Tema 4.1. homeostaza

homeostaza(od grčkog. homoios sličan, isti i status- nepokretnost) je sposobnost živih sustava da se odupru promjenama i održavaju postojanost sastava i svojstava bioloških sustava.

Pojam "homeostaza" predložio je W. Kennon 1929. godine za karakterizaciju stanja i procesa koji osiguravaju stabilnost organizma. Ideju o postojanju fizičkih mehanizama koji imaju za cilj održavanje postojanosti unutarnjeg okoliša izrazio je još u drugoj polovici 19. stoljeća C. Bernard, koji je stabilnost fizikalnih i kemijskih uvjeta u unutarnjem okolišu smatrao kao osnova za slobodu i neovisnost živih organizama u vanjskom okruženju koje se neprestano mijenja. Fenomen homeostaze uočava se u različite razine organizacija bioloških sustava.

Opći obrasci homeostaze. Sposobnost održavanja homeostaze jedno je od najvažnijih svojstava živog sustava koji je u stanju dinamičke ravnoteže s uvjetima okoline.

Normalizacija fizioloških parametara provodi se na temelju svojstva razdražljivosti. Sposobnost održavanja homeostaze varira između razne vrste. Kako organizmi postaju složeniji, ova sposobnost napreduje, čineći ih neovisnijima o fluktuacijama. vanjski uvjeti. To je posebno vidljivo kod viših životinja i ljudi, koji imaju složene živčane, endokrine i imunološke mehanizme regulacije. Utjecaj okoliša na ljudski organizam uglavnom nije izravan, već neizravan zbog stvaranja umjetnog okoliša, uspjeha tehnologije i civilizacije.

U sustavnim mehanizmima homeostaze djeluje kibernetičko načelo negativne povratne sprege: s bilo kojim uznemirujućim utjecajem uključuju se živčani i endokrini mehanizmi koji su usko povezani.

Genetska homeostaza na molekularno-genetičkoj, staničnoj i organskoj razini, usmjerena je na održavanje uravnoteženog sustava gena koji sadrži sve biološke informacije organizma. Mehanizmi ontogenetske (organizmske) homeostaze fiksirani su u povijesno utvrđenom genotipu. Na populacijsko-vrsnoj razini genetička homeostaza je sposobnost populacije da održi relativnu stabilnost i cjelovitost nasljednog materijala, koji se osiguravaju procesima redukcijske diobe i slobodnog križanja jedinki, čime se održava genetska ravnoteža frekvencije alela.

Fiziološka homeostaza povezana sa stvaranjem i kontinuiranim održavanjem specifičnih fizikalno-kemijskih uvjeta u stanici. postojanost unutarnje okruženje višestaničnih organizama podržavaju sustavi disanja, cirkulacije, probave, izlučivanja, a reguliraju ga živčani i endokrini sustavi.

Strukturna homeostaza temelji se na mehanizmima regeneracije koji osiguravaju morfološku postojanost i cjelovitost biološkog sustava na različitim razinama organizacije. To se izražava u obnovi unutarstaničnih i organskih struktura, kroz diobu i hipertrofiju.

Kršenje mehanizama u osnovi homeostatskih procesa smatra se "bolešću" homeostaze.

Proučavanje obrazaca ljudske homeostaze ima veliki značaj za odabir učinkovite i racionalne metode liječenje mnogih bolesti.

Cilj. Imati ideju o homeostazi kao svojstvu živih, osiguravajući samoodržanje stabilnosti tijela. Poznavati glavne vrste homeostaze i mehanizme njezina održavanja. Poznavati osnovne obrasce fiziološke i reparativne regeneracije i čimbenike koji je potiču, značaj regeneracije za praktičnu medicinu. Poznavati biološku bit transplantacije i njen praktični značaj.

Rad 2. Genetska homeostaza i njezini poremećaji

Proučite i prepišite tablicu.

Kraj stola.

Načini održavanja genetske homeostaze	Mehanizmi poremećaja genetske homeostaze	Rezultat kršenja genetske homeostaze
popravak DNK	1. Nasljedna i nenasljedna oštećenja reparativnog sustava. 2. Funkcionalna insuficijencija reparativnog sustava	Genske mutacije
raspodjela nasljednog materijala tijekom mitoze	1. Kršenje formiranja fisijskog vretena. 2. Povreda divergencije kromosoma	1. Kromosomske aberacije. 2. Heteroploidija. 3. Poliploidija
Imunitet	1. Imunodeficijencija nasljedna i stečena. 2. Funkcionalna insuficijencija imuniteta	Očuvanje atipičnih stanica koje dovode do malignog rasta, smanjena otpornost na strano sredstvo

Rad 3. Mehanizmi popravka na primjeru postradijacijske obnove strukture DNA

Popravak ili popravak oštećenih dijelova jednog od lanaca DNA smatra se ograničenom replikacijom. Proces popravka u slučaju oštećenja lanca DNA ultraljubičastim (UV) zračenjem je najviše proučavan. U stanicama postoji nekoliko enzimskih sustava popravka koji su nastali tijekom evolucije. Budući da su se svi organizmi razvili i egzistiraju pod UV zračenjem, stanice imaju poseban sustav popravljanja svjetlošću, koji je trenutno najbolje proučen. Kada se molekula DNA ošteti UV zrakama, nastaju dimeri timidina, tj. "veze" između susjednih nukleotida timina. Ti dimeri ne mogu funkcionirati kao matrica, pa ih ispravljaju enzimi za popravak svjetlosti prisutni u stanicama. Ekscizijskom popravkom obnavljaju se područja oštećena UV zračenjem i drugim čimbenicima. Ovaj sustav popravka ima nekoliko enzima: endonukleaza popravka

i egzonukleaza, DNA polimeraza, DNA ligaza. Postreplikacijski popravak je nepotpun, jer se "zaobilazi", a oštećeno područje se ne uklanja iz molekule DNA. Istražite mehanizme popravka koristeći fotoreaktivaciju, popravak ekscizijom i postreplikacijski popravak kao primjere (slika 1).

