Թեմա 4.1. Հոմեոստազ
Հոմեոստազ(հունարենից հոմոիոս- նման, նույնական և կարգավիճակը- անշարժություն) կենդանի համակարգերի ունակությունն է դիմակայել փոփոխություններին և պահպանել կենսաբանական համակարգերի կազմի և հատկությունների կայունությունը:
«Հոմեոստազ» տերմինն առաջարկել է Վ. Քենոնը 1929 թվականին՝ բնութագրելու այն վիճակներն ու գործընթացները, որոնք ապահովում են մարմնի կայունությունը։ Ներքին միջավայրի կայունության պահպանմանն ուղղված ֆիզիկական մեխանիզմների գոյության գաղափարը արտահայտվել է 19-րդ դարի երկրորդ կեսին Ք.Բեռնարդի կողմից, ով հիմք է համարել ներքին միջավայրում ֆիզիկական և քիմիական պայմանների կայունությունը։ շարունակաբար փոփոխվող արտաքին միջավայրում կենդանի օրգանիզմների ազատության և անկախության համար: Հոմեոստազի ֆենոմենը նկատվում է տարբեր մակարդակներումկենսաբանական համակարգերի կազմակերպում.
Հոմեոստազի ընդհանուր օրինաչափություններ.Հոմեոստազը պահպանելու ունակությունը կենդանի համակարգի կարևորագույն հատկություններից է, որը գտնվում է շրջակա միջավայրի պայմանների հետ դինամիկ հավասարակշռության վիճակում:
Ֆիզիոլոգիական պարամետրերի նորմալացումն իրականացվում է գրգռվածության հատկության հիման վրա: Հոմեոստազը պահպանելու ունակությունը տարբերվում է տարբեր տեսակների մեջ: Քանի որ օրգանիզմները դառնում են ավելի բարդ, այդ ունակությունը զարգանում է, ինչը նրանց դարձնում է ավելի անկախ արտաքին պայմանների տատանումներից: Սա հատկապես ակնհայտ է բարձրակարգ կենդանիների և մարդկանց մոտ, ովքեր ունեն բարդ նյարդային, էնդոկրին և իմունային կարգավորման մեխանիզմներ: Շրջակա միջավայրի ազդեցությունը մարդու օրգանիզմի վրա հիմնականում ոչ թե ուղղակի, այլ անուղղակի է՝ պայմանավորված արհեստական միջավայրի ստեղծմամբ, տեխնոլոգիաների ու քաղաքակրթության հաջողություններով։
Հոմեոստազի համակարգային մեխանիզմներում գործում է բացասական հետադարձ կապի կիբեռնետիկ սկզբունքը՝ ցանկացած անհանգստացնող ազդեցությամբ ակտիվանում են սերտորեն փոխկապակցված նյարդային և էնդոկրին մեխանիզմները։
Գենետիկ հոմեոստազմոլեկուլային գենետիկական, բջջային և օրգանիզմային մակարդակներում այն ուղղված է մարմնի ողջ կենսաբանական տեղեկատվությունը պարունակող հավասարակշռված գենային համակարգի պահպանմանը: Օնտոգենետիկ (օրգանիզմների) հոմեոստազի մեխանիզմները ամրագրված են պատմականորեն հաստատված գենոտիպում։ Պոպուլյացիա-տեսակի մակարդակում գենետիկ հոմեոստազը պոպուլյացիայի կարողությունն է՝ պահպանել ժառանգական նյութի հարաբերական կայունությունն ու ամբողջականությունը, որն ապահովվում է անհատների բաժանման կրճատման և ազատ հատման գործընթացներով, որն օգնում է պահպանել ալելային հաճախությունների գենետիկական հավասարակշռությունը։ .
Ֆիզիոլոգիական հոմեոստազկապված բջիջում հատուկ ֆիզիկաքիմիական պայմանների ձևավորման և շարունակական պահպանման հետ: Բազմաբջջային օրգանիզմների ներքին միջավայրի կայունությունը պահպանվում է շնչառության, շրջանառության, մարսողության, արտազատման համակարգերի կողմից և կարգավորվում է նյարդային և էնդոկրին համակարգերի կողմից:
Կառուցվածքային հոմեոստազհիմնված է վերածննդի մեխանիզմների վրա, որոնք ապահովում են մորֆոլոգիական կայունություն և ամբողջականություն կենսաբանական համակարգկազմակերպության տարբեր մակարդակներում: Սա արտահայտվում է ներբջջային և օրգանների կառուցվածքների վերականգնմամբ՝ բաժանման և հիպերտրոֆիայի միջոցով։
Հոմեոստատիկ պրոցեսների հիմքում ընկած մեխանիզմների խախտումը համարվում է հոմեոստազի «հիվանդություն»:
Մարդու հոմեոստազի օրինաչափությունների ուսումնասիրությունը մեծ նշանակություն ունի բազմաթիվ հիվանդությունների բուժման արդյունավետ և ռացիոնալ մեթոդների ընտրության համար:
Թիրախ.Պատկերացրեք հոմեոստազը որպես կենդանի էակների հատկություն, որն ապահովում է օրգանիզմի կայունության ինքնապահպանումը: Իմացեք հոմեոստազի հիմնական տեսակները և դրա պահպանման մեխանիզմները: Իմացեք ֆիզիոլոգիական և վերականգնողական վերականգնման հիմնական օրինաչափությունները և այն խթանող գործոնները, ռեգեներացիայի կարևորությունը գործնական բժշկության համար: Իմացեք փոխպատվաստման կենսաբանական էությունը և դրա գործնական նշանակությունը:
Աշխատանք 2. Գենետիկ հոմեոստազը և դրա խանգարումները
Ուսումնասիրեք և վերաշարադրեք աղյուսակը:
Սեղանի վերջը.
