Хомеостазата и нейните прояви на различни нива на организация на биосистемите. Възрастови особености на хомеостазата. Концепция за хомеостаза. Проява на хомеостаза на различни нива на организация на биологичните системи. Структурна хомеостаза, механизми за нейното поддържане
Хомеостазата е всеки саморегулиращ се процес, чрез който биологичните системи се стремят да поддържат вътрешна стабилност, адаптирайки се към оптимални условия за оцеляване. Ако хомеостазата е успешна, тогава животът продължава; в противен случай ще настъпи бедствие или смърт. Постигнатата стабилност всъщност е динамично равновесие, при което настъпва непрекъсната промяна, но преобладават относително хомогенни условия.
Характеристики и роля на хомеостазата
Всяка система в динамично равновесие иска да постигне стабилно състояние, баланс, който се съпротивлява на външни промени. При нарушаване на такава система вградените регулатори реагират на отклоненията, за да установят нов баланс. Този процес е един от контролите за обратна връзка. Примери за хомеостатична регулация са всички процеси на интеграция и координация на функции, медиирани от електрически вериги и нервни или хормонални системи.
Друг пример за хомеостатично регулиране в механична система е действието на регулатор на стайна температура или термостат. Сърцето на термостата е биметална лента, която реагира на температурни промени чрез завършване или прекъсване на електрическа верига. Когато стаята се охлади, веригата приключва и отоплението се включва и температурата се повишава. При зададеното ниво веригата се прекъсва, фурната спира и температурата пада.
Въпреки това, биологичните системи с голяма сложност имат регулатори, които са трудни за сравнение с механичните устройства.
Както беше отбелязано по-рано, терминът хомеостаза се отнася до поддържането на вътрешната среда на тялото в тесни и строго контролирани граници. Основните функции, важни за поддържане на хомеостазата, са течния и електролитен баланс, киселинната регулация, терморегулацията и метаболитния контрол.
Контролирането на телесната температура при хората се счита за отличен пример за хомеостаза в биологичната система. Нормалната температура на човешкото тяло е около 37 ° C, но различни фактори могат да повлияят на тази цифра, включително хормони, скорост на метаболизма и заболявания, които водят до прекомерно високи или ниски температури. Регулирането на телесната температура се контролира от област на мозъка, наречена хипоталамус.
Обратната връзка за телесната температура се пренася през кръвния поток към мозъка и води до компенсаторни корекции в скоростта на дишане, нивата на захарта и скоростта на метаболизма. Загубата на топлина при хората се осигурява от намалена активност, изпотяване и механизми за пренос на топлина, които позволяват на повече кръв да циркулира близо до повърхността на кожата.
Намаляването на топлинните загуби идва от изолацията, намалената циркулация на кожата и културните промени, като например използването на дрехи, подслон и източници на топлина от трети страни. Диапазонът между високи и ниски нива на телесна температура представлява хомеостатично плато – „нормален” диапазон, който поддържа живота. Когато човек се приближи до някоя от двете крайности, коригиращите действия (чрез отрицателна обратна връзка) връщат системата в нормалния й диапазон.
Концепцията за хомеостаза се прилага и за условията на околната среда. Първо предложена от американския еколог Робърт Макартър през 1955 г., идеята, че хомеостазата в е продукт на комбинация от биоразнообразие и големия брой екологични взаимодействия, които възникват между видовете.
Това предположение се счита за концепция, която може да помогне да се обясни устойчивостта на една екологична система, тоест нейното опазване като специфичен тип екосистема във времето. Оттогава концепцията се е променила донякъде и включва нежив компонент на екосистемата. Този термин е използван от много еколози, за да опишат реципрочността, която възниква между живите и неживите части на екосистемата, за да се поддържа статуквото.
Хипотезата на Гея е модел на Земята, предложен от английския учен Джеймс Лавлок, който разглежда различни живи и неживи съставки като компоненти на по-голяма система или един организъм, което предполага, че колективните усилия на отделните организми допринасят за хомеостазата на планетарната ниво.
Клетъчна хомеостаза
За да поддържате жизнеността и да функционирате правилно, зависи от средата на тялото. Хомеостазата поддържа под контрол околната среда на тялото и поддържа благоприятни условия за клетъчни процеси. Без правилните телесни условия някои процеси (като осмоза) и протеини (като ензими) няма да функционират правилно.
Защо хомеостазата е важна за клетките?Живите клетки зависят от движението на химикалите около тях. Химикали като кислород, въглероден диоксид и разтворена храна трябва да се транспортират в и извън клетките. Това се осъществява чрез процеси на дифузия и осмоза, в зависимост от баланса на водата и солта в организма, които се поддържат от хомеостазата.
Клетките зависят от ензими за ускоряване на много от химичните реакции, които поддържат клетките живи и функционални. Тези ензими работят най-добре при определени температури и следователно хомеостазата отново е жизненоважна за клетките, тъй като поддържа постоянна телесна температура.
Примери и механизми на хомеостаза
Ето някои основни примери за хомеостаза в човешкото тяло, както и механизмите, които ги поддържат:
Телесна температура
Най-честият пример за хомеостаза при хората е регулирането на телесната температура. Нормалната телесна температура, както писахме по-горе, е 37 ° C. Температурите над или под нормалните стойности могат да причинят сериозни усложнения.
Мускулна недостатъчност настъпва при температура от 28 ° C. При 33 ° C настъпва загуба на съзнание. При 42 ° C централната нервна система започва да се влошава. Смъртта настъпва при 44 ° C. Тялото контролира температурата, като генерира или отделя излишна топлина.
Концентрация на глюкоза
Концентрацията на глюкоза се отнася до количеството глюкоза (кръвна захар), присъстваща в кръвния поток. Тялото използва глюкозата като източник на енергия, но твърде много или твърде малко глюкоза може да причини сериозни усложнения. Няколко хормона регулират концентрацията на глюкоза в кръвта. Инсулинът намалява концентрацията на глюкоза, докато кортизолът, глюкагонът и катехоламините се повишават.
Нива на калций
Костите и зъбите съдържат приблизително 99% от калция в тялото, докато останалият 1% циркулира в кръвта. Твърде много или твърде малко калций в кръвта има отрицателни последици. Ако нивото на калций в кръвта се понижи твърде много, паращитовидните жлези активират своите чувствителни към калций рецептори и отделят паратироиден хормон.
PTH сигнализира на костите да отделят калций, за да увеличат концентрацията му в кръвния поток. Ако нивото на калций се повиши твърде много, щитовидната жлеза освобождава калцитонин и фиксира излишния калций в костите, като по този начин намалява количеството калций в кръвта.
Обем на течността
Тялото трябва да поддържа постоянна вътрешна среда, което означава, че трябва да регулира загубата или попълването на течности. Хормоните помагат за регулирането на този баланс, като предизвикват отделяне или задържане на течности. Ако в тялото липсва течност, антидиуретичният хормон сигнализира на бъбреците да задържат течности и намалява отделянето на урина. Ако тялото съдържа твърде много течности, това потиска алдостерона и сигнализира за повече производство на урина.