Riža. jedan. Popravak

Rad 4. Oblici zaštite biološke individualnosti organizma

Proučite i prepišite tablicu.

Oblici zaštite	Biološki entitet
Nespecifični čimbenici	Prirodna individualna nespecifična otpornost na strane agense
zaštitne barijere organizam: koža, epitel, hematolimfatični, jetreni, hematoencefalni, hematooftalmički, hematotestikularni, hematofolikularni, hematoslivarni	Spriječiti prodor stranih agenasa u tijelo i organe
Nespecifična stanična zaštita (stanice krvi i vezivnog tkiva)	Fagocitoza, inkapsulacija, stvaranje staničnih agregata, koagulacija plazme
Nespecifična humoralna zaštita	Utjecaj na patogene nespecifične tvari u izlučevinama kožnih žlijezda, slini, suznoj tekućini, želučanom i crijevnom soku, krvi (interferon) itd.
Imunitet	Specijalizirane reakcije imunološki sustav na genetski strane tvari, žive organizme, maligne stanice
ustavni imunitet	Genetski predodređena otpornost određene vrste, stanovništva i pojedinaca na patogene određenih bolesti ili agense molekularne prirode, zbog nedosljednosti stranih agenasa i receptora stanične membrane, odsutnosti u tijelu određenih tvari, bez kojih strani agens ne može postojati; prisutnost u tijelu enzima koji uništavaju stranog agenta
Stanični	Pojava povećanog broja T-limfocita koji selektivno reagiraju s ovim antigenom
humoralni	Stvaranje specifičnih protutijela na specifične antigene koji cirkuliraju u krvi

Rad 5. Hematosalivarna barijera

Žlijezde slinovnice imaju sposobnost selektivnog prijenosa tvari iz krvi u slinu. Neki od njih se izlučuju slinom u većim koncentracijama, a drugi u manjim nego u krvnoj plazmi. Prijelaz spojeva iz krvi u slinu provodi se na isti način kao i transport kroz bilo koju histohematolitičku barijeru. Visoka selektivnost tvari koje se prenose iz krvi u slinu omogućuje izolaciju barijere krv-slina.

Rastavite proces izlučivanja sline u acinarnim stanicama žlijezde slinovnice na sl. 2.

Riža. 2. izlučivanje sline

Rad 6. Regeneracija

Regeneracija- ovo je skup procesa koji osiguravaju obnovu bioloških struktura; to je mehanizam za održavanje i strukturne i fiziološke homeostaze.

Fiziološka regeneracija obnavlja strukture istrošene tijekom normalnog života tijela. Reparativna regeneracija- ovo je obnova strukture nakon ozljede ili nakon patološkog procesa. Sposobnost regeneracije

cija se razlikuje i u različitim strukturama i u različitim vrstama živih organizama.

Uspostavljanje strukturne i fiziološke homeostaze može se postići presađivanjem organa ili tkiva iz jednog organizma u drugi, tj. presađivanjem.

Dopuni tablicu koristeći materijal s predavanja i udžbenika.

Rad 7. Transplantacija kao mogućnost obnove strukturne i fiziološke homeostaze

Transplantacija- zamjena izgubljenih ili oštećenih tkiva i organa vlastitim ili preuzetim iz drugog organizma.

Implantacija- presađivanje organa iz umjetnih materijala.

Proučite i kopirajte tablicu u radnu bilježnicu.

Pitanja za samostalno učenje

1. Definirajte biološku bit homeostaze i navedite njezine vrste.

2. Na kojim se razinama organizacije živih bića održava homeostaza?

3. Što je genetska homeostaza? Otvorite mehanizme njegovog održavanja.

4. Što je biološka bit imuniteta? 9. Što je regeneracija? Vrste regeneracije.

10. Na kojim razinama strukturna organizacija tijelo manifestira regenerativni proces?

11. Što je fiziološka i reparativna regeneracija (definicija, primjeri)?

12. Koje su vrste reparativne regeneracije?

13. Koje su metode reparativne regeneracije?

14. Što je materijal za proces regeneracije?

15. Kako se odvija proces reparativne regeneracije kod sisavaca i ljudi?

16. Kako se provodi regulacija reparativnog procesa?

17. Koje su mogućnosti poticanja regenerativne sposobnosti organa i tkiva kod ljudi?

18. Što je transplantacija i koji je njen značaj za medicinu?

19. Što je izotransplantacija i po čemu se razlikuje od alo- i ksenotransplantacije?

20. Koji su problemi i perspektive transplantacije organa?

21. Koje metode postoje za prevladavanje nekompatibilnosti tkiva?

22. Što je fenomen tkivne tolerancije? Koji su mehanizmi za njegovo postizanje?

23. Koje su prednosti i nedostaci ugradnje umjetnih materijala?

Testni zadaci

Izaberite jedan točan odgovor.

1. HOMEOSTAZA SE ODRŽAVA NA RAZINI POPULACIJE I VRSTE:

1. Strukturalni

2. Genetski

3. Fiziološki

4. Biokemijski

2. FIZIOLOŠKA REGENERACIJA PRUŽA:

1. Formiranje izgubljenog organa

2. Samoobnavljanje na razini tkiva

3. Popravak tkiva kao odgovor na ozljedu

4. Restauracija dijela izgubljenog organa

3. REGENERACIJA NAKON ODSTRANJIVANJA REŽNJA JETRE

ČOVJEK IDE PUTEM:

1. Kompenzatorna hipertrofija

2. Epimorfoza

3. Morfolaksija

4. Regenerativna hipertrofija

4. PRIJENOS TKIVA I ORGANA OD DONORA

PRIMATELJU ISTOG VRSTA:

1. Auto- i izotransplantacija

2. Alo- i homotransplantacija

3. Kseno- i heterotransplantacija

4. Implantacija i ksenotransplantacija

Odaberite više točnih odgovora.