Գենետիկ հոմեոստազի պահպանման ուղիները | Գենետիկ հոմեոստազի խանգարումների մեխանիզմները | Գենետիկ հոմեոստազի խանգարումների արդյունք |
ԴՆԹ վերականգնում | 1. Վերականգնողական համակարգի ժառանգական և ոչ ժառանգական վնաս: 2. Վերականգնողական համակարգի ֆունկցիոնալ ձախողում | Գենային մուտացիաներ |
ժառանգական նյութի բաշխումը միտոզի ժամանակ | 1. Խախտում spindle ձեւավորման. 2. Խախտում քրոմոսոմային դիվերգենցիայի | 1. Քրոմոսոմային շեղումներ. 2. Հետերոպլոիդիա. 3. Պոլիպլոիդիա |
Իմունիտետ | 1. Իմունային անբավարարությունը ժառանգական է եւ ձեռքբերովի։ 2. Ֆունկցիոնալ իմունիտետի անբավարարություն | Ատիպիկ բջիջների պահպանումը, ինչը հանգեցնում է չարորակ աճի, նվազեցնում է դիմադրողականությունը օտար գործակալի նկատմամբ |
Աշխատանք 3. Վերականգնման մեխանիզմները ԴՆԹ-ի կառուցվածքի հետճառագայթային վերականգնման օրինակով
ԴՆԹ-ի շղթաներից մեկի վնասված հատվածների վերականգնումը կամ ուղղումը համարվում է սահմանափակ վերարտադրություն: Առավել ուսումնասիրվածը վերականգնման գործընթացն է, երբ ԴՆԹ-ի շղթաները վնասվում են ուլտրամանուշակագույն (ուլտրամանուշակագույն) ճառագայթմամբ: Բջիջներում կան մի քանի ֆերմենտների վերականգնման համակարգեր, որոնք ձևավորվել են էվոլյուցիայի ընթացքում: Քանի որ բոլոր օրգանիզմները զարգացել և գոյություն ունեն ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման պայմաններում, բջիջներն ունեն լույսի վերականգնման առանձին համակարգ, որն ամենաուսումնասիրվածն է ներկայումս։ Երբ ԴՆԹ-ի մոլեկուլը վնասվում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից, առաջանում են թիմիդինի դիմերներ, այսինքն. «խաչաձեւ կապեր» հարեւան թիմին նուկլեոտիդների միջև: Այս դիմերները չեն կարող գործել որպես կաղապար, ուստի դրանք ուղղվում են բջիջներում հայտնաբերված լույսի վերականգնող ֆերմենտների միջոցով: Էքցիզիոն վերանորոգումը վերականգնում է վնասված տարածքները՝ օգտագործելով ինչպես ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը, այնպես էլ այլ գործոններ: Վերանորոգման այս համակարգն ունի մի քանի ֆերմենտներ՝ վերականգնող էնդոնուկլեազ
և էկզոնուկլեազ, ԴՆԹ պոլիմերազ, ԴՆԹ լիգազ: Հետվերարտադրողական վերականգնումը թերի է, քանի որ այն շրջանցում է, և վնասված հատվածը չի հեռացվում ԴՆԹ-ի մոլեկուլից: Ուսումնասիրել վերանորոգման մեխանիզմները՝ օգտագործելով ֆոտոռեակտիվացման, էքսցիզիոն վերանորոգման և հետվերարտադրողական վերանորոգման օրինակը (նկ. 1):
Բրինձ. 1.Վերանորոգում
Աշխատանք 4. Օրգանիզմի կենսաբանական անհատականության պաշտպանության ձեւերը
Ուսումնասիրեք և վերաշարադրեք աղյուսակը:
Պաշտպանության ձևերը | Կենսաբանական էություն |
Ոչ հատուկ գործոններ | Բնական անհատական ոչ հատուկ դիմադրություն օտարերկրյա գործակալներին |
Պաշտպանիչ պատնեշներ օրգանիզմ՝ մաշկ, էպիթել, հեմատոլիմֆատիկ, լյարդային, հեմատոէնցեֆալիկ, հեմատոֆթալմիկ, արյունամորձային, հեմատոֆոլիկուլյար, հեմատոսալիվար | Կանխում է օտարերկրյա նյութերի ներթափանցումը օրգանիզմ և օրգաններ |
Ոչ սպեցիֆիկ բջջային պաշտպանություն (արյան և շարակցական հյուսվածքի բջիջներ) | Ֆագոցիտոզ, պարկուճ, բջջային ագրեգատների ձևավորում, պլազմայի կոագուլյացիա |
Ոչ հատուկ հումորային պաշտպանություն | Ազդեցությունը մաշկի գեղձերի, թքի, արցունքաբեր հեղուկի, ստամոքսի և աղիքային հյութի, արյան (ինտերֆերոնի) արտազատման մեջ ոչ սպեցիֆիկ նյութերի պաթոգեն գործակալների վրա: |
Իմունիտետ | Իմունային համակարգի մասնագիտացված ռեակցիաները գենետիկորեն օտար գործակալների, կենդանի օրգանիզմների, չարորակ բջիջների նկատմամբ. |
Սահմանադրական անձեռնմխելիություն | Գենետիկորեն որոշված դիմադրություն առանձին տեսակներորոշակի հիվանդությունների պաթոգենների կամ մոլեկուլային բնույթի գործակալների պոպուլյացիաների և անհատների համար՝ օտար նյութերի և բջջային թաղանթային ընկալիչների անհամապատասխանության պատճառով, որոշակի նյութերի մարմնում բացակայությամբ, առանց որոնց օտար գործակալը չի կարող գոյություն ունենալ. մարմնում ֆերմենտների առկայությունը, որոնք ոչնչացնում են օտար գործակալը |
Բջջային | Այս անտիգենի հետ ընտրողաբար արձագանքող T-լիմֆոցիտների քանակի ավելացում |
Հումորային | Արյան մեջ որոշակի անտիգենների նկատմամբ շրջանառվող հատուկ հակամարմինների ձևավորում |
Աշխատանք 5. Արյունահեղուկ արգելք
Թքագեղձերը արյունից նյութերը թուք փոխադրելու հատկություն ունեն։ Նրանցից ոմանք արտազատվում են թքի հետ ավելի բարձր համակենտրոնացումև մյուսները ավելի ցածր կոնցենտրացիաներով, քան արյան պլազմայում: Միացությունների անցումը արյունից թուք իրականացվում է այնպես, ինչպես փոխադրումը ցանկացած հիստո-արյունային պատնեշի միջով: Արյունից թուք փոխանցվող նյութերի բարձր ընտրողականությունը հնարավորություն է տալիս մեկուսացնել արյունա-թքային պատնեշը։
Քննարկեք թքագեղձի ասինար բջիջներում թքի արտազատման գործընթացը Նկ. 2.
Բրինձ. 2.Թքի արտազատում
Աշխատանք 6. Վերածնում
Վերածնում- սա մի շարք գործընթացներ է, որոնք ապահովում են կենսաբանական կառուցվածքների վերականգնումը. այն թե՛ կառուցվածքային, թե՛ ֆիզիոլոգիական հոմեոստազի պահպանման մեխանիզմ է:
Ֆիզիոլոգիական ռեգեներացիան վերականգնում է մարմնի բնականոն գործունեության ընթացքում մաշված կառուցվածքները: Վերականգնողական վերականգնում- սա կառուցվածքի վերականգնումն է վնասվածքից կամ պաթոլոգիական գործընթացից հետո: Վերականգնման ունակություն
տարբերությունը տարբերվում է ինչպես տարբեր կառույցների, այնպես էլ դրանց միջև տարբեր տեսակներկենդանի օրգանիզմներ.
Կառուցվածքային և ֆիզիոլոգիական հոմեոստազի վերականգնումը կարելի է հասնել օրգանների կամ հյուսվածքների փոխպատվաստման միջոցով մի օրգանիզմից մյուսը, այսինքն. փոխպատվաստման միջոցով:
Լրացրե՛ք աղյուսակը՝ օգտագործելով դասախոսությունների և դասագրքի նյութերը:
Աշխատանք 7. Փոխպատվաստումը որպես կառուցվածքային և ֆիզիոլոգիական հոմեոստազի վերականգնման հնարավորություն
Փոխպատվաստում- կորցրած կամ վնասված հյուսվածքների և օրգանների փոխարինում սեփական կամ այլ օրգանիզմից վերցված:
Իմպլանտացիա- օրգանների փոխպատվաստում արհեստական նյութերից.
Ուսումնասիրեք և պատճենեք աղյուսակը ձեր աշխատանքային գրքում:
Հարցեր ինքնուրույն ուսումնասիրության համար
1. Սահմանել հոմեոստազի կենսաբանական էությունը և անվանել դրա տեսակները:
2. Կենդանի էակների կազմակերպման ո՞ր մակարդակներում է պահպանվում հոմեոստազը:
3. Ի՞նչ է գենետիկ հոմեոստազը: Բացահայտեք դրա պահպանման մեխանիզմները:
4. Ինչ է կենսաբանական էությունանձեռնմխելիությո՞ւն: 9. Ի՞նչ է ռեգեներացիան: Վերականգնման տեսակները.
10. Մարմնի կառուցվածքային կազմակերպման ո՞ր մակարդակներում է դրսևորվում վերականգնման գործընթացը:
11. Ի՞նչ է ֆիզիոլոգիական և վերականգնողական ռեգեներացիան (սահմանում, օրինակներ):
12. Որո՞նք են վերականգնողական ռեգեներացիայի տեսակները:
13. Որո՞նք են վերականգնողական ռեգեներացիայի մեթոդները:
14. Ո՞րն է ռեգեներացիայի գործընթացի նյութը:
15. Ինչպե՞ս է իրականացվում վերականգնողական վերականգնման գործընթացը կաթնասունների և մարդկանց մոտ:
16. Ինչպե՞ս է կարգավորվում վերականգնողական գործընթացը:
17. Որո՞նք են մարդու օրգանների և հյուսվածքների վերականգնողական կարողությունը խթանելու հնարավորությունները:
18. Ի՞նչ է փոխպատվաստումը և ի՞նչ նշանակություն ունի այն բժշկության համար:
19. Ի՞նչ է իզոտրանսպլանտացիան և ինչո՞վ է այն տարբերվում ալո- և քսենոտրանսպլանտացիայից:
20. Որո՞նք են օրգանների փոխպատվաստման խնդիրներն ու հեռանկարները:
21. Ի՞նչ մեթոդներ կան հյուսվածքների անհամատեղելիությունը հաղթահարելու համար:
22. Ո՞րն է հյուսվածքների հանդուրժողականության երեւույթը: Որո՞նք են դրան հասնելու մեխանիզմները։
23. Որո՞նք են արհեստական նյութերի իմպլանտացիայի առավելություններն ու թերությունները:
Թեստային առաջադրանքներ
Ընտրեք մեկ ճիշտ պատասխան:
1. ՀՈՄԵՈՍՏԱԶԸ ՊԱՀՊԱՆՎՈՒՄ Է ԲՆԱԿՉՈՒԹՅԱՆ-ՏԵՍԱԿԻ ՄԱՐԴԱԿԻՑ.
