Homeostáza a jej prejavy na rôznych úrovniach organizácie biosystémov. Vekové vlastnosti homeostázy. Vnútorné prostredie tela. Homeostáza, jej typy. Mechanizmy regulácie homeostázy a životných funkcií organizmu. Úrovne neuroendokrinnej regulácie
Koncept predstavil americký psychológ W.B. Cannon vo vzťahu k akýmkoľvek procesom, ktoré menia počiatočný stav alebo sériu stavov, iniciujú nové procesy zamerané na obnovenie počiatočných podmienok. Mechanickým homeostatom je termostat. Termín sa používa vo fyziologickej psychológii na opis množstva komplexných mechanizmov pôsobiacich v autonómnom nervovom systéme na reguláciu faktorov, ako je telesná teplota, bio chemické zloženie, krvný tlak, vodná bilancia, metabolizmus atď. napríklad zmena telesnej teploty iniciuje rôzne procesy, ako je triaška, zrýchlenie metabolizmu, zvýšenie alebo udržanie tepla, kým sa nedosiahne normálna teplota. Príklady psychologické teórie homeostatického charakteru sú teória rovnováhy (Heider, 1983), teória kongruencie (Osgood, Tannenbaum, 1955), teória kognitívnej disonancie (Festinger, 1957), teória symetrie (Newcomb, 1953) a iné. fundamentálna možnosť existencie v rámci jediného celku rovnovážnych stavov (pozri heterostázu).
HOMEOSTÁZA
Homeostáza) - udržiavanie rovnováhy medzi protichodnými mechanizmami alebo systémami; základný princíp fyziológie, ktorý treba považovať aj za základný zákon duševného správania.
HOMEOSTÁZA
homeostáza Tendencia organizmov udržiavať si svoj trvalý stav. Podľa Cannona (1932), pôvodcu termínu: „Organizmy, zložené z hmoty charakterizovanej najvyšším stupňom variability a nestability, si akosi osvojili prostriedky na udržanie stálosti a udržanie stability v podmienkach, ktoré možno rozumne považovať za absolútne deštruktívne. ." Freudov PRINCÍP PLEASURE a ním používaný Fechnerov PRINCÍP NEUSTÁLEHO sa zvyčajne považujú za psychologické koncepty analogické fyziologickému konceptu homeostázy, t.j. naznačujú naprogramovanú tendenciu udržiavať psychologické NAPÄTIE na konštantnej optimálnej úrovni, ako je tendencia tela udržiavať konštantnú chémiu krvi, teplotu atď.
HOMEOSTÁZA
pohyblivý rovnovážny stav systému, udržiavaný jeho protipôsobením voči rušivým vonkajším a vnútorným faktorom. Udržiavanie stálosti rôznych fyziologických parametrov tela. Pojem homeostáza bol pôvodne vyvinutý vo fyziológii na vysvetlenie stálosti vnútorného prostredia tela a stálosti jeho základných fyziologických funkcií. Túto myšlienku rozvinul americký fyziológ W. Cannon vo svojej doktríne múdrosti tela ako otvoreného systému, ktorý neustále udržiava stabilitu. Pri prijímaní signálov o zmenách, ktoré ohrozujú systém, telo zapne zariadenia, ktoré pokračujú v práci, kým nie je možné vrátiť ho do rovnovážneho stavu na predchádzajúce hodnoty parametrov. Princíp homeostázy prešiel z fyziológie do kybernetiky a iných vied vrátane psychológie, čím nadobudol všeobecnejší význam princíp systematického prístupu a sebaregulácie na základe spätnej väzby. Myšlienka, že každý systém sa snaží udržiavať stabilitu, sa preniesla do interakcie organizmu s prostredím. Takýto prenos je typický najmä:
1) pre neobehaviorizmus, ktorý verí, že nová motorická reakcia je fixovaná v dôsledku uvoľnenia tela z potreby, ktorá porušila jeho homeostázu;
2) pre koncepciu J. Piageta, ktorý tomu verí duševný vývoj vyskytuje sa v procese vyrovnávania tela s prostredím;
3) pre teóriu poľa K. Levina, podľa ktorej motivácia vzniká v nerovnovážnom „systéme stresov“;
4) pre Gestalt psychológiu, ktorá poznamenáva, že ak je narušená rovnováha zložiek mentálneho systému, snaží sa ju obnoviť. Princíp homeostázy, vysvetľujúci fenomén sebaregulácie, však nedokáže odhaliť zdroj zmien v psychike a jej činnosti.
HOMEOSTÁZA
grécky homeios - podobný, podobný, statis - státie, nehybnosť). Mobilná, ale stabilná rovnováha akéhokoľvek systému (biologického, mentálneho), v dôsledku jeho opozície voči vnútorným a vonkajším faktorom, ktoré túto rovnováhu narúšajú (pozri Cannonova talamická teória emócií. Princíp G. je široko používaný vo fyziológii, kybernetike, psychológii , vysvetľuje adaptačnú schopnosť Mentálny G. udržiava optimálne podmienky pre fungovanie mozgu a nervovej sústavy v procese života.
HOMEOSTÁZA (IS)
z gréčtiny homoios - podobný + stáza - stojaci; písmen, čo znamená „byť v rovnakom stave“).
1. V úzkom (fyziologickom) zmysle G. - procesy udržiavania relatívnej stálosti hlavných charakteristík vnútorného prostredia tela (napríklad stálosť telesnej teploty, krvného tlaku, cukru v krvi atď.) v širokom spektre podmienok prostredia. Veľkú úlohu pri G. zohráva spoločná činnosť vegetatívneho n. c, hypotalamus a mozgový kmeň, ako aj endokrinný systém, pričom čiastočne neurohumorálna regulácia G. Vykonáva sa „autonómne“ od psychiky a správania. Hypotalamus "rozhoduje", na aké porušenie G. sa treba obrátiť vyšších foriem adaptácia a spustenie mechanizmu biologickej motivácie správania (pozri Drive Reduction Hypothesis, Needs).
Výraz "G." predstavil Amer. fyziológ Walter Cannon (Cannon, 1871-1945) v roku 1929 však koncepcia vnútorného prostredia a koncepcia jeho stálosti boli vyvinuté oveľa skôr ako fr. fyziológ Claude Bernard (Bernard, 1813-1878).
2. V široký zmysel pojem "G." sa vzťahuje na najviac rôznych systémov(biocenózy, populácie, jedince, sociálnych systémov atď.). (B.M.)
homeostázy
homeostáza) Aby mohli komplexné organizmy prežiť a voľne sa pohybovať v meniacich sa a často nepriateľských podmienkach prostredia, potrebujú udržiavať svoje vnútorné prostredie relatívne konštantné. Túto vnútornú stálosť nazval Walter B. Cannon „G“. Cannon opísal svoje zistenia ako príklady udržiavania v ustálenom stave v otvorených systémoch. V roku 1926 navrhol pre takýto ustálený stav výraz „G“. a navrhol systém postulátov týkajúcich sa jeho povahy, ktorý bol následne rozšírený v rámci prípravy na publikáciu prehľadu dovtedy známych homeostatických a regulačných mechanizmov. Organizmus, tvrdil Cannon, prostredníctvom homeostatických reakcií je schopný udržiavať stabilitu medzibunkovej tekutiny (tekutej matrice), a tak kontrolovať a regulovať. telesná teplota, krvný tlak a ďalšie parametre vnútorného prostredia, ktorých udržiavanie v určitých medziach je nevyhnutné pre život. G. tzh sa udržiava vo vzťahu k úrovniam prísunu látok potrebných pre normálne fungovanie buniek. Koncepcia G. navrhnutá Kennonom sa objavila vo forme súboru ustanovení týkajúcich sa existencie, povahy a princípov samoregulačných systémov. Zdôraznil, že komplexné živé bytosti sú otvorené systémy vytvorené z meniacich sa a nestabilných komponentov, neustále podliehajúcich rušivým vonkajším vplyvom v dôsledku tejto otvorenosti. Preto si tieto neustále sa meniace systémy musia napriek tomu zachovať stálosť s ohľadom na životné prostredie, aby sa zachovali podmienky priaznivé pre život. Korekcia v takýchto systémoch by mala prebiehať nepretržite. Preto G. charakterizuje skôr ako absolútne stabilný stav. Koncept otvoreného systému spochybnil všetky tradičné predstavy o adekvátnej jednotke analýzy organizmu. Ak sú napríklad srdce, pľúca, obličky a krv súčasťou samoregulačného systému, potom ich činnosť alebo funkciu nemožno pochopiť zo štúdie každého z nich jednotlivo. Úplné pochopenie je možné len na základe poznania toho, ako každá z týchto častí funguje vo vzťahu k ostatným. Koncept otvoreného systému tiež spochybňuje všetky tradičné pohľady na kauzalitu a ponúka komplexné recipročné určenie namiesto jednoduchej sekvenčnej alebo lineárnej kauzality. G. sa tak stal novou perspektívou pre uvažovanie o správaní rôznych druhov systémov, ako aj pre chápanie ľudí ako prvkov otvorených systémov. Pozri tiež Adaptácia, Všeobecný adaptačný syndróm, Všeobecné systémy, Model šošovky, Otázka vzťahu duše a tela R. Enfield
HOMEOSTÁZA
všeobecný princíp samoregulácie živých organizmov, ktorý sformuloval Cannon v roku 1926. Perls zdôrazňuje dôležitosť tohto konceptu vo svojej práci „The Gestalt Approach and Eye Witness to Therapy“, ktorá začala v roku 1950, bola dokončená v roku 1970 a publikovaná po jeho smrti v roku 1973.
homeostázy
Proces, ktorým telo udržuje rovnováhu vo svojom vnútornom fyziologickom prostredí. Prostredníctvom homeostatických impulzov dochádza k nutkaniu jesť, piť a regulovať telesnú teplotu. Napríklad zníženie telesnej teploty spúšťa mnohé procesy (napríklad triašku), ktoré pomáhajú obnoviť normálnu teplotu. Homeostáza teda iniciuje ďalšie procesy, ktoré fungujú ako regulátory a obnovujú optimálny stav. Ako analógiu možno centrálny systém vykurovanie s termostatickou reguláciou. Kedy izbová teplota klesne pod hodnoty nastavené v termostate, zapne parný kotol, ktorý pumpuje horúca voda do vykurovacieho systému zvýšením teploty. Keď teplota v miestnosti dosiahne normálnu úroveň, termostat vypne parný kotol.
