هموستاز توسط سیستم های اندام حفظ می شود. مکانیسم های هموستاز: بازخورد. گردش مایع بین فضاهای سلولی و بافتی و همچنین خون و عروق لنفاوی

هموستاز

هومئوستاز، هومورز، هومئومورفوزیس - ویژگی های وضعیت بدن.ماهیت سیستمیک ارگانیسم در درجه اول در توانایی آن برای خود تنظیمی در شرایط محیطی در حال تغییر ظاهر می شود. از آنجایی که تمام اندام ها و بافت های بدن از سلول هایی تشکیل شده است که هر کدام ارگانیسمی نسبتاً مستقل هستند، وضعیت محیط داخلی بدن انسان برای عملکرد طبیعی آن از اهمیت بالایی برخوردار است. برای بدن انسان - یک موجود خشکی - محیط از جو و بیوسفر تشکیل شده است، در حالی که تا حدی با لیتوسفر، هیدروسفر و نوسفر در تعامل است. در همان زمان، بیشتر سلول های بدن انسان در یک محیط مایع غوطه ور هستند که توسط خون، لنف و مایع بین سلولی نشان داده می شود. فقط بافت های پوششی به طور مستقیم با محیط انسان در تعامل هستند. به طور خاص، توانایی حفظ دمای ثابت بدن در حدود 37 درجه سانتیگراد، ثبات فرآیندهای متابولیک را تضمین می کند، زیرا تمام واکنش های بیوشیمیایی که جوهر متابولیسم را تشکیل می دهند بسیار به دما وابسته هستند. حفظ تنش ثابت اکسیژن، دی اکسید کربن، غلظت یون های مختلف و غیره در محیط مایع بدن به همان اندازه مهم است. در شرایط عادی وجود، از جمله در هنگام سازگاری و فعالیت، انحرافات کوچکی از این نوع پارامترها ایجاد می شود، اما به سرعت از بین می روند و محیط داخلی بدن به یک هنجار پایدار باز می گردد. فیزیولوژیست بزرگ فرانسوی قرن نوزدهم. کلود برنارد استدلال کرد: "پایداری محیط داخلی شرط ضروری برای یک زندگی آزاد است." مکانیسم‌های فیزیولوژیکی که حفظ یک محیط داخلی ثابت را تضمین می‌کنند، هموستاتیک نامیده می‌شوند و خود این پدیده که توانایی بدن در تنظیم خود محیط داخلی را نشان می‌دهد، هموستاز نامیده می‌شود. این اصطلاح در سال 1932 توسط دبلیو کانن، یکی از فیزیولوژیست های قرن بیستم که به همراه N.A. Bernstein، P.K. اصطلاح "هموستاز" نه تنها در تحقیقات فیزیولوژیکی، بلکه در تحقیقات سایبرنتیک نیز استفاده می شود، زیرا حفظ ثبات هر ویژگی یک سیستم پیچیده هدف اصلی هر کنترلی است.

یکی دیگر از محققین قابل توجه، K. Waddington، توجه خود را به این واقعیت جلب کرد که بدن نه تنها قادر است ثبات حالت داخلی خود را حفظ کند، بلکه ثبات نسبی ویژگی های دینامیکی، یعنی سیر فرآیندها را در طول زمان نیز حفظ کند. این پدیده، به قیاس با هموستاز، نامیده شد هومورز برای یک ارگانیسم در حال رشد و توسعه از اهمیت ویژه ای برخوردار است و در این واقعیت است که ارگانیسم قادر است (البته در محدوده های معین) یک "کانال توسعه" را در طول تحولات پویا خود حفظ کند. به ویژه، اگر کودکی به دلیل بیماری یا وخامت شدید شرایط زندگی ناشی از دلایل اجتماعی (جنگ، زلزله و غیره)، به میزان قابل توجهی از همسالان در حال رشد خود عقب بماند، این بدان معنا نیست که چنین تاخیری کشنده و غیرقابل برگشت است. . اگر دوره رویدادهای نامطلوب به پایان برسد و کودک شرایط مناسب برای رشد را دریافت کند، هم در رشد و هم در سطح رشد عملکردی او به زودی به همسالان خود می رسد و در آینده تفاوت قابل توجهی با آنها ندارد. این واقعیت را توضیح می دهد که کودکانی که در سنین پایین دچار یک بیماری جدی شده اند اغلب به بزرگسالانی سالم و متناسب تبدیل می شوند. هومورز هم در کنترل رشد انتوژنتیک و هم در فرآیندهای سازگاری نقش مهمی ایفا می کند. در همین حال، مکانیسم های فیزیولوژیکی هومورزیس هنوز به اندازه کافی مورد مطالعه قرار نگرفته است.