1. Կառուցվածքային
2. Գենետիկ
3. Ֆիզիոլոգիական
4. Կենսաքիմիական
2. ՖԻԶԻՈԼՈԳԻԱԿԱՆ ՎԵՐԱԳՈՐԾՈՒՄԸ ԱՊԱՀՈՎՈՒՄ Է.
1. Կորած օրգանի ձեւավորում
2. Հյուսվածքների մակարդակով ինքնաթարմացում
3. Հյուսվածքների վերանորոգում` ի պատասխան վնասի
4. Կորած օրգանի մասի վերականգնում
3. ՎԵՐԱԿԱՆԳՆՈՒՄ ԼՅԱՐԴԻ ԲԼԲԻՏԻ ՀԱՆՈՒՄԻՑ ՀԵՏՈ
ՄԱՐԴԸ ԳՆՈՒՄ Է ՈՒՂԻ.
1. Կոմպենսատոր հիպերտրոֆիա
2. Էպիմորֆոզ
3. Մորֆոլաքսիա
4. Վերականգնողական հիպերտրոֆիա
4. Հյուսվածքի և օրգանների փոխպատվաստում ԴՈՆՈՐԻՑ
ՆՈՒՅՆ ՏԵՍԱԿԻ ՍՏԱՑՈՂԻՆ.
1. Ավտո- եւ isotransplantation
2. Ալո- և հոմոտրանսպլանտացիա
3. Քսենո- և հետերոտրանսպլանտացիա
4. Իմպլանտացիա և քսենոտրանսպլանտացիա
Ընտրեք մի քանի ճիշտ պատասխաններ:
5. ԿԵՆՍԱՆՅՈՒԹՆԵՐԻ ԻՄՈՒՆՊԱՇՏՊԱՆՈՒԹՅԱՆ ՈՉ սպեցիֆիկ ԳՈՐԾՈՆՆԵՐԸ ՆԵՐԱՌՈՒՄ ԵՆ.
1. Մաշկի և լորձաթաղանթների էպիթելի խոչընդոտող գործառույթները
2. Լիզոզիմ
3. Հակամարմիններ
4. Ստամոքսային և աղիքային հյութի մանրէասպան հատկությունները
6. ՍԱՀՄԱՆԱԴՐԱԿԱՆ ԱՆԻՄՈՒՆՏԵՏՈՒԹՅՈՒՆԸ ՊԱՅՄԱՆԱՎՈՐ Է.
1. Ֆագոցիտոզ
2. Բջջային ընկալիչների և հակագենի փոխազդեցության բացակայություն
3. Հակամարմինների առաջացում
4. Օտար գործակալներին ոչնչացնող ֆերմենտներ
7. ԳԵՆԵՏԻԿ ՀՈՄԵՈՍՏԱԶԻ ՊԱՀՊԱՆՈՒՄԸ ՄՈԼԵԿՈՒԼԱՅԻՆ ՄԱԿԱՐԴԱԿՈՒՄ ՊԱՅՄԱՆԱՎՈՐ Է.
1. Իմունիտետ
2. ԴՆԹ-ի վերարտադրություն
3. ԴՆԹ վերականգնում
4. Միտոզ
8. Վերականգնողական ՀԻՊԵՐՏՐՈՖԻԱՆ ԲՆՈՒԹԱԳԻՐ Է.
1. Վնասված օրգանի սկզբնական զանգվածի վերականգնում
2. Վնասված օրգանի ձեւի վերականգնում
3. Բջիջների քանակի և չափի ավելացում
4. Վնասվածքի տեղում սպիի առաջացում
9. ՄԱՐԴՈՒ ԻՄՈՒՆԱՅԻՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳԻ ՕՐԳԱՆՆԵՐՈՒՄ ԵՆ.
2. Լիմֆյան հանգույցներ
3. Պեյերի կարկատաններ
4. Ոսկրածուծ
5. Ֆաբրիտիուսի պայուսակ
Համապատասխանում.
10. ՎԵՐԱԾՆՈՒՆՄԱՆ ՏԵՍԱԿՆԵՐԸ ԵՎ ՄԵԹՈԴՆԵՐԸ.
1. Էպիմորֆոզ
2. Հետերոմորֆոզ
3. Հոմոմորֆոզ
4. Էնդոմորֆոզ
5. Միջանկյալ աճ
6. Մորֆոլաքսիա
7. Սոմատիկ էմբրիոգենեզ
ԿԵՆՍԱԲԱՆԱԿԱՆ
ԲՆԱՀՅՈՒԹ:
ա) ատիպիկ վերածնում
բ) վերքի մակերեսից վերականգնում
գ) Կոմպենսատոր հիպերտրոֆիա
դ) մարմնի վերականգնում առանձին բջիջներից
ե) Վերականգնողական հիպերտրոֆիա
զ) Տիպիկ ռեգեներացիա է) Օրգանի մնացած մասի վերակառուցում
ը) արատների վերականգնում
գրականություն
Հիմնական
Կենսաբանություն / Էդ. Վ.Ն. Յարիգինա. - Մ.: ավարտական դպրոց, 2001. -
էջ 77-84, 372-383։
Սլյուսարև Ա.Ա., Ժուկովա Ս.Վ.Կենսաբանություն։ - Կիև: Բարձրագույն դպրոց,
1987. - էջ 178-211:
Հոմեոստազ, դրա նշանակությունը
Հոմեոստազ–Սա մարմնի ներքին միջավայրի հարաբերական կայունության պահպանումն է:Մարմնի ներքին միջավայրը, որտեղ ապրում են նրա բոլոր բջիջները, արյունն է, ավիշը և միջաստղային հեղուկը։
Ցանկացած կենդանի օրգանիզմ ենթարկվում է փոփոխվող գործոնների լայն տեսականի: արտաքին միջավայր; միևնույն ժամանակ Բջիջներում կենսական գործընթացների առաջացման համար անհրաժեշտ են խիստ մշտական պայմաններ:Արդյունքում կենդանի օրգանիզմները մշակել են տարբեր ինքնակարգավորվող համակարգեր, որոնք թույլ են տալիս պահպանել բարենպաստ ներքին միջավայր՝ չնայած արտաքին պայմանների փոփոխություններին։ Բավական է հիշել բոլոր հարմարվողական ռեակցիաները, որոնք ունենում են մարդու օրգանիզմը։ Երբ փողոցից ներս ենք մտնում մութ սենյակ, մեր աչքերը ավտոմատ ներքին կարգավորման շնորհիվ արագ հարմարվում են լուսավորության կտրուկ նվազմանը։ Անկախ նրանից, թե դուք ձմռանը աշխատում եք հյուսիսում, թե ամռանը արևային լոգանք եք ընդունում հարավի տաք ավազի տակ, բոլոր դեպքերում ձեր մարմնի ջերմաստիճանը մնում է գրեթե անփոփոխ՝ փոխվելով ոչ ավելի, քան աստիճանի մի քանի բաժին:
Մեկ այլ օրինակ. Արյան ճնշումը ուղեղում պետք է պահպանվի որոշակի մակարդակի վրա։ Եթե այն իջնի, մարդը կորցնում է գիտակցությունը, իսկ մազանոթների պատռման պատճառով ճնշման կտրուկ աճով կարող է առաջանալ ուղեղի արյունազեղում (այսպես կոչված՝ «ինսուլտ»)։ Մարմնի դիրքի տարբեր փոփոխություններով (ուղղահայաց, հորիզոնական և նույնիսկ գլխիվայր) ձգողականությունը փոխում է արյան հոսքը դեպի գլուխ. Այնուամենայնիվ, չնայած դրան, հարմարվողական ռեակցիաների համալիրը պահպանում է արյան ճնշումը ուղեղում խիստ կայուն մակարդակի վրա, որը բարենպաստ է ուղեղի բջիջների համար: Այս բոլոր օրինակները ցույց են տալիս մարմնի՝ հատուկ կարգավորիչ մեխանիզմների օգնությամբ մշտական ներքին միջավայրը պահպանելու ունակությունը. մշտական ներքին միջավայրի պահպանումը կոչվում է հոմեոստազ.