HOMEOSTÁZA
homeostáza) - fyziologický proces udržiavania stálosti vnútorného prostredia organizmu (pozn. red.), pri ktorom sa rôzne parametre organizmu (napríklad krvný tlak, telesná teplota, acidobázická rovnováha) udržiavajú v rovnováhe, napriek zmeny podmienok prostredia. - Homeostatický.
homeostázy
Tvorenie slov. Pochádza z gréčtiny. homoios - podobné + stáza - nehybnosť.
Špecifickosť. Proces, ktorým sa dosahuje relatívna stálosť vnútorného prostredia organizmu (stálosť telesnej teploty, krvného tlaku, koncentrácie cukru v krvi). Ako samostatný mechanizmus možno rozlíšiť neuropsychickú homeostázu, vďaka ktorej je zabezpečené zachovanie a udržiavanie optimálnych podmienok pre fungovanie nervového systému v procese implementácie rôznych foriem činnosti.
HOMEOSTÁZA
Doslovný preklad z gréčtiny znamená rovnaký štát. Americký fyziológ W.B. Cannon zaviedol tento termín na označenie akéhokoľvek procesu, ktorý mení existujúci stav alebo súbor okolností a v dôsledku toho iniciuje ďalšie procesy, ktoré vykonávajú regulačné funkcie a obnovujú pôvodný stav. Termostat je mechanický homeostat. Tento termín sa používa vo fyziologickej psychológii na označenie množstva zložitých biologických mechanizmov, ktoré fungujú prostredníctvom autonómneho nervového systému a regulujú faktory, ako je telesná teplota, telesné tekutiny a ich fyzikálne a Chemické vlastnosti, krvný tlak, vodná bilancia, metabolizmus atď. Napríklad zníženie telesnej teploty spúšťa množstvo procesov, ako je triaška, piloerekcia a zvýšenie metabolizmu, ktoré spôsobujú a udržiavajú vysokú teplotu, kým sa nedosiahne normálnu teplotu.
HOMEOSTÁZA
z gréčtiny homoios - podobný + stáza - stav, nehybnosť) - typ dynamickej rovnováhy, charakteristický pre zložité samoregulačné systémy a spočívajúci v udržiavaní parametrov podstatných pre systém v prijateľných medziach. Výraz "G." navrhol americký fyziológ W. Cannon v roku 1929 na opis stavu ľudského tela, zvierat a rastlín. Potom sa tento koncept rozšíril v kybernetike, psychológii, sociológii atď. Štúdium homeostatických procesov zahŕňa výber: 1) parametrov, významných zmien, ktoré narušujú normálne fungovanie systému; 2) hranice prípustnej zmeny týchto parametrov pod vplyvom podmienok vonkajšieho a vnútorného prostredia; 3) súbor špecifických mechanizmov, ktoré začnú fungovať, keď hodnoty premenných prekročia tieto hranice (B. G. Yudin, 2001). Každá konfliktná reakcia ktorejkoľvek zo strán v prípade vzniku a rozvoja konfliktu nie je ničím iným ako túžbou udržať si svoje G. Parametrom, ktorého zmena spúšťa konfliktný mechanizmus, je škoda predpovedaná ako dôsledok akcie súpera. Dynamiku konfliktu a tempo jeho eskalácie reguluje spätná väzba: reakcia jednej strany konfliktu na činy druhej strany. Rusko sa posledných 20 rokov vyvíjalo ako systém so stratenou, zablokovanou alebo extrémne oslabenou spätnou väzbou. Preto je správanie štátu a spoločnosti v konfliktoch daného obdobia, ktoré ničili národné hospodárstvo krajiny, iracionálne. Aplikácia G. teórie na analýzu a reguláciu sociálnych konfliktov môže výrazne zvýšiť efektivitu práce domácich konfliktológov.
Vo svojej knihe The Wisdom of the Body navrhol tento termín ako názov pre „koordinované fyziologické procesy, ktoré udržiavajú najstabilnejšie stavy tela“. V budúcnosti bol tento pojem rozšírený o schopnosť dynamicky udržiavať stálosť svojho vnútorného stavu akéhokoľvek otvoreného systému. Koncept stálosti vnútorného prostredia však sformuloval už v roku 1878 francúzsky vedec Claude Bernard.
Všeobecné informácie
Termín "homeostáza" sa najčastejšie používa v biológii. Pre existenciu mnohobunkových organizmov je potrebné udržiavať stálosť vnútorného prostredia. Mnohí ekológovia sú presvedčení, že táto zásada platí aj pre vonkajšie prostredie. Ak systém nie je schopný obnoviť svoju rovnováhu, môže nakoniec prestať fungovať.
Komplexné systémy – napríklad ľudské telo – musia mať homeostázu, aby si udržali stabilitu a existovali. Tieto systémy sa musia snažiť nielen prežiť, ale musia sa aj prispôsobovať zmenám prostredia a vyvíjať sa.
vlastnosti homeostázy
Homeostatické systémy majú nasledujúce vlastnosti:
- nestabilita systém: testuje, ako sa dokáže najlepšie prispôsobiť.
- Snaha o rovnováhu: celá vnútorná, štrukturálna a funkčná organizácia systémov prispieva k udržaniu rovnováhy.
- nepredvídateľnosť: Výsledný efekt určitej akcie môže byť často odlišný od toho, čo sa očakávalo.
- Regulácia množstva mikroživín a vody v organizme – osmoregulácia. Vykonáva sa v obličkách.
- Odstraňovanie odpadových produktov metabolického procesu – izolácia. Vykonávajú ho exokrinné orgány - obličky, pľúca, potné žľazy a gastrointestinálny trakt.
- Regulácia telesnej teploty. Zníženie teploty potením, rôzne termoregulačné reakcie.
- Regulácia hladiny glukózy v krvi. Vykonáva sa hlavne pečeňou, inzulínom a glukagónom vylučovaným pankreasom.
Je dôležité poznamenať, že hoci je telo v rovnováhe, jeho fyziologický stav môže byť dynamický. Mnohé organizmy vykazujú endogénne zmeny vo forme cirkadiánnych, ultradiánnych a infradiánnych rytmov. Takže aj v homeostáze nie sú telesná teplota, krvný tlak, srdcová frekvencia a väčšina metabolických ukazovateľov vždy na konštantnej úrovni, ale časom sa menia.
Mechanizmy homeostázy: spätná väzba
Keď dôjde k zmene premenných, existujú dva hlavné typy spätnej väzby, na ktoré systém reaguje:
- Negatívna spätná väzba, vyjadrená ako reakcia, pri ktorej systém reaguje tak, že zvráti smer zmeny. Keďže spätná väzba slúži na udržanie stálosti systému, umožňuje vám udržiavať homeostázu.
- Napríklad, keď sa koncentrácia oxidu uhličitého v ľudskom tele zvýši, pľúca dostanú signál, aby zvýšili svoju aktivitu a viac vydýchli oxid uhličitý.
- Termoregulácia je ďalším príkladom negatívnej spätnej väzby. Keď telesná teplota stúpa (alebo klesá), termoreceptory v koži a hypotalame zaregistrujú zmenu a spustia signál z mozgu. Tento signál zase spôsobí odozvu – zníženie teploty (alebo zvýšenie).
- Pozitívna spätná väzba, ktorá je vyjadrená ako zosilnenie zmeny premennej. Má destabilizujúci účinok, takže nevedie k homeostáze. Pozitívna spätná väzba je v prírodných systémoch menej častá, ale má tiež svoje využitie.
- Napríklad v nervoch prahový elektrický potenciál spôsobuje generovanie oveľa väčšieho akčného potenciálu. Ďalším príkladom pozitívnej spätnej väzby je zrážanie krvi a udalosti pri narodení.
Stabilné systémy potrebujú kombináciu oboch typov spätnej väzby. Zatiaľ čo negatívna spätná väzba vám umožňuje vrátiť sa do homeostatického stavu, pozitívna spätná väzba sa používa na prechod do úplne nového (a dosť možno menej žiaduceho) stavu homeostázy, do situácie nazývanej „metastabilita“. K takýmto katastrofálnym zmenám môže dôjsť napríklad pri zvýšení živín v riekach s čistou vodou, čo vedie k homeostatickému stavu vysokej eutrofizácie (premnoženie koryta riasami) a zákalu.