5. NESPECIFIČNI ČIMBENICI IMUNOSNE ZAŠTITE KOD SISAVACA SU:

1. Barijerne funkcije epitela kože i sluznice

2. Lizozim

3. Antitijela

4. Baktericidna svojstva želučanog i crijevnog soka

6. USTAVNI IMUNITET JE ZBOG:

1. Fagocitoza

2. Nedostatak interakcije između staničnih receptora i antigena

3. Stvaranje protutijela

4. Enzimi koji uništavaju strano sredstvo

7. ODRŽAVANJE GENETIČKE HOMEOSTAZE NA MOLEKULARNOJ RAZINI ZBOG:

1. Imunitet

2. Replikacija DNA

3. Popravak DNK

4. Mitoza

8. REGENERATIVNA HIPERTROFIJA JE KARAKTERISTIČNA ZA:

1. Obnavljanje izvorne mase oštećenog organa

2. Vraćanje oblika oštećenog organa

3. Povećanje broja i veličine stanica

4. Stvaranje ožiljka na mjestu ozljede

9. U LJUDSKIM ORGANIMA IMUNOLOŠKI SUSTAV SU:

2. Limfni čvorovi

3. Peyerovi flasteri

4. Koštana srž

5. Torba Fabricija

Postavite utakmicu.

10. VRSTE I NAČINI REGENERACIJE:

1. Epimorfoza

2. Heteromorfoza

3. Homomorfoza

4. Endomorfoza

5. Insercijski rast

6. Morfolaksija

7. Somatska embriogeneza

BIOLOŠKI

SUŠTINA:

a) Atipična regeneracija

b) Izrastanje s površine rane

c) Kompenzatorna hipertrofija

d) Regeneracija tijela iz pojedinih stanica

e) Regenerativna hipertrofija

f) Tipična regeneracija g) Restrukturiranje ostatka organa

h) Regeneracija prolaznih nedostataka

Književnost

Glavni

Biologija / Ed. V.N. Jarigin. - M.: Srednja škola, 2001. -

str. 77-84, 372-383.

Slyusarev A.A., Zhukova S.V. Biologija. - Kijev: Viša škola,

1987. - S. 178-211.

homeostaza ja Homeostaza (grč. homoios sličan, identičan + grč. stasis stajanje, nepokretnost)

sposobnost organizma da održava funkcionalno značajne varijable u granicama koje osiguravaju njegovu optimalnu vitalnu aktivnost. Regulacijski mehanizmi koji održavaju fiziološko stanje ili svojstva stanica, organa i sustava cijelog organizma na razini koja odgovara njegovim trenutnim potrebama nazivaju se homeostatskim.

U početku je pojam "homeostaza" značio samo održavanje postojanosti unutarnje sredine, tj. krv, limfa, međustanična tekućina (vidi Metabolizam vode i soli , acidobazna ravnoteža) . U budućnosti su se različiti biokemijski i strukturni supstrati na različitim razinama njihove organizacije (stanice, organi i njihovi sustavi) počeli pripisivati ​​funkcionalno značajnim pokazateljima G.

U širem smislu, G. pokriva pitanja tijeka kompenzacijskih reakcija (vidi. Kompenzacijski procesi) , regulacija i samoregulacija fizioloških funkcija (vidi Samoregulacija fizioloških funkcija) , priroda i dinamika odnosa između živčanih, humoralnih i drugih komponenti regulacijskog procesa u cijelom organizmu. Granice G mogu varirati ovisno o dobi, spolu, društvenim, profesionalnim i drugim uvjetima pojedinca.

Bibliografija: Anohin P.K. Ogledi o fiziologiji funkcionalnih sustava. M., 1975.; Homeostaza, ur. P.D. Gorizontova, M., 1976.; Regulacija visceralnih funkcija. Obrasci i mehanizmi, ur. N.P. Bekhtereva, str. 129, L., 1987.; Sarkisov D.S. Eseji o strukturnim temeljima homeostaze, M., 1977; vegetativni živčani sustav, ur. O.G. Baklavadzhyan, str. 536, L., 1981.

II Homeostaza (Homeo- + grčki stasis stajanje, nepokretnost; . homeostasis)

u fiziologiji - relativna dinamička postojanost unutarnje sredine (krv, limfa, tkivna tekućina) i stabilnost osnovnih fizioloških funkcija (cirkulacija, disanje, termoregulacija, metabolizam itd.) tijela.

1. Mala medicinska enciklopedija. - M.: Medicinska enciklopedija. 1991-96 2. Prva pomoć. - M.: Velika ruska enciklopedija. 1994 3. Enciklopedijski rječnik medicinski pojmovi. - M.: Sovjetska enciklopedija. - 1982-1984.

