Homeostase is een proces dat onafhankelijk in het lichaam plaatsvindt en is gericht op het stabiliseren van de toestand van menselijke systemen wanneer interne omstandigheden (veranderingen in temperatuur, druk) of externe (veranderingen in klimaat, tijdzone) veranderen. Deze naam werd voorgesteld door de Amerikaanse fysioloog Kennon. Vervolgens werd homeostase het vermogen van elk systeem (inclusief de omgeving) genoemd om zijn interne constantheid te behouden.

Het concept en de kenmerken van homeostase

Wikipedia typeert deze term als de wens om te overleven, aan te passen en te ontwikkelen. Om de homeostase correct te laten zijn, is gecoördineerd werk van alle organen en systemen nodig. In dit geval zijn alle parameters van een persoon normaal. Als een parameter niet in het lichaam wordt gereguleerd, dit duidt op een schending van de homeostase.

De belangrijkste kenmerken van homeostase zijn als volgt:

  • analyse van de mogelijkheden om het systeem aan te passen aan nieuwe omstandigheden;
  • streven naar evenwicht;
  • het onvermogen om de resultaten van de regulering van indicatoren vooraf te voorspellen.

Feedback

Feedback is het eigenlijke werkingsmechanisme van homeostase. Dit is hoe het lichaam reageert op eventuele veranderingen. Het lichaam functioneert continu gedurende het hele leven van een persoon. maar aparte systemen tijd moeten hebben om te rusten en te herstellen. Tijdens deze periode is het werk van individuele instanties vertraagt ​​of stopt helemaal. Dit proces wordt feedback genoemd. Een voorbeeld hiervan is een onderbreking in het werk van de maag wanneer er geen voedsel in komt. Een dergelijke onderbreking van de spijsvertering zorgt ervoor dat de zuurproductie door inwerking van hormonen en zenuwimpulsen wordt stopgezet.

Er zijn twee soorten van dit mechanisme: die hieronder zal worden beschreven.

Negatieve feedback

Dit type mechanisme is gebaseerd op het feit dat het lichaam op veranderingen reageert en deze probeert te sturen naar: andere kant... Dat wil zeggen, het streeft opnieuw naar stabiliteit. Als koolstofdioxide zich bijvoorbeeld ophoopt in het lichaam, beginnen de longen actiever te werken, wordt de ademhaling frequenter, waardoor overtollig koolstofdioxide wordt verwijderd. En het is ook dankzij negatieve feedback dat thermoregulatie wordt uitgevoerd, waardoor het lichaam oververhitting of onderkoeling vermijdt.

Positieve feedback

Dit mechanisme staat lijnrecht tegenover het vorige. In het geval van zijn werking wordt de verandering in de variabele alleen versterkt door het mechanisme dat het lichaam uit een evenwichtstoestand haalt. Dit is een vrij zeldzaam en minder wenselijk proces. Een voorbeeld hiervan is de aanwezigheid van een elektrisch potentiaal in de zenuwen., die, in plaats van de actie te verminderen, leidt tot een toename ervan.

Dankzij dit mechanisme vindt echter ontwikkeling en overgang naar nieuwe staten plaats, wat betekent dat het ook noodzakelijk is voor het leven.

Welke parameters reguleert homeostase?

Ondanks het feit dat het lichaam constant probeert de waarden van parameters die belangrijk zijn voor het leven te handhaven, zijn ze niet altijd stabiel. De lichaamstemperatuur zal nog steeds binnen een klein bereik variëren, evenals de hartslag of bloeddruk. De taak van homeostase is om dit waardenbereik te behouden, evenals te helpen bij het functioneren van het lichaam.

Voorbeelden van homeostase zijn de verwijdering van afvalstoffen uit het menselijk lichaam door de nieren, zweetklieren, het maagdarmkanaal en de afhankelijkheid van het metabolisme van de voeding. Een beetje meer detail over de instelbare parameters zal hieronder worden beschreven.

Lichaamstemperatuur

Het meest opvallende en eenvoudige voorbeeld van homeostase is het handhaven van een normale lichaamstemperatuur. Oververhitting van het lichaam kan worden voorkomen door transpiratie. Normale temperatuur is het bereik van 36 tot 37 graden Celsius. Een verhoging van deze waarden kan worden veroorzaakt door ontstekingsprocessen, hormonale en metabole stoornissen of welke ziekte dan ook.

Een deel van de hersenen, de hypothalamus genaamd, is verantwoordelijk voor het regelen van de lichaamstemperatuur in het lichaam. Daar worden storingssignalen ontvangen temperatuur regime, wat zich ook uit in een snelle ademhaling, een toename van de hoeveelheid suiker, een ongezonde versnelling van de stofwisseling. Dit alles leidt tot lethargie, een afname van de activiteit van de organen, waarna de systemen maatregelen beginnen te nemen om temperatuurindicatoren te reguleren. Een eenvoudig voorbeeld de thermoregulerende reactie van het lichaam is zweten.

Het is vermeldenswaard dat dit proces ook werkt bij een overmatige verlaging van de lichaamstemperatuur. Het lichaam kan zich dus opwarmen door vetten af ​​te breken, waardoor warmte ontstaat.

Water-zoutbalans

Water is nodig voor het lichaam en dat weet iedereen maar al te goed. Er is zelfs een dagelijkse vochtopname van 2 liter. In feite heeft elk organisme zijn eigen hoeveelheid water nodig, en voor sommigen kan het de gemiddelde waarde overschrijden, terwijl het voor anderen misschien niet genoeg is. Het maakt echter niet uit hoeveel water iemand drinkt, het lichaam zal niet al het overtollige vocht ophopen. Er wordt water bespaard voor noodzakelijk niveau , terwijl al het overschot uit het lichaam wordt uitgescheiden als gevolg van osmoregulatie door de nieren.

Bloedhomeostase

De hoeveelheid suiker, namelijk glucose, een belangrijk element in het bloed, wordt op dezelfde manier gereguleerd. Een mens kan niet helemaal gezond zijn als de suikerspiegel verre van normaal is. Deze indicator wordt gereguleerd door de werking van de pancreas en de lever. In het geval dat de glucosespiegel de norm overschrijdt, treedt de alvleesklier in werking, waarin insuline en glucagon worden geproduceerd. Als de hoeveelheid suiker te laag wordt, wordt met behulp van de lever glycogeen uit het bloed daarin verwerkt.

Normale druk

Homeostase is ook verantwoordelijk voor normale druk bloed in het lichaam. Als het wordt geschonden, komen signalen hierover van het hart naar de hersenen. De hersenen reageren op het probleem en helpen met behulp van impulsen het hart te verminderen hoge druk.

De definitie van homeostase kenmerkt niet alleen het correct functioneren van de systemen van één organisme, maar kan ook verwijzen naar hele populaties. Afhankelijk hiervan worden de soorten homeostase onderscheiden. hieronder beschreven.

ecologische homeostase

Deze soort is aanwezig in de beveiligde noodzakelijke voorwaarden leven van de gemeenschap. Het ontstaat door de werking van een positief feedbackmechanisme, wanneer organismen die een ecosysteem beginnen te bewonen zich snel vermenigvuldigen, waardoor hun aantal toeneemt. Maar zo'n snelle vestiging kan leiden tot een nog snellere vernietiging van een nieuwe soort in het geval van een epidemie of een verandering van omstandigheden naar minder gunstige. Daarom moeten organismen zich aanpassen. en stabiliseren, wat te wijten is aan negatieve feedback. Het aantal inwoners neemt dus af, maar ze passen zich meer aan.

Biologische homeostase

Dit type is gewoon kenmerkend voor individuele individuen, wiens lichaam probeert het interne evenwicht te behouden, met name door de samenstelling en hoeveelheid bloed, intercellulaire substantie en andere vloeistoffen die nodig zijn voor de normale werking van het lichaam te reguleren. Tegelijkertijd verplicht homeostase niet altijd om de parameters constant te houden, soms wordt dit bereikt door aanpassing en aanpassing van het organisme aan veranderde omstandigheden. Vanwege dit verschil zijn organismen verdeeld in twee soorten:

  • conformationeel - dit zijn degenen die ernaar streven waarden te behouden (bijvoorbeeld warmbloedige dieren, waarvan de lichaamstemperatuur min of meer constant moet zijn);
  • regulerend, die zich aanpassen (koelbloedig, met een andere temperatuur afhankelijk van de omstandigheden).