Ekologická homeostáza
V narušených ekosystémoch alebo subklimaxových biologických spoločenstvách - ako napríklad na ostrove Krakatoa, bol po silnej sopečnej erupcii zničený stav homeostázy predchádzajúceho lesného klimaxového ekosystému, ako všetok život na tomto ostrove. Krakatoa prešla v rokoch po erupcii reťazcom ekologických zmien, v ktorých sa navzájom striedali nové rastlinné a živočíšne druhy, čo viedlo k biodiverzite a v dôsledku toho ku klimaxovému spoločenstvu. Ekologická sukcesia v Krakatoa prebiehala v niekoľkých etapách. Kompletný reťazec postupností vedúci k vyvrcholeniu sa nazýva preséria. V príklade Krakatoa sa na tomto ostrove vyvinulo klimaxové spoločenstvo s osemtisíc rôznymi druhmi zaznamenanými v roku , sto rokov po erupcii, ktorá na ňom zničila život. Údaje potvrdzujú, že pozícia sa istý čas udržiava v homeostáze, zatiaľ čo vznik nových druhov veľmi rýchlo vedie k rýchlemu vymiznutiu starých.
Prípad Krakatoa a iných narušených alebo neporušených ekosystémov ukazuje, že k počiatočnej kolonizácii priekopníckymi druhmi dochádza prostredníctvom reprodukčných stratégií s pozitívnou spätnou väzbou, v rámci ktorých sa druh rozptýli, vyprodukuje čo najviac potomkov, ale s malými alebo žiadnymi investíciami do úspechu každého jednotlivca. . V týchto typoch existuje rýchly rozvoj a rovnako rýchly kolaps (napríklad prostredníctvom epidémie). Keď sa ekosystém blíži ku klimaxu, takéto druhy sú nahradené zložitejšími klimaxovými druhmi, ktoré sa prispôsobujú prostredníctvom negatívnej spätnej väzby špecifickým podmienkam svojho prostredia. Tieto druhy sú starostlivo kontrolované potenciálnou kapacitou ekosystému a riadia sa inou stratégiou – produkujú menšie potomstvo, do reprodukčného úspechu ktorého sa v podmienkach mikroprostredia jeho špecifickej ekologickej niky investuje viac energie.
Vývoj začína komunitou pionierov a končí komunitou vyvrcholenia. Toto klimaxové spoločenstvo sa vytvára, keď sa flóra a fauna dostanú do rovnováhy s miestnym prostredím.
Takéto ekosystémy tvoria heterarchie, v ktorých homeostáza na jednej úrovni prispieva k homeostatickým procesom na inej komplexnej úrovni. Napríklad strata listov na dospelom tropickom strome vytvára priestor pre nový rast a obohacuje pôdu. Rovnako tropický strom znižuje prístup svetla na nižšie úrovne a pomáha zabrániť invázii iných druhov. Ale aj stromy padajú na zem a vývoj lesa závisí od neustálej zmeny stromov, kolobehu živiny vykonávané baktériami, hmyzom, hubami. Podobne takéto lesy prispievajú k ekologickým procesom, ako je regulácia mikroklímy alebo ekosystémových hydrologických cyklov, a niekoľko rôznych ekosystémov môže interagovať s cieľom zachovať homeostázu odvodňovania riek v rámci biologického regiónu. Variabilita bioregiónov zohráva úlohu aj v homeostatickej stabilite biologickej oblasti alebo biomu.
Biologická homeostáza
Homeostáza zohráva úlohu základná charakteristikaživých organizmov a chápe sa ako udržiavanie vnútorného prostredia v prijateľných medziach.
Vnútorné prostredie Do tela patria telesné tekutiny – krvná plazma, lymfa, medzibunková látka a mozgovomiechový mok. Udržiavanie stability týchto tekutín je pre organizmy životne dôležité, pričom ich absencia vedie k poškodeniu genetického materiálu.
Homeostáza v ľudskom tele
Schopnosť telesných tekutín podporovať život ovplyvňujú rôzne faktory. Sú medzi nimi parametre ako teplota, slanosť, kyslosť a koncentrácia živín – glukózy, rôznych iónov, kyslíka a odpadových látok – oxidu uhličitého a moču. Keďže tieto parametre ovplyvňujú chemické reakcie, ktoré udržujú organizmus pri živote, sú zabudované fyziologické mechanizmy aby ste ich udržali na správnej úrovni.
Homeostázu nemožno považovať za príčinu procesov týchto nevedomých adaptácií. Treba to brať ako všeobecné charakteristiky mnohé normálne procesy pôsobia spoločne, a nie ako ich hlavná príčina. Navyše existuje mnoho biologických javov, ktoré tomuto modelu nevyhovujú – napríklad anabolizmus.
Ostatné oblasti
Pojem „homeostáza“ sa používa aj v iných oblastiach.
Poistný matematik môže rozprávať riziková homeostáza, v ktorom napríklad ľudia, ktorí majú na autách nepriľnavé brzdy, nie sú v bezpečnejšej pozícii ako tí, ktorí ho nemajú, pretože títo ľudia si bezpečnejšie auto nevedome kompenzujú riskantnou jazdou. Stáva sa to preto, že niektoré zadržiavacie mechanizmy – napríklad strach – prestanú fungovať.
Sociológovia a psychológovia môžu rozprávať stresová homeostáza- túžba populácie alebo jednotlivca zostať na určitej úrovni stresu, často umelo vyvolávajúca stres, ak nestačí „prirodzená“ úroveň stresu.
Príklady
- termoregulácia
- Chvenie kostrového svalstva môže začať, ak tiež nízka teplota telo.
- Ďalší typ termogenézy zahŕňa rozklad tukov, aby sa uvoľnilo teplo.
- Potenie ochladzuje telo odparovaním.
- Chemická regulácia
- Pankreas vylučuje inzulín a glukagón na kontrolu hladín glukózy v krvi.
- Pľúca prijímajú kyslík a uvoľňujú oxid uhličitý.
- Obličky vylučujú moč a regulujú hladinu vody a množstvo iónov v tele.
Mnohé z týchto orgánov sú riadené hormónmi z hypotalamo-hypofyzárneho systému.
pozri tiež
Nadácia Wikimedia. 2010.
Synonymá:Pozrite si, čo je „Homeostáza“ v iných slovníkoch:
Homeostáza... Slovník pravopisu
homeostázy - Všeobecný princíp samoregulácia živých organizmov. Perls vo svojej práci The Gestalt Approach and Eye Witness to Therapy dôrazne zdôrazňuje dôležitosť tohto konceptu. Stručný výkladový psychologický a psychiatrický slovník. Ed. igisheva. 2008... Veľká psychologická encyklopédia
Homeostáza (z gréc. podobný, identický a stav), vlastnosť tela udržiavať svoje parametre a fyziologické. funkcie v def. rozsah, na základe stability vnútorného. telesné prostredie vo vzťahu k rušivým vplyvom... Filozofická encyklopédia
- (z gr. homoios rovnaký, podobný a gr. stáza nehybnosť, státie), homeostáza, schopnosť organizmu alebo sústavy organizmov udržiavať stabilnú (dynamickú) rovnováhu v meniacich sa podmienkach prostredia. Homeostáza v populácii Ekologický slovník
Homeostáza (z homeo... a gr. stáza nehybnosť, stav), schopnosť biol. odolať zmenám a zostať dynamickými. sa týka stálosti zloženia a vlastností. Výraz "G." navrhol W. Kennon v roku 1929 na charakterizáciu štátov ... Biologický encyklopedický slovník
Homeostáza je samoregulačný proces, v ktorom sa všetky biologické systémy snažia udržať stabilitu počas obdobia adaptácie na určité podmienky, ktoré sú optimálne na prežitie. Každý systém, ktorý je v dynamickej rovnováhe, sa snaží dosiahnuť stabilný stav, ktorý odoláva vonkajším faktorom a podnetom.
Koncept homeostázy
Všetky telesné systémy musia spolupracovať na udržaní správnej homeostázy v tele. Homeostáza je regulácia telesnej teploty, obsahu vody a hladiny oxidu uhličitého. Napríklad diabetes mellitus je stav, pri ktorom telo nedokáže regulovať hladinu glukózy v krvi.
Homeostáza je termín, ktorý sa používa na opis existencie organizmov v ekosystéme a na opis úspešného fungovania buniek v organizme. Organizmy a populácie môžu udržiavať homeostázu pri zachovaní stabilnej pôrodnosti a úmrtnosti.
Spätná väzba
Spätná väzba je proces, ktorý nastáva, keď je potrebné spomaliť alebo úplne zastaviť telesné systémy. Keď človek je, potrava vstupuje do žalúdka a začína sa trávenie. Medzi jedlami by žalúdok nemal pracovať. Tráviaci systém pracuje so sériou hormónov a nervových impulzov na zastavenie a spustenie produkcie kyseliny v žalúdku.
Ďalší príklad negatívnej spätnej väzby možno pozorovať v prípade zvýšenia telesnej teploty. Regulácia homeostázy sa prejavuje potením, ochrannou reakciou organizmu na prehriatie. Týmto spôsobom sa zastaví nárast teploty a problém s prehriatím sa neutralizuje. V prípade podchladenia telo zabezpečuje aj množstvo opatrení na zahriatie.
Udržiavanie vnútornej rovnováhy
Homeostázu možno definovať ako vlastnosť organizmu alebo systému, ktorá mu pomáha udržiavať dané parametre v normálnom rozmedzí hodnôt. To je kľúč k životu a nesprávna rovnováha pri udržiavaní homeostázy môže viesť k chorobám, ako je hypertenzia a cukrovka.