Sinonimi:

Pogledajte što je "homeostaza" u drugim rječnicima:

Homeostaza... Pravopisni rječnik

homeostaza- Opće načelo samoregulacije živih organizama. Perls snažno naglašava važnost ovog koncepta u svom djelu The Gestalt Approach i Eye Witness to Therapy. Kratki objašnjeni psihološki i psihijatrijski rječnik. ur. igisheva. 2008 ... Velika psihološka enciklopedija

Homeostaza (od grč. sličan, istovjetan i stanje), svojstvo tijela da održava svoje parametre i fiziološke. funkcije u def. raspona, na temelju stabilnosti inter. okolina tijela u odnosu na uznemirujuće utjecaje ... Filozofska enciklopedija

- (od grč. homoios isto, slično i grč. stasis nepokretnost, stajanje), homeostaza, sposobnost organizma ili sustava organizama da održava stabilnu (dinamičku) ravnotežu u promjenjivim uvjetima okoline. Homeostaza u populaciji Ekološki rječnik

Homeostaza (od homeo... i grč. stasis nepokretnost, stanje), sposobnost biol. sustavi da se odupru promjenama i ostanu dinamični. odnosi se na stalnost sastava i svojstava. Izraz "G." predložio W. Kennon 1929. za karakterizaciju država ... Biološki enciklopedijski rječnik

- (od homeo ... i grč. stasis nepokretnost stanje), relativna dinamička postojanost sastava i svojstava unutarnje sredine i stabilnost osnovnih fizioloških funkcija organizma. Koncept homeostaze također se primjenjuje na biocenoze (očuvanje ... ... Veliki enciklopedijski rječnik

- (od grč. homoios sličan i stasis nepokretnost) proces zahvaljujući kojem se postiže relativna postojanost unutarnje okoline tijela (konstantnost tjelesne temperature, krvnog tlaka, koncentracije šećera u krvi). Kao zaseban... Psihološki rječnik

HOMEOSTAZA(JE) [Rječnik strane riječi ruski jezik

homeostaza- Stanje dinamički pokretne ravnoteže ekosustava homeostasis homeostasis Stabilno stanje ravnoteže otvorenog sustava u njegovoj interakciji s okolinom. Ovaj koncept je ušao u gospodarstvo ... Tehnički prevoditeljski priručnik

HOMEOSTAZA, u biologiji, proces održavanja stalnih uvjeta unutar stanice ili organizma, bez obzira na unutarnje ili vanjske promjene... Znanstveni i tehnički enciklopedijski rječnik

HOMEOSTAZA, homeostasis (grč. homois sličan, istovjetan i stasis nepomičan, stanje) svojstvo je bioloških sustava da održavaju relativnu dinamičku stabilnost parametara sastava i funkcija. Osnova ove sposobnosti je sposobnost da ... ... Najnoviji filozofski rječnik

knjige

• Homeostaza i prehrana. Udžbenik, Mezenova Olga Yakovlevna, Povijesni aspekti i nacionalne značajke znanosti o prehrani, struktura i funkcije probavnog sustava, biokemijski temelji tjelesne homeostaze, značaj raznih ... Kategorija: Gastroenterologija Serija: Udžbenici za sveučilišta. Posebna literatura Izdavač: Lan,
• Homeostaza i prehrana, Mezenova O.Ya. , Povijesni aspekti i nacionalna obilježja znanosti o prehrani, građa i funkcije probavnog sustava, biokemijski temelji homeostaze organizma, značaj raznih ... Kategorija:

Povratne informacije.

Kada dođe do promjene varijabli, postoje dvije glavne vrste povratnih informacija na koje sustav reagira:

negativna povratna informacija, izraženo kao reakcija u kojoj sustav reagira na takav način da preokrene smjer promjene. Budući da povratna sprega služi za održavanje postojanosti sustava, ona vam omogućuje održavanje homeostaze.

Na primjer, kada koncentracija ugljični dioksid u ljudskom tijelu povećava, pluća dobivaju signal da povećaju svoju aktivnost i izdišu više ugljičnog dioksida.

termoregulacija je još jedan primjer negativne povratne informacije. Kada tjelesna temperatura raste (ili pada) termoreceptori u koža i hipotalamus registrirati promjenu, uzrokujući signal iz mozga. Ovaj signal, zauzvrat, uzrokuje odgovor - smanjenje (ili povećanje) temperature.

Pozitivna ocjena , koji se izražava kao pojačanje promjene varijable. Ima destabilizirajuće djelovanje, pa ne dovodi do homeostaze. Pozitivne povratne informacije manje su uobičajene u prirodnim sustavima, ali također imaju svoje koristi.

Na primjer, u živcima prag električnog potencijala uzrokuje stvaranje mnogo više akcijski potencijal. Zgrušavanje krv i događanja na rođenje mogu se navesti kao drugi primjeri pozitivnih povratnih informacija.

Stabilni sustavi trebaju kombinacije obje vrste povratne sprege. Dok vam negativna povratna sprega omogućuje povratak u homeostatsko stanje, pozitivna povratna sprega se koristi za prelazak na potpuno novo (i vrlo vjerojatno manje poželjno) stanje homeostaze, situaciju koja se naziva "metastabilnost". Takve katastrofalne promjene mogu se dogoditi, na primjer, s povećanjem hranjivim tvarima u rijekama s čistom vodom, što dovodi do homeostatskog stanja visoke eutrofikacija(prorastanje kanala alge) i zamućenost.

Biofizički mehanizmi homeostaze.

Sa stajališta kemijske biofizike, homeostaza je stanje u kojem su svi procesi odgovorni za energetske transformacije u tijelu u dinamičkoj ravnoteži. Ovo stanje je najstabilnije i odgovara fiziološkom optimumu. U skladu s pojmovima termodinamike, organizam i stanica mogu postojati i prilagođavati se takvim uvjetima okoliša pri kojima se u biološkom sustavu može uspostaviti stacionarno odvijanje fizikalno-kemijskih procesa, tj. homeostaza. Glavnu ulogu u uspostavljanju homeostaze imaju sustavi stanične membrane koji su odgovorni za bioenergetske procese i reguliraju brzinu ulaska i oslobađanja tvari iz stanice.