Եթե հոմեոստատիկ մեխանիզմներից որևէ մեկը խաթարվում է, ապա բջիջների կենսապայմանների փոփոխությունը կարող է շատ լուրջ հետևանքներ ունենալ ամբողջ օրգանիզմի համար։
Այսպիսով, մարմնի ներքին միջավայրը բնութագրվում է հարաբերական կայունությամբ՝ տարբեր ցուցանիշների հոմեոստազով, քանի որ դրա ցանկացած փոփոխություն հանգեցնում է մարմնի բջիջների և հյուսվածքների, հատկապես կենտրոնական նյարդային համակարգի բարձր մասնագիտացված բջիջների գործառույթների խաթարմանը: Հոմեոստազի նման մշտական ցուցանիշները ներառում են մարմնի ներքին օրգանների ջերմաստիճանը, որը պահպանվում է 36 - 37 ºС, արյան թթու-բազային հավասարակշռությունը, որը բնութագրվում է pH = 7,4 - 7,35, արյան օսմոտիկ ճնշմամբ (7,6 - 7,8 ատմ: ) , արյան մեջ հեմոգլոբինի կոնցենտրացիան 120 – 140 գ/լ է և այլն։
Էկոլոգիական պայմանների զգալի տատանումների կամ քրտնաջան աշխատանքի ընթացքում մարդկանց մեծամասնության համար հոմեոստազի ցուցանիշների տեղաշարժի աստիճանը շատ փոքր է: Օրինակ, արյան pH-ի երկարատև փոփոխությունը ընդամենը 0,1-0,2-ով կարող է հանգեցնել մահացու ելք. Այնուամենայնիվ, ընդհանուր բնակչության մեջ կան որոշակի անհատներ, ովքեր կարող են հանդուրժել ներքին միջավայրի ցուցանիշների շատ ավելի մեծ տեղաշարժեր: Բարձր որակավորում ունեցող վազորդների մոտ, միջին և երկար հեռավորությունների վրա վազքի ժամանակ կմախքի մկաններից կաթնաթթվի մեծ քանակությամբ արյան ընդունման արդյունքում արյան pH-ը կարող է նվազել մինչև 7,0 և նույնիսկ 6,9 արժեքներ: Աշխարհում միայն մի քանի մարդ կարողացավ բարձրանալ ծովի մակարդակից մոտ 8800 մ բարձրություն (Էվերեստի գագաթ) առանց թթվածնային սարքի, այսինքն. գոյություն ունեն և շարժվում են օդում և, համապատասխանաբար, մարմնի հյուսվածքներում թթվածնի ծայրահեղ պակասի պայմաններում։ Այս ունակությունը որոշվում է մարդու բնածին բնութագրերով՝ այսպես կոչված գենետիկական ռեակցիայի նորմայով, որը նույնիսկ մարմնի բավականին կայուն ֆունկցիոնալ ցուցանիշների դեպքում ունի անհատական լայն տարբերություններ։
Հոմեոստազը ցանկացած ինքնակարգավորվող գործընթաց է, որի միջոցով կենսաբանական համակարգերը ձգտում են պահպանել ներքին կայունությունը՝ հարմարվելով գոյատևման օպտիմալ պայմաններին: Եթե հոմեոստազը հաջող է, ապա կյանքը շարունակվում է. հակառակ դեպքում տեղի կունենա աղետ կամ մահ: Ձեռք բերված կայունությունը իրականում դինամիկ հավասարակշռություն է, որտեղ շարունակական փոփոխություններ են տեղի ունենում, բայց գերակայում են համեմատաբար միատարր պայմաններ:
Հոմեոստազի առանձնահատկությունները և դերը
Դինամիկ հավասարակշռության մեջ գտնվող ցանկացած համակարգ ցանկանում է հասնել կայուն վիճակի, հավասարակշռության, որը հակադրվում է արտաքին փոփոխություններ. Երբ նման համակարգը խախտվում է, ներկառուցված կարգավորող սարքերը արձագանքում են շեղումներին՝ նոր հավասարակշռություն հաստատելու համար: Այս գործընթացը հետադարձ կապի վերահսկիչներից մեկն է: Հոմեոստատիկ կարգավորման օրինակներ են էլեկտրական սխեմաների և նյարդային կամ հորմոնալ համակարգերի միջոցով միջնորդավորված գործառույթների ինտեգրման և համակարգման բոլոր գործընթացները:
Մեխանիկական համակարգում հոմեոստատիկ կարգավորման մեկ այլ օրինակ է սենյակային ջերմաստիճանի կարգավորիչի կամ թերմոստատի գործողությունը: Թերմոստատի սիրտը բիմետալիկ շերտ է, որն արձագանքում է ջերմաստիճանի փոփոխություններին՝ լրացնելով կամ կոտրելով էլեկտրական միացումը: Երբ սենյակը սառչում է, միացումն ավարտվում է, և ջեռուցումը միանում է, և ջերմաստիճանը բարձրանում է: Տրված մակարդակում միացումն ընդհատվում է, վառարանը կանգ է առնում և ջերմաստիճանը նվազում է:
Այնուամենայնիվ, կենսաբանական համակարգերը, որոնք ունեն ավելի մեծ բարդություն, ունեն կարգավորիչներ, որոնք դժվար է համեմատել մեխանիկական սարքերի հետ:
Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, հոմեոստազ տերմինը վերաբերում է մարմնի ներքին միջավայրի պահպանմանը նեղ և խիստ վերահսկվող սահմաններում: Հոմեոստազի պահպանման համար կարևոր հիմնական գործառույթներն են հեղուկի և էլեկտրոլիտների հավասարակշռությունը, թթվային կարգավորումը, ջերմակարգավորումը և նյութափոխանակության վերահսկումը:
Մարդու մարմնի ջերմաստիճանի վերահսկումը համարվում է կենսաբանական համակարգում հոմեոստազի հիանալի օրինակ: Մարդու մարմնի նորմալ ջերմաստիճանը մոտ 37°C է, սակայն դրա վրա կարող են ազդել տարբեր գործոններ, այդ թվում՝ հորմոնները, նյութափոխանակության արագությունը և չափազանց բարձր կամ ցածր ջերմաստիճանի պատճառ հանդիսացող հիվանդությունները: Մարմնի ջերմաստիճանի կարգավորումը վերահսկվում է ուղեղի մի հատվածով, որը կոչվում է հիպոթալամուս:
Մարմնի ջերմաստիճանի մասին կարծիքը արյան միջոցով տեղափոխվում է ուղեղ և հանգեցնում է շնչառության արագության, արյան շաքարի մակարդակի և նյութափոխանակության արագության փոխհատուցման ճշգրտումների: Մարդկանց ջերմության կորուստը պայմանավորված է ակտիվության, քրտնարտադրության և ջերմափոխանակման մեխանիզմների նվազմամբ, որոնք թույլ են տալիս ավելի շատ արյուն շրջանառել մաշկի մակերեսի մոտ:
Ջերմության կորստի նվազեցումը ձեռք է բերվում մեկուսացման, մաշկի վրա շրջանառության նվազեցման և մշակութային փոփոխություններ, ինչպիսիք են հագուստի, ապաստանի և արտաքին ջերմության աղբյուրների օգտագործումը: Տարածքը բարձր և ցածր մակարդակներմարմնի ջերմաստիճանը կազմում է հոմեոստատիկ սարահարթ՝ «նորմալ» միջակայք, որն ապահովում է կյանքը: Երբ մոտենում է ցանկացած ծայրահեղություն, ուղղիչ գործողությունը (բացասական արձագանքի միջոցով) համակարգը վերադարձնում է նորմալ տիրույթ:
Հոմեոստազ հասկացությունը վերաբերում է նաև շրջակա միջավայրի պայմաններին: Առաջին անգամ առաջարկվել է ամերիկացի էկոլոգ Ռոբերտ ՄաքԱրթուրի կողմից 1955 թվականին, այն գաղափարը, որ հոմեոստազը կենսաբազմազանության և կենսաբազմազանության համակցության արդյունք է։ մեծ քանակությամբէկոլոգիական փոխազդեցությունները, որոնք տեղի են ունենում տեսակների միջև.