In dit geval is de homeostase van elk van de organismen gericht op het compenseren van de kosten. Als warmbloedige dieren hun levensstijl niet veranderen als de omgevingstemperatuur daalt, dan worden koudbloedige dieren lusteloos en passief om geen energie te verspillen.

Bovendien, biologische homeostase omvat de volgende ondersoorten:

  • cellulaire homeostase is gericht op het veranderen van de structuur van het cytoplasma en de enzymactiviteit, evenals op de regeneratie van weefsels en organen;
  • homeostase in het lichaam wordt verzekerd door het reguleren van temperatuurindicatoren, de concentratie van stoffen die nodig zijn voor het leven en de verwijdering van afval.

andere soorten

Voorbij biologie en geneeskunde, heeft deze term toepassing gevonden in andere gebieden.

Homeostase behouden

Homeostase wordt gehandhaafd door de aanwezigheid van zogenaamde sensoren in het lichaam, die impulsen naar de hersenen sturen met informatie over druk en lichaamstemperatuur, water-zoutbalans, bloedsamenstelling en andere parameters die belangrijk zijn voor het normale leven. Zodra sommige waarden beginnen af ​​​​te wijken van de norm, wordt hierover een signaal naar de hersenen gestuurd en begint het lichaam zijn indicatoren te reguleren.

Dit complexe aanpassingsmechanisme ongelooflijk belangrijk voor het leven. De normale toestand van een persoon wordt gehandhaafd met de juiste verhouding van chemicaliën en elementen in het lichaam. Zuren en basen zijn essentieel voor het stabiel functioneren van het spijsverteringsstelsel en andere organen.

Calcium is een zeer belangrijk structureel materiaal, zonder de juiste hoeveelheid zal een persoon geen gezonde botten en tanden hebben. Zuurstof is essentieel voor het ademen.

Gifstoffen die het binnendringen, kunnen het goed gecoördineerde werk van het lichaam verstoren. Maar zodat de gezondheid niet wordt geschaad, worden ze uitgescheiden door het werk van het urinestelsel.

Homeostase werkt zonder enige inspanning van de kant van de persoon. Als het lichaam gezond is, regelt het lichaam alle processen zelf. Als mensen het warm hebben, verwijden de bloedvaten zich, wat tot uiting komt in de roodheid van de huid. Als het koud is, krijg je rillingen... Dankzij dergelijke reacties van het lichaam op prikkels wordt de menselijke gezondheid op het vereiste niveau gehouden.

Collegiale YouTube

  • 1 / 5

    De term "homeostase" wordt het meest gebruikt in de biologie. Om meercellige organismen te laten bestaan, is het noodzakelijk om de interne omgeving constant te houden. Veel milieuactivisten zijn ervan overtuigd dat dit principe ook van toepassing is op de externe omgeving. Als het systeem zijn evenwicht niet kan herstellen, kan het uiteindelijk ophouden te functioneren.

    Complexe systemen - bijvoorbeeld het menselijk lichaam - moeten homeostase hebben om de stabiliteit te behouden en te bestaan. Deze systemen moeten niet alleen streven om te overleven, ze moeten zich ook aanpassen aan veranderingen in de omgeving en evolueren.

    Homeostase eigenschappen

    Homeostatische systemen hebben de volgende eigenschappen:

    • instabiliteit systemen: test hoe je je het beste kunt aanpassen.
    • Streven naar balans: de gehele interne, structurele en functionele inrichting van systemen draagt ​​bij aan het handhaven van het evenwicht.
    • Onvoorspelbaarheid: het resulterende effect van een bepaalde handeling kan vaak afwijken van wat verwacht wordt.
    • Regulering van de hoeveelheid micronutriënten en water in het lichaam - osmoregulatie. Het wordt uitgevoerd in de nieren.
    • Verwijdering van metabolisch afval - uitscheiding. Het wordt uitgevoerd door exocriene organen - nieren, longen, zweetklieren en het maagdarmkanaal.
    • Regeling van de lichaamstemperatuur. Verlaging van de temperatuur door zweten, verschillende thermoregulerende reacties.
    • Regulering van de bloedglucosespiegels. Het wordt voornamelijk uitgevoerd door de lever, insuline en glucagon uitgescheiden door de alvleesklier.
    • Regulering van het niveau van basaal metabolisme afhankelijk van het dieet.

    Het is belangrijk op te merken dat hoewel het lichaam in balans is, de fysiologische toestand ervan dynamisch kan zijn. In veel organismen worden endogene veranderingen waargenomen in de vorm van circadiane, ultradiane en infradische ritmes. Dus zelfs in homeostase zijn lichaamstemperatuur, bloeddruk, hartslag en de meeste metabole indicatoren niet altijd op een constant niveau, maar veranderen ze in de loop van de tijd.

    Homeostase-mechanismen: feedback

    Wanneer er een verandering in variabelen is, zijn er twee hoofdtypen feedback waarop het systeem reageert:

    1. Negatieve feedback, uitgedrukt in een reactie waarbij het systeem zo reageert dat de richting van verandering wordt omgekeerd. Omdat Feedback dient om de constantheid van het systeem te behouden, hierdoor kunt u de homeostase handhaven.
      • Wanneer bijvoorbeeld de concentratie van koolstofdioxide in het menselijk lichaam toeneemt, ontvangen de longen een signaal om hun activiteit te verhogen en meer koolstofdioxide uit te ademen.
      • Thermoregulatie is een ander voorbeeld van negatieve feedback. Wanneer de lichaamstemperatuur stijgt (of daalt), registreren thermoreceptoren in de huid en hypothalamus een verandering, waardoor een signaal van de hersenen wordt geactiveerd. Dit signaal veroorzaakt op zijn beurt een reactie - een verlaging van de temperatuur (of verhoging).
    2. Positieve feedback, die tot uiting komt in het vergroten van de verandering in de variabele. Het heeft een destabiliserend effect en leidt daarom niet tot homeostase. Positieve feedback komt minder vaak voor in natuurlijke systemen, maar heeft ook zijn toepassingen.
      • In zenuwen zorgt een elektrisch drempelpotentiaal er bijvoorbeeld voor dat een veel groter actiepotentiaal wordt gegenereerd. Bloedstolling en geboortegebeurtenissen zijn andere voorbeelden van positieve feedback.

    Veerkrachtige systemen vereisen combinaties van beide soorten feedback. Terwijl negatieve feedback je in staat stelt terug te keren naar een homeostatische toestand, wordt positieve feedback gebruikt om naar een geheel nieuwe (en mogelijk minder wenselijke) toestand van homeostase te gaan - deze situatie wordt "metastabiliteit" genoemd. Dergelijke catastrofale veranderingen kunnen bijvoorbeeld optreden bij een toename van voedingsstoffen in rivieren met helder water, wat leidt tot een homeostatische toestand van hoge eutrofiëring (overgroei van het kanaal met algen) en troebelheid.

    ecologische homeostase

    In verstoorde ecosystemen, of sub-climax biologische gemeenschappen, zoals het eiland Krakatoa, werd na een gewelddadige vulkaanuitbarsting de staat van homeostase van het vorige bosclimax-ecosysteem vernietigd, zoals al het leven op dit eiland. In de jaren na de uitbarsting maakte Krakatoa een keten van ecologische veranderingen door waarbij nieuwe soorten planten en dieren elkaar vervingen, wat leidde tot biodiversiteit en als gevolg daarvan een climacterische gemeenschap. De ecologische opvolging naar Krakatoa verliep in verschillende fasen. De complete keten van opvolgingen die tot de menopauze hebben geleid, wordt conserveren genoemd. In het voorbeeld van Krakatoa vormde zich op dit eiland een climaxgemeenschap met achtduizend verschillende soorten die zijn geregistreerd in, honderd jaar nadat de uitbarsting het leven erop vernietigde. De gegevens bevestigen dat de positie enige tijd in homeostase blijft, terwijl het verschijnen van nieuwe soorten zeer snel leidt tot het snel verdwijnen van oude.