سومین شکل خودتنظیمی ثبات بدن است همومورفوزیس - توانایی حفظ یک فرم ثابت. این ویژگی بیشتر برای یک ارگانیسم بالغ است، زیرا رشد و نمو با تغییر ناپذیری شکل ناسازگار است. با این وجود، اگر دوره‌های زمانی کوتاه را به‌ویژه در دوره‌های بازداری رشد در نظر بگیریم، می‌توان توانایی همومورفوزیس را در کودکان یافت. نکته این است که در بدن تغییر مداوم نسل از سلول های تشکیل دهنده آن وجود دارد. سلول ها عمر طولانی ندارند (تنها استثنا سلول های عصبی هستند): طول عمر طبیعی سلول های بدن هفته ها یا ماه ها است. با این وجود، هر نسل جدید سلول تقریباً دقیقاً شکل، اندازه، مکان و بر این اساس ویژگی های عملکردی نسل قبلی را تکرار می کند. مکانیسم های فیزیولوژیکی خاص از تغییرات قابل توجه وزن بدن در شرایط روزه داری یا پرخوری جلوگیری می کند. به ویژه، در طول روزه داری، قابلیت هضم مواد مغذی به شدت افزایش می یابد و در هنگام پرخوری، برعکس، بیشتر پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات های عرضه شده با غذا بدون هیچ سودی برای بدن "سوخته" می شوند. ثابت شده است (N.A. Smirnova) در بزرگسالان، تغییرات شدید و قابل توجه وزن بدن (عمدتاً به دلیل مقدار چربی) در هر جهت نشانه های قطعی عدم انطباق، فشار بیش از حد است و نشان دهنده بیماری عملکردی بدن است. . بدن کودک در دوره‌هایی که سریع‌ترین رشد را دارد، به‌ویژه به تأثیرات خارجی حساس می‌شود. نقض هومومورفوزیس همان علامت نامطلوب نقض هموستاز و هومورز است.

مفهوم ثابت های بیولوژیکیبدن مجموعه ای از تعداد زیادی از مواد مختلف است. در طول عمر سلول های بدن، غلظت این مواد می تواند به طور قابل توجهی تغییر کند که به معنای تغییر در محیط داخلی است. اگر سیستم های کنترل بدن مجبور به نظارت بر غلظت همه این مواد شوند، غیر قابل تصور خواهد بود. دارای حسگرها (گیرنده) زیادی هستند، به طور مداوم وضعیت فعلی را تجزیه و تحلیل می کنند، تصمیمات کنترلی می گیرند و اثربخشی آنها را نظارت می کنند. نه اطلاعات و نه منابع انرژی بدن برای چنین حالتی از کنترل همه پارامترها کافی نخواهد بود. بنابراین، بدن به نظارت بر تعداد نسبتاً کمی از شاخص‌های مهم محدود می‌شود که برای سلامت اکثریت سلول‌های بدن باید در سطح نسبتاً ثابتی حفظ شود. این پارامترهای کاملاً هموستاز در نتیجه به "ثابت های بیولوژیکی" تبدیل می شوند و تغییر ناپذیری آنها با نوسانات گاهی کاملاً قابل توجه در پارامترهای دیگر که به عنوان هموستاز طبقه بندی نمی شوند تضمین می شود. بنابراین، سطوح هورمون های دخیل در تنظیم هموستاز می تواند ده ها بار در خون بسته به وضعیت محیط داخلی و تأثیر عوامل خارجی تغییر کند. در همان زمان، پارامترهای هموستاز تنها 10-20٪ تغییر می کند.

مهمترین ثابت های بیولوژیکیاز جمله مهم ترین ثابت های بیولوژیکی که در سطح نسبتاً ثابتی، سیستم های مختلف فیزیولوژیکی بدن وظیفه حفظ آن ها را بر عهده دارند، باید اشاره کرد. دمای بدن، سطح گلوکز خون، محتوای یون H+ در مایعات بدن، کشش جزئی اکسیژن و دی اکسید کربن در بافت ها.

بیماری به عنوان نشانه یا پیامد اختلالات هموستاز.تقریباً تمام بیماری های انسانی با اختلال در هموستاز همراه است. به عنوان مثال، در بسیاری از بیماری های عفونی، و همچنین در مورد فرآیندهای التهابی، هموستاز دما در بدن به شدت مختل می شود: تب (تب) رخ می دهد، گاهی اوقات تهدید کننده زندگی است. دلیل این اختلال هموستاز ممکن است هم در ویژگی‌های واکنش عصبی غدد درون‌ریز و هم در اختلال در فعالیت بافت‌های محیطی باشد. در این مورد، تظاهرات بیماری - درجه حرارت بالا - نتیجه نقض هموستاز است.