S ovih pozicija, glavni uzroci poremećaja su neenzimske reakcije neuobičajene za normalan život, a koje se odvijaju u membranama; u većini slučajeva radi se o lančanim reakcijama oksidacije u kojima sudjeluju slobodni radikali koji se javljaju u staničnim fosfolipidima. Ove reakcije dovode do oštećenja strukturnih elemenata stanica i poremećaja regulatorne funkcije. Čimbenici koji dovode do poremećaja homeostaze također uključuju agense koji uzrokuju stvaranje radikala (ionizirajuće zračenje, infektivni toksini, određena hrana, nikotin, nedostatak vitamina itd.).

Čimbenici koji stabiliziraju homeostatsko stanje i funkcije membrana uključuju bioantioksidanse koji inhibiraju razvoj reakcija oksidativnih radikala.

Ekološka homeostaza.

Ekološka homeostaza promatra se u klimaksnim zajednicama s najvećom mogućom bioraznolikošću pod povoljnim okolišnim uvjetima.

U poremećenim ekosustavima, odnosno subklimaksnim biološkim zajednicama - poput, primjerice, otoka Krakatoa, nakon snažne vulkanske erupcije 1883. godine - uništeno je stanje homeostaze prethodnog šumskog klimaksnog ekosustava, kao i sav život na ovom otoku.

Krakatoa je prošla kroz niz ekoloških promjena u godinama nakon erupcije, u kojima su nove biljne i životinjske vrste zamijenile jedna drugu, što je dovelo do bioraznolikosti i, kao rezultat, vrhunske zajednice. Ekološka sukcesija u Krakatoi odvijala se u nekoliko faza. Kompletan lanac nasljeđivanja koji vodi do vrhunca naziva se predserija. U primjeru Krakatoe, ovaj je otok razvio vrhunac zajednice s 8000 različitih vrsta zabilježenih 1983., stotinu godina nakon što je erupcija izbrisala život na njemu. Podaci potvrđuju da se položaj održava u homeostazi neko vrijeme, dok pojava novih vrsta vrlo brzo dovodi do brzog nestanka starih.

Slučaj Krakatoa i drugih poremećenih ili netaknutih ekosustava pokazuje da se početna kolonizacija pionirskih vrsta događa kroz reprodukcijske strategije pozitivne povratne sprege u kojima se vrste raspršuju, proizvodeći što više potomaka, ali s malo ili nimalo ulaganja u uspjeh svake jedinke. . Kod takvih vrsta dolazi do brzog razvoja i jednako brzog kolapsa (npr. kroz epidemiju). Kada se ekosustav približi klimaksu, takve vrste bivaju zamijenjene složenijim klimaksnim vrstama, koje kroz negativan Povratne informacije prilagoditi specifičnim uvjetima svoje okoline. Te su vrste pomno kontrolirane potencijalnim kapacitetom ekosustava i slijede drugačiju strategiju - stvaranje manjeg potomstva, u čiji se reproduktivni uspjeh u uvjetima mikrookoliša svoje specifične ekološke niše ulaže više energije.

Razvoj počinje s pionirskom zajednicom, a završava s vrhunskom zajednicom. Ova vrhunska zajednica nastaje kada flora i fauna dođu u ravnotežu s lokalnim okolišem.

Takvi ekosustavi tvore heteroarhije u kojima homeostaza na jednoj razini doprinosi homeostatskim procesima na drugoj složenoj razini.

Na primjer, gubitak lišća na zrelom tropskom drvetu stvara prostor za novi rast i obogaćuje tlo. Jednako tako, tropsko drvo smanjuje pristup svjetlosti nižim razinama i pomaže u sprječavanju invazije drugih vrsta. Ali i stabla padaju na zemlju i razvoj šume ovisi o stalnoj izmjeni stabala, ciklusu hranjivih tvari koje provode bakterije, insekti, gljive.

Slično, takve šume pridonose ekološkim procesima kao što je regulacija mikroklime ili hidroloških ciklusa ekosustava, a nekoliko različitih ekosustava može međusobno komunicirati kako bi održalo homeostazu riječne drenaže unutar biološke regije. Varijabilnost bioregija također igra ulogu u homeostatskoj stabilnosti biološke regije ili bioma.

Biološka homeostaza.

Homeostaza je temeljna karakteristika živih organizama i podrazumijeva se održavanje unutarnjeg okoliša unutar prihvatljivih granica.

Unutarnji okoliš tijela uključuje tjelesne tekućine – krvnu plazmu, limfu, međustaničnu tvar i likvor. Održavanje stabilnosti ovih tekućina od vitalnog je značaja za organizam, dok njezin nedostatak dovodi do oštećenja genetskog materijala.

S obzirom na bilo koji parametar, organizmi se dijele na konformacijske i regulatorne. Regulacijski organizmi održavaju parametar na konstantnoj razini, neovisno o tome što se događa u okolišu. Konformacijski organizmi dopuštaju okolini da odredi parametar. Na primjer, toplokrvne životinje održavaju konstantnu tjelesnu temperaturu, dok hladnokrvne životinje pokazuju širok raspon temperature.

Ne govorimo o tome da konformacijski organizmi nemaju prilagodbe ponašanja koje im omogućuju da donekle reguliraju zadani parametar. Gmazovi, na primjer, često ujutro sjede na zagrijanom kamenju kako bi podigli tjelesnu temperaturu.

Prednost homeostatske regulacije je u tome što omogućuje učinkovitije funkcioniranje tijela. Na primjer, hladnokrvne životinje imaju tendenciju postati letargične na niskim temperaturama, dok su toplokrvne životinje gotovo jednako aktivne kao i prije. S druge strane, regulacija zahtijeva energiju. Razlog zašto neke zmije mogu jesti samo jednom tjedno je taj što troše puno manje energije za održavanje homeostaze nego sisavci.

Stanična homeostaza.

Regulacija kemijske aktivnosti stanice ostvaruje se nizom procesa, među kojima je od posebne važnosti promjena strukture same citoplazme, te strukture i aktivnosti enzima. Autoregulacija ovisi o temperaturi, stupnju kiselosti, koncentraciji supstrata, prisutnosti pojedinih makro i mikroelemenata.