Homeostáza je kľúčovým prvkom pre pochopenie toho, ako funguje ľudské telo. Takáto formálna definícia charakterizuje systém, ktorý reguluje svoje vnútorné prostredie a snaží sa udržiavať stabilitu a pravidelnosť všetkých procesov prebiehajúcich v organizme.
Homeostatická regulácia: telesná teplota
Kontrola telesnej teploty u ľudí je dobrým príkladom homeostázy v biologickom systéme. Keď je človek zdravý, jeho telesná teplota kolíše okolo +37°C, ale túto hodnotu môžu ovplyvniť rôzne faktory, vrátane hormónov, rýchlosti metabolizmu a rôzne choroby ktoré spôsobujú zvýšenie teploty.
V tele je regulácia teploty riadená v časti mozgu nazývanej hypotalamus. Prostredníctvom krvného obehu do mozgu sa prijímajú teplotné signály, ako aj analýza výsledkov údajov o frekvencii dýchania, hladine cukru v krvi a metabolizme. K zníženiu aktivity prispieva aj strata tepla v ľudskom tele.
Rovnováha voda-soľ
Bez ohľadu na to, koľko vody človek vypije, telo tak neopuchne Balón, tiež sa ľudské telo nezmršťuje ako hrozienka, ak pijete veľmi málo. Pravdepodobne sa nad tým niekto aspoň raz zamyslel. Tak či onak, telo vie, koľko tekutín je potrebné uložiť, aby si udržalo požadovanú hladinu.
Koncentrácia soli a glukózy (cukru) v tele sa udržiava na konštantnej úrovni (pri absencii negatívnych faktorov), množstvo krvi v tele je asi 5 litrov.
Regulácia cukru v krvi
Glukóza je typ cukru, ktorý sa nachádza v krvi. Ľudské telo musí udržiavať správnu hladinu glukózy, aby človek zostal zdravý. Keď sú hladiny glukózy príliš vysoké, pankreas uvoľňuje hormón inzulín.
Ak hladina glukózy v krvi klesne príliš nízko, pečeň premení glykogén v krvi, čím zvýši hladinu cukru. Keď sa patogénne baktérie alebo vírusy dostanú do tela, začne bojovať s infekciou skôr, ako patogénne prvky môžu viesť k akýmkoľvek zdravotným problémom.
Tlak pod kontrolou
Udržiavanie zdravého krvného tlaku je tiež príkladom homeostázy. Srdce môže vnímať zmeny krvného tlaku a posielať signály do mozgu na spracovanie. Ďalej mozog vyšle signál späť do srdca s pokynmi, ako správne reagovať. Ak je krvný tlak príliš vysoký, musí sa znížiť.
Ako sa dosiahne homeostáza?
Ako Ľudské telo reguluje všetky systémy a orgány a kompenzuje prebiehajúce zmeny v životné prostredie? Je to spôsobené prítomnosťou mnohých prirodzených senzorov, ktoré kontrolujú teplotu, zloženie krvných solí, krvný tlak a mnohé ďalšie parametre. Tieto detektory posielajú signály do mozgu, do hlavného riadiaceho centra, v prípade, že sa niektoré hodnoty odchyľujú od normy. Potom sa spustia kompenzačné opatrenia na obnovenie normálneho stavu.
Udržiavanie homeostázy je pre telo nesmierne dôležité. Ľudské telo obsahuje určité množstvo chemických látok, známe ako kyseliny a zásady, ich správna rovnováha je nevyhnutná pre optimálne fungovanie všetkých orgánov a systémov tela. Hladina vápnika v krvi sa musí udržiavať na správnej úrovni. Keďže dýchanie je mimovoľné, nervový systém poskytuje telu toľko potrebný kyslík. Keď sa toxíny dostanú do vášho krvného obehu, narušia homeostázu tela. Ľudské telo na túto poruchu reaguje pomocou močového systému.
Je dôležité zdôrazniť, že homeostáza tela funguje automaticky, ak systém funguje normálne. Napríklad reakcia na teplo – koža sčervenie, pretože sa jej automaticky rozšíria drobné cievky. Chvenie je odpoveďou na chlad. Homeostáza teda nie je súbor orgánov, ale syntéza a rovnováha telesných funkcií. Spolu to umožňuje udržiavať celé telo v stabilnom stave.
Ako je známe, živá bunka predstavuje mobilný, samoregulačný systém. Jeho vnútorná organizácia je podporovaná aktívnymi procesmi zameranými na obmedzenie, predchádzanie alebo elimináciu posunov spôsobených rôznymi vplyvmi z okolia a vnútorného prostredia. Schopnosť vrátiť sa do pôvodného stavu po odchýlke od určitej priemernej úrovne, spôsobenej tým či oným „rušivým“ faktorom, je hlavnou vlastnosťou bunky. Mnohobunkový organizmus je holistická organizácia, ktorej bunkové prvky sú špecializované na vykonávanie rôznych funkcií. Interakcia v tele sa uskutočňuje komplexnými regulačnými, koordinačnými a korelačnými mechanizmami za účasti nervových, humorálnych, metabolických a iných faktorov. Mnohé jednotlivé mechanizmy, ktoré regulujú vnútrobunkové a medzibunkové vzťahy, majú v niektorých prípadoch vzájomne opačné (antagonistické) účinky, ktoré sa navzájom vyrovnávajú. To vedie k vytvoreniu mobilného fyziologického zázemia (fyziologickej rovnováhy) v organizme a umožňuje živému systému udržiavať relatívnu dynamickú stálosť aj napriek zmenám prostredia a posunom, ku ktorým dochádza počas života organizmu.
Termín „homeostáza“ navrhol v roku 1929 fyziológ W. Cannon, ktorý veril, že fyziologické procesy, ktoré udržujú stabilitu v tele, sú také zložité a rôznorodé, že je vhodné ich kombinovať pod spoločný názov homeostázy. Už v roku 1878 však K. Bernard napísal, že všetky životné procesy majú jediný cieľ – udržať stálosť životných podmienok v našom vnútornom prostredí. Podobné tvrdenia nachádzame v prácach mnohých bádateľov 19. a prvej polovice 20. storočia. (E. Pfluger, S. Richet, L.A. Fredericq, I.M. Sechenov, I.P. Pavlov, K.M. Bykov a ďalší). Veľký významštudovať problém homeostázy, práce L.S. Stern (so spolupracovníkmi), venovaný úlohe bariérových funkcií, ktoré regulujú zloženie a vlastnosti mikroprostredia orgánov a tkanív.
Samotná myšlienka homeostázy nezodpovedá konceptu stabilnej (nekolísajúcej) rovnováhy v tele - princíp rovnováhy nie je použiteľný pre zložité fyziologické a biochemické procesy prebiehajúce v živých systémoch. Rovnako je nesprávne stavať homeostázu proti rytmickým výkyvom vo vnútornom prostredí. Homeostáza v širšom zmysle pokrýva problematiku cyklického a fázového toku reakcií, kompenzáciu, reguláciu a samoreguláciu fyziologických funkcií, dynamiku vzájomnej závislosti nervových, humorálnych a iných zložiek regulačného procesu. Hranice homeostázy môžu byť pevné a plastické, líšia sa v závislosti od individuálneho veku, pohlavia, sociálnych, profesionálnych a iných podmienok.
Mimoriadny význam pre život organizmu má stálosť zloženia krvi – tekutý základ tela (fluidná matrica), podľa W. Cannona. Známa je stabilita jeho aktívnej reakcie (pH), osmotický tlak, pomer elektrolytov (sodík, vápnik, chlór, horčík, fosfor), obsah glukózy, počet vytvorených prvkov a pod. Takže napríklad pH krvi spravidla nepresahuje 7,35-7,47. Aj ťažké poruchy acidobázického metabolizmu s patológiou akumulácie kyseliny v tkanivovej tekutine, napríklad pri diabetickej acidóze, majú veľmi malý vplyv na aktívnu reakciu krvi. Napriek tomu, že osmotický tlak krvi a tkanivového moku podlieha neustálym výkyvom v dôsledku neustáleho prísunu osmoticky aktívnych produktov intersticiálneho metabolizmu, zostáva na určitej úrovni a mení sa len s niektorými výraznými patologických stavov.
Udržiavanie konštantného osmotického tlaku má prvoradý význam pre metabolizmus vody a udržiavanie iónovej rovnováhy v tele (pozri Metabolizmus voda-soľ). Najväčšia stálosť je koncentrácia sodných iónov vo vnútornom prostredí. Obsah ostatných elektrolytov tiež kolíše v úzkych medziach. Prítomnosť veľkého počtu osmoreceptorov v tkanivách a orgánoch, vrátane centrálnych nervových formácií (hypotalamus, hipokampus), a koordinovaný systém regulátorov metabolizmu vody a iónového zloženia umožňuje telu rýchlo eliminovať zmeny osmotického krvného tlaku, ktoré vyskytujú sa napríklad vtedy, keď sa do tela dostane voda .
Napriek tomu, že krv predstavuje celkové vnútorné prostredie tela, bunky orgánov a tkanív s ňou neprichádzajú priamo do kontaktu.