به طور معمول، شرایط تب با اسیدوز همراه است - نقض تعادل اسید و باز و تغییر در واکنش مایعات بدن به سمت اسیدی. اسیدوز همچنین مشخصه تمام بیماری های مرتبط با بدتر شدن سیستم قلبی عروقی و تنفسی (بیماری های قلبی و عروقی، ضایعات التهابی و آلرژیک سیستم برونکوپولمونری و غیره) است. اسیدوز اغلب با اولین ساعات زندگی نوزاد همراه است، به خصوص اگر بلافاصله پس از تولد شروع به تنفس طبیعی نکرده باشد. برای از بین بردن این وضعیت، نوزاد تازه متولد شده را در یک محفظه مخصوص با محتوای اکسیژن بالا قرار می دهند. اسیدوز متابولیک در حین فعالیت سنگین عضلانی می تواند در افراد در هر سنی رخ دهد و خود را به صورت تنگی نفس و افزایش تعریق و همچنین درد عضلانی نشان می دهد. پس از اتمام کار، بسته به میزان خستگی، تناسب اندام و اثربخشی مکانیسم های هموستاتیک، وضعیت اسیدوز می تواند از چند دقیقه تا 2-3 روز ادامه یابد.

بیماری هایی که منجر به اختلال در هموستاز آب و نمک می شوند بسیار خطرناک هستند، به عنوان مثال وبا که در آن مقدار زیادی آب از بدن خارج می شود و بافت ها خواص عملکردی خود را از دست می دهند. بسیاری از بیماری های کلیوی نیز منجر به اختلال در هموستاز آب و نمک می شود. در نتیجه برخی از این بیماری ها، آلکالوز ممکن است ایجاد شود - افزایش بیش از حد غلظت مواد قلیایی در خون و افزایش pH (تغییر به سمت قلیایی).

در برخی موارد، اختلالات جزئی اما طولانی مدت در هموستاز می تواند باعث ایجاد بیماری های خاص شود. بنابراین، شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد مصرف بیش از حد قند و سایر منابع کربوهیدرات‌هایی که هموستاز گلوکز را مختل می‌کنند، منجر به آسیب به پانکراس می‌شود که در نتیجه فرد به دیابت مبتلا می‌شود. مصرف زیاد نمک های خوراکی و سایر نمک های معدنی، چاشنی های گرم و ... که باعث افزایش بار بر روی سیستم دفع می شود نیز خطرناک است. کلیه ها ممکن است نتوانند با فراوانی موادی که باید از بدن خارج شوند کنار بیایند و در نتیجه هموستاز آب و نمک را مختل می کند. یکی از تظاهرات آن ادم است - تجمع مایع در بافت های نرم بدن. علت ادم معمولاً یا در نارسایی سیستم قلبی عروقی یا اختلال در عملکرد کلیه و در نتیجه متابولیسم مواد معدنی است.

اصطلاح هموستاز از کلمه هومئوستاز به معنای نیروی پایداری گرفته شده است. بسیاری از مردم اغلب یا حتی اصلاً در مورد این مفهوم نمی شنوند. با این حال، هموستاز بخش مهمی از زندگی ما است که شرایط متناقض را بین خود هماهنگ می کند. و این فقط بخشی از زندگی ما نیست، هموستاز عملکرد مهم بدن ما است.

اگر کلمه هموستاز را تعریف کنیم که معنای آن تنظیم مهمترین سیستم ها است ، این توانایی هماهنگ کننده واکنش های مختلف است و به ما امکان می دهد تعادل را حفظ کنیم. این مفهوم هم برای ارگانیسم های منفرد و هم برای کل سیستم ها کاربرد دارد.

به طور کلی، هموستاز اغلب در زیست شناسی مورد بحث قرار می گیرد. برای اینکه بدن به درستی عمل کند و اقدامات لازم را انجام دهد، لازم است تعادل دقیقی در آن حفظ شود. این نه تنها برای بقا، بلکه برای اینکه بتوانیم به درستی با تغییرات محیطی سازگار شویم و به توسعه ادامه دهیم، ضروری است.

می توان انواع هموستاز لازم برای وجود کامل را تشخیص داد - یا به طور دقیق تر، انواع موقعیت هایی که این عمل خود را نشان می دهد.

• بی ثباتی. در این لحظه، ما یعنی درونمان تغییرات را تشخیص می دهیم و بر این اساس تصمیم می گیریم تا با شرایط جدید سازگار شویم.
• تعادل. تمام نیروهای داخلی ما در جهت حفظ تعادل هستند.
• غیر قابل پیش بینی بودن ما اغلب می‌توانیم با انجام اقداماتی که انتظارش را نداشتیم، خودمان را غافلگیر کنیم.

همه این واکنش ها با این واقعیت تعیین می شود که هر موجودی در این سیاره می خواهد زنده بماند. اصل هموستاز به ما کمک می کند تا شرایط را درک کنیم و تصمیمات مهمی برای حفظ تعادل بگیریم.