Homeostaza u ljudskom tijelu.

Razni čimbenici utječu na sposobnost tjelesnih tekućina da održavaju život. Tu spadaju parametri kao što su temperatura, salinitet, kiselost, te koncentracija hranjivih tvari - glukoze, raznih iona, kisika te otpadnih tvari - ugljičnog dioksida i urina. Budući da ove postavke utječu kemijske reakcije koji održavaju tijelo na životu, postoje ugrađeni fiziološki mehanizmi za njihovo održavanje na potrebnoj razini.

Homeostaza se ne može smatrati uzrokom procesa tih nesvjesnih prilagodbi. Treba ga uzeti kao opće karakteristike mnogi normalni procesi djeluju zajedno, a ne kao njihov glavni uzrok. Štoviše, ima ih mnogo biološke pojave koji se ne uklapaju u ovaj model - na primjer, anabolizam.

Homeostaza (grč. homoios - isti, sličan, stasis - stabilnost, ravnoteža) je skup usklađenih reakcija koje održavaju ili uspostavljaju postojanost unutarnje sredine organizma. Sredinom devetnaestog stoljeća francuski fiziolog Claude Bernard uveo je pojam unutarnjeg okoliša, koji je smatrao skupom tjelesnih tekućina. Ovaj koncept proširio je američki fiziolog Walter Cannon, koji je pod unutarnjim okolišem podrazumijevao ukupnost tekućina (krv, limfa, tkivna tekućina) koje sudjeluju u metabolizmu i održavanju homeostaze. Ljudsko tijelo se prilagođava stalno promjenjivim uvjetima okoline, ali unutarnje okruženje ostaje konstantno i njegovi pokazatelji fluktuiraju u vrlo uskim granicama. Dakle, osoba može živjeti u različitim uvjetima okoliš. Posebno pažljivo i fino reguliraju se neki fiziološki parametri, primjerice tjelesna temperatura, krvni tlak, glukoza, plinovi, soli, ioni kalcija u krvi, acidobazna ravnoteža, volumen krvi, njezin osmotski tlak, apetit i mnogi drugi. Regulacija se provodi prema principu negativne povratne sprege između receptora f, koji otkrivaju promjene u naznačenim pokazateljima i sustavima upravljanja. Dakle, smanjenje jednog od parametara hvata odgovarajući receptor, iz kojeg se impulsi šalju u jednu ili drugu strukturu mozga, na čiju naredbu autonomni živčani sustav uključuje složene mehanizme za izjednačavanje promjena koje su se dogodile. Mozak koristi dva glavna sustava za održavanje homeostaze: autonomni i endokrini. Podsjetimo da je glavna funkcija autonomnog živčanog sustava održavanje konstantnosti unutarnjeg okruženja tijela, što se provodi zbog promjene aktivnosti simpatičkih i parasimpatičkih dijelova autonomnog živčanog sustava. Potonji je pak pod kontrolom hipotalamusa, a hipotalamusom kore velikog mozga. Endokrini sustav putem hormona regulira rad svih organa i sustava. Štoviše, sam endokrini sustav je pod kontrolom hipotalamusa i hipofize. Homeostaza (grč. homoios - isti i stasis - stanje, nepokretnost)

Kako je naše razumijevanje normalne, a još više patološke, fiziologije postajalo složenije, ovaj koncept je pročišćen kao homeokineza, tj. mobilna ravnoteža, ravnoteža stalno promjenjivih procesa. Tijelo je satkano od milijuna „homeokinezika“. Ova golema živa galaksija određuje funkcionalni status svih organa i stanica koje su vezane regulatornim peptidima. Poput svjetskog ekonomskog i financijskog sustava - mnoge firme, industrije, tvornice, banke, burze, tržnice, trgovine... A između njih - "konvertibilna valuta" - neuropeptidi. Sve tjelesne stanice neprestano sintetiziraju i održavaju određenu, funkcionalno potrebnu, razinu regulatornih peptida. Ali kada se pojave odstupanja od "stacionarnosti", njihova se biosinteza (u tijelu kao cjelini ili u njegovim pojedinim "lokusima") ili pojačava ili slabi. Takve se fluktuacije događaju stalno kada su u pitanju adaptacijske reakcije (privikavanje na nove uvjete), radna uspješnost (fizičke ili emocionalne radnje), stanje predbolesti - kada tijelo "uključuje" pojačanu zaštitu od funkcionalne neravnoteže. Klasičan slučaj održavanja ravnoteže je regulacija krvnog tlaka. Postoje skupine peptida između kojih postoji stalno natjecanje - za povećanje / smanjenje tlaka. Za trčanje, penjanje na planinu, kupanje u sauni, nastup na pozornici i konačno razmišljanje, potrebno je funkcionalno dovoljno povišenje krvnog tlaka. Ali čim posao završi, regulatori stupaju u akciju, osiguravajući "smirenje" srca i normalan pritisak u krvnim sudovima. Vazoaktivni peptidi u stalnoj interakciji "dopuštaju" povećanje tlaka na tu i tu razinu (ne više, inače će krvožilni sustav ići u "pecanje"; dobro poznat i gorak primjer je moždani udar) i tako da nakon završetka fiziološki neophodan rad

Opće informacije

Izraz "homeostaza" najčešće se koristi u biologiji. Za postojanje višestaničnih organizama potrebno je održavati konstantnost unutarnjeg okoliša. Mnogi ekolozi su uvjereni da ovo načelo vrijedi i za vanjski okoliš. Ako sustav ne uspije uspostaviti ravnotežu, može s vremenom prestati funkcionirati.