V mnohobunkových organizmoch má každý orgán svoje vnútorné prostredie (mikroprostredie) zodpovedajúce jeho štruktúrnym a funkčným vlastnostiam a normálny stav orgánov závisí od chemického zloženia, fyzikálno-chemických, biologických a iných vlastností tohto mikroprostredia. Jeho homeostáza je určená funkčným stavom histohematických bariér a ich priepustnosťou v smere krv→tkanivový mok, tkanivový mok→krv.
najmä dôležitosti má stálosť vnútorného prostredia pre činnosť centrálnej nervovej sústavy: aj drobné chemické a fyzikálno-chemické posuny, ku ktorým dochádza v mozgovomiechovom moku, gliách a pericelulárnych priestoroch môžu spôsobiť prudké narušenie toku životných procesov v jednotlivých neurónoch resp. vo svojich súboroch. Systémom na zabezpečenie optimálnej hladiny krvného tlaku je komplexný homeostatický systém zahŕňajúci rôzne neurohumorálne, biochemické, hemodynamické a iné regulačné mechanizmy. Zároveň je horná hranica hladiny arteriálneho tlaku určená funkčnosťou baroreceptorov cievneho systému tela a dolná hranica je určená potrebami organizmu na prekrvenie.
K najdokonalejším homeostatickým mechanizmom v tele vyšších živočíchov a človeka patria procesy termoregulácie; u homoiotermných živočíchov kolísanie teploty vo vnútorných častiach tela pri najdramatickejších zmenách teploty prostredia nepresahuje desatiny stupňa.
Rôzni výskumníci vysvetľujú mechanizmy všeobecnej biologickej povahy, ktoré sú základom homeostázy, rôznymi spôsobmi. Takže, W. Cannon zvláštny význam pripojený k vyššiemu nervovému systému, L. A. Orbeli považoval adaptačno-trofickú funkciu sympatického nervového systému za jeden z vedúcich faktorov homeostázy. Organizačná úloha nervového aparátu (princíp nervizmu) je základom známych predstáv o podstate princípov homeostázy (I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, A. D. Speransky a ďalší). Avšak ani dominantný princíp (A. A. Ukhtomsky), ani teória bariérových funkcií (L. S. Stern), ani všeobecný adaptačný syndróm (G. Selye), ani teória funkčných systémov (P. K. Anokhin), ani hypotalamická regulácia homeostázy (N. I. Grashchenkov) a mnohé ďalšie teórie úplne neriešia problém homeostázy.
V niektorých prípadoch sa pojem homeostáza nepoužíva celkom správne na vysvetlenie izolovaných fyziologických stavov, procesov a dokonca aj sociálnych javov. Takto sa v literatúre objavili pojmy „imunologický“, „elektrolyt“, „systémový“, „molekulárny“, „fyzikálno-chemický“, „genetická homeostáza“ a podobne. Boli urobené pokusy zredukovať problém homeostázy na princíp samoregulácie. Príkladom riešenia problému homeostázy z pohľadu kybernetiky je Ashbyho pokus (W. R. Ashby, 1948) navrhnúť samoregulačné zariadenie, ktoré simuluje schopnosť živých organizmov udržiavať hladinu určitých veličín vo fyziologicky prijateľných medziach. Niektorí autori považujú vnútorné prostredie tela za komplexný reťazový systém s mnohými „aktívnymi vstupmi“ (vnútornými orgánmi) a jednotlivými fyziologickými ukazovateľmi (prúd krvi, krvný tlak, výmena plynov a pod.), pričom hodnota každého z nich je spôsobená k činnosti „vstupov“.
V praxi sa výskumníci a lekári stretávajú s otázkami hodnotenia adaptačných (adaptívnych) alebo kompenzačných schopností organizmu, ich regulácie, posilňovania a mobilizácie, predikcie reakcie organizmu na rušivé vplyvy. Niektoré stavy vegetatívnej nestability, spôsobené nedostatočnosťou, nadbytkom alebo nedostatočnosťou regulačných mechanizmov, sú považované za „choroby homeostázy“. S určitou konvenciou im možno pripísať funkčné poruchy. bežné činnosti organizmu spojeného s jeho starnutím, nútenou reštrukturalizáciou biologických rytmov, niektorými javmi vegetatívnej dystónie, hyper- a hypokompenzačnou reaktivitou pri stresových a extrémnych vplyvoch a pod.
Posúdiť stav homeostatických mechanizmov vo fiziole. experiment a v kline, praxi sa používajú rôzne dávkované funkčné testy (chladové, termické, adrenalínové, inzulínové, mezatónové a iné) so stanovením v krvi a moči pomeru biologicky účinných látok(hormóny, mediátory, metabolity) a pod.
Biofyzikálne mechanizmy homeostázy
Biofyzikálne mechanizmy homeostázy. Homeostáza je z hľadiska chemickej biofyziky stav, v ktorom sú všetky procesy zodpovedné za energetické premeny v organizme v dynamickej rovnováhe. Tento stav je najstabilnejší a zodpovedá fyziologickému optimu. V súlade s pojmami termodynamiky môže organizmus a bunka existovať a prispôsobiť sa takým podmienkam prostredia, za ktorých je možné vytvoriť stacionárny priebeh fyzikálno-chemických procesov, to znamená homeostázu v biologickom systéme. Hlavná úloha pri vytváraní homeostázy patrí predovšetkým bunkovým membránovým systémom, ktoré sú zodpovedné za bioenergetické procesy a regulujú rýchlosť vstupu a uvoľňovania látok bunkami.
Z týchto pozícií sú hlavnými príčinami poruchy neenzymatické reakcie, ktoré sú pre normálnu životnú aktivitu neobvyklé, vyskytujúce sa v membránach; vo väčšine prípadov ide o reťazové reakcie oxidácie zahŕňajúce voľné radikály, ktoré sa vyskytujú v bunkových fosfolipidoch. Tieto reakcie vedú k poškodeniu konštrukčné prvky bunky a regulačná dysfunkcia. Medzi faktory, ktoré spôsobujú poruchy homeostázy, patria aj látky, ktoré spôsobujú tvorbu radikálov, - ionizujúce žiarenie infekčné toxíny, určité potraviny, nedostatok nikotínu a vitamínov atď.
Jedným z hlavných faktorov stabilizujúcich homeostatický stav a funkcie membrán sú bioantioxidanty, ktoré inhibujú rozvoj oxidačných radikálne reakcie.
Vekové znaky homeostázy u detí
Vekové vlastnosti homeostázy u detí. Stálosť vnútorného prostredia tela a relatívna stálosť fyzikálno-chemických parametrov v detskom veku je daná výraznou prevahou anabolických metabolických procesov nad katabolickými. To je nevyhnutná podmienka rastu a odlišuje telo dieťaťa od tela dospelých, v ktorom je intenzita metabolických procesov v stave dynamickej rovnováhy. V tomto smere je neuroendokrinná regulácia homeostázy tela dieťaťa intenzívnejšia ako u dospelých. Každé vekové obdobie je charakterizované špecifickými vlastnosťami mechanizmov homeostázy a ich regulácie. Preto u detí oveľa častejšie ako u dospelých dochádza k závažným porušeniam homeostázy, často život ohrozujúcim. Tieto poruchy sú najčastejšie spojené s nezrelosťou homeostatických funkcií obličiek, s poruchami funkcií tráviaceho traktu alebo respiračnej funkcie pľúc.
Rast dieťaťa, vyjadrený nárastom hmoty jeho buniek, je sprevádzaný zreteľnými zmenami v distribúcii tekutín v tele (pozri Metabolizmus voda-soľ). Absolútny nárast objemu extracelulárnej tekutiny zaostáva za rýchlosťou celkového prírastku hmotnosti, preto relatívny objem vnútorného prostredia vyjadrený v percentách telesnej hmotnosti s vekom klesá. Táto závislosť je obzvlášť výrazná v prvom roku po narodení. U starších detí sa rýchlosť zmeny relatívneho objemu extracelulárnej tekutiny znižuje. Systém na reguláciu stálosti objemu kvapaliny (regulácia objemu) poskytuje kompenzáciu odchýlok vo vodnej bilancii v pomerne úzkych medziach. Vysoký stupeň hydratácie tkanív u novorodencov a detí nízky vek určuje výrazne vyššiu ako u dospelých potrebu vody dieťaťa (na jednotku telesnej hmotnosti). Strata vody alebo jej obmedzenie rýchlo vedie k rozvoju dehydratácie v dôsledku extracelulárneho sektora, teda vnútorného prostredia. Zároveň obličky - hlavné výkonné orgány v systéme regulácie objemu - nezabezpečujú úsporu vody. Limitujúcim faktorom regulácie je nezrelosť tubulárneho systému obličiek. Najdôležitejšou vlastnosťou neuroendokrinnej kontroly homeostázy u novorodencov a malých detí je relatívne vysoká sekrécia a renálna exkrécia aldosterónu, ktorá má priamy vplyv na stav hydratácie tkanív a funkciu renálnych tubulov.
Obmedzená je aj regulácia osmotického tlaku krvnej plazmy a extracelulárnej tekutiny u detí. Osmolarita vnútorného prostredia kolíše v širšom rozsahu (±50 mosm/l) ako u dospelých ±6 mosm/l). Je to spôsobené väčším povrchom tela na 1 kg hmotnosti a následne výraznejšou stratou vody pri dýchaní, ako aj nezrelosťou obličkových mechanizmov koncentrácie moču u detí. Poruchy homeostázy, prejavujúce sa hyperosmózou, sú časté najmä u detí v novorodeneckom období a prvých mesiacoch života; vo vyššom veku začína prevládať hypoosmóza spojená najmä s gastrointestinálnymi alebo nočnými ochoreniami. Menej skúmaná je iónová regulácia homeostázy, ktorá úzko súvisí s činnosťou obličiek a charakterom výživy.