    Het geval van Krakatoa en andere verstoorde of ongerepte ecosystemen laat zien dat de eerste kolonisatie door pioniersoorten wordt uitgevoerd door reproductiestrategieën op basis van positieve feedback, waarbij de soort zich verspreidt en zoveel mogelijk nakomelingen produceert, maar met weinig tot geen investeringen in de succes van elk individu. ... Bij dergelijke soorten is er een snelle ontwikkeling en een even snelle ineenstorting (bijvoorbeeld door een epidemie). Wanneer het ecosysteem de climax nadert, worden dergelijke soorten vervangen door complexere climaxsoorten, die zich via negatieve feedback aanpassen aan de specifieke omstandigheden van hun omgeving. Deze soorten worden zorgvuldig gecontroleerd door de potentiële capaciteit van het ecosysteem en volgen een andere strategie - de productie van kleinere nakomelingen, in wiens reproductieve succes meer energie wordt geïnvesteerd in de micro-omgeving van zijn specifieke ecologische niche.

    Ontwikkeling begint bij de pioniersgemeenschap en eindigt bij de climaxgemeenschap. Deze climaxgemeenschap ontstaat wanneer flora en fauna in balans zijn met de lokale omgeving.

    Dergelijke ecosystemen vormen heterarchieën waarin homeostase op het ene niveau homeostatische processen op een ander complex niveau bevordert. Zo creëert het bladverlies van een volwassen tropische boom ruimte voor nieuwe groei en verrijkt de bodem. Even tropische boom vermindert de toegang van licht tot lagere niveaus en helpt invasie van andere soorten te voorkomen. Maar bomen vallen ook op de grond en de ontwikkeling van het bos hangt af van constante verschuiving bomen, de cyclus van voedingsstoffen, uitgevoerd door bacteriën, insecten, schimmels. Op een vergelijkbare manier vergemakkelijken dergelijke bossen ecologische processen zoals de regulering van microklimaten of de hydrologische cycli van een ecosysteem, en verschillende ecosystemen kunnen samenwerken om de rivierafvoerhomeostase binnen een biologisch gebied te handhaven. De variabiliteit van bioregio's speelt ook een rol bij de homeostatische stabiliteit van een biologische regio of bioom.

    Biologische homeostase

    Homeostase fungeert als een fundamenteel kenmerk van levende organismen en wordt opgevat als het in stand houden van interne omgeving binnen aanvaardbare grenzen.

    De interne omgeving van het lichaam omvat lichaamsvloeistoffen - bloedplasma, lymfe, intercellulaire substantie en hersenvocht. Het handhaven van de stabiliteit van deze vloeistoffen is van vitaal belang voor organismen, terwijl de afwezigheid ervan leidt tot schade aan het genetische materiaal.

    Met betrekking tot elke parameter worden organismen onderverdeeld in conformationeel en regulerend. Regelgevende organismen houden de parameter op een constant niveau, ongeacht wat er in de omgeving gebeurt. Conformationele organismen laten toe: omgeving een parameter definiëren. Warmbloedige dieren behouden bijvoorbeeld een constante lichaamstemperatuur, terwijl koudbloedige dieren een breed temperatuurbereik vertonen.

    We hebben het niet over het feit dat conformationele organismen geen gedragsaanpassingen hebben die hen in staat stellen tot op zekere hoogte de genomen parameter te reguleren. Reptielen zitten bijvoorbeeld 's ochtends vaak op verwarmde rotsen om hun lichaamstemperatuur te verhogen.

    Het voordeel van homeostatische regulatie is dat het het lichaam in staat stelt efficiënter te functioneren. Zo hebben koudbloedige dieren de neiging lusteloos te worden bij lage temperaturen, terwijl warmbloedige dieren bijna net zo actief zijn als altijd. Aan de andere kant kost regulering energie. De reden waarom sommige slangen maar één keer per week kunnen eten, is dat ze veel minder energie verbruiken om de homeostase in stand te houden dan zoogdieren.

    celhomeostase

    De regulering van de chemische activiteit van de cel wordt bereikt door een aantal processen, waaronder: speciale betekenis heeft een verandering in de structuur van het cytoplasma zelf, evenals de structuur en activiteit van enzymen. Automatische regeling is afhankelijk van:

    Toegestaan
    All-Russisch educatief en methodologisch centrum
    Voortgezette medische en farmaceutische opleiding
    Ministerie van Volksgezondheid van de Russische Federatie
    als leerboek voor medische studenten

    Het belangrijkste doel, het doorlopen van alle hoofdstukken van het leerboek dat je leest, collega, is de vorming van een idee van de ziekte als een schending van de homeostase.

    Het vermogen van het lichaam om, ondanks de vrij frequente pathogene effecten op het lichaam van ongunstige schadelijke factoren, in stand te houden stabiele toestand gezondheid, is al sinds de oudheid bekend. Zelfs Hippocrates wist dat ziekten kunnen worden genezen door de natuurlijke krachten van de natuur "vis medicas nature". Nu wordt dit fenomeen van de aard van levende organismen aangeduid als homeostase. Zo duidt de term homeostase in zijn algemene vorm op de weerstand van het lichaam tegen schadelijke omgevingsinvloeden.

    De reacties die homeostase verschaffen zijn gericht op het handhaven van een stabiele (constante) niet-evenwichtstoestand van de interne omgeving, d.w.z. bekende staatsniveaus door het coördineren van complexe processen om de werking van schadelijke factoren te elimineren of te beperken, om optimale vormen van interactie tussen het organisme en de omgeving te ontwikkelen of te behouden.

    29.1. Reactiviteit

    Veranderingen in reactiviteit zijn gericht op het tegengaan van de schadelijke effecten van het milieu en zijn vooral beschermend (adaptief), d.w.z. adaptief karakter. Tegelijkertijd blijft homeostase op een nieuw niveau van expressie van resistentiemechanismen.

    Zo duidt de term reactiviteit in zijn algemene vorm op het mechanisme van resistentie (resistentie) van het organisme tegen de schadelijke effecten van het milieu, d.w.z. onderhoudsmechanisme voor homeostase.

    Een veel voorkomende vorm van reactiviteit is biologische (soort)reactiviteit. Zij is op haar beurt verdeeld in groeps- en individuele reactiviteit.

    biologische reactiviteit - veranderingen in de vitale functies van beschermende en adaptieve aard, die ontstaan ​​onder invloed van de voor elke diersoort gebruikelijke (adequate) omgevingsprikkels. Het is genetisch vastgelegd en is gericht op het behoud van zowel de soort (mens, vogel, vis) als geheel als elk individu afzonderlijk. Charles Darwin: "Het evolutionaire mechanisme van variabiliteit is doelbewust (teleologisch) om de overlevingskans te verhogen."

    Voorbeelden: complexe reflexactiviteit van bijen, seizoensmigratie van vogels, vissen, seizoensveranderingen in het dierenleven (winterslaap van gophers, beren, enz.).

    Een prominente Russische pathofysioloog ID Gorizontov gaf een karakterisering van de fundamenten van de doctrine van homeostase: "Het fenomeen homeostase is in wezen een evolutionair ontwikkeld, erfelijk bepaald aanpassingsmechanisme van het organisme aan normale omgevingsomstandigheden."

    Veranderde reactiviteit treedt op wanneer het lichaam wordt blootgesteld aan pathogene omgevingsfactoren. Het wordt over het algemeen gekenmerkt door:

    1. een afname van adaptieve reacties;
    2. maar tegelijkertijd is er bij ziekte een toename van een aantal reacties om het lichaam te beschermen tegen deze schadelijke factor en tegen de gevolgen van schade die hierdoor wordt veroorzaakt (koorts, zweten, verhoogde bloeddruk, productie van antilichamen, ontsteking, enz.) .).

    Hoe, vanuit het oogpunt van de doctrine van homeostase, moet een organisme zich gedragen in gevallen van blootstelling aan omgevingsfactoren die verder gaan dan de "norm", dat wil zeggen, schadelijk? Het herstel van de gebruikelijke eigenschappen van de interne omgeving is het resultaat van een toename van de functionele activiteit, hetzij op korte termijn (tachycardie, tachypneu, zweten), of op lange termijn, bijvoorbeeld plaatsvervangende toename van de activiteit van zweetklieren in het geval van nierfalen; (koorts, productie van killer-T-lymfocyten); tegelijkertijd kan het pathogene begin de coördinatie van de mechanismen voor het handhaven van de constantheid van de interne omgeving verstoren, wat gepaard zal gaan met een afname van de adaptieve respons van het organisme.

    Om onze gedachten samen te vatten: homeostase is een breder begrip dan reactiviteit. Verschillende soorten reactiviteit zijn het homeostasemechanisme. Dit leidt tot een fundamentele conclusie: homeostase betekent niet alleen het handhaven van constantheid of optimaal herstel en aanpassing aan de omgevingsomstandigheden. De ziekte zelf, in zijn biologische essentie, is ook een probleem van homeostase, een schending van zijn mechanismen en manieren van herstel. Ziekte is een verstoorde homeostase.

    Het is dus raadzaam om de sectie "reactiviteit" te bestuderen en te kennen vanuit het oogpunt van homeostase. Je leest over reactiviteit in het leerboek van A.D. Ado et al., En ik zal je verder vertellen over homeostase. U moet echter duidelijk begrijpen dat verschillende soorten reactiviteit de homeostase tot bepaalde limieten kunnen handhaven en het onderwerp zijn van de studie van traditionele geneeskunde. In de veranderde omgevingsomstandigheden kunnen de fysiologische mechanismen van homeostase het niet aan, ontstaan ​​​​omgevingsziekten (kanker, allergieën, erfelijke pathologieën), de dreiging kan alleen worden voorkomen vanuit het oogpunt van milieugeneeskunde. Het doel is om een ​​schadelijke omgevingsfactor te identificeren, maatregelen te ontwikkelen voor de preventie en behandeling van de nadelige effecten ervan op populatieniveau.

    29.2. Homeostase, het mechanisme en de betekenis ervan. De historische fundamenten van de doctrine van homeostase

    Bijna 100 jaar geleden stelde de eminente Franse wetenschapper Claude Bernard voor het eerst de vraag naar de betekenis van homeostase (hoewel de term zelf later werd geïntroduceerd door de Amerikaanse wetenschapper W. Cannon). Als onverzoenlijke tegenstander van het vitalisme (de spirituele eerste impuls in de oorsprong van het leven), hield C. Bernard vast aan materialistische opvattingen. Volgens hem zijn alle manifestaties van het leven te wijten aan het conflict tussen de vorige krachten van het organisme (constitutie) en de invloed van de externe omgeving.

    Misschien is dit ook de eeuwigheid van het probleem van "vaders en kinderen", het conflict tussen de opvattingen, tradities van 25-35 jaar geleden (de jeugd van vaders) en nieuwe opvattingen gedicteerd door het huidige leven, die gemakkelijk door de jeugd worden geabsorbeerd en kritisch gezien door vaders?

    Terugkomend op het concept van C. Bernard. Het conflict zelf tussen de constitutie en de omgeving komt aan het licht in de vorm van twee soorten verschijnselen: synthese en verval. Op basis van deze twee tegengestelde processen ontstaat aanpassing van organismen aan omgevingsomstandigheden of adaptatie, wat een harmonieuze verbinding is tussen het organisme en de omgeving.

    29.2.1. Levensvormen volgens C. Bernard

    K. Bernard geloofde dat de impact van de externe omgeving leidde tot de vorming van 3 levensvormen:

    1. Latent - leven lijkt niet uiterlijk, volledige onderdrukking van het metabolisme (cysten in wormen, sporen in planten, droge gist);
    2. Oscillerend - afhankelijk van de omgeving. Dit is typerend voor ongewervelde dieren en koudbloedige gewervelde dieren (kikkers, slangen), sommige warmbloedige soorten die in een staat van winterslaap gaan (winterslaap). Op dit moment zijn ze niet erg gevoelig voor zuurstofgebrek, trauma en de werking van een infectie. Op dit moment wordt kunstmatige koeling ook bij mensen geïnduceerd tijdens complexe hartoperaties. Een voorwaarde voor een gunstige exit uit de winterslaap is de voorlopige ophoping van voedingsstoffen in het lichaam;
    3. Constant of vrij leven - deze vorm van leven is kenmerkend voor dieren met een hoge organisatie, wiens leven niet stopt, zelfs niet bij scherpe veranderingen in de omgevingsomstandigheden. Daarom zijn deze levensvormen evolutionair progressiever en zijn ze dominant geworden op aarde.

    29.2.1.1. De twee omgevingen van het lichaam

    Organen en weefsels functioneren op ongeveer dezelfde manier, zonder significante veranderingen in hun activiteitsniveau. Dit gebeurt vanwege het feit dat de interne omgeving (bloed, lymfe, intercellulaire vloeistof), omliggende organen en weefsels, niet verandert.

    K. Bernard schreef dat het lichaam zijn eigen onveranderlijke omgeving creëert, ondanks de veranderende omstandigheden van de externe omgeving. Als gevolg hiervan leeft het lichaam als in een kas en blijft het vrij en onafhankelijk.

    Elk sterk georganiseerd dier heeft dus twee omgevingen: extern (ecologische interacties), waarin het organisme zich bevindt, en intern, waarin weefselelementen leven. Samenvattend kunnen we zeggen dat homeostase, d.w.z. de constantheid van de interne omgeving is een voorwaarde voor een vrij en zelfstandig leven.

    29.2.1.2. Het belang van reserves in het lichaam voor homeostase

    Voeding van de fysiologische mechanismen van homeostase is niet direct, maar wordt uitgevoerd door de besteding van reserves. We kunnen zeggen dat we niet eten wat we net hebben gegeten, maar wat we eerder (gisteren) hebben gegeten. Bijgevolg moet het ingenomen voedsel worden geassimileerd, en dan consumeert het lichaam het al. Het belang van reserves voor homeostase werd later aangetoond in de geschriften van Cannon. Het lichaam heeft reserves aan koolhydraten (glycogeen) en vetten. Energie wordt opgeslagen in de vorm van ATP, GTP. De waarde van deze energiereserves is extreem hoog, omdat stabiele onbalans als uniek kenmerk van een biologisch systeem is alleen mogelijk bij constante energiekosten.

    De resultaten van het werk samenvattend, schreef C. Bernard dat een schepsel in latent leven volledig onderhevig is aan de invloed van de externe omgeving. Oscillerend - het hangt periodiek af van de omgeving. In constant leven lijkt het schepsel vrij te zijn en zijn manifestaties worden gevormd en gestuurd door interne levensprocessen. Dit concept is echter niet geschikt voor het onafhankelijke 'levensprincipe' waar vitalisten hun toevlucht toe nemen om de essentie van het leven te verklaren.

    29.3. Verdere ontwikkeling van de doctrine van homeostase

    K. Bernard benadrukte dat de onafhankelijkheid van de manifestaties van het innerlijke leven een illusie is. Integendeel, in de mechanismen van permanent of vrij leven is de relatie tussen de interne en externe omgeving het nauwst en meest voor de hand liggend.

    Tegelijkertijd geloofde C. Bernard, steunend op zijn doctrine van de constantheid van de reacties van het lichaam, dat hij onafhankelijk werd van externe wisselvalligheden en herkende hij de leringen van Charles Darwin niet. Het is bekend dat de grote Engelsman de invloed van de externe omgeving op het lichaam voorop stelde in zijn leer. De veranderde organismen, die meer perfecte mechanismen van aanpassingsvermogen verwierven, overleefden en pasten zich aan. Anderen werden door de natuur genadeloos vernietigd. De Amerikaanse fysioloog Cannon bracht deze twee tegengestelde opvattingen met elkaar in overeenstemming.

    Cannon Williams (1871-1945) - een uitstekende fysioloog van onze eeuw, de grondlegger van de doctrine van homeostase als zelfregulatie van de constantheid van de interne omgeving van het lichaam. De invloed van deze leer was niet beperkt tot fysiologie en werd fundamenteel voor alle geneeskunde. De betekenis van de doctrine van homeostase voor het bestuderen van pathofysiologie theoretische basis ziekte, maakt het noodzakelijk om dieper in te gaan op deze belangrijke mijlpaal in de ontwikkeling van de medische wetenschap. "Een wonder van de biologie is het verbazingwekkende vermogen van een levend organisme om de constantheid van zijn reacties te behouden. En dit ondanks de kwetsbaarheid van zijn componenten."

    Hoe slaagde Cannon erin om experimentele en evolutionaire denkwijzen te combineren? Hij slaagde erin dit te doen vanuit de posities van teleologie - de doelmatigheid van alle levende wezens. Hij bracht het idee naar voren dat het handhaven van de constantheid van de interne omgeving het lichaam beter bestand maakt tegen veranderingen in de externe omgeving, d.w.z. behoudt het voortbestaan ​​van het organisme. Simpel gezegd, de evolutionair verworven eigenschap van homeostase van hogere organismen stelt hen in staat zich snel aan te passen aan veranderingen in de externe omgeving.

    Cannon beschouwt het lichaam als geheel als een actief zelfregulerend systeem. Het belangrijkste doel van zelfregulering is de interne omgeving - bloed, lymfe, intercellulaire vloeistof.

    Het belangrijkste mechanisme van homeostase is reactiviteit. Cannon beschouwde het sympatho-bijniersysteem als de hoofdmotor. In de loop van de historische kennis van de aard van het organisme, het nerveuze en humorale factoren veranderd in objecten speciale analyse... Verschijnselen die in een levend organisme onafscheidelijk zijn, bleken kunstmatig begrensd.

    29.4. De regulerende rol van het zenuwstelsel en het endocriene (SAS, OSA) systeem bij het handhaven van de constantheid van de interne omgeving, d.w.z. homeostase

    Cannon onderzocht in zijn boek The Wisdom of the Body de rol van het sympathische zenuwstelsel in homeostase. Hij beschouwde het sympathische deel van het zenuwstelsel als de belangrijkste factor bij de dringende mobilisatie van de afweer van het lichaam om het verstoorde evenwicht te herstellen. In het algemeen kan worden gezegd dat de reactiesnelheid (sec) voor een noodherstructurering juist wordt geleverd door het zenuwstelsel.

    L.A. Orbeli, onze uitmuntende fysioloog, heeft de adaptief-trofische rol van het zenuwstelsel vastgesteld, waarvan de essentie is dat het sympathische zenuwstelsel de functionele gereedheid van organen verandert in overeenstemming met de omstandigheden van het bestaan ​​van het organisme. Irritatie van het sympathische zenuwstelsel herstelt bijvoorbeeld de prestaties van vermoeide skeletspieren. In feite legde hij de basis voor de dopingleer. Een grote rol hierin is de reticulaire formatie (reticulaire formatie) van de hersenstam - het centrale deel van de SAS.

    Hormonale invloeden worden berekend voor een langere tijd van lichaamsherstructurering (minuten, uren). Cannon combineerde "sympathiek" en "bijnier" met een koppelteken, ontworpen om het concept van een systemisch verenigd karakter van de werking van een speciaal, integraal mechanisme weer te geven - SAS, waarvan het doel is om homeostase te bieden.

    Verdere ontwikkeling van het concept van het optreden van ziekte als een pathologie van de regulerende systemen van het lichaam wordt geassocieerd met de naam van de Canadese fysioloog Hans Selye, directeur van het Institute of Experimental Surgery and Medicine in Montreal, de auteur van een van de grootste ontdekkingen van de biologie van de 20e eeuw - het fenomeen stress.

    De ontwikkeling van de 19e-eeuwse geneeskunde leidde tot het idee dat elke ziekte zijn eigen oorzaak moet hebben.

    Het kenmerkende syndroom van mazelen of difterie kan bijvoorbeeld alleen worden veroorzaakt door een specifiek organisme (micro-organisme). Maar er zijn zo weinig specifieke signalen waarmee een diagnose wordt gesteld.

    In tegenstelling hiermee vormde G. Selye het concept van "ziektesyndroom in het algemeen". Op het idee hiervan kwam hij in zijn studententijd. Veel later bracht hij in dit concept de niet-specificiteit van de monotone reactie van het hypothalamus-hypofyse-bijnierschorssysteem, die wordt opgemerkt onder de werking van een schadelijk agens.

    Hij noemde deze reactie "algemeen aanpassingssyndroom" (OSA), gericht op het handhaven van de homeostase van het lichaam. Hier is hoe G. Selye zijn ideeën over OSA beschrijft: "Een persoon moest begrijpen dat hij in alle gevallen, wanneer hij werd geconfronteerd met een lange of ongewoon moeilijke taak - of het nu in koud water zwemmen, zware stenen optillen of vasten was - door 3 fasen: eerst voelt hij de moeilijkheid, dan raakt hij eraan gewend en kan hij er uiteindelijk niet meer mee omgaan. Hij beschouwt dit niet als een algemene wet die het gedrag van dieren regelt in bijzonder stressvolle omstandigheden. De dringende behoefte het vinden van voedsel en onderdak laat hem niet nadenken over concepten als homeostase (het in stand houden van een constant intern milieu) of biologische stress."

    G. Selye heeft aangetoond dat het lichaam reageert met een stereotiepe vorm van biochemische, functionele en structurele veranderingen op verschillende agentia: chirurgisch trauma, brandwonden, pijn, vernedering, bedwelming, levensomstandigheden van een zakenman, een atleet en vele anderen. Het maakt voor de stressreactie niet uit of deze wordt veroorzaakt door een prettig of onaangenaam middel. Het belangrijkste hier is de intensiteit van de vraag naar het lichaam die het stressmiddel zal creëren.

    Het mechanisme van deze niet-specifieke reactie is gebaseerd op de excitatie van het hypothalamus-hyiophysis-cortex-systeem van de bijnieren en SAS. De opkomende neuro-endocriene impulsen dragen bij aan de lancering van de afweer van het lichaam. Dit draagt ​​bij aan een sterke toename van de homeostatische mogelijkheden van het lichaam. Selye's langetermijnstudies hebben aangetoond dat bij elke ziekte de specifieke manifestaties ervan worden gesuperponeerd op niet-specifieke reacties die worden veroorzaakt door het hypothalamus-hypofyse-bijnierschorssysteem. Dit is de reden voor het wijdverbreide gebruik van steroïden in de medische praktijk.

    29.5. De rol van biomembranen in de mechanismen voor het handhaven van homeostase

    W. Cannon en C. Bernard beschouwden het vloeibare deel van het lichaam, dat bloed, lymfe en interstitiële vloeistof omvat, als de basis van de interne omgeving. Bloed komt echter niet in direct contact met weefselcellen. Zoals voor het eerst aangetoond door de binnenlandse onderzoeker L.S. Stern, zijn er tussen bloed en weefsel zogenaamde histo-hematische barrières, die gebaseerd zijn op biologische membranen (BBB, hemato-oftalmische, placentale en andere barrières).

    Naast deling is er nog een andere belangrijke functie van membranen in homeostase - dit is de receptorfunctie van celmembranen. Het speelt een cruciale rol bij het geven van feedback. Feedback betekent de invloed van het uitgangssignaal op de ingang - het regelgedeelte van het systeem. Negatieve terugkoppeling leidt tot een afname van de invloed van de ingangsactie op de grootte van het uitgangssignaal. Een verhoging van de concentratie van schildklierhormonen T 3, T 4 in het bloed leidt bijvoorbeeld tot een verlaging van het niveau van somatostatine in de hypothalamus en remming van de productie van schildklierstimulerend hormoon in de hypofyse.

    Positieve feedback verhoogt de actie van het uitgangssignaal. De overgang van acute naar chronische ontsteking vindt bijvoorbeeld plaats wanneer de conformatie en antigene eigenschappen van zijn eigen eiwitten - de vorming van auto-antigenen - veranderen. Deze laatste veroorzaken een toename van de vorming van auto-antilichamen en het immuunconflict ondersteunt de ontstekingsreactie. Als negatieve feedback meestal helpt om de oorspronkelijke staat te herstellen, leidt positieve feedback haar vaak weg van deze staat. Als gevolg hiervan is er geen correctie, die een "vicieuze cirkel" kan veroorzaken die bekend is bij pathofysiologen en clinici (een voorbeeld van de pathogenese van chronische ontsteking, autoallergie).

    29.6. Homeostase en norm

    In een van zijn eerste artikelen over homeostase herinnert Cannon zich dat dieren open systemen zijn met veel verbindingen met de omgeving. Deze verbindingen worden uitgevoerd via de luchtwegen en het spijsverteringskanaal, het oppervlak van de huid, receptoren, neuromusculaire organen en bothefbomen. Veranderingen in de omgeving hebben direct of indirect invloed op deze systemen. Deze invloeden gaan echter meestal niet gepaard met grote afwijkingen van de norm en veroorzaken geen ernstige verstoringen in fysiologische processen omdat automatische regulatie de fluctuaties die optreden in het lichaam binnen de gespecificeerde "norm" -grenzen beperkt.

    Vanuit het oogpunt van homeostase wordt de meest ruime definitie van "norm" gegeven. De norm is een conventionele aanduiding van het stabiele onevenwicht van het organisme, zijn individuele organen en weefsels in de externe omgeving. Het is duidelijk dat deze definitie rekening houdt met individuele kenmerken. Een stabiele toestand kan bijvoorbeeld zijn bij een systolische bloeddruk gelijk aan 120 mm Hg. (voor de een is dit de norm) en bij een bloeddruk van 140 (voor de ander is dit ook de norm). Je kunt de analogie gebruiken met het zeil en het roer van een schip. Is er een normale positie voor hen? Nee want de norm is de verandering die zorgt voor de beweging van het gegeven schip. Bijvoorbeeld de reacties van het immuunsysteem onder invloed van de "wind" van antigene invloeden (RV Petrova).

    Deze relatieve constantheid kan worden aangeduid met de term balanceren, die wordt gebruikt bij de beschrijving van eenvoudige fysisch-chemische processen. In een complex levend organisme is echter, naast het balanceren van processen, meestal interactie, integratieve samenwerking van een aantal organen en systemen inbegrepen. Dus wanneer er bijvoorbeeld omstandigheden ontstaan ​​die de samenstelling van het bloed veranderen of stoornissen in de ademhalingsfuncties veroorzaken (bloeding, longontsteking), reageren de hersenen, zenuwen, hart, nieren, longen, milt, enz. snel. De term "balanceren" is niet voldoende om dergelijke verschijnselen aan te duiden, aangezien er is geen ingewikkeld en specifiek coördinatieproces aan verbonden. Voor zijn snelste en meest stabiele positie is het noodzakelijk om contra-regulerende systemen te hebben, met als doel de algemene stabiliteit van de interne omgeving.

    Het was voor deze toestanden en processen die de stabiliteit van het organisme verzekeren dat Cannon de term homeostase voorstelde. Het woord "homeo" duidt niet op een vaste identiteit "hetzelfde", maar op een overeenkomst, een overeenkomst.

    Homeostase betekent dus niet eenvoudige constantheid fysische en chemische eigenschappen interne omgeving. Deze term omvat ook fysiologische mechanismen die de stabiliteit van levende wezens verzekeren (d.w.z. reactiviteitsprocessen). Homeostase is een actieve zelfregulatie van de constantheid van de interne omgeving.

    29.7. Homeostase en aanpassing

    In wezen is het fenomeen adaptatie gebaseerd op homeostase. Die. het organisme past zich aan (past zich aan) aan de veranderende omstandigheden van de externe omgeving, met behulp van een of ander mechanisme van homeostase.

    Compensatie is een latente pathologie die wordt onthuld door functionele stress (defect van de aortaklep wordt gecompenseerd door myocardiale hypertrofie. Klinische manifestaties worden onthuld door verhoogde fysieke activiteit).

    29.7.1. Soorten aanpassing

    Er zijn aanpassingen op korte en lange termijn:

    1. In geval van kortdurende overschrijding van het normale bereik bij blootstelling aan omgevingscondities, reageert het lichaam met een kortdurende verandering in functionele activiteit (hardlopen veroorzaakt tachycardie en tachypneu);
    2. Bij langdurige of herhaalde blootstelling kunnen meer aanhoudende of zelfs structurele veranderingen optreden:
      1. toegenomen inspanningsstress en spiervolume, hypertrofie van de zwangere baarmoeder, structuren botweefsel met een verkeerde beet;
      2. als een orgaan beschadigd is, worden compensatiemechanismen geactiveerd. Bijvoorbeeld plaatsvervangende (vervangende, compenserende) verbinding van andere lichaamssystemen: bloedverlies veroorzaakt tachycardie, tachypneu, het vrijkomen van bloed uit het depot, verhoogde hematopoëse.

    In de medische praktijk wordt onder adaptatie precies verstaan ​​de vorm van adaptatie die zal ontstaan ​​in de ongebruikelijke omstandigheden van het bestaan ​​van het organisme. Er moet nogmaals worden benadrukt dat elke vorm van aanpassing zal worden gecreëerd op basis van reeds bestaande mechanismen van homeostase.

    29.8. Niveaus van regulatie van homeostase

    Een organisme is vanuit het oogpunt van homeostase een zelfregulerend systeem. Er zijn 3 niveaus van regulering:

    1. De laagste bepaalt de constantheid van fysiologische constanten en heeft autonomie (behoud van pH, P osm).
    2. Medium, bepaalt de adaptieve reacties op veranderingen in de interne omgeving van het lichaam. Het wordt gereguleerd door het neuro-endocriene systeem.
    3. Hoger, bepaalt adaptieve reacties, bewust gedrag wanneer de externe omgeving verandert. Volgens signalen van de buitenwereld veranderen de vegetatieve functies en het bewuste gedrag van het organisme. Het wordt gereguleerd door het centrale zenuwstelsel en het externe gedeelte - de hersenschors.

    I.P. Pavlov schreef: "De grote hemisferen zijn een orgaan van een levend organisme, dat gespecialiseerd is om het organisme voortdurend meer en meer perfect in evenwicht te brengen met de externe omgeving."

    De hersenschors is evolutionair gezien het jongste, maar tegelijkertijd het meest complexe regelorgaan. Dit betekent geenszins dat de hersenschors constant alle processen van het lichaam verstoort. Het doel, zijn taak, is om de verbinding van het organisme met de externe omgeving te behouden, voornamelijk sociale relaties. Hierdoor krijgen de hoogste dieren een leidende positie in het dierenrijk.

    De grote verdienste van de Russische fysioloog I.P. Pavlov is de ontwikkeling van methoden voor de studie van vrij gedrag, de intellectuele sfeer van het lichaam. Hij onderbouwde hiervoor het gebruik van de geconditioneerde reflexmethode en toonde aan dat de bewuste activiteit van de hersenschors grotendeels gebaseerd is op het principe van adaptief geconditioneerde reflexen. IP Pavlov voerde de transformatie uit van het concept van een reflex van een echte, automatische, onderliggende homeostase, naar een geconditioneerde reflex, die de mechanismen bepaalt van 'vitale ontmoetingen van het organisme met de omgeving', de basis van sociale homeostase.

    Het is uiterst belangrijk om te begrijpen dat de evolutie van dieren niet alleen wordt gedicteerd door de wens om de stabiliteit van een niet-evenwichtstoestand als gevolg van homeostase met echte, automatische reflexen te handhaven, het wordt voortdurend geassocieerd met de activiteit van vrij gedrag (niet-homeostatisch hoger nerveuze activiteit met geconditioneerde reflexen), die deze onbalans als een kenmerk van levende systemen handhaaft.

    Homeostase, automatisch onderhouden door de activiteit van de SAS, opent ruimte voor hogere vormen van zenuwactiviteit, waardoor de hersenschors hiervoor wordt vrijgemaakt. Die. Cannon toonde aan dat homeostatische mechanismen autonoom bestaan, onafhankelijk van mind control, waardoor het vrij blijft voor intellectuele activiteit. Dus, door het bewustzijn te bevrijden van de regulering van lichamelijke processen, bouwen we via de hersenschors een intellectuele relatie op met de wereld om ons heen, analyseren we ervaringen, houden we ons bezig met wetenschap, technologie en kunst, communiceren we met vrienden, voeden we kinderen op, betuigen we sympathie, enz. . - kortom, we gedragen ons als mensen - schreef Cannon.

    In relatie hiermee blijkt het lichaam volgens Cannon "wijs" te zijn (titel van het boek), aangezien het elke seconde stabiel blijft groot organisme zonder tussenkomst van de rede, waardoor de ruimte wordt geopend voor vrij gedrag.

    Ter afsluiting van het onderwerp van de rol van homeostase in de studie van de fysiologie van een ziek organisme, wil ik zeggen dat de hoofdrichting van uw training op de klinische afdelingen van hogere cursussen en toekomstige medische activiteiten het bewuste herstel van het vermogen van de patiënt moet zijn om zelfstandig homeostase te handhaven in een milieuveilige omgeving.

    Homeostase, homeostase (homeostase; Griekse homoios vergelijkbaar, hetzelfde + stasistoestand, immobiliteit), - de relatieve dynamische constantheid van de interne omgeving (bloed, lymfe, weefselvocht) en de stabiliteit van fysiologische basisfuncties (bloedcirculatie, ademhaling, thermoregulatie , stofwisseling enzovoort) van het menselijk lichaam en dieren. Regulerende mechanismen die de fysiologische toestand of eigenschappen van cellen, organen en systemen van het hele organisme op een optimaal niveau houden, worden homeostatisch genoemd.

    Zoals u weet, is een levende cel een mobiel, zelfregulerend systeem. Haar interne organisatie wordt ondersteund door actieve processen die gericht zijn op het beperken, voorkomen of opheffen van verschuivingen veroorzaakt door verschillende invloeden vanuit de externe en interne omgeving. Het vermogen om terug te keren naar de begintoestand na een afwijking van een bepaald gemiddeld niveau veroorzaakt door een of andere "verontrustende" factor is de belangrijkste eigenschap van de cel. Een meercellig organisme is een holistische organisatie waarvan de cellulaire elementen gespecialiseerd zijn om verschillende functies uit te voeren. Interactie binnen het lichaam wordt uitgevoerd door complexe regulerende, coördinerende en correlerende mechanismen met:

    deelname van nerveuze, humorale, metabole en andere factoren. Veel afzonderlijke mechanismen die intra- en intercellulaire relaties reguleren, hebben in een aantal gevallen wederzijds tegengestelde (antagonistische) effecten, die elkaar in evenwicht houden. Dit leidt tot de vestiging in het lichaam van een mobiele fysiologische achtergrond (fysiologisch evenwicht) en stelt het levende systeem in staat een relatieve dynamische constantheid te behouden, ondanks veranderingen in de omgeving en verschuivingen die optreden in het proces van vitale activiteit van het lichaam.

    De term 'homeostase' werd in 1929 voorgesteld door de fysioloog W. Cannon, die geloofde dat de fysiologische processen die de stabiliteit in het lichaam in stand houden zo complex en divers zijn dat het raadzaam is ze te combineren onder gemeenschappelijke naam homeostase. In 1878 schreef K. Bernard echter dat alle levensprocessen maar één doel hebben: het handhaven van de constantheid van de levensomstandigheden in onze interne omgeving. Soortgelijke uitspraken zijn te vinden in het werk van veel onderzoekers in de 19e en de eerste helft van de 20e eeuw. (E. Pfluger, C. Richet, L.A. Fredericq, I.M.Sechenov, I.P. Pavlov, K.M.Bykov en anderen). Van groot belang om het probleem van homeostase te bestuderen, zijn de werken van L.S. Stern (met collega's) over de rol van barrièrefuncties die de samenstelling en eigenschappen van de micro-omgeving van organen en weefsels reguleren.

    Het idee van homeostase komt niet overeen met het concept van een stabiel (niet-fluctuerend) evenwicht in het lichaam - het principe van evenwicht is niet van toepassing op

    complexe fysiologische en biochemische

    processen die plaatsvinden in levende systemen. Het is ook verkeerd om homeostase te contrasteren met ritmische fluctuaties in de interne omgeving. Homeostase in brede zin omvat kwesties van het cyclische en faseverloop van reacties, compensatie, regulatie en zelfregulatie van fysiologische functies, de dynamiek van de onderlinge afhankelijkheid van zenuw-, humorale en andere componenten van het regulatieproces. De grenzen van homeostase kunnen rigide en flexibel zijn, variëren afhankelijk van individuele leeftijd, geslacht, sociale, professionele en andere omstandigheden.

    Van bijzonder belang voor de vitale activiteit van het organisme is de constantheid van de samenstelling van bloed - de vloeibare matrix van het organisme, volgens W. Kennon. De stabiliteit van de actieve reactie (pH), de osmotische druk, de verhouding van elektrolyten (natrium, calcium, chloor, magnesium, fosfor), glucosegehalte, het aantal gevormde elementen, enzovoort zijn algemeen bekend. De pH van het bloed gaat bijvoorbeeld in de regel niet verder dan 7,35-7,47. Zelfs scherpe stoornissen van het zuur-base-metabolisme met pathologie van zuuraccumulatie in de weefselvloeistof, bijvoorbeeld bij diabetische acidose, hebben zeer weinig effect op de actieve reactie van het bloed. Ondanks het feit dat de osmotische druk van bloed en weefselvloeistof continue fluctuaties ondergaat als gevolg van de constante toevoer van osmotisch actieve producten van het interstitiële metabolisme, blijft het een bepaald niveau en verandert alleen in sommige ernstige pathologische aandoeningen.

    Ondanks het feit dat bloed de algemene interne omgeving van het lichaam is, komen de cellen van organen en weefsels er niet direct mee in contact.

    In meercellige organismen heeft elk orgaan zijn eigen interne omgeving (micro-omgeving), die overeenkomt met zijn structurele en functionele kenmerken, en de normale toestand van organen hangt af van chemische samenstelling, fysisch-chemische, biologische en andere eigenschappen van deze micro-omgeving. De homeostase is te wijten aan de functionele toestand van de histohematogene barrières en hun permeabiliteit in de richtingen bloed → weefselvloeistof, weefselvloeistof → bloed.

    Speciaal essentieel heeft een constante interne omgeving voor de activiteit van het centrale zenuwstelsel: zelfs kleine chemische en fysisch-chemische verschuivingen die optreden in de cerebrospinale vloeistof, glia en pericellulaire ruimtes kunnen een scherpe verstoring veroorzaken in de loop van levensprocessen in individuele neuronen of in hun ensembles. Een complex homeostatisch systeem, met inbegrip van verschillende neurohumorale, biochemische, hemodynamische en andere regulatiemechanismen, is het systeem dat zorgt voor een optimaal bloeddrukniveau. In dit geval wordt de bovengrens van het bloeddrukniveau bepaald door de functionele mogelijkheden van de baroreceptoren vasculair systeem lichaam, en de ondergrens - de behoeften van het lichaam voor bloedtoevoer.

    De meest perfecte homeostatische mechanismen in het lichaam van hogere dieren en mensen omvatten de processen van thermoregulatie;

    Homeostase is een vermogen menselijk lichaam aanpassen aan de veranderende omstandigheden van de externe en interne omgeving. Stabiel werk van homeostaseprocessen garandeert een persoon een comfortabele gezondheidstoestand in elke situatie, waarbij de constantheid van vitale functies van het lichaam behouden blijft.

    Homeostase vanuit biologisch en ecologisch oogpunt

    De homeostase wordt toegepast op elk meercellig organisme. Tegelijkertijd letten ecologen vaak op de balans van de externe omgeving. Er wordt aangenomen dat dit de homeostase van het ecosysteem is, dat ook veranderingen ondergaat en voortdurend wordt herbouwd voor verder bestaan.

    Als het evenwicht in een systeem wordt verstoord en het niet in staat is om het te herstellen, leidt dit tot een volledige stopzetting van het functioneren.

    De mens is geen uitzondering, homeostatische mechanismen spelen belangrijke rol in het dagelijks leven, en de toelaatbare mate van verandering in de belangrijkste indicatoren in het menselijk lichaam is erg klein. Bij ongebruikelijke schommelingen in de externe of interne omgeving kan een storing in het werk van homeostase dodelijke gevolgen hebben.

    Waar is homeostase voor en zijn typen?

    Elke dag wordt een persoon blootgesteld aan verschillende factoren van zijn omgeving, maar om ervoor te zorgen dat de fundamentele biologische processen in het lichaam stabiel blijven werken, mogen hun omstandigheden niet veranderen. Het is in het handhaven van deze stabiliteit dat de belangrijkste rol van homeostase ligt.

    Het is gebruikelijk om drie hoofdtypen te onderscheiden:

    1. Genetisch.
    2. Fysiologisch.
    3. Structureel (regeneratief of cellulair).

    Voor een volwaardig bestaan ​​heeft een persoon het werk van alle drie de soorten homeostase in een complex nodig, als een van hen faalt, leidt dit tot onaangename gevolgen voor de gezondheid. Het goed gecoördineerde werk van de processen stelt u in staat om de meest voorkomende wijzigingen niet op te merken of over te dragen met minimaal ongemak en u zelfverzekerd te voelen.

    Dit type homeostase is het vermogen om één genotype binnen één populatie te behouden. Op moleculair-cellulair niveau wordt één genetisch systeem in stand gehouden, dat een bepaalde reeks erfelijke informatie bevat.

    Het mechanisme stelt individuen in staat om met elkaar te kruisen, terwijl het evenwicht en de uniformiteit van een conventioneel gesloten groep mensen (populatie) behouden blijft.

    Fysiologische homeostase

    Deze soort homeostase is verantwoordelijk voor het in optimale conditie houden van de fundamentele vitale functies:

    • Lichaamstemperatuur.
    • Bloeddruk.
    • Spijsverteringsstabiliteit.

    Het immuunsysteem, het endocriene systeem en het zenuwstelsel zijn verantwoordelijk voor de goede werking ervan. In het geval van een onvoorziene storing in het werk van een van de systemen, heeft dit onmiddellijk invloed op het welzijn van het hele organisme, leidt het tot een verzwakking van beschermende functies en de ontwikkeling van ziekten.

    Cellulaire homeostase (structureel)

    Deze soort wordt ook wel "regeneratief" genoemd, wat waarschijnlijk het beste de functionele kenmerken beschrijft.

    De belangrijkste krachten van een dergelijke homeostase zijn gericht op het herstellen en genezen van beschadigde cellen. interne organen het menselijk lichaam. Het zijn deze mechanismen, wanneer ze goed functioneren, het lichaam in staat stellen te herstellen van ziekte of letsel.

    De belangrijkste mechanismen van homeostase ontwikkelen en evolueren samen met een persoon, beter aangepast aan veranderingen in de externe omgeving.

    Homeostase functies

    Om de functies en eigenschappen van homeostase correct te begrijpen, is het het beste om de werking ervan te overwegen met specifieke voorbeelden.

    Dus bij het sporten komen de menselijke ademhaling en polsslag bijvoorbeeld vaker voor, wat aangeeft dat het lichaam de wens heeft om het interne evenwicht te behouden onder veranderde omgevingsomstandigheden.

    Wanneer u verhuist naar een land met een klimaat dat aanzienlijk afwijkt van het gebruikelijke klimaat, kunt u zich enige tijd onwel voelen. Afhankelijk van de algemene gezondheid van een persoon, maken de mechanismen van homeostase het mogelijk om zich aan te passen aan nieuwe levensomstandigheden. Iemand voelt geen acclimatisatie en de interne balans is snel aangepast, iemand moet even wachten voordat het lichaam zijn indicatoren aanpast.

    Bij verhoogde temperatuur wordt een persoon heet en begint het zweten. Dit fenomeen wordt beschouwd als direct bewijs van het functioneren van zelfregulerende mechanismen.

    In veel opzichten hangt het werk van de belangrijkste homeostatische functies af van erfelijkheid, genetisch materiaal dat is doorgegeven van de oudere generatie van het gezin.

    Aan de hand van bovenstaande voorbeelden kun je de belangrijkste functies duidelijk traceren:

    • Energie.
    • Aangepaste.
    • reproductief.

    Het is belangrijk om aandacht te besteden aan het feit dat zowel op oudere leeftijd als in de kindertijd het stabiele werk van homeostase speciale aandacht vereist, vanwege het feit dat de reactie van de belangrijkste regelsystemen tijdens deze perioden van het leven wordt vertraagd.

    Homeostase eigenschappen

    Als u de basisfuncties van zelfregulering kent, is het ook nuttig om te begrijpen welke eigenschappen het heeft. Homeostase is een complexe onderlinge samenhang van processen en reacties. Onder de eigenschappen van homeostase zijn:

    • instabiliteit.
    • Streven naar balans.
    • Onvoorspelbaarheid.

    Mechanismen zijn constant in beweging, testomstandigheden om te selecteren de beste optie aanpassingen aan hen. Dit is de manifestatie van de eigenschap instabiliteit.

    Evenwicht is het belangrijkste doel en de eigenschap van elk organisme; het streeft er constant naar, zowel structureel als functioneel.

    In sommige gevallen kan de reactie van het lichaam op veranderingen in de externe of interne omgeving onverwacht worden, leidend tot veranderingen in de vitale belangrijke systemen... De onvoorspelbaarheid van homeostase kan enig ongemak veroorzaken, wat niet betekent dat verdere nadelige effecten op de toestand van het lichaam.

    Hoe het werk van de mechanismen van het homeostatische systeem te verbeteren?

    Vanuit het oogpunt van de geneeskunde is elke ziekte een bewijs van een storing in de homeostase. Externe en interne bedreigingen hebben voortdurend invloed op het lichaam, en alleen samenhang in het werk van de hoofdsystemen zal helpen om ermee om te gaan.

    Verzwakking van het immuunsysteem komt niet voor niets voor. De moderne geneeskunde heeft een breed scala aan hulpmiddelen die een persoon kunnen helpen zijn gezondheid te behouden, ongeacht de oorzaak van de storing.

    Veranderingen in weersomstandigheden, stressvolle situaties, verwondingen - dit alles kan leiden tot de ontwikkeling van ziekten van verschillende ernst.

    Om de functies van homeostase correct en zo snel mogelijk te laten werken, is het noodzakelijk om de algemene gezondheidstoestand te controleren. Om dit te doen, kunt u een arts raadplegen voor een onderzoek om uw kwetsbaarheden te bepalen en een therapiecomplex kiezen om ze te elimineren. Regelmatige diagnostiek helpt u om de basale levensprocessen beter te beheersen.

    In dit geval is het belangrijk om onafhankelijk eenvoudige aanbevelingen te volgen:

    • Vermijden stressvolle situaties beschermen zenuwstelsel van constante overspanning.
    • Houd uw dieet in de gaten, overlaad uzelf niet met zwaar voedsel, sta geen zinloze honger toe, wat het mogelijk maakt spijsverteringsstelsel het is gemakkelijker om je werk te doen.
    • Kies geschikte vitaminecomplexen om het effect van seizoensveranderingen in het weer te verminderen.

    Een waakzame houding ten opzichte van de eigen gezondheid helpt homeostatische processen om snel en correct te reageren op eventuele veranderingen.