Ако откриете грешка, моля, изберете част от текст и натиснете Ctrl + Enter.
Хомеостазата в класическия смисъл на думата е физиологична концепция, която обозначава стабилността на състава на вътрешната среда, постоянството на компонентите на нейния състав, както и баланса на биофизиологичните функции на всеки жив организъм.
Основата на такава биологична функция като хомеостазата е способността на живите организми и биологичните системи да се противопоставят на промените в околната среда; в този случай организмите използват автономни защитни механизми.
За първи път този термин е използван от учения-физиолог американецът У. Кенън в началото на ХХ век.
Всеки биологичен обект има универсални параметри на хомеостаза.
Хомеостаза на системата и организма
Научната основа за такова явление като хомеостаза е формирана от французина К. Бернар – това е теория за постоянния състав на вътрешната среда в организмите на живите същества. Тази научна теория е формулирана през осемдесетте години на осемнадесети век и е широко разработена.
И така, хомеостазата е резултат от сложен механизъм на взаимодействие в областта на регулацията и координацията, който се случва както в тялото като цяло, така и в неговите органи, клетки и дори на ниво молекули.
Концепцията за хомеостаза получи тласък за допълнително развитие в резултат на използването на методите на кибернетика при изследване на сложни биологични системи, като биоценоза или популация).
Функции на хомеостазата
Изучаването на обекти с функция за обратна връзка е помогнало на учените да научат за многобройните механизми, отговорни за тяхната стабилност.
Дори в условия на сериозни промени механизмите на адаптация (адаптация) не позволяват рязко да се променят химичните и физиологичните свойства на тялото. Това не означава, че те остават абсолютно стабилни, но сериозни отклонения обикновено не се случват.
Механизми на хомеостаза
Механизмът на хомеостазата е най-добре развит в организмите при висши животни. В организмите на птиците и бозайниците (включително хората) хомеостазната функция позволява поддържане на стабилността на количеството водородни йони, регулира постоянството на химичния състав на кръвта и поддържа налягането в кръвоносната система и телесната температура приблизително същото ниво.
Има няколко начина, по които хомеостазата засяга органните системи и тялото като цяло. Това може да бъде ефект с помощта на хормони, нервната система, отделителната или невро-хуморалната системи на тялото.
Човешка хомеостаза
Например, стабилността на налягането в артериите се поддържа от регулаторен механизъм, който работи по начина на верижни реакции, в които влизат кръвните органи.
Това се случва, защото рецепторите на съдовете усещат промяна в силата на натиск и предават сигнал за това към човешкия мозък, който изпраща импулси за реакция към съдовите центрове. Последица от това е засилването или отслабването на тонуса на кръвоносната система (сърцето и кръвоносните съдове).
В допълнение, органите на невро-хуморалната регулация влизат в действие. В резултат на тази реакция налягането се връща към нормалното.
Екосистемна хомеостаза
Пример за хомеостаза в растителното царство е поддържането на постоянна влага в листата чрез отваряне и затваряне на устицата.
Хомеостазата е характерна и за общности от живи организми с всякаква степен на сложност; Например фактът, че в рамките на биоценозата се поддържа относително стабилен състав от видове и индивиди, е пряко следствие от действието на хомеостазата.
Популационна хомеостаза
Този тип хомеостаза, като популация (другото й име е генетична) играе ролята на регулатор на целостта и стабилността на генотипния състав на популацията в променлива среда.
Действа чрез запазване на хетерозиготността, както и чрез контролиране на ритъма и посоката на мутационни промени.
Този тип хомеостаза дава възможност на населението да поддържа оптимален генетичен състав, което позволява на общността от живи организми да поддържа максимална жизнеспособност.
Ролята на хомеостазата в обществото и екологията
Необходимостта от управление на сложни системи от социален, икономически и културен характер доведе до разширяването на термина хомеостаза и неговото приложение не само към биологични, но и към социални обекти.
Пример за работата на хомеостатичните социални механизми е следната ситуация: ако в едно общество има липса на знания или умения или професионален дефицит, то чрез механизъм за обратна връзка този факт принуждава общността да се развива и усъвършенства.
И в случай на прекомерен брой професионалисти, които всъщност не са търсени от обществото, ще възникнат отрицателни отзиви и представителите на ненужни професии ще намалеят.
Напоследък концепцията за хомеостаза намира широко приложение в екологията, поради необходимостта от изследване на състоянието на сложните екологични системи и биосферата като цяло.
В кибернетиката терминът хомеостаза се използва за обозначаване на всеки механизъм, който има способността да се саморегулира автоматично.
Връзки по темата за хомеостазата
Хомеостаза в УикипедияБиологична система с всякаква сложност, от субклетъчни структури на функционални системи и целия организъм, се характеризира със способност за самоорганизация и саморегулация. Способността за самоорганизация се проявява чрез разнообразие от клетки и органи при наличието на общ принцип на елементарна структура (мембрани, органели и др.). Саморегулирането се осигурява от механизми, присъщи на самата същност на живите същества.
Човешкото тяло се състои от органи, които най-често се комбинират с други, за да изпълняват своите функции, като по този начин образуват функционални системи. За това структури от всякакво ниво на сложност, от молекули до целия организъм, се нуждаят от регулаторни системи. Тези системи осигуряват взаимодействието на различни структури, които вече са в състояние на физиологичен покой. Те са особено важни в активно състояние, когато организмът взаимодейства с променлива външна среда, тъй като всякакви промени изискват адекватна реакция от организма. В този случай една от предпоставките за самоорганизация и саморегулация е запазването на постоянните условия на вътрешната среда, присъщи на тялото, което се обозначава с понятието хомеостаза.
Ритъмът на физиологичните функции. Физиологичните процеси на живота, дори в условия на пълен физиологичен покой, протичат с различна активност. Укрепването или отслабването им става под въздействието на сложно взаимодействие на екзогенни и ендогенни фактори, което се нарича "биологични ритми". Освен това честотата на флуктуациите на различните функции варира в изключително широк диапазон, вариращ от период до 0,5 часа до много дни и дори дългосрочен.
Хомеостаза
Ефективното функциониране на биологичните процеси изисква определени условия, повечето от които трябва да са постоянни. И колкото по-стабилни са те, толкова по-надеждно функционира биологичната система. Тези състояния, на първо място, трябва да бъдат отнесени към тези, които допринасят за поддържането на нормалното ниво на метаболизма. Това изисква доставянето на първоначалните метаболитни съставки и кислород, както и отстраняването на крайните метаболити. Ефективността на метаболитните процеси се осигурява от определена интензивност на вътреклетъчните процеси, дължащи се предимно на активността на ензимите. В същото време ензимната активност зависи и от такива привидно външни фактори, като например температурата.