Predtým sa verilo, že hlavným faktorom určujúcim hodnotu osmotického tlaku extracelulárnej tekutiny je koncentrácia sodíka, ale novšie štúdie ukázali, že neexistuje úzka korelácia medzi obsahom sodíka v krvnej plazme a hodnotou celkový osmotický tlak v patológii. Výnimkou je plazmatická hypertenzia. Preto homeostatická terapia podávaním roztokov glukózy a soli vyžaduje sledovanie nielen obsahu sodíka v sére alebo plazme, ale aj zmien celkovej osmolarity extracelulárnej tekutiny. Veľký význam pri udržiavaní celkového osmotického tlaku vo vnútornom prostredí má koncentrácia cukru a močoviny. Obsah týchto osmoticky aktívnych látok a ich vplyv na metabolizmus voda-soľ sa môže pri mnohých patologických stavoch prudko zvýšiť. Preto pri akomkoľvek porušení homeostázy je potrebné určiť koncentráciu cukru a močoviny. Vzhľadom na vyššie uvedené, u detí v ranom veku sa pri porušení režimu voda-soľ a proteín môže vyvinúť stav latentnej hyper- alebo hypoosmózy, hyperazotémia (E. Kerpel-Froniusz, 1964).
Dôležitým ukazovateľom charakterizujúcim homeostázu u detí je koncentrácia vodíkových iónov v krvi a extracelulárnej tekutine. V prenatálnom a skorom postnatálnom období regulácia acidobázickej rovnováhy úzko súvisí so stupňom saturácie krvi kyslíkom, čo sa vysvetľuje relatívnou prevahou anaeróbnej glykolýzy v bioenergetických procesoch. Navyše aj mierna hypoxia u plodu je sprevádzaná akumuláciou kyseliny mliečnej v jeho tkanivách. Nezrelosť acidogenetickej funkcie obličiek navyše vytvára predpoklady pre vznik „fyziologickej“ acidózy. V súvislosti so zvláštnosťami homeostázy u novorodencov sa často vyskytujú poruchy, ktoré stoja na hranici medzi fyziologickým a patologickým.
Reštrukturalizácia neuroendokrinného systému v puberte je tiež spojená so zmenami v homeostáze. Funkcie výkonných orgánov (obličky, pľúca) však v tomto veku dosahujú maximálny stupeň zrelosti, takže ťažké syndrómy alebo ochorenia homeostázy sú zriedkavé, častejšie rozprávame sa o kompenzovaných posunoch metabolizmu, ktoré sa dajú zistiť len biochemickým krvným testom. Na klinike na charakterizáciu homeostázy u detí je potrebné vyšetriť nasledujúce ukazovatele: hematokrit, celkový osmotický tlak, sodík, draslík, cukor, hydrogénuhličitany a močovinu v krvi, ako aj pH krvi, pO 2 a pCO 2.
Vlastnosti homeostázy v staršom a senilnom veku
Vlastnosti homeostázy v staršom a senilnom veku. Rovnaká úroveň homeostatických hodnôt v rôznych vekových obdobiach je udržiavaná v dôsledku rôznych posunov v systémoch ich regulácie. Napríklad stálosť krvného tlaku v mladom veku je udržiavaná v dôsledku vyššieho srdcového výdaja a nízkej celkovej periférnej vaskulárnej rezistencie a u starších a senilných osôb - v dôsledku vyššieho celkového periférneho odporu a poklesu srdcového výdaja. So starnutím organizmu sa udržiava stálosť najdôležitejších fyziologických funkcií v podmienkach klesajúcej spoľahlivosti a znižovania možného rozsahu fyziologických zmien homeostázy. Zachovanie relatívnej homeostázy s výraznými štrukturálnymi, metabolickými a funkčnými zmenami sa dosahuje tým, že súčasne dochádza nielen k zániku, narušeniu a degradácii, ale aj k rozvoju špecifických adaptačných mechanizmov. Vďaka tomu sa udržiava konštantná hladina cukru v krvi, pH krvi, osmotický tlak, potenciál bunkovej membrány a pod.
Zmeny v mechanizmoch neurohumorálnej regulácie, zvýšenie citlivosti tkanív na pôsobenie hormónov a mediátorov na pozadí oslabenia nervových vplyvov, sú nevyhnutné pre udržanie homeostázy počas procesu starnutia.
Starnutím organizmu sa výrazne mení práca srdca, pľúcna ventilácia, výmena plynov, funkcie obličiek, sekrécia tráviacich žliaz, funkcia žliaz s vnútorným vylučovaním, metabolizmus a iné. Tieto zmeny možno charakterizovať ako homeorézu – pravidelnú trajektóriu (dynamiku) zmien intenzity metabolizmu a fyziologických funkcií s vekom v priebehu času. Hodnota zdvihu zmeny súvisiace s vekom je veľmi dôležitý pre charakterizáciu procesu starnutia človeka, určenie jeho biologického veku.
V staršom a senilnom veku sa všeobecný potenciál adaptačných mechanizmov znižuje. Preto v starobe, pri zvýšenej záťaži, strese a iných situáciách sa zvyšuje pravdepodobnosť narušenia adaptačných mechanizmov a porúch homeostázy. Takéto zníženie spoľahlivosti mechanizmov homeostázy je jedným z najdôležitejších predpokladov pre vznik patologických porúch v starobe.
Nie ste kategoricky spokojní s vyhliadkou nenávratne zmiznúť z tohto sveta? Chceš žiť iný život? Začať odznova? Napraviť chyby tohto života? Splniť si nesplnené sny? Nasledujte tento odkaz:
HOMEOSTÁZA, homeostázy (homeostázy; grech, homoios podobné, rovnaké + stázový stav, imobilita), - relatívna dynamická stálosť vnútorného prostredia (krv, lymfa, tkanivový mok) a stabilita hlavného fiziolu, funkcie (krvný obeh, dýchanie, termoregulácia, metabolizmus, atď.) ľudské telo l zvieratá. Regulačné mechanizmy podporujúce fiziol. stav alebo vlastnosti buniek, orgánov a systémov celého organizmu na optimálnej úrovni sa nazývajú homeostatické.
Ako viete, živá bunka je mobilný, samoregulačný systém. Jeho vnútorná organizácia je podporovaná aktívnymi procesmi zameranými na obmedzenie, predchádzanie alebo elimináciu posunov spôsobených rôznymi vplyvmi z okolia a vnútorného prostredia. Schopnosť vrátiť sa do pôvodného stavu po odchýlke od určitej priemernej úrovne spôsobenej tým či oným „rušivým“ faktorom je hlavnou vlastnosťou bunky. Mnohobunkový organizmus predstavuje úplnú organizáciu, bunkové prvky a rez sú špecializované na vykonávanie rôznych funkcií. Interakcia v tele sa uskutočňuje komplexnými regulačnými, koordinačnými a korelačnými mechanizmami za účasti nervových, humorálnych, metabolických a iných faktorov. Mnohé jednotlivé mechanizmy, ktoré regulujú vnútrobunkové a medzibunkové vzťahy, majú v niektorých prípadoch vzájomne opačné (antagonistické) účinky, ktoré sa navzájom vyrovnávajú. To vedie k vytvoreniu pohyblivého fiziolu, zázemia (fiziolu, rovnováhy) v organizme a umožňuje živému systému udržiavať relatívnu dynamickú stálosť, napriek zmenám prostredia a posunom, ku ktorým dochádza počas života organizmu.
Termín „homeostáza“ navrhol v roku 1929 Amer. fyziológ W. Kennon, ktorý veril, že fiziol, procesy, ktoré udržujú stabilitu v tele, sú také zložité a rôznorodé, že je vhodné ich kombinovať pod všeobecným názvom G. Avšak už v roku 1878 K. Bernard napísal, že celý život procesy majú len jeden, cieľom je udržať stálosť životných podmienok v našom vnútornom prostredí. Podobné tvrdenia nachádzame v prácach mnohých bádateľov 19. a prvej polovice 20. storočia. [E. Pfluger, Sh. Richet, Frederic (L. A. Fredericq), I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, K. M. Bykov atď.]. Veľký význam pre štúdium problému G. mali práce L. S. Sterna (o, spolupracovník), venované úlohe bariérových funkcií (pozri), regulujúce zloženie a vlastnosti mikroprostredia orgánov a tkanív.
Samotná myšlienka G. nezodpovedá konceptu stabilnej (neoscilujúcej) rovnováhy v tele - princíp rovnováhy nie je použiteľný pre komplexný fiziol a biochemický. procesy v živých systémoch. Nesprávny je aj odpor G. k rytmickým výkyvom vo vnútornom prostredí (pozri Biologické rytmy). G. v širšom zmysle pokrýva problematiku cyklického a fázového toku reakcií, kompenzáciu (pozri Kompenzačné procesy), reguláciu a samoreguláciu fiziolu, funkcie (pozri Samoregulácia fyziologických funkcií), dynamiku vzájomnej závislosti nervové, humorálne a iné zložky regulačného procesu. Hranice G. môžu byť tuhé a plastické, líšia sa v závislosti od individuálneho veku, pohlavia, sociálnej, prof. a ďalšie podmienky.
