trasferite agli organi che le rimuovono dal corpo. Gli organi respiratori forniscono ossigeno al sangue e rimuovono l'anidride carbonica dal corpo. Il fegato e una serie di altri organi svolgono un numero significativo di trasformazioni chimiche: la sintesi e la rottura di molti composti chimici importante nella vita delle cellule. Gli organi escretori - reni, polmoni, ghiandole sudoripare, pelle - rimuovono i prodotti finali del decadimento dal corpo materia organica e mantenere la costanza del contenuto di acqua e di elettroliti nel sangue e, di conseguenza, nel fluido tissutale e nelle cellule del corpo.
gioca un ruolo importante nel mantenimento dell'omeostasi sistema nervoso. Reagendo sensibilmente ai vari cambiamenti nell'ambiente esterno o interno, regola l'attività di organi e sistemi in modo tale da prevenire e livellare spostamenti e disturbi che si verificano o potrebbero verificarsi nel corpo.
Grazie allo sviluppo di adattamenti che garantiscono la relativa costanza dell'ambiente interno del corpo, le sue cellule sono meno suscettibili alle mutevoli influenze dell'ambiente esterno. Secondo Cl. Bernard, "la costanza dell'ambiente interno è condizione per una vita libera e indipendente".
L'omeostasi ha dei limiti. Quando il corpo permane, soprattutto per lungo tempo, in condizioni significativamente diverse da quelle a cui si è adattato, l'omeostasi è disturbata e possono verificarsi spostamenti incompatibili con la vita normale. Quindi, con un cambiamento significativo della temperatura esterna nella direzione sia del suo aumento che della sua diminuzione, la temperatura corporea può aumentare o diminuire e può verificarsi un surriscaldamento o un raffreddamento del corpo, che porta alla morte. Allo stesso modo, con una significativa limitazione dell'assunzione di acqua e sali nel corpo o una completa privazione di queste sostanze, la relativa costanza della composizione e delle proprietà fisico-chimiche dell'ambiente interno viene disturbata dopo un po 'e la vita si ferma.
Un alto livello di omeostasi si verifica solo in determinate fasi della specie e dello sviluppo individuale. Gli animali inferiori non hanno adattamenti sufficientemente sviluppati per mitigare o eliminare le influenze dei cambiamenti nell'ambiente esterno. Quindi, ad esempio, la relativa costanza della temperatura corporea (omeotermia) viene mantenuta solo negli animali a sangue caldo. Nei cosiddetti animali a sangue freddo, la temperatura corporea è prossima a quella dell'ambiente esterno e rappresenta un valore variabile (poichilotermia). Un animale appena nato non ha una tale costanza di temperatura corporea, composizione e proprietà dell'ambiente interno, come in un organismo adulto.
Anche piccole violazioni dell'omeostasi portano alla patologia, e quindi alla determinazione di parametri fisiologici relativamente costanti, come temperatura corporea, pressione sanguigna, composizione, fisico-chimici e proprietà biologiche sangue, ecc., è di grande valore diagnostico.