विषय 4.1. समस्थिति

समस्थिति(ग्रीक से होमियोस-समान, समान और स्थिति- गतिहीनता) जीवित प्रणालियों की परिवर्तनों का विरोध करने और जैविक प्रणालियों की संरचना और गुणों की स्थिरता बनाए रखने की क्षमता है।

शब्द "होमियोस्टैसिस" का प्रस्ताव डब्ल्यू कैनन द्वारा 1929 में उन स्थितियों और प्रक्रियाओं को चिह्नित करने के लिए किया गया था जो शरीर की स्थिरता सुनिश्चित करते हैं। निरंतर आंतरिक वातावरण को बनाए रखने के उद्देश्य से भौतिक तंत्र के अस्तित्व का विचार 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में सी. बर्नार्ड द्वारा व्यक्त किया गया था, जिन्होंने आंतरिक वातावरण में भौतिक और रासायनिक स्थितियों की स्थिरता को आधार माना था। लगातार बदलते बाहरी वातावरण में जीवित जीवों की स्वतंत्रता और स्वतंत्रता। होमोस्टैसिस की घटना देखी गई है अलग - अलग स्तरजैविक प्रणालियों का संगठन.

होमोस्टैसिस के सामान्य पैटर्न.होमोस्टैसिस को बनाए रखने की क्षमता एक जीवित प्रणाली के सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक है जो पर्यावरणीय परिस्थितियों के साथ गतिशील संतुलन की स्थिति में है।

चिड़चिड़ापन के गुण के आधार पर शारीरिक मापदंडों का सामान्यीकरण किया जाता है। होमोस्टैसिस को बनाए रखने की क्षमता विभिन्न प्रजातियों में भिन्न होती है। जैसे-जैसे जीव अधिक जटिल होते जाते हैं, यह क्षमता बढ़ती जाती है, जिससे वे बाहरी परिस्थितियों में उतार-चढ़ाव से अधिक स्वतंत्र हो जाते हैं। यह विशेष रूप से उच्चतर जानवरों और मनुष्यों में स्पष्ट है, जिनके पास जटिल तंत्रिका, अंतःस्रावी और प्रतिरक्षा नियामक तंत्र हैं। मानव शरीर पर पर्यावरण का प्रभाव मुख्य रूप से प्रत्यक्ष नहीं, बल्कि अप्रत्यक्ष रूप से कृत्रिम वातावरण के निर्माण, प्रौद्योगिकी और सभ्यता की सफलता के कारण होता है।

होमोस्टैसिस के प्रणालीगत तंत्र में, नकारात्मक प्रतिक्रिया का साइबरनेटिक सिद्धांत संचालित होता है: किसी भी परेशान प्रभाव के साथ, तंत्रिका और अंतःस्रावी तंत्र, जो बारीकी से जुड़े हुए हैं, सक्रिय होते हैं।

आनुवंशिक होमियोस्टैसिसआणविक आनुवंशिक, सेलुलर और जीव स्तर पर, इसका उद्देश्य शरीर की सभी जैविक जानकारी युक्त एक संतुलित जीन प्रणाली को बनाए रखना है। ओटोजेनेटिक (जीव) होमोस्टैसिस के तंत्र ऐतिहासिक रूप से स्थापित जीनोटाइप में तय किए गए हैं। जनसंख्या-प्रजाति के स्तर पर, आनुवंशिक होमियोस्टैसिस वंशानुगत सामग्री की सापेक्ष स्थिरता और अखंडता को बनाए रखने की जनसंख्या की क्षमता है, जो कमी विभाजन और व्यक्तियों के मुक्त क्रॉसिंग की प्रक्रियाओं द्वारा सुनिश्चित की जाती है, जो एलील आवृत्तियों के आनुवंशिक संतुलन को बनाए रखने में मदद करती है। .

शारीरिक होमियोस्टैसिसकोशिका में विशिष्ट भौतिक-रासायनिक स्थितियों के निर्माण और निरंतर रखरखाव से जुड़ा हुआ है। बहुकोशिकीय जीवों के आंतरिक वातावरण की स्थिरता श्वसन, परिसंचरण, पाचन, उत्सर्जन की प्रणालियों द्वारा बनाए रखी जाती है और तंत्रिका और अंतःस्रावी प्रणालियों द्वारा नियंत्रित की जाती है।

संरचनात्मक होमियोस्टैसिसपुनर्जनन तंत्र पर आधारित है जो रूपात्मक स्थिरता और अखंडता सुनिश्चित करता है जैविक प्रणालीसंगठन के विभिन्न स्तरों पर. यह विभाजन और अतिवृद्धि के माध्यम से इंट्रासेल्युलर और अंग संरचनाओं की बहाली में व्यक्त किया गया है।

होमोस्टैटिक प्रक्रियाओं के अंतर्निहित तंत्र का उल्लंघन होमोस्टैसिस की "बीमारी" माना जाता है।

कई बीमारियों के इलाज के प्रभावी और तर्कसंगत तरीकों को चुनने के लिए मानव होमियोस्टैसिस के पैटर्न का अध्ययन करना बहुत महत्वपूर्ण है।

लक्ष्य।जीवित चीजों की एक संपत्ति के रूप में होमोस्टैसिस का एक विचार रखें जो जीव की स्थिरता का आत्म-रखरखाव सुनिश्चित करता है। होमियोस्टैसिस के मुख्य प्रकार और इसके रखरखाव के तंत्र को जानें। शारीरिक और पुनर्योजी पुनर्जनन के बुनियादी पैटर्न और इसे उत्तेजित करने वाले कारकों, व्यावहारिक चिकित्सा के लिए पुनर्जनन के महत्व को जानें। प्रत्यारोपण के जैविक सार और इसके व्यावहारिक महत्व को जानें।

कार्य 2. आनुवंशिक होमियोस्टैसिस और इसके विकार

तालिका का अध्ययन करें और पुनः लिखें।

तालिका का अंत.

आनुवंशिक होमियोस्टैसिस को बनाए रखने के तरीके	आनुवंशिक होमियोस्टैसिस विकारों के तंत्र	आनुवंशिक होमियोस्टैसिस की गड़बड़ी का परिणाम
डीएनए की मरम्मत	1. पुनर्योजी प्रणाली को वंशानुगत और गैर-वंशानुगत क्षति। 2. रिपेरेटिव प्रणाली की कार्यात्मक विफलता	जीन उत्परिवर्तन
माइटोसिस के दौरान वंशानुगत सामग्री का वितरण	1. धुरी गठन का उल्लंघन. 2. गुणसूत्र विचलन का उल्लंघन	1. गुणसूत्र विपथन। 2. हेटरोप्लोइडी। 3. पॉलीप्लोइडी
रोग प्रतिरोधक क्षमता	1. इम्युनोडेफिशिएंसी वंशानुगत और अर्जित होती है। 2. कार्यात्मक प्रतिरक्षा की कमी	असामान्य कोशिकाओं का संरक्षण, जिससे घातक वृद्धि होती है, विदेशी एजेंट के प्रति प्रतिरोध कम हो जाता है

कार्य 3. डीएनए संरचना की विकिरण के बाद की बहाली के उदाहरण का उपयोग करके मरम्मत तंत्र

डीएनए स्ट्रैंड के क्षतिग्रस्त हिस्सों की मरम्मत या सुधार को सीमित प्रतिकृति माना जाता है। जब पराबैंगनी (यूवी) विकिरण से डीएनए स्ट्रैंड क्षतिग्रस्त हो जाते हैं तो मरम्मत प्रक्रिया का सबसे अधिक अध्ययन किया जाता है। कोशिकाओं में कई एंजाइम मरम्मत प्रणालियाँ हैं जो विकास के दौरान बनी थीं। चूँकि सभी जीव यूवी विकिरण की स्थितियों के तहत विकसित और अस्तित्व में हैं, कोशिकाओं में एक अलग प्रकाश मरम्मत प्रणाली होती है, जिसका वर्तमान में सबसे अधिक अध्ययन किया जाता है। जब एक डीएनए अणु यूवी किरणों से क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो थाइमिडीन डिमर बनते हैं, यानी। पड़ोसी थाइमिन न्यूक्लियोटाइड के बीच "क्रॉसलिंक"। ये डिमर एक टेम्पलेट के रूप में कार्य नहीं कर सकते हैं, इसलिए इन्हें कोशिकाओं में पाए जाने वाले प्रकाश मरम्मत एंजाइमों द्वारा ठीक किया जाता है। एक्सिशन मरम्मत यूवी विकिरण और अन्य कारकों दोनों का उपयोग करके क्षतिग्रस्त क्षेत्रों को पुनर्स्थापित करती है। इस मरम्मत प्रणाली में कई एंजाइम होते हैं: मरम्मत एंडोन्यूक्लाइज

और एक्सोन्यूक्लिज़, डीएनए पोलीमरेज़, डीएनए लिगेज। पोस्ट-रेप्लिकेटिव मरम्मत अधूरी है, क्योंकि यह बायपास हो जाती है और क्षतिग्रस्त खंड को डीएनए अणु से नहीं हटाया जाता है। फोटोरिएक्टिवेशन, एक्सिशन रिपेयर और पोस्ट-रेप्लिकेटिव रिपेयर (चित्र 1) के उदाहरण का उपयोग करके मरम्मत के तंत्र का अध्ययन करें।

चावल। 1.मरम्मत

कार्य 4. जीव की जैविक वैयक्तिकता की सुरक्षा के रूप

तालिका का अध्ययन करें और पुनः लिखें।

सुरक्षा के रूप	जैविक इकाई
निरर्थक कारक	विदेशी एजेंटों के प्रति प्राकृतिक व्यक्तिगत निरर्थक प्रतिरोध
सुरक्षात्मक बाधाएँ जीव: त्वचा, उपकला, हेमेटोलिम्फैटिक, हेपेटिक, हेमेटोएन्सेफेलिक, हेमेटोफथैल्मिक, हेमेटोटेस्टिकुलर, हेमेटोफॉलिक्यूलर, हेमेटोसलिवर	विदेशी एजेंटों को शरीर और अंगों में प्रवेश करने से रोकता है
गैर विशिष्ट सेलुलर रक्षा (रक्त और संयोजी ऊतक कोशिकाएं)	फागोसाइटोसिस, एनकैप्सुलेशन, सेलुलर समुच्चय का गठन, प्लाज्मा जमावट
निरर्थक हास्य रक्षा	त्वचा ग्रंथियों, लार, आंसू द्रव, गैस्ट्रिक और आंतों के रस, रक्त (इंटरफेरॉन) आदि के स्राव में गैर-विशिष्ट पदार्थों के रोगजनक एजेंटों पर प्रभाव।
रोग प्रतिरोधक क्षमता	आनुवंशिक रूप से विदेशी एजेंटों, जीवित जीवों, घातक कोशिकाओं के प्रति प्रतिरक्षा प्रणाली की विशेष प्रतिक्रियाएं
संवैधानिक प्रतिरक्षा	आनुवंशिक रूप से निर्धारित प्रतिरोध व्यक्तिगत प्रजाति, आबादी और व्यक्तियों को कुछ बीमारियों या आणविक प्रकृति के एजेंटों के रोगजनकों के लिए, विदेशी एजेंटों और कोशिका झिल्ली रिसेप्टर्स के बीच विसंगति के कारण, कुछ पदार्थों के शरीर में अनुपस्थिति, जिसके बिना विदेशी एजेंट मौजूद नहीं हो सकता है; शरीर में एंजाइमों की उपस्थिति जो एक विदेशी एजेंट को नष्ट कर देती है
सेलुलर	इस एंटीजन के साथ चयनात्मक रूप से प्रतिक्रिया करने वाले टी-लिम्फोसाइटों की बढ़ी हुई संख्या की उपस्थिति
विनोदी	कुछ प्रतिजनों के लिए रक्त में प्रवाहित होने वाले विशिष्ट प्रतिरक्षी का निर्माण

कार्य 5. रक्त-लार अवरोध

लार ग्रंथियों में रक्त से लार में पदार्थों को चुनिंदा रूप से ले जाने की क्षमता होती है। उनमें से कुछ लार के साथ स्रावित होते हैं उच्च सांद्रता, और अन्य रक्त प्लाज्मा की तुलना में कम सांद्रता में। रक्त से लार में यौगिकों का संक्रमण उसी तरह से होता है जैसे किसी हिस्टो-रक्त अवरोध के माध्यम से परिवहन होता है। रक्त से लार में स्थानांतरित होने वाले पदार्थों की उच्च चयनात्मकता रक्त-लार बाधा को अलग करना संभव बनाती है।

चित्र में लार ग्रंथि की एसिनर कोशिकाओं में लार स्राव की प्रक्रिया पर चर्चा करें। 2.

चावल। 2.लार स्राव

कार्य 6. पुनर्जनन

उत्थान- यह प्रक्रियाओं का एक समूह है जो जैविक संरचनाओं की बहाली सुनिश्चित करता है; यह संरचनात्मक और शारीरिक होमियोस्टैसिस दोनों को बनाए रखने के लिए एक तंत्र है।

शारीरिक पुनर्जनन शरीर के सामान्य कामकाज के दौरान खराब हुई संरचनाओं को पुनर्स्थापित करता है। पुनरावर्ती पुनर्जनन- यह चोट के बाद या किसी रोग प्रक्रिया के बाद संरचना की बहाली है। पुनर्जनन क्षमता

विभिन्न संरचनाओं और उनके बीच भिन्नता होती है अलग - अलग प्रकारजीवित प्राणी।

संरचनात्मक और शारीरिक होमियोस्टैसिस की बहाली अंगों या ऊतकों को एक जीव से दूसरे जीव में प्रत्यारोपित करके प्राप्त की जा सकती है, अर्थात। प्रत्यारोपण द्वारा.

व्याख्यान और पाठ्यपुस्तक से सामग्री का उपयोग करके तालिका भरें।

कार्य 7. संरचनात्मक और शारीरिक होमियोस्टैसिस को बहाल करने के अवसर के रूप में प्रत्यारोपण

ट्रांसप्लांटेशन- खोए हुए या क्षतिग्रस्त ऊतकों और अंगों को अपने स्वयं के या किसी अन्य जीव से लिए गए ऊतकों और अंगों से बदलना।

दाखिल करना- कृत्रिम सामग्रियों से अंग प्रत्यारोपण।

अध्ययन करें और तालिका को अपनी कार्यपुस्तिका में कॉपी करें।

स्वाध्याय के लिए प्रश्न

1. होमोस्टैसिस के जैविक सार को परिभाषित करें और इसके प्रकारों के नाम बताएं।

2. जीवित चीजों के संगठन के किस स्तर पर होमोस्टैसिस बनाए रखा जाता है?

3. आनुवंशिक होमियोस्टैसिस क्या है? इसके रखरखाव के तंत्र का खुलासा करें।

4. क्या है जैविक इकाईरोग प्रतिरोधक क्षमता? 9. पुनर्जनन क्या है? पुनर्जनन के प्रकार.

10. शरीर के संरचनात्मक संगठन के किस स्तर पर पुनर्जनन प्रक्रिया स्वयं प्रकट होती है?

11. शारीरिक एवं पुनर्योजी पुनर्जनन क्या है (परिभाषा, उदाहरण)?

12. पुनरावर्ती पुनर्जनन के प्रकार क्या हैं?

13. पुनरावर्ती पुनर्जनन की विधियाँ क्या हैं?

14. पुनर्जनन प्रक्रिया के लिए सामग्री क्या है?

15. स्तनधारियों और मनुष्यों में पुनरावर्ती पुनर्जनन की प्रक्रिया कैसे की जाती है?

16. सुधारात्मक प्रक्रिया को कैसे विनियमित किया जाता है?

17. मनुष्यों में अंगों और ऊतकों की पुनर्योजी क्षमता को उत्तेजित करने की क्या संभावनाएँ हैं?

18. प्रत्यारोपण क्या है और चिकित्सा के लिए इसका क्या महत्व है?

19. आइसोट्रांसप्लांटेशन क्या है और यह एलो- और ज़ेनोट्रांसप्लांटेशन से कैसे भिन्न है?

20. अंग प्रत्यारोपण की समस्याएँ और संभावनाएँ क्या हैं?

21. ऊतक असंगति को दूर करने के लिए कौन सी विधियाँ मौजूद हैं?

22. ऊतक सहनशीलता की घटना क्या है? इसे प्राप्त करने के लिए क्या तंत्र हैं?

23. कृत्रिम सामग्रियों के आरोपण के क्या फायदे और नुकसान हैं?

परीक्षण कार्य

एक सही उत्तर चुनें.

1. समस्थिति को जनसंख्या-प्रजाति स्तर पर बनाए रखा जाता है:

1. संरचनात्मक

2. आनुवंशिक

3. शारीरिक

4. जैव रासायनिक

2. शारीरिक पुनर्जनन प्रदान करता है:

1. खोए हुए अंग का निर्माण

2. ऊतक स्तर पर स्व-नवीकरण

3. क्षति के जवाब में ऊतक की मरम्मत

4. किसी खोए हुए अंग के हिस्से को पुनः स्थापित करना

3. लीवर लोब को हटाने के बाद पुनर्जनन

एक व्यक्ति पथ पर चलता है:

1. प्रतिपूरक अतिवृद्धि

2. एपिमोर्फोसिस

3. मॉर्फोलैक्सिस

4. पुनर्योजी अतिवृद्धि

4. दाता से ऊतक और अंग प्रत्यारोपण

समान प्रजाति के प्राप्तकर्ता के लिए:

1. ऑटो- और आइसोट्रांसप्लांटेशन

2. एलो- और होमोट्रांसप्लांटेशन

3. ज़ेनो- और हेटरोट्रांसप्लांटेशन

4. प्रत्यारोपण और ज़ेनोट्रांसप्लांटेशन

कई सही उत्तर चुनें.

5. स्तनधारियों में प्रतिरक्षा रक्षा के गैर-विशिष्ट कारकों में शामिल हैं:

1. त्वचा और श्लेष्मा झिल्ली के उपकला के अवरोधक कार्य

2. लाइसोजाइम

3. एंटीबॉडीज

4. गैस्ट्रिक और आंतों के रस के जीवाणुनाशक गुण

6. संवैधानिक प्रतिरक्षा निम्न के कारण है:

1. फागोसाइटोसिस

2. सेलुलर रिसेप्टर्स और एंटीजन के बीच बातचीत का अभाव

3. एंटीबॉडी का निर्माण

4. एंजाइम जो विदेशी एजेंटों को नष्ट करते हैं

7. आणविक स्तर पर आनुवंशिक होमियोस्टैसिस का रखरखाव निम्न के कारण होता है:

1. रोग प्रतिरोधक क्षमता

2. डीएनए प्रतिकृति

3. डीएनए की मरम्मत

4. मिटोसिस

8. पुनर्योजी अतिवृद्धि विशेषता है:

1. क्षतिग्रस्त अंग के मूल द्रव्यमान को बहाल करना

2. क्षतिग्रस्त अंग के आकार को बहाल करना

3. कोशिकाओं की संख्या एवं आकार में वृद्धि

4. चोट वाली जगह पर निशान बनना

9. मानव प्रतिरक्षा प्रणाली में अंग हैं:

2. लिम्फ नोड्स

3. पेयर के पैच

4. अस्थि मज्जा

5. फैब्रिटियस का थैला

मिलान।

10. पुनर्जनन के प्रकार एवं विधियाँ:

1. एपिमोर्फोसिस

2. हेटेरोमोर्फोसिस

3. समरूपता

4. एंडोमोर्फोसिस

5. अंतर्कलीय वृद्धि

6. मॉर्फोलैक्सिस

7. दैहिक भ्रूणजनन

जैविक

सार:

ए) असामान्य पुनर्जनन

बी) घाव की सतह से पुनः वृद्धि

ग) प्रतिपूरक अतिवृद्धि

घ) व्यक्तिगत कोशिकाओं से शरीर का पुनर्जनन

ई) पुनर्योजी अतिवृद्धि

च) विशिष्ट पुनर्जनन छ) अंग के शेष भाग का पुनर्गठन

ज) दोषों के माध्यम से पुनर्जनन

साहित्य

मुख्य

जीव विज्ञान / एड. वी.एन. Yarygina। - एम।: ग्रेजुएट स्कूल, 2001. -

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स्ल्युसारेव ए.ए., ज़ुकोवा एस.वी.जीवविज्ञान। - कीव: उच्च विद्यालय,

1987. - पीपी. 178-211.

होमोस्टैसिस, इसका अर्थ

समस्थिति–यह शरीर के आंतरिक वातावरण की सापेक्ष स्थिरता का रखरखाव है।शरीर का आंतरिक वातावरण जिसमें इसकी सभी कोशिकाएँ रहती हैं, रक्त, लसीका और अंतरालीय द्रव है।

कोई भी जीवित जीव विभिन्न प्रकार के बदलते कारकों के संपर्क में है। बाहरी वातावरण; एक ही समय पर कोशिकाओं में होने वाली महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के लिए सख्त स्थिर परिस्थितियों की आवश्यकता होती है।परिणामस्वरूप, जीवित जीवों ने विभिन्न स्व-विनियमन प्रणालियाँ विकसित की हैं जो उन्हें बाहरी परिस्थितियों में परिवर्तन के बावजूद एक अनुकूल आंतरिक वातावरण बनाए रखने की अनुमति देती हैं। यह मानव शरीर की सभी अनुकूली प्रतिक्रियाओं को याद रखने के लिए पर्याप्त है। जब हम सड़क से प्रवेश करते हैं अँधेरा कमरा, हमारी आंखें, स्वचालित आंतरिक विनियमन के लिए धन्यवाद, रोशनी में तेज कमी के लिए जल्दी से अनुकूल हो जाती हैं। चाहे आप सर्दियों में उत्तर में काम करें या गर्मियों में दक्षिण की गर्म रेत में धूप सेंकें, सभी मामलों में आपके शरीर का तापमान लगभग स्थिर रहता है, एक डिग्री के कुछ अंश से अधिक नहीं बदलता है।

एक और उदाहरण. मस्तिष्क में रक्तचाप को एक निश्चित स्तर पर बनाए रखना चाहिए। यदि यह गिरता है, तो व्यक्ति चेतना खो देता है, और केशिकाओं के टूटने के कारण दबाव में तेज वृद्धि के साथ, मस्तिष्क में रक्तस्राव (तथाकथित "स्ट्रोक") हो सकता है। शरीर की स्थिति (ऊर्ध्वाधर, क्षैतिज और यहां तक ​​कि उल्टा) में विभिन्न परिवर्तनों के साथ, गुरुत्वाकर्षण सिर में रक्त के प्रवाह को बदल देता है; हालाँकि, इसके बावजूद, अनुकूली प्रतिक्रियाओं का एक जटिल मस्तिष्क में रक्तचाप को एक स्थिर स्तर पर बनाए रखता है जो मस्तिष्क कोशिकाओं के लिए अनुकूल है। ये सभी उदाहरण विशेष नियामक तंत्र की सहायता से निरंतर आंतरिक वातावरण बनाए रखने की शरीर की क्षमता को दर्शाते हैं; निरंतर आंतरिक वातावरण बनाए रखना होमियोस्टैसिस कहलाता है.

यदि होमोस्टैटिक तंत्र में से कोई भी बाधित हो जाता है, तो कोशिकाओं की रहने की स्थिति में बदलाव से पूरे जीव के लिए बहुत गंभीर परिणाम हो सकते हैं।

इस प्रकार, शरीर के आंतरिक वातावरण को सापेक्ष स्थिरता की विशेषता है - विभिन्न संकेतकों के होमोस्टैसिस, क्योंकि इसमें कोई भी परिवर्तन शरीर की कोशिकाओं और ऊतकों, विशेष रूप से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की अत्यधिक विशिष्ट कोशिकाओं के कार्यों में व्यवधान पैदा करता है। होमियोस्टेसिस के ऐसे निरंतर संकेतकों में शरीर के आंतरिक अंगों का तापमान, 36 - 37 डिग्री सेल्सियस के भीतर बनाए रखा जाता है, रक्त का एसिड-बेस संतुलन, पीएच = 7.4 - 7.35, रक्त का आसमाटिक दबाव (7.6 - 7.8 एटीएम) शामिल होता है। ) , रक्त में हीमोग्लोबिन की सांद्रता 120 - 140 ग्राम/लीटर है, आदि।

अधिकांश लोगों के लिए पर्यावरणीय परिस्थितियों में या कड़ी मेहनत के दौरान महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव के कारण होमोस्टैसिस संकेतकों में बदलाव की डिग्री बहुत कम है। उदाहरण के लिए, रक्त पीएच में केवल 0.1 - 0.2 का दीर्घकालिक परिवर्तन हो सकता है घातक परिणाम. हालाँकि, सामान्य आबादी में कुछ ऐसे व्यक्ति होते हैं जो आंतरिक वातावरण के संकेतकों में बहुत बड़े बदलावों को सहन करने की क्षमता रखते हैं। उच्च योग्य धावकों में, मध्यम और लंबी दूरी पर दौड़ने के दौरान कंकाल की मांसपेशियों से रक्त में लैक्टिक एसिड के एक बड़े सेवन के परिणामस्वरूप, रक्त पीएच 7.0 और यहां तक ​​कि 6.9 के मान तक कम हो सकता है। दुनिया में केवल कुछ ही लोग ऑक्सीजन उपकरण के बिना समुद्र तल से लगभग 8,800 मीटर की ऊंचाई (एवरेस्ट की चोटी तक) पर चढ़ने में सक्षम थे, यानी। हवा में और तदनुसार, शरीर के ऊतकों में ऑक्सीजन की अत्यधिक कमी की स्थिति में मौजूद रहते हैं और चलते रहते हैं। यह क्षमता किसी व्यक्ति की जन्मजात विशेषताओं द्वारा निर्धारित की जाती है - तथाकथित आनुवंशिक प्रतिक्रिया मानदंड, जिसमें शरीर के काफी स्थिर कार्यात्मक संकेतकों के लिए भी, व्यापक व्यक्तिगत अंतर होते हैं।

होमोस्टैसिस कोई भी स्व-विनियमन प्रक्रिया है जिसके द्वारा जैविक प्रणालियाँ जीवित रहने के लिए अनुकूलतम परिस्थितियों को अपनाकर आंतरिक स्थिरता बनाए रखने का प्रयास करती हैं। यदि होमोस्टैसिस सफल है, तो जीवन जारी रहता है; अन्यथा, आपदा या मृत्यु घटित होगी। प्राप्त स्थिरता वास्तव में एक गतिशील संतुलन है जिसमें निरंतर परिवर्तन होते रहते हैं लेकिन अपेक्षाकृत सजातीय स्थितियाँ बनी रहती हैं।

होमियोस्टैसिस की विशेषताएं और भूमिका

गतिशील संतुलन में कोई भी प्रणाली एक स्थिर स्थिति प्राप्त करना चाहती है, एक ऐसा संतुलन जो विरोध करता है बाहरी परिवर्तन. जब ऐसी प्रणाली में गड़बड़ी होती है, तो अंतर्निहित विनियमन उपकरण एक नया संतुलन स्थापित करने के लिए विचलन पर प्रतिक्रिया करते हैं। यह प्रक्रिया फीडबैक नियंत्रणों में से एक है। होमोस्टैटिक विनियमन के उदाहरण विद्युत सर्किट और तंत्रिका या हार्मोनल प्रणालियों द्वारा मध्यस्थता वाले कार्यों के एकीकरण और समन्वय की सभी प्रक्रियाएं हैं।

एक यांत्रिक प्रणाली में होमोस्टैटिक विनियमन का एक अन्य उदाहरण कमरे के तापमान नियंत्रक या थर्मोस्टेट की क्रिया है। थर्मोस्टेट का हृदय एक द्विधात्विक पट्टी है जो विद्युत सर्किट को पूरा या तोड़कर तापमान में परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करती है। जब कमरा ठंडा हो जाता है, तो सर्किट समाप्त हो जाता है और हीटिंग चालू हो जाती है, और तापमान बढ़ जाता है। एक निश्चित स्तर पर सर्किट बाधित हो जाता है, भट्टी बंद हो जाती है और तापमान गिर जाता है।

हालाँकि, जैविक प्रणालियाँ, जिनमें अधिक जटिलता होती है, में नियामक होते हैं जिनकी तुलना यांत्रिक उपकरणों से करना मुश्किल होता है।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, होमोस्टैसिस शब्द का तात्पर्य शरीर के आंतरिक वातावरण को संकीर्ण और कसकर नियंत्रित सीमाओं के भीतर बनाए रखना है। होमियोस्टैसिस को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण मुख्य कार्य द्रव और इलेक्ट्रोलाइट संतुलन, एसिड विनियमन, थर्मोरेग्यूलेशन और चयापचय नियंत्रण हैं।

मनुष्यों में शरीर के तापमान का नियंत्रण जैविक प्रणाली में होमियोस्टैसिस का एक उत्कृष्ट उदाहरण माना जाता है। सामान्य मानव शरीर का तापमान लगभग 37°C होता है, लेकिन विभिन्न कारक इसे प्रभावित कर सकते हैं, जिनमें हार्मोन, चयापचय दर और अत्यधिक उच्च या निम्न तापमान का कारण बनने वाली बीमारियाँ शामिल हैं। शरीर के तापमान का नियमन मस्तिष्क के हाइपोथैलेमस नामक क्षेत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

शरीर के तापमान के बारे में प्रतिक्रिया रक्तप्रवाह के माध्यम से मस्तिष्क तक पहुंचाई जाती है और सांस लेने की दर, रक्त शर्करा के स्तर और चयापचय दर में प्रतिपूरक समायोजन की ओर ले जाती है। मनुष्यों में गर्मी की कमी गतिविधि में कमी, पसीना और गर्मी विनिमय तंत्र के कारण होती है जो त्वचा की सतह के पास अधिक रक्त को प्रसारित करने की अनुमति देती है।

इन्सुलेशन के माध्यम से गर्मी के नुकसान को कम किया जाता है, त्वचा पर परिसंचरण को कम किया जाता है और सांस्कृतिक परिवर्तन, जैसे कपड़े, आश्रय और बाहरी ताप स्रोतों का उपयोग। उच्च और के बीच की सीमा निम्न स्तरशरीर का तापमान एक होमियोस्टैटिक पठार का गठन करता है - "सामान्य" सीमा जो जीवन का समर्थन करती है। जैसे ही कोई चरम सीमा निकट आती है, सुधारात्मक कार्रवाई (नकारात्मक प्रतिक्रिया के माध्यम से) सिस्टम को सामान्य सीमा पर लौटा देती है।

होमोस्टैसिस की अवधारणा पर्यावरणीय परिस्थितियों पर भी लागू होती है। पहली बार 1955 में अमेरिकी पारिस्थितिकीविज्ञानी रॉबर्ट मैकआर्थर द्वारा प्रस्तावित, यह विचार कि होमोस्टैसिस जैव विविधता के संयोजन का उत्पाद है और बड़ी मात्राप्रजातियों के बीच होने वाली पारिस्थितिक अंतःक्रियाएँ।

इस धारणा को एक ऐसी अवधारणा माना गया जो एक पारिस्थितिक प्रणाली की दृढ़ता को समझाने में मदद कर सकती है, अर्थात, समय के साथ एक विशेष प्रकार के पारिस्थितिकी तंत्र के रूप में इसकी दृढ़ता। तब से, पारिस्थितिकी तंत्र के निर्जीव घटक को शामिल करने के लिए अवधारणा कुछ हद तक बदल गई है। इस शब्द का उपयोग कई पारिस्थितिकीविदों द्वारा यथास्थिति बनाए रखने के लिए पारिस्थितिकी तंत्र के जीवित और गैर-जीवित घटकों के बीच होने वाली पारस्परिकता का वर्णन करने के लिए किया गया है।

गैया परिकल्पना अंग्रेजी वैज्ञानिक जेम्स लवलॉक द्वारा प्रस्तावित पृथ्वी का एक मॉडल है जो विभिन्न जीवित और निर्जीव घटकों को एक बड़े सिस्टम या एकल जीव के घटकों के रूप में देखता है, यह सुझाव देता है कि व्यक्तिगत जीवों के सामूहिक प्रयास ग्रह स्तर पर होमोस्टैसिस में योगदान करते हैं।