Osobitný význam pre život tela má stálosť zloženia krvi – tekutý základ tela (fluidná matrica), podľa W. Cannona. Známa je stabilita jeho aktívnej reakcie (pH), osmotický tlak, pomer elektrolytov (sodík, vápnik, chlór, horčík, fosfor), obsah glukózy, počet vytvorených prvkov atď.. Napríklad pH krvi, ako napr. pravidlo, nepresahuje 7,35-7,47. Dokonca aj prudké poruchy acidobázického metabolizmu s patolom, akumulácia kyselín v tkanivovej tekutine, napríklad pri diabetickej acidóze, majú veľmi malý vplyv na aktívnu reakciu krvi (pozri Acidobázická rovnováha). Napriek tomu, že osmotický tlak krvi a tkanivového moku podlieha neustálym výkyvom v dôsledku neustáleho príjmu osmoticky aktívnych produktov intersticiálneho metabolizmu, zostáva na určitej úrovni a mení sa len v niektorých výrazných patol, stavoch (pozri Osmotický tlak) . Udržiavanie konštantného osmotického tlaku má prvoradý význam pre metabolizmus vody a udržiavanie iónovej rovnováhy v tele (pozri Metabolizmus voda-soľ). Najväčšia stálosť je koncentrácia sodných iónov vo vnútornom prostredí. Obsah ostatných elektrolytov tiež kolíše v úzkych medziach. Prítomnosť veľkého počtu osmoreceptorov (pozri) v tkanivách a orgánoch vrátane centrálnych nervových formácií (hypotalamus, hipokampus) a koordinovaný systém regulátorov metabolizmu vody a iónového zloženia umožňuje telu rýchlo eliminovať posuny v osmotických krvný tlak, ktorý sa vyskytuje napríklad, keď sa do tela dostane voda.
Napriek tomu, že krv predstavuje celkové vnútorné prostredie tela, bunky orgánov a tkanív s ňou neprichádzajú priamo do kontaktu. V mnohobunkových organizmoch má každý orgán svoje vnútorné prostredie (mikroprostredie) zodpovedajúce jeho štruktúrnym a funkčným vlastnostiam a normálny stav orgánov závisí od chemikálie. zloženie, fyzikálne a chemické, biol a iné vlastnosti tohto mikroprostredia. Jeho G. je dôsledkom funkčného stavu histohematických bariér (viď. Bariérové funkcie) a ich priepustnosti v smeroch krv -> tkanivový mok, tkanivový mok -> krv.
Zvlášť dôležitá je stálosť vnútorného prostredia pre činnosť c. n. S.: aj vedľajšia chem. a fiz.-chem. posuny, ktoré sa vyskytujú v mozgovomiechovom moku, gliách a pericelulárnych priestoroch, môžu spôsobiť prudké narušenie priebehu životných procesov v jednotlivých neurónoch alebo v ich súboroch (pozri Hematoencefalická bariéra). Zložitý homeostatický systém zahŕňajúci rôzne neurohumorálne, biochemické, hemodynamické a iné mechanizmy regulácie je systém udržiavania optimálnej úrovne arteriálneho tlaku (pozri). V tomto prípade je horná hranica hladiny krvného tlaku určená funkčnosťou baroreceptorov cievneho systému tela (pozri Angioceptory) a dolná hranica je určená potrebami tela na zásobovanie krvou.
Procesy termoregulácie patria k najdokonalejším homeostatickým mechanizmom v organizme vyšších živočíchov a človeka (pozri); u homoiotermných živočíchov kolísanie teploty vo vnútorných častiach tela pri najdramatickejších zmenách teploty prostredia nepresahuje desatiny stupňa.
Rôzni vedci na rôzne vysvetliť mechanizmy obshchebiol. G. So, W. Cannon pripisoval osobitnú dôležitosť c. n. S., L. A. Orbeli považovali adaptačno-trofickú funkciu sympatického nervového systému za jeden z hlavných faktorov G.. Organizačná úloha nervového aparátu (princíp nervizmu) je základom známych predstáv o podstate princípov gastronómie (I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, A. D. Speranskij a i.). Avšak ani dominantný princíp (A. A. Ukhtomsky), ani teória bariérových funkcií (L. S. Stern), ani všeobecný adaptačný syndróm (G. Selye), ani teória funkčných systémov (P. K. Anokhin), ani hypotalamická regulácia G (N. I. Grashchenkov) a mnohé ďalšie teórie úplne neriešia problém G.
V niektorých prípadoch sa pojem G. nie celkom legitímne používa na vysvetlenie izolovaného fiziolu, stavov, procesov a dokonca aj sociálnych javov. Takto sa v literatúre objavovali výrazy „imunologický“, „elektrolyt“, „systémový“, „molekulárny“, „fyzikálno-chemický“, „genetická homeostáza“ atď. Uskutočnili sa pokusy znížiť problém G. na princíp samoregulácie (pozri Biologický systém, autoregulácia v biologických systémoch). Príkladom riešenia G. problému z hľadiska kybernetiky je Ashbyho pokus (W. R. Ashby, 1948) navrhnúť samoregulačné zariadenie, ktoré simuluje schopnosť živých organizmov udržiavať hladinu určitých veličín vo fiziole, prijateľné limity ( pozri Homeostat). Niektorí autori považujú vnútorné prostredie tela za komplexný reťazový systém s mnohými „aktívnymi vstupmi“ (vnútornými orgánmi) a jednotlivými fiziolmi, ukazovateľmi (prietok krvi, krvný tlak, výmena plynov a pod.), pričom hodnota každého z nich je v dôsledku činnosti „vstupov“.
V praxi sa výskumníci a lekári stretávajú s otázkami hodnotenia adaptačných (adaptívnych) alebo kompenzačných schopností organizmu, ich regulácie, posilňovania a mobilizácie, predikcie reakcie organizmu na rušivé vplyvy. Niektoré stavy vegetatívnej nestability, spôsobené nedostatočnosťou, nadbytkom alebo nedostatočnosťou regulačných mechanizmov, sú považované za „choroby homeostázy“. S určitou konvenčnosťou môžu zahŕňať funkčné poruchy normálneho fungovania organizmu spojené s jeho starnutím, nútenú reštrukturalizáciu biologických rytmov, niektoré javy vegetatívnej dystónie, hyper- a hypokompenzačnú reaktivitu pri stresových a extrémnych vplyvoch (pozri Stres) atď. .
Na posúdenie stavu homeostatických mechanizmov vo fiziole, experimente a v kline, praxi sa používajú rôzne dávkované funkčné testy (chladové, termické, adrenalínové, inzulínové, mezatónové a pod.) so stanovením pomeru biologicky aktívnych látok (hormónov , mediátory, metabolity) v krvi a moči atď.
Biofyzikálne mechanizmy homeostázy
Z pohľadu chem. biofyzika homeostáza je stav, v ktorom sú všetky procesy zodpovedné za energetické premeny v tele v dynamickej rovnováhe. Tento stav má najväčšiu stabilitu a zodpovedá fiziolu, optimu. Podľa vyjadrení termodynamiky (pozri) organizmus a bunka môžu existovať a adaptovať sa na také podmienky prostredia, pri ktorých je v biol možné systémové vytvorenie stacionárneho prúdu fiz.-chemikálie. procesov, teda homeostázy. Hlavná úloha pri vzniku G. patrí predovšetkým bunkovým membránovým systémom, ktoré sú zodpovedné za bioenergetické procesy a regulujú rýchlosť príjmu a uvoľňovania látok bunkami (pozri. Biologické membrány).
Z týchto pozícií sú hlavnými príčinami poruchy neenzymatické reakcie, ktoré sú pre normálnu životnú aktivitu neobvyklé, vyskytujúce sa v membránach; vo väčšine prípadov ide o reťazové reakcie oxidácie zahŕňajúce voľné radikály, ktoré sa vyskytujú v bunkových fosfolipidoch. Tieto reakcie vedú k poškodeniu štruktúrnych prvkov buniek a narušeniu regulačnej funkcie (pozri Radikály, Reťazové reakcie). K faktorom vyvolávajúcim poruchu G. patria aj látky spôsobujúce tvorbu radikálov – ionizujúce žiarenie, infekčné toxíny, niektoré potraviny, nikotín, nedostatok vitamínov atď.
Jedným z hlavných faktorov stabilizujúcich homeostatický stav a funkcie membrán sú bioantioxidanty, ktoré inhibujú rozvoj reakcií oxidačných radikálov (pozri Antioxidanty).
Vekové znaky homeostázy u detí
Stálosť vnútorného prostredia organizmu a relatívna stabilita fiz.-chem. ukazovatele v detstve sú vybavené výraznou prevahou anabolických metabolických procesov nad katabolickými. Je nevyhnutnou podmienkou rastu (pozri) a odlišuje detský organizmus od organizmu dospelých, u ktorých je intenzita metabolických procesov v stave dynamickej rovnováhy. V tomto smere je neuroendokrinná regulácia G. tela dieťaťa intenzívnejšia ako u dospelých. Každé vekové obdobie je charakterizované špecifickými črtami G. mechanizmov a ich reguláciou. Preto sú ťažké poruchy G., často život ohrozujúce, oveľa častejšie u detí ako u dospelých. Tieto poruchy sú najčastejšie spojené s nezrelosťou homeostatických funkcií obličiek, s frustráciou funkcií. dráha alebo funkcia dýchania pľúc (pozri Dýchanie).