Այս ենթադրությունը համարվում էր հայեցակարգ, որը կարող էր օգնել բացատրել էկոլոգիական համակարգի կայունությունը, այսինքն՝ դրա կայունությունը որպես էկոհամակարգի որոշակի տեսակ ժամանակի ընթացքում: Այդ ժամանակից ի վեր հայեցակարգը որոշ չափով փոխվել է՝ ներառելով էկոհամակարգի ոչ կենդանի բաղադրիչը: Այս տերմինն օգտագործվել է բազմաթիվ էկոլոգների կողմից՝ նկարագրելու փոխադարձությունը, որը տեղի է ունենում էկոհամակարգի կենդանի և ոչ կենդանի բաղադրիչների միջև՝ ստատուս քվոն պահպանելու համար:
Գայայի հիպոթեզը Անգլիայի գիտնական Ջեյմս Լավլոկի կողմից առաջարկված Երկրի մոդելն է, որը տարբեր կենդանի և ոչ կենդանի բաղադրամասեր դիտարկում է որպես ավելի մեծ համակարգի կամ առանձին օրգանիզմի բաղադրիչներ՝ ենթադրելով, որ առանձին օրգանիզմների կոլեկտիվ ջանքերը նպաստում են մոլորակային մակարդակում հոմեոստազին:
Բջջային հոմեոստազ
Կենսունակությունը պահպանելու և ճիշտ գործելու համար կախված է մարմնի միջավայրից: Հոմեոստազը պահպանում է մարմնի միջավայրը վերահսկողության տակ և պահպանում է բարենպաստ պայմաններ բջջային գործընթացների համար: Առանց ճիշտ պայմաններՄարմնի որոշ պրոցեսներ (օրինակ՝ օսմոզ) և սպիտակուցներ (օրինակ՝ ֆերմենտներ) ճիշտ չեն գործի:
Ինչու՞ է հոմեոստազը կարևոր բջիջների համար:Կենդանի բջիջները կախված են դրանց շուրջ քիմիական նյութերի շարժումից։ Քիմիական նյութեր, ինչպիսիք են թթվածինը, ածխածնի երկօքսիդը և լուծված սնունդը, պետք է տեղափոխվեն բջիջներ և դուրս բերվեն: Դա կատարվում է դիֆուզիայի և օսմոսի գործընթացներով, որոնք կախված են օրգանիզմում ջրի և աղի հավասարակշռությունից, որը պահպանվում է հոմեոստազի միջոցով։
Բջիջները կախված են ֆերմենտներից շատերին արագացնելու համար քիմիական ռեակցիաներ, աջակցելով բջիջների կենսագործունեությանը և ֆունկցիոնալությանը: Այս ֆերմենտները լավագույնս աշխատում են որոշակի ջերմաստիճաններում, ուստի հոմեոստազը կրկին կենսական նշանակություն ունի բջիջների համար, քանի որ այն պահպանում է մարմնի մշտական ջերմաստիճանը:
Հոմեոստազի օրինակներ և մեխանիզմներ
Ահա մարդու մարմնում հոմեոստազի մի քանի հիմնական օրինակներ, ինչպես նաև դրանց աջակցող մեխանիզմները.
Մարմնի ջերմաստիճան
Մարդկանց մոտ հոմեոստազի ամենատարածված օրինակը մարմնի ջերմաստիճանի կարգավորումն է: Մարմնի նորմալ ջերմաստիճանը, ինչպես գրեցինք վերևում, 37°C է: Նորմայից բարձր կամ ցածր ջերմաստիճանը կարող է լուրջ բարդություններ առաջացնել:
Մկանային ձախողումը տեղի է ունենում 28 ° C ջերմաստիճանում: 33 ° C-ում տեղի է ունենում գիտակցության կորուստ: Կենտրոնական 42°C ջերմաստիճանում նյարդային համակարգսկսում է փլուզվել. Մահը տեղի է ունենում 44°C ջերմաստիճանում: Մարմինը վերահսկում է ջերմաստիճանը՝ արտադրելով կամ ազատելով ավելորդ ջերմություն:
Գլյուկոզայի կոնցենտրացիան
Գլյուկոզայի կոնցենտրացիան վերաբերում է արյան մեջ առկա գլյուկոզայի (արյան շաքարի) քանակին: Օրգանիզմը գլյուկոզան օգտագործում է որպես էներգիայի աղբյուր, սակայն դրա չափից շատ կամ շատ քիչը կարող է լուրջ բարդություններ առաջացնել։ Որոշ հորմոններ կարգավորում են արյան մեջ գլյուկոզայի կոնցենտրացիան։ Ինսուլինը նվազեցնում է գլյուկոզայի կոնցենտրացիան, մինչդեռ կորտիզոլը, գլյուկագոնը և կատեխոլամինները ավելանում են:
Կալցիումի մակարդակը
Ոսկորներն ու ատամները պարունակում են օրգանիզմի կալցիումի մոտավորապես 99%-ը, մինչդեռ մնացած 1%-ը շրջանառվում է արյան մեջ։ Արյան մեջ շատ կամ շատ քիչ կալցիումը բացասական հետևանքներ է ունենում։ Եթե արյան մեջ կալցիումի մակարդակը չափազանց շատ է իջնում, պարաթիրոիդ գեղձերը ակտիվացնում են իրենց կալցիումի ընկալիչները և ազատում պարաթիրոիդ հորմոնը:
PTH-ն ազդանշան է տալիս ոսկորներին կալցիումի ազատման համար՝ արյան մեջ դրա կոնցենտրացիան մեծացնելու համար: Եթե կալցիումի մակարդակը չափազանց մեծանում է, վահանաձև գեղձն ազատում է կալցիտոնինը և ամրացնում ավելորդ կալցիումը ոսկորներում՝ դրանով իսկ նվազեցնելով արյան մեջ կալցիումի քանակը։
Հեղուկ ծավալ
Մարմինը պետք է պահպանի մշտական ներքին միջավայր, ինչը նշանակում է, որ պետք է կարգավորի հեղուկի կորուստը կամ փոխարինումը: Հորմոններն օգնում են կարգավորել այս հավասարակշռությունը՝ առաջացնելով հեղուկի արտազատում կամ պահպանում: Եթե մարմինը բավարար քանակությամբ հեղուկ չունի, հակադիուրետիկ հորմոնը երիկամներին ազդանշան է տալիս հեղուկը խնայելու համար և նվազեցնում մեզի արտազատումը: Եթե մարմինը չափազանց շատ հեղուկ է պարունակում, այն ճնշում է ալդոստերոնին և ազդանշան է տալիս ավելի շատ մեզի արտադրելու համար:
Եթե սխալ եք գտնում, խնդրում ենք ընդգծել տեքստի մի հատվածը և սեղմել Ctrl+Enter.