تصمیمات غیر منتظره

هموستاز نه تنها در زیست شناسی جایگاهی قوی به خود اختصاص داده است. این اصطلاح همچنین به طور فعال در روانشناسی استفاده می شود. در روانشناسی، مفهوم هموستاز به معنای پاسخ ما به شرایط خارجی است. با این وجود، این فرآیند سازگاری بدن و سازگاری ذهنی فردی را از نزدیک مرتبط می کند.

همه چیز در این دنیا برای تعادل و هماهنگی تلاش می کند و روابط فردی با محیط به سمت هماهنگی می رود. و این نه تنها در سطح فیزیکی، بلکه در سطح ذهنی نیز اتفاق می افتد. می توانید مثال زیر بزنید: یک نفر می خندد، اما بعد داستان بسیار غم انگیزی برای او تعریف شد، خنده دیگر مناسب نیست. بدن و سیستم عاطفی با هموستاز فعال می شود و پاسخ صحیح را فرا می خواند - و خنده شما با اشک جایگزین می شود.

همانطور که می بینیم، اصل هموستاز مبتنی بر ارتباط نزدیک بین فیزیولوژی و روانشناسی است. با این حال، اصل هموستاز مرتبط با خود تنظیمی نمی تواند منابع تغییر را توضیح دهد.

فرآیند هموستاتیک را می توان فرآیند خود تنظیمی نامید. و کل این فرآیند در سطح ناخودآگاه اتفاق می افتد. بدن ما در بسیاری از زمینه ها نیاز دارد، اما تماس های روانی نقش مهمی دارند. با احساس نیاز به تماس با موجودات دیگر، فرد تمایل خود را برای رشد نشان می دهد. این میل ناخودآگاه به نوبه خود منعکس کننده یک انگیزه هموستاتیک است.

اغلب چنین فرآیندی در روانشناسی غریزه نامیده می شود. در واقع این نام بسیار درستی است، زیرا تمام اعمال ما غریزه است. ما نمی توانیم خواسته های خود را که توسط غریزه دیکته می شود کنترل کنیم. اغلب بقای ما به این خواسته ها بستگی دارد، یا با کمک آنها بدن به چیزی نیاز دارد که در حال حاضر به شدت فاقد آن است.

وضعیت را تصور کنید: گروهی از آهوها در نزدیکی یک شیر خفته در حال چرا هستند. ناگهان شیر بیدار می شود و غرش می کند، آهوی آیش پراکنده می شود. حال خود را در جای گوزن تصور کنید. غریزه حفظ خود در او کار کرد - او فرار کرد. او باید خیلی سریع بدود تا جانش را نجات دهد. این هموستاز روانی است.

اما مدتی می گذرد و گوزن شروع به از دست دادن بخار می کند. حتی با وجود اینکه ممکن است شیری تعقیبش کند، او می ایستد زیرا نیاز به نفس کشیدن در آن لحظه مهمتر از نیاز به دویدن بود. این غریزه خود بدن، هموستاز فیزیولوژیکی است. بنابراین می توان انواع زیر را از هموستاز تشخیص داد:

• اجباری.
• خود جوش.

این واقعیت که آهو شروع به دویدن کرد، یک اصرار روانی خود به خود است. او باید زنده می ماند و دوید. و این که ایستاد تا نفس تازه کند، اجبار بود. بدن حیوان را مجبور به توقف کرد، در غیر این صورت فرآیندهای زندگی ممکن است مختل شود.

اهمیت هموستاز برای هر موجودی چه از نظر روانی و چه از نظر جسمی بسیار مهم است. انسان می تواند بیاموزد که در هماهنگی با خود و محیط زندگی کند، بدون اینکه فقط از خواسته های غرایز پیروی کند. او فقط باید به درستی دنیای اطراف خود را ببیند و درک کند و همچنین افکار خود را مرتب کند و اولویت ها را به ترتیب درست قرار دهد. نویسنده: لیودمیلا موخاچوا

هموستاز(از یونانی همویوس- مشابه، یکسان و وضعیت- بی حرکتی) توانایی سیستم های زنده برای مقاومت در برابر تغییرات و حفظ ثبات ترکیب و خواص سیستم های بیولوژیکی است.

اصطلاح هموستاز توسط دبلیو کانن در سال 1929 برای مشخص کردن حالات و فرآیندهایی که ثبات بدن را تضمین می کنند پیشنهاد شد. ایده وجود مکانیسم های فیزیکی با هدف حفظ ثبات محیط داخلی در نیمه دوم قرن نوزدهم توسط سی. برنارد بیان شد که پایداری شرایط فیزیکی و شیمیایی در محیط داخلی را اساس می دانست. برای آزادی و استقلال موجودات زنده در یک محیط خارجی دائما در حال تغییر. پدیده هموستاز در سطوح مختلف سازماندهی سیستم های بیولوژیکی مشاهده می شود.