सेलुलर होमियोस्टैसिस

जीवन शक्ति बनाए रखने और ठीक से काम करने के लिए शरीर के वातावरण पर निर्भर रहें। होमोस्टैसिस शरीर के वातावरण को नियंत्रण में रखता है और सेलुलर प्रक्रियाओं के लिए अनुकूल परिस्थितियों को बनाए रखता है। बिना सही स्थितियाँशरीर की कुछ प्रक्रियाएं (जैसे ऑस्मोसिस) और प्रोटीन (जैसे एंजाइम) ठीक से काम नहीं करेंगे।

होमोस्टैसिस कोशिकाओं के लिए क्यों महत्वपूर्ण है?जीवित कोशिकाएँ अपने चारों ओर रसायनों की गति पर निर्भर करती हैं। रसायन, जैसे कि ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड और घुले हुए भोजन को कोशिकाओं के अंदर और बाहर ले जाने की आवश्यकता होती है। यह प्रसार और परासरण की प्रक्रियाओं द्वारा पूरा किया जाता है, जो शरीर में पानी और नमक के संतुलन पर निर्भर करता है, जिसे होमियोस्टैसिस द्वारा बनाए रखा जाता है।

कोशिकाएं कई गतियों को गति देने के लिए एंजाइमों पर निर्भर रहती हैं रासायनिक प्रतिक्रिएं, कोशिकाओं की महत्वपूर्ण गतिविधि और कार्यक्षमता का समर्थन करना। ये एंजाइम निश्चित तापमान पर सबसे अच्छा काम करते हैं और इसलिए होमोस्टैसिस कोशिकाओं के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह शरीर के तापमान को स्थिर बनाए रखता है।

होमोस्टैसिस के उदाहरण और तंत्र

यहां मानव शरीर में होमोस्टैसिस के कुछ बुनियादी उदाहरण दिए गए हैं, साथ ही वे तंत्र भी हैं जो उनका समर्थन करते हैं:

शरीर का तापमान

मनुष्यों में होमोस्टैसिस का सबसे आम उदाहरण शरीर के तापमान का विनियमन है। जैसा कि हमने ऊपर लिखा है, शरीर का सामान्य तापमान 37° C होता है। सामान्य स्तर से ऊपर या नीचे का तापमान गंभीर जटिलताएँ पैदा कर सकता है।

28 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर मांसपेशियों की विफलता होती है। 33 डिग्री सेल्सियस पर चेतना की हानि होती है। 42°C केन्द्रीय तापमान पर तंत्रिका तंत्रढहना शुरू हो जाता है. मृत्यु 44°C के तापमान पर होती है। शरीर अतिरिक्त गर्मी उत्पन्न या जारी करके तापमान को नियंत्रित करता है।

ग्लूकोज एकाग्रता

ग्लूकोज सांद्रता रक्तप्रवाह में मौजूद ग्लूकोज (रक्त शर्करा) की मात्रा को संदर्भित करती है। शरीर ऊर्जा स्रोत के रूप में ग्लूकोज का उपयोग करता है, लेकिन इसकी बहुत अधिक या बहुत कम मात्रा गंभीर जटिलताओं का कारण बन सकती है। कुछ हार्मोन रक्त में ग्लूकोज की सांद्रता को नियंत्रित करते हैं। इंसुलिन ग्लूकोज सांद्रता को कम कर देता है, जबकि कोर्टिसोल, ग्लूकागन और कैटेकोलामाइन बढ़ जाते हैं।

कैल्शियम का स्तर

हड्डियों और दांतों में शरीर का लगभग 99% कैल्शियम होता है, जबकि शेष 1% रक्त में प्रवाहित होता है। रक्त में बहुत अधिक या बहुत कम कैल्शियम के नकारात्मक परिणाम होते हैं। यदि रक्त में कैल्शियम का स्तर बहुत अधिक गिर जाता है, तो पैराथाइरॉइड ग्रंथियां अपने कैल्शियम-संवेदन रिसेप्टर्स को सक्रिय करती हैं और पैराथाइरॉइड हार्मोन जारी करती हैं।

पीटीएच रक्तप्रवाह में इसकी सांद्रता बढ़ाने के लिए हड्डियों को कैल्शियम छोड़ने का संकेत देता है। यदि कैल्शियम का स्तर बहुत अधिक बढ़ जाता है, तो थायरॉयड ग्रंथि कैल्सीटोनिन जारी करती है और हड्डियों में अतिरिक्त कैल्शियम को ठीक करती है, जिससे रक्त में कैल्शियम की मात्रा कम हो जाती है।

तरल मात्रा

शरीर को एक निरंतर आंतरिक वातावरण बनाए रखना चाहिए, जिसका अर्थ है कि उसे द्रव हानि या प्रतिस्थापन को नियंत्रित करने की आवश्यकता है। हार्मोन तरल पदार्थ को उत्सर्जित या बनाए रखने के कारण इस संतुलन को विनियमित करने में मदद करते हैं। यदि शरीर में पर्याप्त तरल पदार्थ नहीं है, तो एंटीडाययूरेटिक हार्मोन किडनी को तरल पदार्थ संरक्षित करने का संकेत देता है और मूत्र उत्पादन कम कर देता है। यदि शरीर में बहुत अधिक तरल पदार्थ होता है, तो यह एल्डोस्टेरोन को दबा देता है और अधिक मूत्र उत्पन्न करने का संकेत देता है।

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"होमियोस्टेसिस" शब्द "होमियोस्टैसिस" शब्द से आया है, जिसका अर्थ है "स्थिरता की शक्ति"। बहुत से लोग इस अवधारणा के बारे में अक्सर या बिल्कुल भी नहीं सुनते हैं। हालाँकि, होमोस्टैसिस हमारे जीवन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो आपस में विरोधाभासी स्थितियों में सामंजस्य स्थापित करता है। और यह सिर्फ हमारे जीवन का हिस्सा नहीं है, होमियोस्टैसिस हमारे शरीर का एक महत्वपूर्ण कार्य है।

यदि हम होमोस्टैसिस शब्द को परिभाषित करें, जिसका अर्थ सबसे महत्वपूर्ण प्रणालियों का विनियमन है, तो यह वह क्षमता है जो विभिन्न प्रतिक्रियाओं का समन्वय करती है, जिससे हमें संतुलन बनाए रखने की अनुमति मिलती है। यह अवधारणा व्यक्तिगत जीवों और संपूर्ण प्रणालियों दोनों पर लागू होती है।

सामान्य तौर पर, जीव विज्ञान में होमियोस्टैसिस पर अक्सर चर्चा की जाती है। शरीर के ठीक से काम करने और जरूरी क्रियाएं करने के लिए इसमें सख्त संतुलन बनाए रखना जरूरी है। यह न केवल अस्तित्व के लिए आवश्यक है, बल्कि इसलिए भी कि हम पर्यावरणीय परिवर्तनों को उचित रूप से अपना सकें और विकास जारी रख सकें।

पूर्ण अस्तित्व के लिए आवश्यक होमोस्टैसिस के प्रकारों में अंतर करना संभव है - या, अधिक सटीक रूप से, स्थितियों के प्रकार जब यह क्रिया स्वयं प्रकट होती है।

• अस्थिरता. इस समय, हम, अर्थात् हमारा आंतरिक स्व, परिवर्तनों का निदान करता है और इसके आधार पर, नई परिस्थितियों के अनुकूल होने के लिए निर्णय लेता है।
• संतुलन। सब हमारे आंतरिक बलसंतुलन बनाए रखने के उद्देश्य से।
• अप्रत्याशितता. हम अक्सर ऐसे कदम उठाकर खुद को आश्चर्यचकित कर सकते हैं जिनकी हमें उम्मीद नहीं थी।

ये सभी प्रतिक्रियाएँ इस तथ्य से निर्धारित होती हैं कि ग्रह पर प्रत्येक जीव जीवित रहना चाहता है। होमियोस्टैसिस का सिद्धांत हमें परिस्थितियों को समझने और संतुलन बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण निर्णय लेने में मदद करता है।