«Հոմեոստազ» տերմինը առաջացել է «հոմեոստազ» բառից, որը նշանակում է «կայունության ուժ»: Շատերը հաճախ չեն լսում այս հայեցակարգի մասին կամ նույնիսկ ընդհանրապես: Այնուամենայնիվ, հոմեոստազը մեր կյանքի կարևոր մասն է, որը ներդաշնակեցնում է միմյանց հակասական պայմանները: Եվ սա միայն մեր կյանքի մի մասը չէ, հոմեոստազը մեր մարմնի կարևոր գործառույթն է:
Եթե սահմանենք հոմեոստազ բառը, որի իմաստը կարևորագույն համակարգերի կարգավորումն է, ապա սա այն կարողությունն է, որը համակարգում է տարբեր ռեակցիաները՝ թույլ տալով պահպանել հավասարակշռությունը։ Այս հայեցակարգը վերաբերում է ինչպես առանձին օրգանիզմներին, այնպես էլ ամբողջ համակարգերին:
Ընդհանուր առմամբ, կենսաբանության մեջ հոմեոստազը հաճախ է քննարկվում: Որպեսզի մարմինը ճիշտ գործի և կատարի անհրաժեշտ գործողություններ, անհրաժեշտ է նրանում պահպանել խիստ հավասարակշռություն։ Սա անհրաժեշտ է ոչ միայն գոյատևելու համար, այլև որպեսզի մենք կարողանանք պատշաճ կերպով հարմարվել շրջակա միջավայրի փոփոխություններին և շարունակել զարգանալ:
Հնարավոր է տարբերակել հոմեոստազի տեսակները, որոնք անհրաժեշտ են լիարժեք գոյության համար, կամ, ավելի ճիշտ, իրավիճակների տեսակները, երբ այս գործողությունը դրսևորվում է:
- Անկայունություն. Այս պահին մենք՝ մեր ներքին եսը, ախտորոշում ենք փոփոխությունները և դրա հիման վրա որոշումներ ենք կայացնում՝ հարմարվելու նոր հանգամանքներին։
- Հավասարակշռություն. Մեր բոլորը ներքին ուժերուղղված հավասարակշռության պահպանմանը.
- Անկանխատեսելիություն. Մենք հաճախ կարող ենք ինքներս մեզ զարմացնել՝ ձեռնարկելով այնպիսի գործողություն, որը մենք չէինք սպասում:
Այս բոլոր ռեակցիաները պայմանավորված են նրանով, որ մոլորակի յուրաքանչյուր օրգանիզմ ցանկանում է գոյատևել։ Հոմեոստազի սկզբունքն օգնում է մեզ հասկանալ հանգամանքները և կարևոր որոշումներ կայացնել հավասարակշռությունը պահպանելու համար:
Անսպասելի որոշումներ
Հոմեոստազը ամուր տեղ է գրավել ոչ միայն կենսաբանության մեջ։ Այս տերմինն ակտիվորեն կիրառվում է նաև հոգեբանության մեջ։ Հոգեբանության մեջ հոմեոստազ հասկացությունը ենթադրում է մեր արձագանքը արտաքին պայմաններին. Այնուամենայնիվ, այս գործընթացը սերտորեն կապում է մարմնի հարմարվողականությունը և անհատական մտավոր հարմարվողականությունը:
Ինչպես տեսնում ենք, հոմեոստազի սկզբունքը հիմնված է ֆիզիոլոգիայի և հոգեբանության սերտ կապի վրա: Այնուամենայնիվ, ինքնակարգավորման հետ կապված հոմեոստազի սկզբունքը չի կարող բացատրել փոփոխության աղբյուրները:
Հոմեոստատիկ պրոցեսը կարելի է անվանել ինքնակարգավորման գործընթաց։ Եվ այս ամբողջ գործընթացը տեղի է ունենում ենթագիտակցական մակարդակում: Մեր մարմինը կարիքներ ունի շատ ոլորտներում, բայց կարևոր տեղն է պատկանում հոգեբանական շփումներ. Մարդը զգալով այլ օրգանիզմների հետ շփվելու անհրաժեշտություն՝ ցույց է տալիս զարգացման իր ցանկությունը։ Այս ենթագիտակցական ցանկությունն իր հերթին արտացոլում է հոմեոստատիկ մղումը:
Պատկերացրեք իրավիճակը՝ մի խումբ եղջերուներ արածում են քնած առյուծից ոչ հեռու։ Հանկարծ առյուծը արթնանում է ու մռնչում, եղնիկը ցրվում է։ Հիմա պատկերացրեք ձեզ եղնիկի տեղում։ Նրա մեջ աշխատել է ինքնապահպանման բնազդը՝ նա փախել է։ Նա պետք է շատ արագ վազի իր կյանքը փրկելու համար: Սա հոգեբանական հոմեոստազ է:
Բայց որոշ ժամանակ անցնում է, և եղնիկը սկսում է կորցնել գոլորշին: Չնայած նրան, որ կարող էր առյուծը հետապնդել նրան, նա կանգ կառնի, քանի որ շնչելու կարիքն այս պահին ավելի կարևոր էր, քան վազելու անհրաժեշտությունը: Սա ինքնին մարմնի բնազդն է՝ ֆիզիոլոգիական հոմեոստազը։ Այսպիսով, կարելի է առանձնացնել հոմեոստազի հետևյալ տեսակները.
- Հարկադրական.
- Ինքնաբուխ.
Հոմեոստազի նշանակությունը շատ կարևոր է ցանկացած օրգանիզմի համար և՛ հոգեբանորեն, և՛ ֆիզիկապես։ Մարդը կարող է սովորել ներդաշնակ ապրել իր և շրջապատի հետ՝ չհետևելով միայն բնազդների մղումներին։ Նա պարզապես պետք է ճիշտ տեսնի և հասկանա աշխարհը, և նաև դասավորեք ձեր մտքերը՝ առաջնահերթություններ տալով ճիշտ հերթականությամբ. Հեղինակ՝ Լյուդմիլա Մուխաչովա
Ցանկացած բարդության կենսաբանական համակարգը՝ ֆունկցիոնալ համակարգերի ենթաբջջային կառուցվածքներից և ամբողջ օրգանիզմից, բնութագրվում է ինքնակազմակերպվելու և ինքնակարգավորվելու ունակությամբ։ Ինքնակազմակերպվելու ունակությունը դրսևորվում է բջիջների և օրգանների բազմազանությամբ ընդհանուր սկզբունքտարրական կառուցվածք (մեմբրաններ, օրգանելներ և այլն): Ինքնակարգավորումն ապահովվում է կենդանի էակների բուն էությանը բնորոշ մեխանիզմներով։
Մարդու մարմինը բաղկացած է օրգաններից, որոնք իրենց գործառույթներն իրականացնելու համար առավել հաճախ զուգակցվում են ուրիշների հետ՝ դրանով իսկ ձևավորելով ֆունկցիոնալ համակարգեր։ Դրա համար ցանկացած մակարդակի բարդության կառուցվածքները՝ մոլեկուլներից մինչև ամբողջ օրգանիզմ, պահանջում են կարգավորիչ համակարգեր։ Այս համակարգերն ապահովում են արդեն իսկ ֆիզիոլոգիական հանգստի վիճակում գտնվող տարբեր կառույցների փոխազդեցությունը։ Նրանք հատկապես կարևոր են ակտիվ վիճակում, երբ մարմինը փոխազդում է փոփոխվող արտաքին միջավայրի հետ, քանի որ ցանկացած փոփոխություն պահանջում է մարմնի համապատասխան արձագանք: Այս դեպքում ինքնակազմակերպման և ինքնակարգավորման պարտադիր պայմաններից է մարմնին բնորոշ ներքին միջավայրի մշտական պայմանների պահպանումը, որը նշվում է հոմեոստազ հասկացությամբ։