Složeni sustavi - na primjer, ljudsko tijelo - moraju imati homeostazu kako bi održali stabilnost i postojali. Ovi sustavi ne samo da moraju nastojati preživjeti, već se moraju prilagoditi promjenama u okolišu i razvijati se.

svojstva homeostaze

Homeostatski sustavi imaju sljedeća svojstva:

• nestabilnost sustav: testira kako se može najbolje prilagoditi.
• Težnja za ravnotežom: sva unutarnja, strukturna i funkcionalna organizacija sustava doprinosi održavanju ravnoteže.
• nepredvidivo: Rezultirajući učinak određene akcije često može biti drugačiji od očekivanog.

• Regulacija količine mikronutrijenata i vode u organizmu – osmoregulacija. Izvodi se u bubrezima.
• Uklanjanje otpadnih produkata metaboličkog procesa – izolacija. Vrše ga egzokrini organi - bubrezi, pluća, žlijezde znojnice i gastrointestinalni trakt.
• Regulacija tjelesne temperature. Snižavanje temperature znojenjem, razne termoregulacijske reakcije.
• Regulacija razine glukoze u krvi. Uglavnom ga provodi jetra, inzulin i glukagon koje izlučuje gušterača.

Važno je napomenuti da iako je tijelo u ravnoteži, njegovo fiziološko stanje može biti dinamično. Mnogi organizmi pokazuju endogene promjene u obliku cirkadijskih, ultradijalnih i infradijanskih ritmova. Dakle, čak i dok su u homeostazi, tjelesna temperatura, krvni tlak, otkucaji srca i većina metaboličkih pokazatelja nisu uvijek na konstantnoj razini, već se mijenjaju tijekom vremena.

Mehanizmi homeostaze: povratna sprega

Kada dođe do promjene varijabli, postoje dvije glavne vrste povratnih informacija na koje sustav reagira:

1. Negativna povratna sprega, izražena kao reakcija u kojoj sustav reagira na takav način da preokrene smjer promjene. Budući da povratna sprega služi za održavanje postojanosti sustava, ona vam omogućuje održavanje homeostaze.
   • Na primjer, kada se poveća koncentracija ugljičnog dioksida u ljudskom tijelu, pluća dobivaju signal da povećaju svoju aktivnost i izdišu više ugljičnog dioksida.
   • Termoregulacija je još jedan primjer negativne povratne sprege. Kada tjelesna temperatura poraste (ili padne), termoreceptori u koži i hipotalamusu registriraju promjenu, pokrećući signal iz mozga. Ovaj signal, zauzvrat, uzrokuje odgovor - smanjenje (ili povećanje) temperature.
2. Pozitivna povratna sprega, koja se izražava kao pojačanje promjene varijable. Ima destabilizirajuće djelovanje, pa ne dovodi do homeostaze. Pozitivne povratne informacije manje su uobičajene u prirodnim sustavima, ali također imaju svoje koristi.
   • Na primjer, u živcima, električni potencijal praga uzrokuje stvaranje puno većeg akcijskog potencijala. Zgrušavanje krvi i porođaj drugi su primjeri pozitivnih povratnih informacija.

Stabilni sustavi trebaju kombinacije obje vrste povratne sprege. Dok vam negativna povratna sprega omogućuje povratak u homeostatsko stanje, pozitivna povratna sprega se koristi za prelazak na potpuno novo (i vrlo vjerojatno manje poželjno) stanje homeostaze, situaciju koja se naziva "metastabilnost". Takve katastrofalne promjene mogu se dogoditi, primjerice, s povećanjem hranjivih tvari u rijekama s čistom vodom, što dovodi do homeostatskog stanja visoke eutrofikacije (prorastanje kanala algama) i zamućenja.

Ekološka homeostaza

U poremećenim ekosustavima, ili podklimaksnim biološkim zajednicama - poput, primjerice, otoka Krakatau, nakon snažne vulkanske erupcije godine - stanje homeostaze prethodnog šumskog klimaksnog ekosustava je uništeno, kao i sav život na ovom otoku. Krakatoa je prošla kroz niz ekoloških promjena u godinama nakon erupcije, u kojima su nove biljne i životinjske vrste zamijenile jedna drugu, što je dovelo do bioraznolikosti i, kao rezultat, vrhunske zajednice. Ekološka sukcesija u Krakatoi odvijala se u nekoliko faza. Kompletan lanac nasljeđivanja koji vodi do vrhunca naziva se predserija. U primjeru Krakataua, ovaj je otok razvio vrhunac zajednice s osam tisuća različitih vrsta zabilježenih u , sto godina nakon što je erupcija uništila život na njemu. Podaci potvrđuju da se položaj održava u homeostazi neko vrijeme, dok pojava novih vrsta vrlo brzo dovodi do brzog nestanka starih.

Slučaj Krakatoa i drugih poremećenih ili netaknutih ekosustava pokazuje da se početna kolonizacija pionirskih vrsta događa kroz reprodukcijske strategije pozitivne povratne sprege u kojima se vrste raspršuju, proizvodeći što više potomaka, ali s malo ili nimalo ulaganja u uspjeh svake jedinke. . Kod takvih vrsta dolazi do brzog razvoja i jednako brzog kolapsa (npr. kroz epidemiju). Kako se ekosustav približava vrhuncu, takve se vrste zamjenjuju složenijim klimaksnim vrstama koje se putem negativnih povratnih informacija prilagođavaju specifičnim uvjetima svog okoliša. Te su vrste pomno kontrolirane potencijalnim kapacitetom ekosustava i slijede drugačiju strategiju - stvaranje manjeg potomstva, u čiji se reproduktivni uspjeh u uvjetima mikrookoliša svoje specifične ekološke niše ulaže više energije.