अप्रत्याशित निर्णय

होमोस्टैसिस ने न केवल जीव विज्ञान में एक मजबूत स्थान ले लिया है। यह शब्द मनोविज्ञान में भी सक्रिय रूप से प्रयोग किया जाता है। मनोविज्ञान में, होमोस्टैसिस की अवधारणा का तात्पर्य बाहरी स्थितियों के प्रति हमारी प्रतिक्रिया से है. फिर भी, यह प्रक्रिया शरीर के अनुकूलन और व्यक्तिगत मानसिक अनुकूलन को बारीकी से जोड़ती है।

इस दुनिया में हर चीज़ संतुलन और सद्भाव के लिए प्रयास करती है, इसलिए व्यक्तिगत रिश्तेसाथ पर्यावरणसामंजस्य की ओर प्रवृत्त होते हैं। और ऐसा सिर्फ शारीरिक स्तर पर ही नहीं बल्कि मानसिक स्तर पर भी होता है. आप निम्नलिखित उदाहरण दे सकते हैं: एक आदमी हंसता है, लेकिन फिर उसे बहुत कुछ कहा गया दुःखद कहानी, हँसी अब उचित नहीं है। शरीर और भावनात्मक तंत्र होमोस्टैसिस द्वारा सक्रिय होते हैं, जो सही प्रतिक्रिया की मांग करते हैं - और आपकी हंसी की जगह आंसुओं ने ले ली है।

जैसा कि हम देखते हैं, होमोस्टैसिस का सिद्धांत शरीर विज्ञान और मनोविज्ञान के बीच घनिष्ठ संबंध पर आधारित है। हालाँकि, स्व-नियमन से जुड़ा होमोस्टैसिस का सिद्धांत परिवर्तन के स्रोतों की व्याख्या नहीं कर सकता है।

होमोस्टैटिक प्रक्रिया को स्व-नियमन की प्रक्रिया कहा जा सकता है। और यह पूरी प्रक्रिया अवचेतन स्तर पर होती है। हमारे शरीर की कई क्षेत्रों में जरूरतें हैं, लेकिन एक महत्वपूर्ण स्थान इसका है मनोवैज्ञानिक संपर्क. अन्य जीवों से संपर्क करने की आवश्यकता महसूस करते हुए, एक व्यक्ति विकास की इच्छा दिखाता है। यह अवचेतन इच्छा बदले में एक होमोस्टैटिक ड्राइव को दर्शाती है।

अक्सर मनोविज्ञान में ऐसी प्रक्रिया को वृत्ति कहा जाता है। वास्तव में, यह एक बहुत ही सही नाम है, क्योंकि हमारे सभी कार्य वृत्ति हैं। हम अपनी इच्छाओं को नियंत्रित नहीं कर सकते, जो प्रवृत्ति से निर्धारित होती हैं। अक्सर हमारा अस्तित्व इन इच्छाओं पर निर्भर करता है, या उनकी मदद से शरीर को वह चाहिए जो उसे चाहिए। इस समयकी अत्यंत कमी है.

स्थिति की कल्पना करें: हिरणों का एक समूह सोए हुए शेर से कुछ ही दूरी पर चर रहा है। अचानक शेर जागकर दहाड़ता है, परती हिरण तितर-बितर हो जाता है। अब हिरणी के स्थान पर स्वयं की कल्पना करें। आत्म-संरक्षण की प्रवृत्ति ने उसमें काम किया - वह भाग गई। अपनी जान बचाने के लिए उसे बहुत तेज भागना होगा। यह मनोवैज्ञानिक होमियोस्टैसिस है।

लेकिन कुछ समय बीत जाता है और हिरणी का उत्साह कम होने लगता है। भले ही कोई शेर उसका पीछा कर रहा हो, वह रुक जाएगी क्योंकि इस समय सांस लेने की जरूरत दौड़ने की जरूरत से ज्यादा महत्वपूर्ण थी। यह शरीर की ही एक वृत्ति है, शारीरिक होमियोस्टैसिस। इस प्रकार, निम्नलिखित प्रकार के होमोस्टैसिस को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

• ज़बरदस्ती.
• अविरल।

तथ्य यह है कि हिरणी ने दौड़ना शुरू कर दिया, यह एक सहज मनोवैज्ञानिक आग्रह है। उसे जीवित रहना था, और वह भाग गई। और यह तथ्य कि वह अपनी सांस लेने के लिए रुकी थी, जबरदस्ती थी। शरीर ने जानवर को रुकने के लिए मजबूर किया, अन्यथा जीवन प्रक्रियाएं बाधित हो सकती थीं।

होमोस्टैसिस का महत्व किसी भी जीव के लिए मनोवैज्ञानिक और शारीरिक रूप से बहुत महत्वपूर्ण है। एक व्यक्ति केवल वृत्ति के आग्रहों का पालन किए बिना स्वयं और पर्यावरण के साथ सामंजस्य बनाकर रहना सीख सकता है। बस उसे सही ढंग से देखने और समझने की जरूरत है हमारे चारों ओर की दुनिया, और प्राथमिकता देकर अपने विचारों को भी सुलझाएं सही क्रम में. लेखक: ल्यूडमिला मुखचेवा

कार्यात्मक प्रणालियों और पूरे जीव की उपकोशिकीय संरचनाओं से लेकर किसी भी जटिलता की एक जैविक प्रणाली, स्व-संगठित और आत्म-विनियमन करने की क्षमता की विशेषता है। स्वयं को व्यवस्थित करने की क्षमता विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं और अंगों की उपस्थिति में प्रकट होती है सामान्य सिद्धांतप्राथमिक संरचना (झिल्ली, अंगक, आदि)। जीवित चीजों के सार में निहित तंत्र द्वारा स्व-नियमन सुनिश्चित किया जाता है।

मानव शरीर में ऐसे अंग होते हैं, जो अपना कार्य करने के लिए अक्सर दूसरों के साथ जुड़ जाते हैं, जिससे कार्यात्मक प्रणाली बनती है। इसके लिए, अणुओं से लेकर पूरे जीव तक किसी भी स्तर की जटिलता की संरचनाओं को नियामक प्रणालियों की आवश्यकता होती है। ये प्रणालियाँ पहले से ही शारीरिक आराम की स्थिति में विभिन्न संरचनाओं की परस्पर क्रिया सुनिश्चित करती हैं। सक्रिय अवस्था में वे विशेष रूप से महत्वपूर्ण होते हैं जब शरीर बदलते बाहरी वातावरण के साथ संपर्क करता है, क्योंकि किसी भी परिवर्तन के लिए शरीर से पर्याप्त प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है। इस मामले में, स्व-संगठन और स्व-नियमन के लिए अनिवार्य शर्तों में से एक शरीर की विशेषता वाले आंतरिक वातावरण की निरंतर स्थितियों का संरक्षण है, जिसे होमोस्टैसिस की अवधारणा द्वारा दर्शाया गया है।

शारीरिक कार्यों की लय. जीवन की शारीरिक प्रक्रियाएँ, पूर्ण शारीरिक आराम की स्थितियों में भी, अलग-अलग गतिविधि के साथ आगे बढ़ती हैं। उनका सुदृढ़ीकरण या कमजोर होना बहिर्जात और अंतर्जात कारकों की जटिल बातचीत के प्रभाव में होता है, जिसे "जैविक लय" कहा जाता है। इसके अलावा, विभिन्न कार्यों के उतार-चढ़ाव की आवधिकता अत्यंत व्यापक सीमाओं के भीतर भिन्न होती है, जो 0.5 घंटे से लेकर बहु-दिन और यहां तक ​​कि बहु-वर्षीय अवधि तक होती है।

होमियोस्टैसिस की अवधारणा

जैविक प्रक्रियाओं के कुशल कामकाज के लिए कुछ शर्तों की आवश्यकता होती है, जिनमें से अधिकांश स्थिर होनी चाहिए। और वे जितने अधिक स्थिर होते हैं, जैविक प्रणाली उतनी ही अधिक विश्वसनीय रूप से कार्य करती है। इन स्थितियों में सबसे पहले वे शामिल होनी चाहिए जो चयापचय के सामान्य स्तर को बनाए रखने में मदद करती हैं। इसके लिए प्रारंभिक चयापचय अवयवों और ऑक्सीजन की आपूर्ति के साथ-साथ अंतिम चयापचयों को हटाने की आवश्यकता होती है। चयापचय प्रक्रियाओं की दक्षता इंट्रासेल्युलर प्रक्रियाओं की एक निश्चित तीव्रता से सुनिश्चित होती है, जो मुख्य रूप से एंजाइमों की गतिविधि द्वारा निर्धारित होती है। साथ ही, एंजाइमैटिक गतिविधि भी ऐसे प्रतीत होने पर निर्भर करती है बाह्य कारक, जैसे तापमान।

अधिकांश स्थितियों में स्थिरता किसी भी संरचनात्मक और कार्यात्मक स्तर पर आवश्यक है, व्यक्तिगत जैव रासायनिक प्रतिक्रिया, कोशिका से शुरू होकर शरीर की जटिल कार्यात्मक प्रणालियों तक। में वास्तविक जीवनइन शर्तों का अक्सर उल्लंघन किया जा सकता है. परिवर्तनों की उपस्थिति जैविक वस्तुओं की स्थिति और उनमें चयापचय प्रक्रियाओं के प्रवाह में परिलक्षित होती है। इसके अलावा, एक जैविक प्रणाली जितनी अधिक जटिल होती है, वह महत्वपूर्ण कार्यों में महत्वपूर्ण व्यवधान के बिना मानक स्थितियों से उतने ही अधिक विचलन का सामना कर सकती है। यह उत्पन्न होने वाले परिवर्तनों को समाप्त करने के उद्देश्य से शरीर में उपयुक्त तंत्र की उपस्थिति के कारण है। उदाहरण के लिए, तापमान में प्रत्येक 10 डिग्री सेल्सियस की कमी के साथ कोशिका में एंजाइमेटिक प्रक्रियाओं की गतिविधि 2-3 गुना कम हो जाती है। साथ ही, गर्म रक्त वाले जानवर, थर्मोरेग्यूलेशन तंत्र की उपस्थिति के कारण, बाहरी तापमान में काफी व्यापक परिवर्तन के दौरान एक स्थिर आंतरिक तापमान बनाए रखते हैं। परिणामस्वरूप, एक स्थिर स्तर पर एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं की घटना के लिए इस स्थिति की स्थिरता बनी रहती है। और उदाहरण के लिए, एक व्यक्ति जिसके पास बुद्धि भी है, जिसके पास कपड़े और आवास भी हैं, वह ऐसा कर सकता है लंबे समय तकबाहरी तापमान 0 डिग्री सेल्सियस से भी नीचे मौजूद होते हैं।

विकास की प्रक्रिया में, जीव के बाहरी वातावरण की निरंतर स्थितियों को बनाए रखने के उद्देश्य से अनुकूली प्रतिक्रियाओं का गठन किया गया था। वे व्यक्तिगत जैविक प्रक्रियाओं और संपूर्ण जीव दोनों के स्तर पर मौजूद हैं। इनमें से प्रत्येक स्थिति को संबंधित मापदंडों द्वारा चित्रित किया गया है। इसलिए, स्थितियों की स्थिरता को विनियमित करने वाली प्रणालियाँ इन मापदंडों की स्थिरता को नियंत्रित करती हैं। और यदि ये पैरामीटर किसी कारण से मानक से विचलित हो जाते हैं, तो नियामक तंत्र उनकी मूल स्तर पर वापसी सुनिश्चित करते हैं।

आईटी को बाधित करने वाले बाहरी प्रभावों के बावजूद, शरीर के कार्यों की स्थिरता को सक्रिय रूप से बनाए रखने के लिए एक जीवित वस्तु की सार्वभौमिक संपत्ति को कहा जाता है होमियोस्टैसिस

किसी भी संरचनात्मक और कार्यात्मक स्तर पर जैविक प्रणाली की स्थिति प्रभावों के एक समूह पर निर्भर करती है। इस परिसर में कई कारकों की परस्पर क्रिया होती है, दोनों इसके बाहरी और वे जो इसके अंदर होते हैं या इसमें होने वाली प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप बनते हैं। बाहरी कारकों के प्रभाव का स्तर पर्यावरण की संबंधित स्थिति से निर्धारित होता है: तापमान, आर्द्रता, रोशनी, दबाव, गैस संरचना, चुंबकीय क्षेत्रऔर जैसे। हालाँकि, शरीर सभी बाहरी और आंतरिक कारकों के प्रभाव की डिग्री को स्थिर स्तर पर बनाए रख सकता है और बनाए रखना चाहिए। विकास ने उन्हें चुना है जो जीवन के संरक्षण के लिए अधिक आवश्यक हैं, या जिनके रखरखाव के लिए उपयुक्त तंत्र पाए गए हैं।

होमोस्टैसिस पैरामीटर स्थिरांक उनमें स्पष्ट स्थिरता नहीं है। औसत स्तर से एक दिशा या किसी अन्य प्रकार के "गलियारे" में उनका विचलन भी संभव है। प्रत्येक पैरामीटर की अधिकतम संभावित विचलन की अपनी सीमाएँ होती हैं। वे उस समय में भी भिन्न होते हैं जिसके दौरान शरीर बिना किसी गंभीर परिणाम के एक विशिष्ट होमियोस्टैसिस पैरामीटर के उल्लंघन का सामना कर सकता है। साथ ही, "गलियारे" से परे एक पैरामीटर का मात्र विचलन संबंधित संरचना की मृत्यु का कारण बन सकता है - चाहे वह एक कोशिका हो या संपूर्ण जीव भी हो। तो, सामान्यतः रक्त का pH लगभग 7.4 होता है। लेकिन इसमें 6.8-7.8 के बीच उतार-चढ़ाव हो सकता है। मानव शरीर केवल कुछ मिनटों के लिए हानिकारक परिणामों के बिना इस पैरामीटर के विचलन की चरम डिग्री का सामना कर सकता है। एक अन्य होमियोस्टैटिक पैरामीटर - शरीर का तापमान - कुछ संक्रामक रोगों में 40 डिग्री सेल्सियस और उससे ऊपर तक बढ़ सकता है और कई घंटों और यहां तक ​​कि दिनों तक इस स्तर पर बना रह सकता है। इस प्रकार, कुछ निकाय स्थिरांक काफी स्थिर हैं - - कठिन स्थिरांकदूसरों के पास कंपन की एक विस्तृत श्रृंखला है - प्लास्टिक स्थिरांक.

होमोस्टैसिस में परिवर्तन किसी भी बाहरी कारकों के प्रभाव में हो सकता है, और अंतर्जात मूल का भी हो सकता है: चयापचय प्रक्रियाओं की तीव्रता से होमोस्टैसिस के मापदंडों में बदलाव होता है। साथ ही, नियामक प्रणालियों की सक्रियता आसानी से उनकी स्थिर स्तर पर वापसी सुनिश्चित करती है। लेकिन, अगर आराम कर रहे हैं स्वस्थ व्यक्तिये प्रक्रियाएँ संतुलित होती हैं और पुनर्प्राप्ति तंत्र शक्ति के भंडार के साथ कार्य करते हैं, फिर रहने की स्थिति में तेज बदलाव की स्थिति में, बीमारी की स्थिति में, वे अधिकतम गतिविधि के साथ चालू हो जाते हैं। होमोस्टैसिस विनियमन प्रणालियों का सुधार भी विकासवादी विकास में परिलक्षित होता है। इस प्रकार, ठंडे खून वाले जानवरों में निरंतर शरीर के तापमान को बनाए रखने के लिए एक प्रणाली की अनुपस्थिति, जिससे चर बाहरी तापमान पर जीवन प्रक्रियाओं की निर्भरता पैदा हो गई, जिससे उनके विकासवादी विकास में तेजी से कमी आई। हालाँकि, गर्म रक्त वाले जानवरों में ऐसी प्रणाली की उपस्थिति ने पूरे ग्रह पर उनका बसावट सुनिश्चित किया और ऐसे जीवों को उच्च विकासवादी क्षमता वाले वास्तव में स्वतंत्र प्राणी बना दिया।

बदले में, प्रत्येक व्यक्ति के पास होमोस्टैसिस विनियमन प्रणालियों की व्यक्तिगत कार्यात्मक क्षमताएं होती हैं। यह काफी हद तक किसी भी प्रभाव के प्रति शरीर की प्रतिक्रिया की गंभीरता को निर्धारित करता है और अंततः जीवन प्रत्याशा को प्रभावित करता है।

सेलुलर होमियोस्टैसिस . होमोस्टैसिस के अद्वितीय मापदंडों में से एक शरीर की कोशिका आबादी की "आनुवंशिक शुद्धता" है। शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली सामान्य कोशिका प्रसार की निगरानी करती है। यदि यह बाधित हो जाता है या आनुवांशिक जानकारी का वाचन ख़राब हो जाता है, तो ऐसी कोशिकाएँ प्रकट होती हैं जो दिए गए जीव के लिए विदेशी होती हैं। उल्लिखित प्रणाली उन्हें नष्ट कर देती है। हम कह सकते हैं कि एक समान तंत्र शरीर में विदेशी कोशिकाओं (बैक्टीरिया, कीड़े) या उनके उत्पादों के प्रवेश का भी मुकाबला करता है। और यह प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा भी सुनिश्चित किया जाता है (अनुभाग सी देखें - "ल्यूकोसाइट्स की शारीरिक विशेषताएं")।

होमियोस्टैसिस के तंत्र और उनका विनियमन

सिस्टम जो होमोस्टैसिस के मापदंडों को नियंत्रित करते हैं, उनमें अलग-अलग संरचनात्मक जटिलता के तंत्र शामिल होते हैं: अपेक्षाकृत सरल तत्व और जटिल न्यूरोहार्मोनल कॉम्प्लेक्स दोनों। मेटाबोलाइट्स को सबसे सरल तंत्रों में से एक माना जाता है, जिनमें से कुछ स्थानीय रूप से एंजाइमी प्रक्रियाओं और कोशिकाओं और ऊतकों के विभिन्न संरचनात्मक घटकों की गतिविधि को प्रभावित कर सकते हैं। अधिक जटिल तंत्र (न्यूरोएंडोक्राइन) जो इंटरऑर्गन इंटरैक्शन करते हैं, तब सक्रिय हो जाते हैं जब सरल तंत्र पैरामीटर को आवश्यक स्तर पर वापस लाने के लिए पर्याप्त नहीं रह जाते हैं।

नकारात्मक प्रतिक्रिया के साथ स्थानीय ऑटोरेग्यूलेशन प्रक्रियाएं सेल में होती हैं। उदाहरण के लिए, गहन मांसपेशियों के काम के दौरान, एनईपी सबऑक्साइड और चयापचय उत्पाद 02 की सापेक्ष कमी के माध्यम से कंकाल की मांसपेशियों में जमा होते हैं। वे सार्कोप्लाज्म के पीएच को अम्लीय पक्ष में स्थानांतरित कर देते हैं, जो व्यक्तिगत संरचनाओं, संपूर्ण कोशिका या यहां तक ​​कि जीव की मृत्यु का कारण बन सकता है। जब पीएच कम हो जाता है, तो साइटोप्लाज्मिक प्रोटीन और झिल्ली परिसरों के गठन संबंधी गुण बदल जाते हैं। उत्तरार्द्ध छिद्र त्रिज्या में परिवर्तन का कारण बनता है, सभी उपकोशिकीय संरचनाओं की झिल्लियों (विभाजन) की पारगम्यता में वृद्धि और आयन ग्रेडिएंट्स में व्यवधान का कारण बनता है।

होमियोस्टैसिस में शरीर के तरल पदार्थों की भूमिका।शरीर के तरल पदार्थ को होमियोस्टैसिस को बनाए रखने में केंद्रीय कड़ी माना जाता है। अधिकांश अंगों के लिए यह रक्त और लसीका है, और मस्तिष्क के लिए यह रक्त और मस्तिष्कमेरु द्रव (सीएसएफ) है। विशेष रूप से बड़ी भूमिकाखून खेलता है. इसके अलावा, किसी कोशिका के लिए तरल माध्यम उसके साइटोप्लाज्म और अंतरकोशिकीय तरल पदार्थ होते हैं।

तरल मीडिया के कार्यहोमोस्टैसिस का रखरखाव काफी विविध है। सबसे पहले, तरल मीडिया ऊतकों के साथ चयापचय प्रक्रियाएं प्रदान करता है। वे न केवल जीवन के लिए आवश्यक पदार्थों को कोशिकाओं में लाते हैं, बल्कि उनसे मेटाबोलाइट्स का परिवहन भी करते हैं, जो अन्यथा उच्च सांद्रता में कोशिकाओं में जमा हो सकते हैं।

दूसरे, तरल मीडिया के पास होमोस्टैसिस के कुछ मापदंडों को बनाए रखने के लिए आवश्यक अपने स्वयं के तंत्र हैं। उदाहरण के लिए, जब अम्ल या क्षार रक्त में प्रवेश करते हैं तो बफर सिस्टम अम्ल-क्षार अवस्था में बदलाव को कम करते हैं।

तीसरा, तरल मीडिया होमोस्टैसिस नियंत्रण प्रणाली के संगठन में भाग लेता है। यहां कई तंत्र भी हैं. इस प्रकार, मेटाबोलाइट्स के परिवहन के कारण, दूर के अंग और सिस्टम (गुर्दे, फेफड़े, आदि) होमोस्टैसिस को बनाए रखने की प्रक्रिया में शामिल होते हैं। इसके अलावा, रक्त में मौजूद मेटाबोलाइट्स, अन्य अंगों और प्रणालियों की संरचनाओं और रिसेप्टर्स पर कार्य करके, जटिल प्रतिवर्त प्रतिक्रियाओं और हार्मोनल तंत्र को ट्रिगर कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, थर्मोरेसेप्टर्स "गर्म" या "ठंडे" रक्त पर प्रतिक्रिया करते हैं और तदनुसार गर्मी के गठन और हस्तांतरण में शामिल अंगों की गतिविधि को बदलते हैं।

रिसेप्टर्स रक्त वाहिकाओं की दीवारों में भी स्थित होते हैं। वे नियमन में शामिल हैं रासायनिक संरचनारक्त, उसकी मात्रा, दबाव। संवहनी रिसेप्टर्स की जलन के साथ, सजगता शुरू होती है, जिसका प्रभावकारी हिस्सा शरीर के अंग और प्रणालियां हैं। बड़ा मूल्यवानहोमोस्टैसिस को बनाए रखने में रक्त रक्त के कई मापदंडों, इसकी मात्रा के लिए एक विशेष होमोस्टैसिस प्रणाली के गठन का आधार बन गया। उन्हें संरक्षित करने के लिए, जटिल तंत्र हैं जो शरीर के होमियोस्टैसिस को विनियमित करने के लिए एक एकीकृत प्रणाली में शामिल हैं।

उपरोक्त को तीव्र मांसपेशी गतिविधि के उदाहरण का उपयोग करके स्पष्ट रूप से चित्रित किया जा सकता है। इसके निष्पादन के दौरान, लैक्टिक, पाइरुविक, एसिटोएसिटिक और अन्य एसिड के रूप में चयापचय उत्पाद मांसपेशियों से रक्तप्रवाह में जारी होते हैं। अम्लीय मेटाबोलाइट्स को पहले क्षारीय रक्त भंडार द्वारा बेअसर किया जाता है। इसके अलावा, वे रिफ्लेक्स तंत्र के माध्यम से रक्त परिसंचरण और श्वास को सक्रिय करते हैं। इन शरीर प्रणालियों को जोड़ने से, एक ओर, मांसपेशियों को 02 की आपूर्ति में सुधार होता है, और इसलिए कम-ऑक्सीकरण वाले उत्पादों का निर्माण कम हो जाता है; दूसरी ओर, यह फेफड़ों के माध्यम से CO2, गुर्दे और पसीने की ग्रंथियों के माध्यम से कई चयापचयों की रिहाई को बढ़ाने में मदद करता है।