Ֆիզիոլոգիական ֆունկցիաների ռիթմը. Կյանքի ֆիզիոլոգիական գործընթացները, նույնիսկ լիարժեք ֆիզիոլոգիական հանգստի պայմաններում, ընթանում են տարբեր ակտիվությամբ։ Դրանց ուժեղացումը կամ թուլացումը տեղի է ունենում էկզոգեն և էնդոգեն գործոնների բարդ փոխազդեցության ազդեցության տակ, որը կոչվում է «կենսաբանական ռիթմեր»: Ավելին, տարբեր գործառույթների տատանումների պարբերականությունը տատանվում է չափազանց լայն սահմաններում՝ տատանվում է մինչև 0,5 ժամ ժամանակահատվածից մինչև բազմօրյա և նույնիսկ բազմամյա ժամանակահատվածներ:
Հոմեոստազի հայեցակարգ
Կենսաբանական գործընթացների արդյունավետ աշխատանքը պահանջում է որոշակի պայմաններ, որոնց մեծ մասը պետք է մշտական լինի: Եվ որքան դրանք կայուն են, այնքան ավելի հուսալի է գործում կենսաբանական համակարգը։ Այս պայմանները առաջին հերթին պետք է ներառեն այնպիսիք, որոնք օգնում են պահպանել նյութափոխանակության նորմալ մակարդակը։ Սա պահանջում է նախնական նյութափոխանակության բաղադրիչների և թթվածնի մատակարարում, ինչպես նաև վերջնական մետաբոլիտների հեռացում: Նյութափոխանակության պրոցեսների արդյունավետությունն ապահովվում է ներբջջային պրոցեսների որոշակի ինտենսիվությամբ, որոնք որոշվում են հիմնականում ֆերմենտների ակտիվությամբ։ Միևնույն ժամանակ, ֆերմենտային ակտիվությունը նույնպես կախված է նման թվացյալից արտաքին գործոններ, ինչպիսին է ջերմաստիճանը:
Պայմանների մեծ մասում կայունությունը անհրաժեշտ է ցանկացած կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ մակարդակում՝ սկսած անհատական կենսաքիմիական ռեակցիայից, բջջից և վերջացրած մարմնի բարդ ֆունկցիոնալ համակարգերով։ IN իրական կյանքայս պայմանները հաճախ կարող են խախտվել: Փոփոխությունների տեսքը արտացոլվում է կենսաբանական օբյեկտների վիճակի և դրանցում նյութափոխանակության գործընթացների հոսքի մեջ: Բացի այդ, որքան բարդ է կենսաբանական համակարգի կառուցվածքը, այնքան ավելի մեծ շեղումներ կարող են լինել ստանդարտ պայմաններից այն կարող է դիմակայել առանց կենսական գործառույթների էական խաթարման: Դա պայմանավորված է մարմնում առաջացած փոփոխությունները վերացնելուն ուղղված համապատասխան մեխանիզմների առկայությամբ։ Օրինակ, ֆերմենտային պրոցեսների ակտիվությունը բջջում նվազում է 2-3 անգամ ջերմաստիճանի յուրաքանչյուր 10 °C նվազման դեպքում։ Միևնույն ժամանակ, տաքարյուն կենդանիները, ջերմակարգավորման մեխանիզմների առկայության պատճառով, պահպանում են մշտական ներքին ջերմաստիճան արտաքին ջերմաստիճանի փոփոխությունների բավականին լայն շրջանակում։ Արդյունքում պահպանվում է կայուն մակարդակով ֆերմենտային ռեակցիաների առաջացման այս պայմանի կայունությունը։ Իսկ օրինակ՝ մարդը, ով ունի նաև խելք՝ ունենալով հագուստ և բնակարան, կարող է երկար ժամանակգոյություն ունեն 0 °C-ից շատ ցածր արտաքին ջերմաստիճանում:
Էվոլյուցիայի գործընթացում ձևավորվել են հարմարվողական ռեակցիաներ՝ ուղղված օրգանիզմի արտաքին միջավայրի մշտական պայմանների պահպանմանը։ Նրանք գոյություն ունեն ինչպես անհատական կենսաբանական գործընթացների, այնպես էլ ամբողջ օրգանիզմի մակարդակում։ Այս պայմաններից յուրաքանչյուրը բնութագրվում է համապատասխան պարամետրերով: Հետևաբար, պայմանների կայունությունը կարգավորող համակարգերը վերահսկում են այս պարամետրերի կայունությունը: Եվ եթե այդ պարամետրերը ինչ-ինչ պատճառներով շեղվում են նորմայից, կարգավորող մեխանիզմներն ապահովում են դրանց վերադարձը սկզբնական մակարդակին։
Կենդանի էակի ունիվերսալ հատկությունը՝ ակտիվորեն պահպանել մարմնի ֆունկցիաների կայունությունը, չնայած արտաքին ազդեցություններին, որոնք կարող են խանգարել ՏՏ-ին, կոչվում է. հոմեոստազ.
Կենսաբանական համակարգի վիճակը ցանկացած կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ մակարդակում կախված է ազդեցությունների համալիրից: Այս համալիրը բաղկացած է բազմաթիվ գործոնների փոխազդեցությունից, ինչպես արտաքինից, այնպես էլ նրանցից, որոնք ներսում են կամ ձևավորվել են դրանում տեղի ունեցող գործընթացների արդյունքում: Արտաքին գործոնների ազդեցության մակարդակը որոշվում է շրջակա միջավայրի համապատասխան վիճակով՝ ջերմաստիճան, խոնավություն, լուսավորություն, ճնշում, գազի բաղադրություն, մագնիսական դաշտերև այլն: Այնուամենայնիվ, մարմինը կարող է և պետք է պահպանի ոչ բոլոր արտաքին և ներքին գործոնների ազդեցության աստիճանը մշտական մակարդակում։ Էվոլյուցիան ընտրել է նրանց, որոնք ավելի անհրաժեշտ են կյանքի պահպանման համար, կամ նրանց, որոնց պահպանման համար համապատասխան մեխանիզմներ են գտնվել։
Հոմեոստազի պարամետրերի հաստատունները Նրանք հստակ կայունություն չունեն։ Հնարավոր են նաև դրանց շեղումները միջին մակարդակից այս կամ այն ուղղությամբ ինչ-որ «միջանցքում»։ Յուրաքանչյուր պարամետր ունի առավելագույն հնարավոր շեղումների իր սահմանները: Նրանք տարբերվում են նաև այն ժամանակով, որի ընթացքում օրգանիզմը կարող է դիմակայել հոմեոստազի կոնկրետ պարամետրի խախտումին՝ առանց որևէ լուրջ հետևանքների։ Միևնույն ժամանակ, «միջանցքից» այն կողմ պարամետրի ուղղակի շեղումը կարող է առաջացնել համապատասխան կառուցվածքի մահ՝ լինի դա բջիջ կամ նույնիսկ ամբողջ օրգանիզմ: Այսպիսով, սովորաբար արյան pH-ը մոտ 7,4 է: Բայց այն կարող է տատանվել 6,8-7,8 միջակայքում։ Մարդու մարմինը կարող է դիմակայել այս պարամետրի շեղման ծայրահեղ աստիճանին՝ առանց վնասակար հետևանքների ընդամենը մի քանի րոպե։ Հոմեոստատիկ մեկ այլ պարամետր՝ մարմնի ջերմաստիճանը, որոշ վարակիչ հիվանդությունների դեպքում կարող է աճել մինչև 40 ° C և բարձր և մնալ այս մակարդակում շատ ժամեր և նույնիսկ օրեր: Այսպիսով, մարմնի որոշ հաստատուններ բավականին կայուն են. կոշտ հաստատուններմյուսներն ունեն թրթռումների ավելի լայն շրջանակ. պլաստիկ հաստատուններ.