تجلی هموستاز در سطوح مختلف سازماندهی سیستم های بیولوژیکی.

فرآیندهای ترمیمی به طور مداوم و در سطوح مختلف ساختاری و عملکردی سازمان فرد انجام می شود - ژنتیک مولکولی، درون سلولی، سلولی، بافت، اندام، ارگانیسم.

در مورد ژنتیک مولکولیهمانندسازی سطح DNA رخ می دهد (ترمیم مولکولی آن، سنتز آنزیم ها و پروتئین هایی که سایر عملکردهای (غیر کاتالیزوری) را در سلول انجام می دهند، مولکول های ATP، به عنوان مثال، در میتوکندری، و غیره. بسیاری از این فرآیندها در مفهوم گنجانده شده اند. متابولیسمسلول ها.

در سطح زیر سلولیبازسازی ساختارهای مختلف درون سلولی (عمدتاً ما در مورد اندامک های سیتوپلاسمی صحبت می کنیم) از طریق نئوپلاسم (غشاها، پلاسمالما)، مونتاژ زیر واحدها (ریز لوله ها)، تقسیم (میتوکندری) رخ می دهد.

سطح بازسازی سلولیبه بازسازی ساختار و در برخی موارد عملکرد سلول دلالت دارد. نمونه هایی از بازسازی در سطح سلولی شامل بازسازی یک فرآیند سلول عصبی پس از آسیب است. در پستانداران، این فرآیند با سرعت 1 میلی متر در روز اتفاق می افتد. ترمیم عملکرد نوع خاصی از سلول را می توان از طریق فرآیند هیپرتروفی سلولی، یعنی افزایش حجم سیتوپلاسم و در نتیجه، افزایش تعداد اندامک ها (بازسازی درون سلولی نویسندگان مدرن یا هیپرتروفی سلولی احیاکننده انجام داد. بافت شناسی کلاسیک).

در سطح بعدی - بافتیا جمعیت سلولی (سطح سیستم های بافت سلولی - 3.2 را ببینید) دوباره پر کردن سلول های از دست رفته در جهت خاصی از تمایز رخ می دهد. چنین پر کردنی به دلیل تغییرات در مواد سلولی در جمعیت سلولی (سیستم های بافت سلولی) ایجاد می شود که منجر به ترمیم عملکرد بافت و اندام می شود. بنابراین، در انسان، طول عمر سلول های اپیتلیال روده 4-5 روز، پلاکت ها - 5-7 روز، گلبول های قرمز - 120-125 روز است. به عنوان مثال، با نرخ های مشخص شده مرگ گلبول های قرمز در بدن انسان، در هر ثانیه حدود 1 میلیون گلبول قرمز از بین می رود، اما به همان میزان دوباره در مغز استخوان قرمز تشکیل می شود. امکان بازیابی سلول‌های فرسوده شده در طول زندگی یا از دست رفتن در نتیجه آسیب، مسمومیت یا یک فرآیند پاتولوژیک با این واقعیت تضمین می‌شود که در بافت‌های حتی یک ارگانیسم بالغ، سلول‌های کامبیال حفظ می‌شوند که قادر به تقسیم میتوزی با تمایز سلولی بعدی هستند. این سلول ها اکنون سلول های بنیادی منطقه ای یا ساکن نامیده می شوند (به 3.1.2 و 3.2 مراجعه کنید). از آنجایی که آنها متعهد هستند، می توانند یک یا چند نوع سلول خاص را ایجاد کنند. علاوه بر این، تمایز آنها به یک نوع سلول خاص با سیگنال هایی که از خارج می آیند تعیین می شود: محلی، از محیط نزدیک (ماهیت تعاملات بین سلولی) و دور (هورمون ها)، که باعث بیان انتخابی ژن های خاص می شود. بنابراین، در اپیتلیوم روده کوچک، سلول های کامبیال در نواحی پایین کریپت ها قرار دارند. تحت تأثیرات خاصی، آنها می توانند سلول های اپیتلیوم جذبی "حاشیه ای" و برخی از غدد تک سلولی اندام را ایجاد کنند.

بازسازی در سطح انداموظیفه اصلی بازیابی عملکرد یک اندام با یا بدون بازتولید ساختار معمولی آن (ماکروسکوپی، میکروسکوپی) است. در فرآیند بازسازی در این سطح، نه تنها دگرگونی ها در جمعیت های سلولی (سیستم های بافت سلولی)، بلکه فرآیندهای مورفوژنتیک نیز رخ می دهد. در این مورد، مکانیسم های مشابه در هنگام تشکیل اندام ها در جنین زایی (دوره توسعه فنوتیپ قطعی) فعال می شود. آنچه گفته شد به درستی این امکان را فراهم می کند که بازسازی را به عنوان یک نوع خاص از روند توسعه در نظر بگیریم.