Стабилността на повечето състояния е необходима на всяко структурно и функционално ниво, като се започне от една биохимична реакция, клетки и завършва със сложни функционални системи на тялото. В реалния живот тези условия често могат да бъдат нарушени. Появата на промени се отразява в състоянието на биологичните обекти, протичането на метаболитните процеси в тях. Освен това, колкото по-сложна е една биологична система, толкова по-големи отклонения от стандартните условия издържа без значително нарушаване на живота. Това се дължи на наличието в тялото на подходящи механизми, насочени към премахване на възникналите промени. Така, например, активността на ензимните процеси в клетката с понижаване на температурата за всеки 10 ° C намалява 2-3 пъти. В същото време топлокръвните животни, поради наличието на механизми за терморегулация, поддържат вътрешната температура постоянна в доста широк диапазон от външни промени. В резултат на това стабилността на това състояние се поддържа, за да протичат ензимните реакции на постоянно ниво. И например, човек, който също има интелигентност, имайки дрехи и жилище, може да съществува дълго време при външна температура, значително под 0 ° C.
В процеса на еволюция се образуват адаптивни реакции, насочени към поддържане на постоянни условия на външната среда на организма. Те съществуват както на ниво отделни биологични процеси, така и на целия организъм. Всяко от тези условия се характеризира със съответните параметри. Следователно системите за регулиране на постоянството на условията контролират постоянството на тези параметри. И ако тези параметри се отклоняват от нормата по някаква причина, регулаторните механизми гарантират връщането им към първоначалното ниво.
Универсалното свойство на живо същество да поддържа активно стабилността на функциите на тялото, въпреки външните въздействия, които могат да нарушат ИТС, се нарича хомеостаза.
Състоянието на биологичната система на всяко структурно и функционално ниво зависи от комплекс от влияния. Този комплекс се състои от взаимодействието на множество фактори, както външни за него, така и тези, които са вътре или се формират в резултат на протичащите в него процеси. Нивото на излагане на външни фактори се определя от съответното състояние на околната среда: температура, влажност, осветеност, налягане, газов състав, магнитни полета и други подобни. Въпреки това, степента на влияние на не всички външни и вътрешни фактори може и трябва да се поддържа от организма на постоянно ниво. Еволюцията е подбрала тези от тях, които са по-необходими за запазване на жизнената дейност, или тези, за поддържането на които са намерени подходящи механизми.
Константи на параметрите на хомеостазата Те нямат ясна консистенция. Възможни са и отклоненията им от средното ниво в една или друга посока в своеобразен „коридор”. Всеки параметър има свои собствени граници на максимално възможните отклонения. Те се различават и по времето, през което тялото може да издържи нарушение на определен параметър на хомеостазата без сериозни последици. В същото време отклонението на параметъра извън границите на самия "коридор" може да доведе до смъртта на съответната структура, било то клетка или дори организъм като цяло. И така, нормалното pH на кръвта е около 7,4. Но може да варира между 6,8-7,8. Човешкото тяло може да издържи екстремната степен на отклонения на този параметър без вредни последици само за няколко минути. Друг хомеостатичен параметър - телесната температура - при някои инфекциозни заболявания може да се повиши до 40°C и повече и да остане на това ниво в продължение на много часове и дори дни. По този начин някои константи на организма са доста стабилни - - твърди константи,други имат по-широк диапазон от колебания - пластмасови константи.
Промяната в хомеостазата може да възникне под въздействието на всякакви външни фактори и да има ендогенен произход: интензифицирането на метаболитните процеси има тенденция да промени параметрите на хомеостазата. В същото време активирането на регулаторните системи лесно гарантира връщането им на стабилно ниво. Но ако в покой при здрав човек тези процеси са балансирани и механизмите за възстановяване функционират с резерв от мощност, то в случай на рязка промяна в условията на съществуване, в случай на заболявания, те се включват с максимална активност . Подобряването на системите за регулиране на хомеостазата е отразено в еволюционното развитие. Така липсата на система за поддържане на постоянна телесна температура при хладнокръвните животни, обуславяйки зависимостта на жизнените процеси от променливата външна температура, рязко ограничи тяхното еволюционно развитие. Въпреки това, наличието на такава система в топлокръвните животни осигури тяхното разпръскване по цялата планета и направи такива организми наистина свободни същества с висока еволюционна сила.
От своя страна всеки човек има индивидуални функционални възможности на самите системи за регулиране на хомеостазата. Това до голяма степен определя тежестта на реакцията на тялото към всяко въздействие и в крайна сметка влияе върху продължителността на живота.
Клетъчна хомеостаза ... Един от особените параметри на хомеостазата е "генетичната чистота" на клетъчните популации на организма. Нормалната клетъчна пролиферация се "наблюдава" от имунната система на тялото. В случай на нарушаване или нарушаване на разчитането на генетичната информация се появяват клетки, които са чужди на дадения организъм. Посочената система ги унищожава. Може да се каже, че подобен механизъм се бори и срещу навлизането на чужди клетки (бактерии, червеи) или техни продукти в тялото. А също така се осигурява от имунната система (вижте раздел C – „Физиологични характеристики на левкоцитите“).
Механизми на хомеостазата и тяхната регулация
Системите, които контролират параметрите на хомеостазата, се състоят от механизми с различна структурна сложност: както с относително прости структурирани елементи, така и с доста сложни неврохормонални комплекси. Метаболитите се считат за един от най-простите механизми, някои от които могат да повлияят локално върху активността на ензимните процеси, върху различни структурни компоненти на клетките и тъканите. По-сложните механизми (невроендокринни), които осъществяват междуорганично взаимодействие, се свързват, когато простите вече не са достатъчни, за да върнат параметъра на необходимото ниво.
В клетката протичат локални процеси на авторегулация с отрицателна обратна връзка. Така например, по време на интензивна мускулна работа в скелетните мускули чрез относителен дефицит от 02, се натрупват недеоксидирани неп и метаболитни продукти. Те изместват pH на саркоплазмите в киселинната страна, което може да доведе до смъртта на отделни структури, цялата клетка или дори организма. С намаляване на рН конформационните свойства на цитоплазмените протеини и мембранните комплекси се променят. Последното се причинява от промяна в радиуса на порите, увеличаване на пропускливостта на мембраните (преградите) на всички субклетъчни структури и нарушение на йонните градиенти.
Ролята на телесните течности в хомеостазата.Централната връзка в поддържането на хомеостазата се счита за телесните течности. За повечето органи това е кръвта и лимфата, а за мозъка кръвта и цереброспиналната течност (ликвор). Кръвта играе особено важна роля. В допълнение, за клетката течната среда е нейната цитоплазма и микрокристална течност.
Функции на течните средиПоддържането на хомеостазата е доста разнообразно. Първо, течните среди осигуряват метаболитни процеси с тъканите. Те не само внасят в клетките необходимите за жизнената дейност вещества, но и транспортират от тях метаболити, които иначе могат да се натрупват в клетките във висока концентрация.
Второ, течните среди имат свои собствени механизми, необходими за поддържане на определени параметри на хомеостазата. Например, буферните системи омекотяват изместването в киселинно-алкалното състояние, когато киселини или основи навлизат в кръвта.
трето, течните среди участват в организирането на система за контрол на хомеостазата. Тук също има няколко механизма. И така, поради транспортирането на метаболити, далечни органи и системи (бъбреци, бели дробове и др.) са свързани с процеса на поддържане на хомеостазата. Освен това съдържащите се в кръвта метаболити, действащи върху структурите и рецепторите на други органи и системи, могат да предизвикат сложни рефлекторни реакции, хормонални механизми. Например, терморецепторите реагират на "гореща" или "студена" кръв и съответно променят дейността на органите, участващи в производството и предаването на топлина.
Рецепторите се намират и в стените на самите кръвоносни съдове. Те участват в регулирането на химичния състав на кръвта, нейния обем, налягане. С дразнене на съдовите рецептори започват рефлекси, чиято ефективна връзка са органите и системите на тялото. Голямото значение на кръвта за поддържане на хомеостазата се превърна в основа за формирането на специална система за хомеостаза на много параметри на самата кръв, нейния обем. За запазването им съществуват сложни механизми, които са включени в единна система за регулиране на хомеостазата на организма.
Горното може да бъде ясно илюстрирано с примера за интензивна мускулна активност. По време на неговото изпълнение метаболитните продукти се освобождават от мускулите в кръвния поток под формата на млечна, пировиноградна, ацетооцетна и други киселини. Киселинните метаболити първо се неутрализират от алкални кръвни резерви. Освен това те активират кръвообращението и дишането чрез рефлекторни механизми. Свързването на тези системи на тялото, от една страна, подобрява снабдяването с 02 на мускулите и следователно намалява образуването на недостатъчно окислени продукти; от друга страна, помага за увеличаване на отделянето на CO2 през белите дробове, много метаболити през бъбреците, потните жлези.
2. Учебни цели:
Познайте същността на хомеостазата, физиологичните механизми за поддържане на хомеостазата, основите на регулирането на хомеостазата.
Проучете основните видове хомеостаза. Познайте свързаните с възрастта характеристики на хомеостазата
3. Въпроси за самоподготовка за овладяване на тази тема:
1) Определение за хомеостаза
2) Видове хомеостаза.
3) Генетична хомеостаза
4) Структурна хомеостаза
5) Хомеостаза на вътрешната среда на тялото
6) Имунологична хомеостаза
7) Механизми за регулиране на хомеостазата: неврохуморални и ендокринни.
8) Хормонална регулация на хомеостазата.
9) Органи, участващи в регулирането на хомеостазата
10) Общ принцип на хомеостатичните реакции
11) Видова специфика на хомеостазата.
12) Възрастови особености на хомеостазата
13) Патологични процеси, придружени от нарушена хомеостаза.
14) Корекцията на хомеостазата на организма е основната задача на лекаря.
__________________________________________________________________
4. Вид на урока:извънкласни
5. Продължителност на урока- 3 часа.
6. Оборудване.Електронна презентация "Лекции по биология", таблици, манекени
Хомеостаза(гр. homoios - равен, stasis - състояние) - свойството на организма да поддържа постоянството на вътрешната среда и основните характеристики на присъщата му организация, въпреки променливостта на параметрите на външната среда и действието на вътрешните смущения фактори.
Хомеостазата на всеки индивид е специфична и се определя от неговия генотип.
Тялото е отворена, динамична система. Потокът от вещества и енергия, наблюдавани в тялото, определя самообновяването и самовъзпроизвеждането на всички нива от молекулярно до органично и популационно.
В процеса на обмяната на веществата с храна, вода, при газообмен в тялото от околната среда влизат различни химични съединения, които след трансформации стават подобни на химичния състав на тялото и влизат в неговите морфологични структури. След определен период усвоените вещества се разрушават, освобождавайки енергия, а разрушената молекула се заменя с нова, без да се нарушава целостта на структурните компоненти на тялото.
Организмите се намират в постоянно променяща се среда, въпреки това основните физиологични показатели продължават да се изпълняват в определени параметри и тялото поддържа стабилно здравословно състояние за дълго време, благодарение на процесите на саморегулация.
По този начин понятието хомеостаза не е свързано със стабилността на процесите. В отговор на действието на вътрешни и външни фактори настъпва известна промяна във физиологичните параметри, а включването на регулаторни системи осигурява поддържане на относително постоянство на вътрешната среда. Регулаторните хомеостатични механизми функционират на клетъчно, органно, органично и надорганично ниво.
В еволюционен план хомеостазата е наследствено фиксирано приспособяване на организма към нормалните условия на околната среда.
Има следните основни видове хомеостаза:
1) генетично
2) структурни
3) хомеостаза на течната част на вътрешната среда (кръв, лимфа, интерстициална течност)
4) имунологични.
Генетична хомеостаза- запазване на генетична стабилност поради здравината на физикохимичните връзки на ДНК и способността й да се възстановява след увреждане (репарация на ДНК). Самовъзпроизвеждането е основно свойство на живите същества, то се основава на процеса на репликация на ДНК. Самият механизъм на този процес, при който се изгражда нова ДНК верига, стриктно комплементарна около всяка от съставните молекули на двете стари вериги, е оптимален за точен трансфер на информация. Точността на този процес е висока, но все още могат да възникнат грешки при дублиране. Нарушаване на структурата на ДНК молекулите може да настъпи и в нейните първични вериги, извън връзка с редупликация под въздействието на мутагенни фактори. В повечето случаи геномът на клетката се възстановява, увреждането се коригира, благодарение на ремонта. Когато механизмите за възстановяване са повредени, генетичната хомеостаза се нарушава както на клетъчно, така и на ниво организм.
Важен механизъм за поддържане на генетичната хомеостаза е диплоидното състояние на соматичните клетки в еукариотите. Диплоидните клетки са по-стабилни във функционирането, т.к наличието на две генетични програми в тях повишава надеждността на генотипа. Стабилизирането на сложна генотипна система се осигурява от феномена на полимерия и други видове генно взаимодействие. Регулаторните гени, които контролират активността на опероните, играят важна роля в процеса на хомеостаза.
Структурна хомеостаза- Това е постоянството на морфологичната организация на всички нива на биологичните системи. Препоръчително е да се изолира хомеостазата на клетка, тъкан, орган и телесни системи. Хомеостазата на подлежащите структури осигурява морфологичното постоянство на висшите структури и е в основата на тяхната жизнена дейност.
Клетката, като сложна биологична система, е присъща на саморегулацията. Установяването на хомеостазата на клетъчната среда се осигурява от мембранни системи, които са свързани с биоенергийни процеси и регулиране на транспорта на веществата в и извън клетката. В клетката непрекъснато протичат процесите на промяна и възстановяване на органелите, самите клетки се разрушават и възстановяват. Възстановяването на вътреклетъчните структури, клетки, тъкани, органи в хода на жизнената дейност на тялото се осъществява поради физиологична регенерация. Възстановяване на структури след увреждане - репаративна регенерация.
Хомеостаза на течната част на вътрешната среда- постоянството на състава на кръвта, лимфата, тъканната течност, осмотичното налягане, общата концентрация на електролити и концентрацията на отделните йони, съдържанието на хранителни вещества в кръвта и др. Тези показатели, дори при значителни промени в условията на околната среда, се поддържат на определено ниво, благодарение на сложни механизми.
Например, един от най-важните физични и химични параметри на вътрешната среда на тялото е киселинно-алкалният баланс. Съотношението на водородните и хидроксилните йони във вътрешната среда зависи от съдържанието в телесните течности (кръв, лимфа, тъканна течност) на киселини – донори на протони и буферни основи – акцептори на протони. Обикновено активната реакция на средата се оценява от Н + йона. Стойността на pH (концентрацията на водородни йони в кръвта) е един от стабилните физиологични показатели и се колебае при хората в тесни граници – от 7,32 до 7,45. От съотношението на водородните и хидроксилните йони до голяма степен зависят активността на редица ензими, пропускливостта на мембраната, процесите на протеинов синтез и др.
Тялото има различни механизми, които поддържат киселинно-алкалния баланс. Първо, това са буферните системи на кръвта и тъканите (карбонатни, фосфатни буфери, тъканни протеини). Хемоглобинът също има буферни свойства; той свързва въглеродния диоксид и предотвратява натрупването му в кръвта. Дейността на бъбреците също допринася за поддържането на нормалната концентрация на водородни йони, тъй като значително количество метаболити, които имат кисела реакция, се екскретират с урината. Ако изброените механизми се окажат недостатъчни, концентрацията на въглероден диоксид в кръвта се увеличава и настъпва известно изместване на pH към киселинната страна. В този случай дихателният център се възбужда, белодробната вентилация се засилва, което води до намаляване на съдържанието на въглероден диоксид и нормализиране на концентрацията на водородни йони.
Чувствителността на тъканите към промените във вътрешната среда е различна. Така че изместването на pH с 0,1 в една или друга посока от нормата води до значителни нарушения в дейността на сърцето, а отклонението от 0,3 е животозастрашаващо. Нервната система е особено чувствителна към намаляване на съдържанието на кислород. За бозайниците колебанията в концентрацията на калциеви йони над 30% са опасни и др.
Имунологична хомеостаза- поддържане на постоянството на вътрешната среда на тялото чрез запазване на антигенната индивидуалност на индивида. Имунитетът се разбира като начин за защита на организма от живи тела и вещества, които носят признаци на генетично чужда информация (Петров, 1968).
Извънземната генетична информация се носи от бактерии, вируси, протозои, хелминти, протеини, клетки, включително променени клетки на самия организъм. Всички тези фактори са антигени. Антигените са вещества, които, когато се въвеждат в тялото, са способни да предизвикат образуването на антитела или друга форма на имунен отговор. Антигените са много разнообразни, по-често те са протеини, но има и големи молекули на липополизахариди, нуклеинови киселини. Неорганичните съединения (соли, киселини), простите органични съединения (въглехидрати, аминокиселини) не могат да бъдат антигени, т.к. нямат специфичност. Австралийският учен Ф. Бърнет (1961) формулира позицията, че основното значение на имунната система е да разпознава „нашите“ и „другите“, т.е. в поддържане на постоянството на вътрешната среда – хомеостаза.
Имунната система има централна (червен костен мозък, тимусна жлеза - тимус) и периферна (далак, лимфни възли) връзка. Защитната реакция се осъществява от лимфоцити, образувани в тези органи. Лимфоцитите тип В, когато се срещат с чужди антигени, се диференцират в плазмени клетки, които отделят в кръвта специфични протеини - имуноглобулини (антитела). Тези антитела, когато се комбинират с антигена, ги правят безвредни. Тази реакция се нарича хуморален имунитет.
Лимфоцитите тип Т осигуряват клетъчен имунитет чрез унищожаване на чужди клетки, като отхвърляне на трансплантация и мутирали клетки на собственото си тяло. Според изчисленията, дадени от F. Bernett (1971), около 10 - 6 спонтанни мутации се натрупват при всяка генетична промяна на делящите се човешки клетки за един ден, т.е. на клетъчно и молекулярно ниво непрекъснато протичат процеси, които нарушават хомеостазата. Т-лимфоцитите разпознават и унищожават мутантни клетки на собственото си тяло, като по този начин осигуряват функцията за имунен надзор.
Имунната система контролира генетичното постоянство на организма. Тази система, състояща се от анатомично разделени органи, представлява функционално единство. Свойството на имунната защита е достигнало най-високо развитие при птиците и бозайниците.
Регулиране на хомеостазатаизвършва се от следните органи и системи (фиг. 91):
1) централната нервна система;
2) невроендокринната система, която включва хипоталамуса, хипофизата, периферните ендокринни жлези;
3) дифузна ендокринна система (DES), представена от ендокринни клетки, разположени в почти всички тъкани и органи (сърце, бял дроб, стомашно-чревен тракт, бъбреци, черен дроб, кожа и др.). По-голямата част от DES клетките (75%) са концентрирани в епитела на храносмилателната система.
Сега е известно, че редица хормони присъстват едновременно в централните нервни структури и ендокринните клетки на стомашно-чревния тракт. Така че хормоните енкефалини и ендорфини се намират в нервните клетки и ендокринните клетки на панкреаса и стомаха. Холицистокининът е открит в мозъка и дванадесетопръстника. Такива факти дадоха основата за създаването на хипотеза за наличието на единна система от клетки с химическа информация в тялото. Характерна особеност на нервната регулация е бързината на началото на реакцията и нейният ефект се проявява директно на мястото, където сигналът пристига по съответния нерв; реакцията е краткотрайна.
В ендокринната система регулаторните влияния са свързани с действието на хормоните, пренасяни с кръвта в цялото тяло; ефектът от действието е дълготраен и няма локален характер.
Обединяването на нервните и ендокринните регулаторни механизми става в хипоталамуса. Общата невроендокринна система позволява сложни хомеостатични реакции, свързани с регулирането на висцералните функции на тялото.
Хипоталамусът също има жлези, произвеждайки неврохормони. Неврохормоните, попадайки в предния дял на хипофизната жлеза с кръвта, регулират освобождаването на тропните хормони на хипофизната жлеза. Тропичните хормони директно регулират работата на ендокринните жлези. Например, тироид-стимулиращият хормон от хипофизната жлеза стимулира щитовидната жлеза, като повишава нивото на тиреоидния хормон в кръвта. Когато концентрацията на хормона се повиши над нормата за даден организъм, тиреостимулиращата функция на хипофизната жлеза се инхибира и дейността на щитовидната жлеза се отслабва. По този начин, за да се поддържа хомеостазата, е необходимо да се балансира функционалната активност на жлезата с концентрацията на хормона в циркулиращата кръв.
Този пример демонстрира общия принцип на хомеостатичните реакции: отклонение от изходното ниво --- сигнал --- активиране на регулаторните механизми по принципа на обратната връзка --- корекция на промените (нормализация).
Някои ендокринни жлези не са пряко зависими от хипофизата. Това са островчета на панкреаса, които произвеждат инсулин и глюкагон, надбъбречната медула, епифизната жлеза, тимус, паращитовидни жлези.
Тимусът заема специално място в ендокринната система. Той произвежда хормоноподобни вещества, които стимулират образуването на Т-лимфоцити и се установява връзка между имунните и ендокринните механизми.
Способността да се поддържа хомеостаза е едно от най-важните свойства на жива система, която е в състояние на динамично равновесие с условията на околната среда. Способността за поддържане на хомеостазата не е еднаква при различните видове, висока е при висшите животни и хората, които имат сложни нервни, ендокринни и имунни механизми на регулация.
В онтогенезата всеки възрастов период се характеризира с особеностите на метаболизма, енергийните и хомеостазните механизми. В тялото на детето асимилационните процеси преобладават над дисимилацията, която определя растежа, увеличаването на телесното тегло, механизмите на хомеостазата все още не са достатъчно зрели, което оставя отпечатък върху протичането както на физиологичните, така и на патологичните процеси.
С възрастта се наблюдава подобряване на метаболитните процеси, регулаторните механизми. В зряла възраст процесите на асимилация и дисимилация, системата за нормализиране на хомеостазата осигуряват компенсация. С остаряването интензивността на метаболитните процеси намалява, надеждността на регулаторните механизми отслабва, функцията на редица органи отмира и в същото време се развиват нови специфични механизми, които подпомагат запазването на относителната хомеостаза. Това се изразява по-специално в повишаване на чувствителността на тъканите към действието на хормоните, заедно с отслабване на нервните влияния. През този период адаптивните характеристики са отслабени, следователно увеличаването на натоварването и стресовите условия може лесно да наруши хомеостатичните механизми и често да стане причина за патологични състояния.
Познаването на тези модели е необходимо за бъдещ лекар, тъй като заболяването е следствие от нарушение на механизмите и начините за възстановяване на хомеостазата при хората.
ХОМЕОСТАЗА, хомеостаза (хомеостаза; гръцки, homoios подобен, същото + стазисно състояние, неподвижност), - относителното динамично постоянство на вътрешната среда (кръв, лимфа, тъканна течност) и стабилността на основните физиоли, функции (кръвообращение, дишане, терморегулация, метаболизъм, и др.) човешкото тяло l животни. Регулаторни механизми, поддържащи физиол. състоянието или свойствата на клетките, органите и системите на целия организъм на оптимално ниво се наричат хомеостатични.
Както знаете, живата клетка е подвижна, саморегулираща се система. Вътрешната му организация се поддържа от активни процеси, насочени към ограничаване, предотвратяване или елиминиране на промените, причинени от различни влияния от външната и вътрешната среда. Способността за връщане в първоначалното състояние след отклонение от определено средно ниво, причинено от този или онзи "смущаващ" фактор, е основното свойство на клетката. Многоклетъчният организъм е интегрална организация, клетъчните елементи са специализирани да изпълняват различни функции. Взаимодействието в тялото се осъществява чрез сложни регулаторни, координиращи и корелиращи механизми с участието на нервни, хуморални, метаболитни и други фактори. Много отделни механизми, регулиращи вътреклетъчните и междуклетъчните взаимоотношения, в редица случаи имат взаимно противоположни (антагонистични) ефекти, като се балансират взаимно. Това води до установяване в тялото на подвижен физиол, фон (физиол, баланс) и позволява на живата система да поддържа относително динамично постоянство, въпреки промените в средата и промените, които се случват по време на живота на тялото.
Терминът "хомеостаза" е предложен през 1929 г. от амер. физиологът W. Cannon, който вярва, че физиологията, процесите, които поддържат стабилността в тялото, са толкова сложни и разнообразни, че е препоръчително да ги комбинирате под общото име G. Въпреки това, още през 1878 г. C. Bernard пише, че всички жизнените процеси имат само една цел е да поддържат постоянството на условията на живот във вътрешната ни среда. Подобни твърдения се срещат в трудовете на много изследователи през 19-ти и първата половина на 20-ти век. [NS. Pfluger, S. Richet, Frederic (L. A. Fredericq), I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, K. M. Bykov и др.]. Работите на L.S. Stern (o, sotr.), Посветени на ролята на бариерните функции (виж), регулиращи състава и свойствата на микросредата на органите и тъканите, изиграха голяма роля в изучаването на G.
Самата идея на Г. не отговаря на концепцията за стабилен (нефлуктуиращ) баланс в тялото - принципът на баланса не е приложим за сложни физиол и биохим. процеси, протичащи в живите системи. Също така е погрешно да се противопоставя G. на ритмичните колебания във вътрешната среда (вж. Биологични ритми). G. в широк смисъл обхваща въпроси за цикличния и фазов ход на реакциите, компенсацията (виж Компенсаторни процеси), регулирането и саморегулацията на физиол, функциите (виж Саморегулация на физиологичните функции), динамиката на взаимозависимостта на нервните , хуморални и други компоненти на регулаторния процес. Границите на Г. могат да бъдат твърди и пластични, варират в зависимост от индивидуалната възраст, пол, социални, проф. и други условия.
От особено значение за жизнените функции на организма е постоянството на състава на кръвта – течната матрица на организма, според У. Кенън. Стабилността на активната му реакция (рН), осмотичното налягане, съотношението на електролитите (натрий, калций, хлор, магнезий, фосфор), съдържанието на глюкоза, броя на образуваните елементи и др. надхвърля 7,35-7,47. Дори резките нарушения на киселинно-алкалния метаболизъм с патол, натрупването на киселини в тъканната течност, например при диабетна ацидоза, имат много малък ефект върху активната реакция на кръвта (вижте Киселинно-алкален баланс). Въпреки факта, че осмотичното налягане на кръвта и тъканната течност претърпява непрекъснати колебания поради постоянното снабдяване с осмотично активни продукти на интерстициалния метаболизъм, то остава на определено ниво и се променя само при някои изразени патологични условия (вижте Осмотично налягане). Поддържането на постоянство на осмотичното налягане е от първостепенно значение за обмена на вода и поддържането на йонното равновесие в организма (виж Водно-солевия метаболизъм). Най-постоянна е концентрацията на натриеви йони във вътрешната среда. Съдържанието на други електролити също се колебае в тесни граници. Наличието на голям брой осморецептори (виж) в тъканите и органите, включително в централните нервни образувания (хипоталамус, хипокамп) и координирана система от регулатори на водния метаболизъм и йонния състав позволява на тялото бързо да елиминира промените в осмотичната кръв налягане, възникващо например ., с въвеждането на вода в тялото.
Въпреки факта, че кръвта е общата вътрешна среда на тялото, клетките на органите и тъканите не влизат пряко в контакт с нея. При многоклетъчните организми всеки орган има своя вътрешна среда (микросреда), съответстваща на неговите структурни и функционални характеристики, а нормалното състояние на органите зависи от химикала. състав, физични и химични, биол и други свойства на тази микросреда. Нейната Г. се дължи на функционалното състояние на хистохематогенните бариери (вж. Бариерни функции) и тяхната пропускливост в посоките кръв -> тъканна течност, тъканна течност -> кръв.
От особено значение е постоянството на вътрешната среда за дейността на c. н. от.: дори незначителен хим. и физични и химични. измествания, които се случват в цереброспиналната течност, глията и перицелуларните пространства могат да причинят рязко нарушаване на хода на жизнените процеси в отделните неврони или в техните ансамбли (вж. Кръвно-мозъчна бариера). Сложна хомеостатична система, включваща различни неврохуморални, биохимични, хемодинамични и други механизми на регулиране, е системата за осигуряване на оптимално ниво на кръвно налягане (вж.). В този случай горната граница на нивото на кръвното налягане се определя от функционалните възможности на барорецепторите на съдовата система на тялото (вижте Ангиорецептори), а долната граница се определя от нуждите на организма от кръвоснабдяване.
Най-съвършените хомеостатични механизми в тялото на висшите животни и хората включват терморегулационни процеси (вж.); при хомеотермичните животни температурните колебания във вътрешните части на тялото при най-резките промени в температурата в околната среда не надвишават десети от градуса.
Различни изследователи по различни начини обясняват механизмите на общата биол. характер, лежащ в основата на G. И така, W. Cannon придава особено значение на c. н. N от страница, L. A. Orbeli един от водещите фактори G. счита адаптивно-трофичната функция на симпатиковата нервна система. Организационната роля на нервния апарат (принципът на нервността) е в основата на широко известните идеи за същността на принципите на Г. (И. М. Сеченов, И. П. Павлов, А. Д. Сперански и др.). Въпреки това, нито принципът на доминанта (A.A. Ukhtomsky), нито теорията на бариерните функции (L.S. Stern), нито общият адаптационен синдром (G. Selye), нито теорията на функционалните системи (P.K. (NI Grashchenkov) и много други теориите не позволяват напълно да се реши проблемът на G.
В някои случаи идеята на Г. не се използва съвсем правилно за обяснение на изолирани физиол, състояния, процеси и дори социални явления. Така възникват срещаните в литературата термини „имунологичен”, „електролитен”, „системен”, „молекулярна”, „физикохимична”, „генетична хомеостаза” и пр. Правени са опити за намаляване на проблема за G. към принципа на саморегулацията (вж. Биологична система, авторегулация в биологичните системи). Пример за решаване на проблема с Г. от гледна точка на кибернетиката е опитът на Ашби (WR Ashby, 1948) да проектира саморегулиращо се устройство, което симулира способността на живите организми да поддържат нивото на някои стойности във физиол, допустимо граници (виж Хомеостат). Някои автори разглеждат вътрешната среда на тялото под формата на сложна верижна система с много "активни входове" (вътрешни органи) и отделни физиол, показатели (кръвен поток, кръвно налягане, газообмен и др.), стойността на всеки от които се дължи на дейността на "входовете".
На практика пред изследователите и клиницистите се изправят въпросите за оценка на адаптивните (адаптивни) или компенсаторни способности на организма, тяхното регулиране, укрепване и мобилизиране и прогнозиране на реакциите на организма на смущаващи влияния. Някои състояния на автономна нестабилност, причинени от недостатъчност, излишък или неадекватност на регулаторните механизми, се считат за "хомеостазни заболявания". С определена конвенция те могат да включват функционални нарушения на нормалната дейност на организма, свързани с неговото стареене, принудително преструктуриране на биологичните ритми, някои явления на вегетативна дистония, хипер- и хипокомпенсаторна реактивност при стрес и екстремни влияния (виж Стрес) и др. .
За оценка на състоянието на хомеостатичните механизми във физиол, експеримент и в клин, на практика се използват различни дозирани функционални тестове (студ, топлина, адреналин, инсулин, мезатон и др.) с определяне на съотношението на биологично активните вещества ( хормони, медиатори, метаболити) в кръвта и урината и др.
Биофизични механизми на хомеостазата
От гледна точка на хим. хомеостазата на биофизиците е състояние, при което всички процеси, отговорни за енергийните трансформации в тялото, са в динамично равновесие. Това състояние има най-голяма стабилност и отговаря на физиол, оптимално. В съответствие с концепциите на термодинамиката (виж) един организъм и клетка могат да съществуват и да се адаптират към такива условия на околната среда, при които е възможно да се установи стационарен поток от физични и химични вещества в биол, системата. процеси, тоест хомеостаза. Основната роля в установяването на G. принадлежи преди всичко на клетъчните мембранни системи, които са отговорни за биоенергийните процеси и регулират скоростта на приемане и освобождаване на вещества от клетките (вж. Биологични мембрани).
От тази гледна точка основните причини за нарушението са необичайни за нормалния живот неензимни реакции, протичащи в мембраните; в повечето случаи това са верижни реакции на окисление с участието на свободни радикали, които възникват във фосфолипидите на клетките. Тези реакции водят до увреждане на структурните елементи на клетките и дисфункция на регулацията (вижте Радикали, Верижни реакции). Факторите, които са причина за нарушението на Г., включват и агенти, предизвикващи радикално образуване – йонизиращи лъчения, инфекциозни токсини, някои хранителни продукти, никотин, както и липса на витамини и др.
Един от основните фактори, които стабилизират хомеостатичното състояние и функциите на мембраните, са биоантиоксидантите, които инхибират развитието на окислителните радикални реакции (вж. Антиоксиданти).
Възрастови особености на хомеостазата при деца
Постоянството на вътрешната среда на тялото и относителната стабилност на физическата и химичната. показателите в детска възраст се осигуряват с подчертано превес на анаболните метаболитни процеси над катаболните. Това е задължително условие за растеж (виж) и отличава тялото на детето от тялото на възрастните, при което интензивността на метаболитните процеси е в състояние на динамично равновесие. Във връзка с това невроендокринната регулация на Г. на детския организъм се оказва по-интензивна от тази на възрастните. Всеки възрастов период се характеризира със специфични особености на механизмите на Г. и тяхната регулация. Следователно децата са много по-склонни от възрастните да имат тежки заболявания на G., които често са животозастрашаващи. Тези нарушения най-често се свързват с незрялост на хомеостатичните функции на бъбреците, с нарушения на функциите.- kish. тракт или дихателна функция на белите дробове (вижте Дишане).
Растежът на дете, изразяващ се в увеличаване на масата на неговите клетки, е придружен от отчетливи промени в разпределението на течността в тялото (вж. Водно-солевия метаболизъм). Абсолютното увеличение на обема на извънклетъчната течност изостава от скоростта на общото наддаване на тегло, поради което относителният обем на вътрешната среда, изразен като процент от телесното тегло, намалява с възрастта. Тази зависимост е особено изразена през първата година след раждането. При по-големи деца скоростта на промяна в относителния обем на извънклетъчната течност намалява. Системата за регулиране на постоянството на обема на течността (регулиране на обема) осигурява компенсация за отклонения във водния баланс в доста тесни граници. Високата степен на хидратация на тъканите при новородени и малки деца определя значително по-висока потребност на детето от вода (на единица телесно тегло), отколкото при възрастните. Загубата на вода или нейното ограничаване бързо води до развитие на дехидратация поради извънклетъчния сектор, т.е. вътрешната среда. В същото време бъбреците - основните изпълнителни органи в системата за регулация на обема - не осигуряват спестяване на вода. Ограничаващият фактор на регулацията е незрялостта на бъбречната тубулна система. Най-важната характеристика на невроендокринния контрол на G. при новородени и малки деца се състои в относително висока секреция и бъбречна екскреция на алдостерон (вж.), което има пряк ефект върху състоянието на тъканна хидратация и функцията на бъбречните тубули.