Հոմեոստազի փոփոխությունները կարող են տեղի ունենալ ցանկացած արտաքին գործոնների ազդեցության տակ և կարող են լինել նաև էնդոգեն ծագում. նյութափոխանակության գործընթացների ինտենսիվացումը հակված է փոխել հոմեոստազի պարամետրերը: Միևնույն ժամանակ, կարգավորող համակարգերի ակտիվացումը հեշտությամբ ապահովում է դրանց վերադարձը կայուն մակարդակի։ Բայց եթե հանգստանում է առողջ մարդայդ պրոցեսները հավասարակշռված են, և վերականգնման մեխանիզմները գործում են ուժի ռեզերվով, ապա կենսապայմանների կտրուկ փոփոխության դեպքում, հիվանդության դեպքում, միանում են առավելագույն ակտիվությամբ։ Հոմեոստազի կարգավորման համակարգերի կատարելագործումն արտացոլվում է նաև էվոլյուցիոն զարգացման մեջ։ Այսպիսով, սառնարյուն կենդանիների մարմնի մշտական ջերմաստիճանը պահպանելու համակարգի բացակայությունը, որն առաջացրել է կյանքի գործընթացների կախվածությունը փոփոխական արտաքին ջերմաստիճանից, կտրուկ սահմանափակել է նրանց էվոլյուցիոն զարգացումը։ Այնուամենայնիվ, տաքարյուն կենդանիների մոտ նման համակարգի առկայությունը ապահովեց նրանց բնակեցումը ողջ մոլորակում և այդպիսի օրգանիզմներին դարձրեց իսկապես ազատ էակներ՝ բարձր էվոլյուցիոն ներուժով:
Իր հերթին, յուրաքանչյուր մարդ ունի ինքնին հոմեոստազի կարգավորման համակարգերի անհատական ֆունկցիոնալ հնարավորություններ: Սա մեծապես որոշում է մարմնի արձագանքի ծանրությունը ցանկացած ազդեցությանը և, ի վերջո, ազդում է կյանքի տեւողության վրա:
Բջջային հոմեոստազ . Հոմեոստազի եզակի պարամետրերից է մարմնի բջիջների պոպուլյացիաների «գենետիկական մաքրությունը»: Մարմնի իմունային համակարգը վերահսկում է բջիջների նորմալ բազմացումը: Եթե այն խաթարվում է կամ խանգարվում է գենետիկական տեղեկատվության ընթերցումը, հայտնվում են տվյալ օրգանիզմի համար օտար բջիջներ։ Նշված համակարգը ոչնչացնում է դրանք։ Կարելի է ասել, որ նմանատիպ մեխանիզմով պայքարում է նաև օտար բջիջների (բակտերիաներ, ճիճուներ) կամ դրանց արտադրանքի օրգանիզմ մտնելու դեմ։ Եվ դա ապահովում է նաև իմունային համակարգը (տե՛ս բաժին C - «Լեյկոցիտների ֆիզիոլոգիական բնութագրերը»):
Հոմեոստազի մեխանիզմները և դրանց կարգավորումը
Համակարգերը, որոնք վերահսկում են հոմեոստազի պարամետրերը, բաղկացած են տարբեր կառուցվածքային բարդության մեխանիզմներից՝ և՛ համեմատաբար պարզ տարրեր, և՛ բավականին բարդ նյարդահորմոնալ համալիրներ: Մետաբոլիտները համարվում են ամենապարզ մեխանիզմներից մեկը, որոնցից մի քանիսը կարող են տեղայնորեն ազդել ֆերմենտային գործընթացների և բջիջների և հյուսվածքների տարբեր կառուցվածքային բաղադրիչների վրա: Ավելի բարդ մեխանիզմները (նեյրոէնդոկրին), որոնք իրականացնում են միջօրգանական փոխազդեցություն, ակտիվանում են, երբ պարզներն այլևս բավարար չեն պարամետրը պահանջվող մակարդակին վերադարձնելու համար։
Բջջում տեղի են ունենում տեղական ինքնակարգավորման գործընթացներ՝ բացասական արձագանքներով: Օրինակ, մկանային ինտենսիվ աշխատանքի ընթացքում NEP ենթօքսիդները և նյութափոխանակության արտադրանքները կուտակվում են կմախքի մկաններում 02 հարաբերական պակասի միջոցով: Նրանք սարկոպլազմայի pH-ը տեղափոխում են թթվային կողմ, ինչը կարող է հանգեցնել առանձին կառույցների, ամբողջ բջիջի կամ նույնիսկ օրգանիզմի մահվան։ Երբ pH-ը նվազում է, փոխվում են ցիտոպլազմային սպիտակուցների և թաղանթային համալիրների կոնֆորմացիոն հատկությունները։ Վերջինս առաջացնում է ծակոտիների շառավիղի փոփոխություն, բոլոր ենթաբջջային կառուցվածքների թաղանթների (միջնորմների) թափանցելիության բարձրացում, իոնային գրադիենտների խախտում։
Մարմնի հեղուկների դերը հոմեոստազում.Մարմնի հեղուկները համարվում են հոմեոստազի պահպանման կենտրոնական օղակը: Օրգանների մեծ մասի համար դա արյուն և ավիշ է, իսկ ուղեղի համար՝ արյուն և ողնուղեղային հեղուկ (CSF): Հատկապես մեծ դերարյունը խաղում է. Բացի այդ, բջջի հեղուկ միջավայրը նրա ցիտոպլազմն է և միջբջջային հեղուկը:
Հեղուկ միջավայրի գործառույթներըՀոմեոստազի պահպանումը բավականին բազմազան է։ Նախ, հեղուկ միջավայրը հյուսվածքների հետ ապահովում է նյութափոխանակության գործընթացները: Նրանք ոչ միայն բջիջներ են բերում կյանքի համար անհրաժեշտ նյութեր, այլև դրանցից տեղափոխում են մետաբոլիտներ, որոնք հակառակ դեպքում կարող են կուտակվել բջիջներում բարձր կոնցենտրացիաներով:
Երկրորդ, հեղուկ միջավայրերը ունեն իրենց մեխանիզմները, որոնք անհրաժեշտ են հոմեոստազի որոշակի պարամետրերի պահպանման համար: Օրինակ, բուֆերային համակարգերը մեղմացնում են թթու-բազային վիճակի փոփոխությունը, երբ թթուները կամ հիմքերը մտնում են արյուն:
երրորդ, հեղուկ միջավայրերը մասնակցում են հոմեոստազի վերահսկման համակարգի կազմակերպմանը: Այստեղ կան նաև մի քանի մեխանիզմներ. Այսպիսով, մետաբոլիտների տեղափոխման շնորհիվ հեռավոր օրգաններն ու համակարգերը (երիկամներ, թոքեր և այլն) ներգրավված են հոմեոստազի պահպանման գործընթացում։ Բացի այդ, արյան մեջ պարունակվող մետաբոլիտները, որոնք գործում են այլ օրգանների և համակարգերի կառուցվածքների և ընկալիչների վրա, կարող են առաջացնել բարդ ռեֆլեքսային արձագանքներ և հորմոնալ մեխանիզմներ: Օրինակ, ջերմային ընկալիչները արձագանքում են «տաք» կամ «սառը» արյանը և համապատասխանաբար փոխում են ջերմության ձևավորման և փոխանցման մեջ ներգրավված օրգանների գործունեությունը:
Ռեցեպտորները նույնպես տեղակայված են հենց իրենք՝ արյունատար անոթների պատերում։ Նրանք ներգրավված են կանոնակարգում քիմիական բաղադրությունըարյունը, դրա ծավալը, ճնշումը. Անոթային ընկալիչների գրգռմամբ սկսվում են ռեֆլեքսները, որոնց էֆեկտոր տարրը մարմնի օրգաններն ու համակարգերն են։ Մեծ նշանակությունարյունը հոմեոստազի պահպանման գործում հիմք դարձավ հենց արյան բազմաթիվ պարամետրերի, դրա ծավալի համար հատուկ հոմեոստազի համակարգի ձևավորման համար: Դրանք պահպանելու համար կան բարդ մեխանիզմներ, որոնք ներառված են մարմնի հոմեոստազի կարգավորման միասնական համակարգում։
Վերոնշյալը կարելի է հստակ պատկերացնել՝ օգտագործելով ինտենսիվ մկանային գործունեության օրինակը: Դրա կատարման ընթացքում մկաններից արյան մեջ արտազատվում են նյութափոխանակության արտադրանքները կաթնաթթուների, պիրուվիկ, ացետոքացախաթթուների և այլ թթուների տեսքով: Թթվային մետաբոլիտները սկզբում չեզոքացվում են ալկալային արյան պաշարներով։ Բացի այդ, դրանք ռեֆլեքսային մեխանիզմների միջոցով ակտիվացնում են արյան շրջանառությունն ու շնչառությունը։ Այս մարմնի համակարգերի միացումը, մի կողմից, բարելավում է 02-ի մատակարարումը մկաններին և, հետևաբար, նվազեցնում է անբավարար օքսիդացված արտադրանքի ձևավորումը. մյուս կողմից, այն օգնում է մեծացնել CO2-ի արտազատումը թոքերի, բազմաթիվ մետաբոլիտների՝ երիկամների և քրտինքի խցուկների միջոցով: