Гомеостаз– свойство живого организма сохранять относительное динамическое постоянство внутренней среды. Гомеостаз выражается в относительном постоянстве химического состава, осмотического давления, устойчивости основных физиологических функций. Гомеостаз специфичен и обусловлен генотипом.
Сохранение целостности индивидуальных свойств организма один из наиболее общих биологических законов. Этот закон обеспечивается в вертикальном ряду поколений механизмами воспроизведения, а на протяжении жизни индивидуума – механизмами гомеостаза.
Явление гомеостаза представляет собой эволюционно выработанное, наследственно-закрепленное адаптационное свойство организма к обычным условиям окружающей среды. Однако эти условия могут кратковременно или длительно выходить за пределы нормы. В таких случаях явления адаптации характеризуются не только восстановлением обычных свойств внутренней среды, но и кратковременными изменениями функции (например, учащение ритма сердечной деятельности и увеличение частоты дыхательных движений при усиленной мышечной работе). Реакции гомеостаза могут быть направлены на:
1) поддержание известных уровней стационарного состояния;
2) устранение или ограничение действия вредностных факторов;
3) выработку или сохранение оптимальных форм взаимодействия организма и среды в изменившихся условиях его существования. Все эти процессы и определяют адаптацию.
Поэтому понятие гомеостаза означает не только известное постоянство различных физиологических констант организма, но и включает процессы адаптации и координации физиологических процессов, обеспечивающих единство организма не только в норме, но и при изменяющихся условиях его существования.
Основные компоненты гомеостаза были определены К. Бернаром, и их можно разделить на три группы:
А. Вещества, обеспечивающие клеточные потребности:
— Вещества, необходимые для образования энергии, для роста и восстановления – глюкоза, белки, жиры.
— Вода.
— NaCl, Ca и другие неорганические вещества.
— Кислород.
— Внутренняя секреция.
Б. Окружающие факторы, влияющие на клеточную активность:
— Осмотическое давление.
— Температура.
— Концентрация водородных ионов (рН).
В. Механизмы, обеспечивающие структурное и функциональное единство:
— Наследственность.
— Регенерация.
— Иммунобиологическая реактивность.
Принцип биологического регулирования обеспечивает внутреннее состояние организма (его содержание), а также взаимосвязь этапов онтогенеза и филогенеза. Этот принцип оказался широко распространненым. При его изучении возникла кибернетика – наука о целенаправленном и оптимальном управлении сложными процессами в живой природе, в человеческом обществе, промышленности (Берг И.А., 1962).
Живой организм представляет сложную управляемую систему, где происходит взаимодействие многих переменных внешней и внутренней среды. Общим для всех систем является наличие входных переменных, которые в зависимости от свойств и законов поведения системы преобразуются в выходные переменные (Рис. 10).
![]() |
Рис. 10 — Общая схема гомеостаза живых систем
Выходные переменные зависят от входных и законов поведения системы.
Влияние выходного сигнала на управляющую часть системы называется обратной связью, которая имеет большое значение в саморегуляции (гомеостатической реакции). Различают отрицательную и положительную обратную связь.
Отрицательнаяобратная связь уменьшает влияние входного сигнала на величину выходного по принципу: «чем больше (на выходе), тем меньше (на входе)». Она способствует восстановлению гомеостаза системы.
При положительнойобратной связи величина входного сигнала увеличивается по принципу: «чем больше (на выходе), тем больше (на входе)». Она усиливает возникшее отклонение от исходного состояния, что приводит к нарушению гомеостаза.
Однако все виды саморегуляции действуют по одному принципу: самоотклонение от исходного состояния, что служит стимулом для включения механизмов коррекции. Так, в норме рН крови составляет 7,32 – 7,45. Сдвиг рН на 0,1 приводит к нарушению сердечной деятельности. Этот принцип был описан Анохиным П.К. в 1935 году и назван принципом обратной связи, который служит для осуществления приспособительных реакций.
Общий принцип гомеостатической реакции (Анохин: «Теория функциональных систем»):
отклонение от исходного уровнясигналвключение регуляторных механизмов по принципу обратной связикоррекция изменения (нормализация).
Так, при физической работе концентрация СО2 в крови увеличиваетсярН сдвигается в кислую сторонусигнал поступает в дыхательный центр продолговатого мозгацентробежные нервы проводят импульс к межреберным мышцам и дыхание углубляетсяснижение СО2 в крови, рН восстанавливается.
Дополнительные материалы:
- Понятие о локализации функций в коре
- Понятие о потенциале покоя биологической мембраны. равновесный потенциал нернста. стационарный потенциал гхк
Организм и среда. Среда обитания. Экологические факторы
Похожие статьи:
-
Общие закономерности эмбрионального развития
Эмбриогенез– это цепь сложных взаимосвязанных превращений, приводящих к появлению ногоклеточных организмов, способных существовать во внешней среде….
-
Общие закономерности в действии экол-их факторов на жив орг-мы
89. Методы изуч-я насл-ти чел: генеал-ий, близнец-й, биохимий (их сущность и возможности). 90. Немалярийные комары: систематика, геогр-ое распр-ие,…
-
Общие закономерности воздействия ии на иммунную систему
Иммунная система является высоко специализированной системой, состоящей из следующих органов и систем: из центральных органов иммунной системы – красный…