هموستاز ساختاری، مکانیسم های حفظ آن.

انواع هموستاز:

 هموستاز ژنتیکی . ژنوتیپ زیگوت، هنگام تعامل با عوامل محیطی، کل مجموعه تنوع ارگانیسم، توانایی سازگاری آن، یعنی هموستاز را تعیین می کند. بدن به طور خاص به تغییرات در شرایط محیطی، در محدوده یک هنجار واکنش تعیین شده ارثی، واکنش نشان می دهد. پایداری هموستاز ژنتیکی بر اساس سنتز ماتریکس حفظ می شود و پایداری ماده ژنتیکی با تعدادی مکانیسم تضمین می شود (جهش زایی را ببینید).

 هموستاز ساختاری حفظ ثبات ترکیب و یکپارچگی سازمان مورفولوژیکی سلول ها و بافت ها. چند منظوره بودن سلول ها فشردگی و قابلیت اطمینان کل سیستم را افزایش می دهد و قابلیت های بالقوه آن را افزایش می دهد. تشکیل عملکردهای سلولی از طریق بازسازی صورت می گیرد.

بازسازی:

1. سلولی (تقسیم مستقیم و غیر مستقیم)

2. درون سلولی (مولکولی، درون ارگانوئیدی، ارگانوئیدی)

هموستاز (به یونانی homoios - یکسان، مشابه، استاز - ثبات، تعادل) مجموعه ای از واکنش های هماهنگ است که حفظ یا بازیابی ثبات محیط داخلی بدن را تضمین می کند. در اواسط قرن نوزدهم، کلود برنارد فیزیولوژیست فرانسوی مفهوم محیط داخلی را معرفی کرد که آن را مجموعه ای از مایعات بدن می دانست. این مفهوم توسط فیزیولوژیست آمریکایی والتر کانن گسترش یافت، که منظور از محیط داخلی مجموعه ای از مایعات (خون، لنف، مایع بافتی) است که در متابولیسم و ​​حفظ هموستاز نقش دارند. بدن انسان با شرایط محیطی دائما در حال تغییر سازگار است، اما محیط داخلی ثابت می ماند و شاخص های آن در محدوده های بسیار باریکی در نوسان است. بنابراین، فرد می تواند در شرایط محیطی مختلف زندگی کند. برخی از پارامترهای فیزیولوژیکی به ویژه با دقت و با ظرافت تنظیم می شوند، به عنوان مثال، دمای بدن، فشار خون، گلوکز، گازها، نمک ها، یون های کلسیم در خون، تعادل اسید و باز، حجم خون، فشار اسمزی آن، اشتها، و بسیاری دیگر. تنظیم بر اساس اصل بازخورد منفی بین گیرنده های f انجام می شود که تغییرات در این شاخص ها و سیستم های کنترل را تشخیص می دهد. بنابراین، کاهش یکی از پارامترها توسط گیرنده مربوطه گرفته می شود، که از آن تکانه ها به یک یا ساختار دیگری از مغز ارسال می شود، که به دستور آن، سیستم عصبی خودمختار مکانیسم های پیچیده ای را برای یکسان سازی تغییرات رخ داده روشن می کند. . مغز از دو سیستم اصلی برای حفظ هموستاز استفاده می کند: اتونوم و غدد درون ریز. بیایید به یاد بیاوریم که عملکرد اصلی سیستم عصبی خودمختار حفظ ثبات محیط داخلی بدن است که به دلیل تغییر در فعالیت قسمت های سمپاتیک و پاراسمپاتیک سیستم عصبی خودمختار انجام می شود. دومی به نوبه خود توسط هیپوتالاموس و هیپوتالاموس توسط قشر مغز کنترل می شود. سیستم غدد درون ریز عملکرد تمام اندام ها و سیستم ها را از طریق هورمون ها تنظیم می کند. علاوه بر این، سیستم غدد درون ریز خود تحت کنترل هیپوتالاموس و غده هیپوفیز است. هموستاز (یونانی homoios - یکسان و سکون - حالت، بی حرکتی)

با پیچیده‌تر شدن ایده‌های ما در مورد فیزیولوژی طبیعی، و حتی بیشتر از آن پاتولوژیک، این مفهوم به عنوان هوموکینزیس روشن شد، یعنی. تعادل متحرک، تعادل فرآیندهای دائما در حال تغییر. بدن از میلیون ها "هوموکینتیک" بافته شده است. این کهکشان زنده بزرگ، وضعیت عملکردی همه اندام ها و سلول هایی را که با پپتیدهای تنظیم کننده ارتباط برقرار می کنند، تعیین می کند. مانند سیستم های اقتصادی و مالی جهانی - بسیاری از شرکت ها، صنایع، کارخانه ها، بانک ها، صرافی ها، بازارها، مغازه ها... و بین آنها - "ارز قابل تبدیل" - نوروپپتیدها. تمام سلول های بدن به طور مداوم سطح خاصی از پپتیدهای تنظیمی و از نظر عملکرد ضروری را سنتز و حفظ می کنند. اما هنگامی که انحراف از "ایستایی" رخ می دهد، بیوسنتز آنها (در بدن به عنوان یک کل یا در "مکان" فردی آن) افزایش یا کاهش می یابد. چنین نوساناتی به طور مداوم در هنگام واکنش های انطباقی (عادت کردن به شرایط جدید)، انجام کار (اعمال فیزیکی یا احساسی)، وضعیت پیش از بیماری رخ می دهد - هنگامی که بدن "روشن می شود" محافظت در برابر اختلالات در تعادل عملکردی را افزایش می دهد. . یک مورد کلاسیک برای حفظ تعادل، تنظیم فشار خون است. گروه هایی از پپتیدها وجود دارد که بین آنها رقابت مداوم وجود دارد - برای افزایش / کاهش فشار خون. برای دویدن، بالا رفتن از کوه، بخار در سونا، اجرا روی صحنه و در نهایت فکر کردن، افزایش فشار خون از نظر عملکردی کافی ضروری است. اما به محض پایان کار، تنظیم کننده ها وارد عمل می شوند و از "آرامش" قلب و فشار طبیعی در رگ های خونی اطمینان حاصل می کنند. پپتیدهای وازواکتیو دائماً با هم تعامل می کنند تا "اجازه دهند" فشار تا فلان سطح افزایش یابد (دیگر نه، در غیر این صورت سیستم عروقی "از بین می رود"؛ یک مثال معروف و تلخ سکته مغزی است) و به طوری که پس از تکمیل کارهای فیزیولوژیکی ضروری

هموستاز یک فرآیند خودتنظیمی است که در آن تمام سیستم های بیولوژیکی در تلاش برای حفظ ثبات در طول دوره سازگاری با شرایط خاصی هستند که برای بقا بهینه هستند. هر سیستمی که در تعادل دینامیکی قرار دارد، تلاش می کند تا به حالتی پایدار دست یابد که در برابر عوامل و محرک های بیرونی مقاومت کند.

مفهوم هموستاز

تمام سیستم های بدن باید با هم کار کنند تا هموستاز مناسب در بدن حفظ شود. هموستاز تنظیم شاخص هایی در بدن مانند دما، محتوای آب و سطح دی اکسید کربن است. به عنوان مثال، دیابت وضعیتی است که در آن بدن نمی تواند سطح گلوکز خون را تنظیم کند.

هموستاز اصطلاحی است که هم برای توصیف وجود موجودات در یک اکوسیستم و هم برای توصیف عملکرد موفقیت آمیز سلول ها در یک موجود زنده استفاده می شود. ارگانیسم ها و جمعیت ها می توانند با حفظ سطوح پایدار باروری و مرگ و میر، هموستاز را حفظ کنند.

بازخورد

بازخورد فرآیندی است که زمانی اتفاق می‌افتد که سیستم‌های بدن باید کند شده یا به طور کامل متوقف شوند. وقتی انسان غذا می خورد، غذا وارد معده می شود و هضم غذا شروع می شود. معده نباید بین وعده های غذایی کار کند. دستگاه گوارش با یک سری هورمون ها و تکانه های عصبی کار می کند تا ترشح اسید در معده را متوقف و شروع کند.

مثال دیگری از بازخورد منفی را می توان در مورد افزایش دمای بدن مشاهده کرد. تنظیم هموستاز با تعریق، واکنش محافظتی بدن به گرمای بیش از حد آشکار می شود. بنابراین، افزایش دما متوقف می شود و مشکل گرمای بیش از حد خنثی می شود. در صورت هیپوترمی، بدن همچنین تعدادی از اقدامات انجام شده را برای گرم کردن انجام می دهد.

حفظ تعادل درونی

هوموستاز را می توان به عنوان ویژگی یک ارگانیسم یا سیستم تعریف کرد که به آن کمک می کند پارامترهای داده شده را در یک محدوده طبیعی از مقادیر حفظ کند. این کلید زندگی است و تعادل نامناسب در حفظ هموستاز می تواند منجر به بیماری هایی مانند فشار خون بالا و دیابت شود.

هموستاز یک عنصر کلیدی در درک نحوه عملکرد بدن انسان است. این تعریف رسمی سیستمی را مشخص می‌کند که محیط داخلی خود را تنظیم می‌کند و تلاش می‌کند تا ثبات و نظم همه فرآیندهایی که در بدن اتفاق می‌افتد را حفظ کند.

تنظیم هومئوستاتیک: دمای بدن

کنترل دمای بدن در انسان نمونه خوبی از هموستاز در یک سیستم بیولوژیکی است. هنگامی که یک فرد سالم است، دمای بدن او در حدود +37 درجه سانتیگراد است، اما عوامل مختلفی از جمله هورمون ها، میزان متابولیسم و ​​بیماری های مختلفی که باعث تب می شوند می توانند بر این مقدار تأثیر بگذارند.

در بدن، تنظیم دما در بخشی از مغز به نام هیپوتالاموس کنترل می شود. از طریق جریان خون، سیگنال‌های مربوط به شاخص‌های دما به مغز دریافت می‌شود و همچنین نتایج داده‌های مربوط به تعداد تنفس، سطح قند خون و متابولیسم مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. از دست دادن گرما در بدن انسان نیز به کاهش فعالیت کمک می کند.

تعادل آب و نمک

هر چقدر هم که انسان آب بنوشد، بدن انسان مانند بادکنک باد نمی‌کند و اگر کم بنوشد بدن انسان مانند کشمش کوچک نمی‌شود. احتمالاً کسی حداقل یک بار به این موضوع فکر کرده است. به هر طریقی، بدن می داند که برای حفظ سطح مورد نظر، چه مقدار مایع باید حفظ شود.

غلظت نمک و گلوکز (قند) در بدن در سطح ثابتی حفظ می شود (در صورت عدم وجود عوامل منفی)، میزان خون در بدن حدود 5 لیتر است.

تنظیم سطح قند خون

گلوکز نوعی قند است که در خون یافت می شود. بدن انسان باید سطح گلوکز مناسب را حفظ کند تا فرد سالم بماند. هنگامی که سطح گلوکز بیش از حد بالا می رود، لوزالمعده هورمون انسولین را تولید می کند.

اگر سطح گلوکز خون خیلی پایین بیاید، کبد گلیکوژن را در خون تبدیل می کند و در نتیجه سطح قند را افزایش می دهد. هنگامی که باکتری ها یا ویروس های بیماری زا وارد بدن می شوند، قبل از اینکه عناصر بیماری زا منجر به مشکلات سلامتی شوند، شروع به مبارزه با عفونت می کند.

فشار خون تحت کنترل

حفظ فشار خون سالم نیز نمونه ای از هموستاز است. قلب می تواند تغییرات فشار خون را حس کند و سیگنال هایی را برای پردازش به مغز ارسال کند. سپس مغز سیگنالی را به همراه دستورالعمل نحوه پاسخ صحیح به قلب ارسال می کند. اگر فشار خون شما خیلی بالا است، باید آن را کاهش دهید.

چگونه هموستاز به دست می آید؟

بدن انسان چگونه همه سیستم ها و اندام ها را تنظیم می کند و تغییرات محیط را جبران می کند؟ این به دلیل وجود بسیاری از سنسورهای طبیعی است که دما، ترکیب نمک خون، فشار خون و بسیاری از پارامترهای دیگر را کنترل می کنند. این آشکارسازها در صورت انحراف مقادیر خاصی از هنجار، سیگنال هایی را به مغز، مرکز کنترل اصلی ارسال می کنند. پس از این، اقدامات جبرانی برای بازگرداندن حالت عادی آغاز می شود.

حفظ هموستاز برای بدن بسیار مهم است. بدن انسان حاوی مقدار معینی از مواد شیمیایی به نام اسیدها و قلیاها است که تعادل صحیح آنها برای عملکرد بهینه همه اندام ها و سیستم های بدن ضروری است. سطح کلسیم خون باید در سطح مناسب حفظ شود. از آنجایی که تنفس غیرارادی است، سیستم عصبی تضمین می کند که بدن اکسیژن بسیار مورد نیاز را دریافت می کند. هنگامی که سموم وارد جریان خون شما می شوند، هموستاز بدن را مختل می کنند. بدن انسان از طریق سیستم ادراری به این اختلال پاسخ می دهد.

تاکید بر این نکته مهم است که اگر سیستم به طور طبیعی کار کند، هموستاز بدن به طور خودکار کار می کند. به عنوان مثال، واکنش به گرما - پوست قرمز می شود زیرا رگ های خونی کوچک آن به طور خودکار گشاد می شوند. لرز پاسخی به خنک شدن است. بنابراین، هموستاز مجموعه ای از اندام ها نیست، بلکه سنتز و تعادل عملکردهای بدن است. با هم، این به شما امکان می دهد کل بدن را در حالت پایدار نگه دارید.