Регулирането на осмотичното налягане на кръвната плазма и извънклетъчната течност при деца също е ограничено. Осмоларността на вътрешната среда се колебае в по-широк диапазон (+ 50 mosm / l), отколкото при възрастни (+ 6 mosm / l). Това се дължи на по-големия размер на телесната повърхност на 1 kg тегло и следователно на по-значителна загуба на вода при дишане, както и на незрелостта на бъбречните механизми на концентрация на урина при деца. Смущенията на G., проявени с хиперосмос, особено често се срещат при деца от неонаталния период и първите месеци от живота; в по-напреднала възраст започва да преобладава хипоосмозата, свързана с hl. обр. с ход.- киш. бъбречно заболяване или заболяване. По-малко проучена е йонната регулация на G., която е тясно свързана с дейността на бъбреците и естеството на храненето.
По-рано се смяташе, че основният фактор, определящ стойността на осмотичното налягане на извънклетъчната течност, е концентрацията на натрий, но по-късни проучвания показват, че няма тясна корелация между съдържанието на натрий в кръвната плазма и стойността на общия натрий. осмотично налягане при патология. Изключение е плазмената хипертония. Следователно, провеждането на хомеостатична терапия чрез въвеждане на глюкозно-солеви разтвори изисква наблюдение не само на съдържанието на натрий в серума или плазмата, но и на промените в общия осмоларитет на извънклетъчната течност. Концентрацията на захар и урея е от голямо значение за поддържане на общото осмотично налягане във вътрешната среда. Съдържанието на тези осмотично активни вещества и ефекта им върху водно-солевия метаболизъм в много патол, условия могат рязко да се увеличат. Следователно, за всякакви нарушения на G. е необходимо да се определи концентрацията на захар и урея. С оглед на горното при малки деца с нарушение на водно-солевия и протеинов режим може да се развие състояние на латентна хипер- или хипоосмоза, хиперазотемия (E. Kerpel-Froniusz, 1964).
Важен показател, характеризиращ G. при деца, е концентрацията на водородни йони в кръвта и извънклетъчната течност. В антенаталния и ранния постнатален период регулирането на киселинно-алкалния баланс е тясно свързано със степента на насищане на кръвта с кислород, което се обяснява с относителното преобладаване на анаеробната гликолиза в биоенергийните процеси. В този случай дори умерена хипоксия на плода е придружена от натрупване на мляко за вас в тъканите му. Освен това незрелостта на ацидогенетичната функция на бъбреците създава предпоставки за развитие на "физиологична" ацидоза (вж.). Във връзка с особеностите на G., новородените често имат фрустрации на границата между физиологични и патологични.
Преструктурирането на невроендокринната система в пубертетния период също е свързано с промени в G. Въпреки това, функциите на изпълнителните органи (бъбреци, бели дробове) достигат на тази възраст максимална степен на зрялост, следователно тежки синдроми или G. заболяванията са редки, по-често е
за компенсирани промени в метаболизма, които могат да бъдат открити само чрез биохимия, кръвни изследвания. В клиниката, за характеризиране на G. при деца, е необходимо да се изследват следните показатели: хематокрит, общо осмотично налягане, натрий, калий, захар, бикарбонати и урея в кръвта, както и pH на кръвта, pO 2 и pCO 2 .
Характеристики на хомеостазата в напреднала и старческа възраст
Едно и също ниво на хомеостатичните стойности в различните възрастови периоди се поддържа поради различни промени в системите за тяхното регулиране. Например, постоянството на кръвното налягане в млада възраст се поддържа поради по-висок сърдечен дебит и ниско общо периферно съдово съпротивление, а при възрастни и старчески - поради по-високо общо периферно съпротивление и намаляване на сърдечния дебит. С остаряването на организма се поддържа постоянството на най-важните физиол, функции при условия на намаляване на надеждността и намаляване на възможния обхват на физиол, промени в Г. развитие на специфични адаптивни механизми. Това поддържа постоянно ниво на кръвната захар, pH на кръвта, осмотичното налягане, мембранния потенциал на клетките и т.н.
Промените в механизмите на неврохуморалната регулация (виж), повишаване на чувствителността на тъканите към действието на хормони и медиатори на фона на отслабване на нервните влияния са от съществено значение за запазването на G. по време на процеса на стареене.
С остаряването на организма значително се променят работата на сърцето, белодробната вентилация, газообмена, бъбречните функции, секрецията на храносмилателните жлези, функцията на жлезите с вътрешна секреция, обмяната на веществата и др. Тези промени могат да се характеризират като хомеореза - а естествена траектория (динамика) на промените в интензивността на метаболизма и физиол. функционира с възрастта във времето. Значението на хода на възрастовите промени е много важно за характеризиране на процеса на стареене на човек, определяне на неговата биол, възраст.
В напреднала и старческа възраст общият потенциал на адаптивните механизми намалява. Следователно, в напреднала възраст, с повишени натоварвания, стрес и други ситуации, вероятността от срив на адаптивните механизми и нарушения на G. се увеличава. Такова намаляване на надеждността на механизмите на G. е една от най-важните предпоставки за развитие на патол, нарушения в напреднала възраст.
Библиография:Адолф Е. Развитие на физиологичните регулации, прев. от английски, М., 1971, библиогр.; Анохин П. К. Очерци по физиология на функционалните системи, М., 1975, библиогр.; В e l t and-sh e в Ю. Е., SamsyginG, A. и Ермакова И. А. Към характеристиката на осморегулиращата функция на бъбреците при деца от неонаталния период, Педиатрия, № 5, с. 46, 1975; Gellhorn E. Регулаторни функции на вегетативната нервна система, транс. от английски, М., 1948, библиогр.; Гленсдорф П. и Пригожин И. Термодинамична теория на структурата "стабилност и флуктуации", транс. от английски, М., 1973, библиогр.; Хомеостаза, изд. П. Д. Горизонтова, М., 1976; Дихателна функция на феталната кръв в акушерска клиника, изд. Л. С. Персианинова и др., М., 1971; Касил Г. Н. Проблемът за хомеостазата във физиологията и клиниката, Вестн. Академия на медицинските науки на СССР, № 7, с. 64, 1966, библиогр.; Розанова В. Д. Очерци по експериментална възрастова фармакология, Л., 1968, библиогр.; Ф р о л-то и с ВВ Регулация, адаптация и стареене, JI., 1970, библиогр.; Стърн Л. С. Непосредствена хранителна среда на органи и тъкани, М., 1960; CannonW. Б. Организация за физиологична хомеостаза, Физиол. Rev., v. 9, стр. 399, 1929; Хомеостатични регулатори, изд. от G, E.W. Wolstenholme a. J. Knight, L. 1969; Лангли Л. Л. Хомеостаза, Страудсбърг, 1973 г.
Г. Х. Касил; Ю. Е. Велтишев (пед.), Б. Х. Тарусов (биофизик), В. В. Фролкис (нем.).