Rast dieťaťa, vyjadrený nárastom hmotnosti jeho buniek, je sprevádzaný zreteľnými zmenami v distribúcii tekutín v tele (pozri Metabolizmus voda-soľ). Absolútny nárast objemu extracelulárnej tekutiny zaostáva za rýchlosťou celkového prírastku hmotnosti, preto relatívny objem vnútorného prostredia vyjadrený v percentách telesnej hmotnosti s vekom klesá. Táto závislosť je obzvlášť výrazná v prvom roku po narodení. U starších detí sa rýchlosť zmeny relatívneho objemu extracelulárnej tekutiny znižuje. Systém na reguláciu stálosti objemu kvapaliny (regulácia objemu) poskytuje kompenzáciu odchýlok vo vodnej bilancii v pomerne úzkych medziach. Vysoký stupeň hydratácie tkanív u novorodencov a malých detí podmieňuje výrazne vyššiu potrebu vody ako u dospelých (na jednotku telesnej hmotnosti). Straty vody alebo jej obmedzenie rýchlo vedú k rozvoju dehydratácie v dôsledku extracelulárneho sektora, teda vnútorného prostredia. Zároveň obličky - hlavné výkonné orgány v systéme regulácie objemu - nezabezpečujú úsporu vody. Limitujúcim faktorom regulácie je nezrelosť tubulárneho systému obličiek. Najdôležitejšou črtou neuroendokrinnej kontroly G. u novorodencov a malých detí je relatívne vysoká sekrécia a renálna exkrécia aldosterónu (pozri), ktorá má priamy vplyv na stav hydratácie tkanív a funkciu renálnych tubulov.
Obmedzená je aj regulácia osmotického tlaku krvnej plazmy a extracelulárnej tekutiny u detí. Osmolarita vnútorného prostredia kolíše v širšom rozsahu (+ 50 mosm/l) ako u dospelých (+ 6 mosm/l). Je to spôsobené väčším povrchom tela na 1 kg hmotnosti a následne výraznejšou stratou vody pri dýchaní, ako aj nezrelosťou obličkových mechanizmov koncentrácie moču u detí. Poruchy G., prejavujúce sa hyperosmózou, sú časté najmä u detí novorodeneckého obdobia a prvých mesiacov života; vo vyššom veku hypoosmóza spojená s Ch. arr. s išiel. ochorenie alebo ochorenie obličiek. Menej prebádaná je iónová regulácia G., ktorá úzko súvisí s činnosťou obličiek a charakterom výživy.
Predtým sa verilo, že hlavným faktorom určujúcim hodnotu osmotického tlaku extracelulárnej tekutiny je koncentrácia sodíka, ale novšie štúdie ukázali, že neexistuje úzka korelácia medzi obsahom sodíka v krvnej plazme a hodnotou celkový osmotický tlak v patológii. Výnimkou je plazmatická hypertenzia. Preto vykonávanie homeostatickej terapie zavedením roztokov glukózy a soli vyžaduje sledovanie nielen obsahu sodíka v sére alebo krvnej plazme, ale aj zmien v celkovej osmolarite extracelulárnej tekutiny. Veľký význam pri udržiavaní celkového osmotického tlaku vo vnútornom prostredí má koncentrácia cukru a močoviny. Udržiavanie týchto osmoticky aktívnych látok a ich vplyv na výmenu vody a soli v mnohých patolových stavoch sa môže prudko zvýšiť. Preto pri akomkoľvek porušení G. je potrebné určiť koncentráciu cukru a močoviny. Vzhľadom na vyššie uvedené, u detí v ranom veku sa pri porušení režimu voda-soľ a proteín môže vyvinúť stav latentnej hyper- alebo hypoosmózy, hyperazotémia (E. Kerpel-Froniusz, 1964).
Dôležitým ukazovateľom charakterizujúcim G. u detí je koncentrácia vodíkových iónov v krvi a extracelulárnej tekutine. V prenatálnom a skorom postnatálnom období regulácia acidobázickej rovnováhy úzko súvisí so stupňom saturácie krvi kyslíkom, čo sa vysvetľuje relatívnou prevahou anaeróbnej glykolýzy v bioenergetických procesoch. Súčasne aj mierna hypoxia u plodu je sprevádzaná akumuláciou kyseliny mliečnej v jeho tkanivách. Okrem toho, nezrelosť acidogenetickej funkcie obličiek vytvára predpoklady pre rozvoj „fyziologickej“ acidózy (pozri). V súvislosti so znakmi G. majú novorodenci často poruchy, ktoré stoja na hranici medzi fyziologickým a patologickým.
Reštrukturalizácia neuroendokrinného systému v pubertálnom období je spojená aj so zmenami G. Funkcie výkonných orgánov (obličky, pľúca) však v tomto veku dosahujú maximálny stupeň zrelosti, takže ťažké syndrómy alebo ochorenia G. sú zriedkavé. , ale je to častejšie
o kompenzovaných posunoch metabolizmu, ktoré sa dajú zistiť len biochemickými, krvnými testami. V ambulancii na charakterizáciu G. u detí je potrebné vyšetriť nasledujúce ukazovatele: hematokrit, celkový osmotický tlak, sodík, draslík, cukor, hydrogénuhličitany a močovinu v krvi, ako aj pH krvi, pO 2 a pCO 2 .
Vlastnosti homeostázy v staršom a senilnom veku
Rovnaká úroveň homeostatických hodnôt v rôznych vekových obdobiach je udržiavaná v dôsledku rôznych posunov v systémoch ich regulácie. Napríklad stálosť hladiny krvného tlaku v mladom veku sa udržiava v dôsledku vyššieho srdcového výdaja a nízkej celkovej periférnej vaskulárnej rezistencie a u starších a senilných osôb - v dôsledku vyššieho celkového periférneho odporu a poklesu srdcového výdaja . Počas starnutia organizmu sa udržiava stálosť funkcií najdôležitejšieho fiziolu v podmienkach poklesu spoľahlivosti a zníženia možného rozsahu fiziolu, zmeny G. Zachovanie relatívneho G. s výraznými štrukturálnymi, metabolickými a funkčných zmien sa dosahuje tým, že súčasne dochádza nielen k zániku, narušeniu a degradácii, ale aj k rozvoju špecifických adaptačných mechanizmov. Tým sa udržiava stála hladina cukru v krvi, pH krvi, osmotický tlak, potenciál bunkovej membrány atď.
Zmeny v mechanizmoch neurohumorálnej regulácie (pozri), zvýšenie citlivosti tkanív na pôsobenie hormónov a mediátorov na pozadí oslabenia nervových vplyvov, sú nevyhnutné pre zachovanie G. počas starnutia organizmu.
Starnutím organizmu sa výrazne mení práca srdca, pľúcna ventilácia, výmena plynov, obličkové funkcie, sekrécia tráviacich žliaz, funkcia žliaz s vnútornou sekréciou, metabolizmus atď.. Tieto zmeny možno charakterizovať ako homeorézu - pravidelná dráha (dynamika) zmien intenzity metabolizmu a fiziol. funkcie s vekom v priebehu času. Hodnota priebehu zmien súvisiacich s vekom je veľmi dôležitá pre charakterizáciu procesu starnutia človeka, určenie jeho biol, veku.
V staršom a senilnom veku sa všeobecný potenciál adaptačných mechanizmov znižuje. Preto v starobe, pri zvýšenej záťaži, strese a iných situáciách sa zvyšuje pravdepodobnosť narušenia adaptačných mechanizmov a narušenia G.. Takýto pokles spoľahlivosti G. mechanizmov je jedným z najdôležitejších predpokladov pre vznik patol, porúch v starobe.
Bibliografia: Adolf E. Vývoj fyziologických regulácií, prekl. z angličtiny, M., 1971, bibliografia; Anokhin P. K. Eseje o fyziológii funkčných systémov, M., 1975, bibliogr.; V e l t a-shch e v Yu. E., Samsygina G, A. a Ermakova I. A. K charakteristike osmoregulačnej funkcie obličiek u detí novorodeneckého obdobia, Pediatria, č. 5, s. 46, 1975; Gellhorn E. Regulačné funkcie autonómneho nervového systému, trans. z angličtiny, M., 1948, bibliografia; GlensdorfP. a Prigogine. Termodynamická teória štruktúry, stability a fluktuácií, prekl. z angličtiny, M., 1973, bibliografia; Homeostáza, ed. P. D. Gorizontova, Moskva, 1976; Respiračná funkcia krvi plodu v pôrodníckej ambulancii, ed. L. S. Persianinova a kol., M., 1971; Kassil G. N. Problém homeostázy vo fyziológii a klinike, Vestn. Akadémia lekárskych vied ZSSR, č. 7, s. 64, 1966, bibliogr.; Rozanová V. D. Essays on experimental age-related pharmacology, L., 1968, bibliogr.; F r o l lk a s VV Regulácia, úprava a starnutie, JI., 1970, bibliogr.; Stern L. S. Priame živné médium orgánov a tkanív, M., 1960; CannonW. B. Organizácia pre fyziologickú homeostázu, Physiol. Rev., v. 9, str. 399, 1929; Homeostatické regulátory, vyd. od G, E. W. Wolstenholme a. J. Knight, L., 1969; Langley L. L. Homeostasis, Stroudsburg, 1973.
G. H. Kassil; Yu. E. Veltishchev (ped.), B. N. Tarusov (biofyz.), V. V. Frolkis (nem.).