Razvoj počinje s pionirskom zajednicom, a završava s vrhunskom zajednicom. Ova vrhunska zajednica nastaje kada flora i fauna dođu u ravnotežu s lokalnim okolišem.

Takvi ekosustavi tvore heteroarhije, u kojima homeostaza na jednoj razini doprinosi homeostatskim procesima na drugoj složenoj razini. Na primjer, gubitak lišća na zrelom tropskom drvetu stvara prostor za novi rast i obogaćuje tlo. Jednako tako, tropsko drvo smanjuje pristup svjetlosti nižim razinama i pomaže u sprječavanju invazije drugih vrsta. Ali i stabla padaju na zemlju i razvoj šume ovisi o stalnoj izmjeni stabala, ciklusu hranjivih tvari koje provode bakterije, insekti, gljive. Slično, takve šume pridonose ekološkim procesima, kao što je regulacija mikroklime ili hidroloških ciklusa ekosustava, a nekoliko različitih ekosustava može međusobno komunicirati kako bi održalo homeostazu riječne drenaže unutar biološke regije. Varijabilnost bioregija također igra ulogu u homeostatskoj stabilnosti biološke regije ili bioma.

Biološka homeostaza

Homeostaza je temeljna karakteristika živih organizama i podrazumijeva se održavanje unutarnjeg okoliša unutar prihvatljivih granica.

Unutarnji okoliš tijela uključuje tjelesne tekućine – krvnu plazmu, limfu, međustaničnu tvar i likvor. Održavanje stabilnosti ovih tekućina od vitalnog je značaja za organizam, dok njezin nedostatak dovodi do oštećenja genetskog materijala.

Homeostaza u ljudskom tijelu

Razni čimbenici utječu na sposobnost tjelesnih tekućina da održe život. Među njima su parametri poput temperature, saliniteta, kiselosti i koncentracije hranjivih tvari - glukoze, raznih iona, kisika te otpadnih tvari - ugljičnog dioksida i urina. Budući da ti parametri utječu na kemijske reakcije koje održavaju organizam na životu, postoje ugrađeni fiziološki mehanizmi koji ih održavaju na potrebnoj razini.

Homeostaza se ne može smatrati uzrokom procesa tih nesvjesnih prilagodbi. Treba ga uzeti kao opću karakteristiku mnogih normalnih procesa koji djeluju zajedno, a ne kao njihov glavni uzrok. Štoviše, postoje mnogi biološki fenomeni koji se ne uklapaju u ovaj model - na primjer, anabolizam.

Ostala područja

Koncept "homeostaze" također se koristi u drugim područjima.

Aktuar može govoriti o homeostaza rizika, u kojoj, primjerice, ljudi koji na svojim automobilima imaju kočnice koje se ne prianjaju nisu u sigurnijem položaju od onih koji ih nemaju, jer ti ljudi sigurniji automobil nesvjesno kompenziraju riskantnom vožnjom. To se događa jer neki od mehanizama zadržavanja - poput straha - prestaju raditi.

Sociolozi i psiholozi mogu govoriti o tome homeostaza stresa- želja populacije ili pojedinca da ostane na određenoj razini stresa, često umjetno izazivajući stres ako "prirodna" razina stresa nije dovoljna.

Primjeri

• termoregulacija
  • Drhtanje skeletnih mišića može početi ako je tjelesna temperatura preniska.
  • Druga vrsta termogeneze uključuje razgradnju masti radi oslobađanja topline.
  • Znojenjem se tijelo hladi isparavanjem.
• Kemijska regulacija
  • Gušterača luči inzulin i glukagon za kontrolu razine glukoze u krvi.
  • Pluća uzimaju kisik i ispuštaju ugljični dioksid.
  • Bubrezi izlučuju mokraću i reguliraju razinu vode i niza iona u tijelu.

Mnogi od tih organa su pod kontrolom hormona iz hipotalamo-hipofiznog sustava.

vidi također

Zaklada Wikimedia. 2010. godine.

Sinonimi:

Pogledajte što je "homeostaza" u drugim rječnicima:

Homeostaza... Pravopisni rječnik

homeostaza- Opće načelo samoregulacije živih organizama. Perls snažno naglašava važnost ovog koncepta u svom djelu The Gestalt Approach i Eye Witness to Therapy. Kratki objašnjeni psihološki i psihijatrijski rječnik. ur. igisheva. 2008 ... Velika psihološka enciklopedija

Homeostaza (od grč. sličan, istovjetan i stanje), svojstvo tijela da održava svoje parametre i fiziološke. funkcije u def. raspona, na temelju stabilnosti inter. okolina tijela u odnosu na uznemirujuće utjecaje ... Filozofska enciklopedija

- (od grč. homoios isto, slično i grč. stasis nepokretnost, stajanje), homeostaza, sposobnost organizma ili sustava organizama da održava stabilnu (dinamičku) ravnotežu u promjenjivim uvjetima okoline. Homeostaza u populaciji Ekološki rječnik

Homeostaza (od homeo... i grč. stasis nepokretnost, stanje), sposobnost biol. sustavi da se odupru promjenama i ostanu dinamični. odnosi se na stalnost sastava i svojstava. Izraz "G." predložio W. Kennon 1929. za karakterizaciju država ... Biološki enciklopedijski rječnik

- (od homeo ... i grč. stasis nepokretnost stanje), relativna dinamička postojanost sastava i svojstava unutarnje sredine i stabilnost osnovnih fizioloških funkcija organizma. Koncept homeostaze također se primjenjuje na biocenoze (očuvanje ... ... Veliki enciklopedijski rječnik

- (od grč. homoios sličan i stasis nepokretnost) proces zahvaljujući kojem se postiže relativna postojanost unutarnje okoline tijela (konstantnost tjelesne temperature, krvnog tlaka, koncentracije šećera u krvi). Kao zaseban... Psihološki rječnik