عوامل هموستاز مکانیسم های هموستاز هموستاز از دیدگاه بیولوژیکی و اکولوژیکی

هموستاز

هومئوستاز، هومورز، هومومورفوزیس - 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 یک از ویژگی های یک سیستم پیچیده هدف اصلی هر مدیریت 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.

بدن به عنوان یک سیستم باز خودتنظیمی.

یک موجود زنده یک سیستم باز است که از طریق سیستم عصبی، گوارشی، تنفسی، دفعی و غیره با محیط ارتباط دارد.

در فرآیند متابولیسم با تبادل غذا، آب و گاز، ترکیبات شیمیایی مختلفی وارد بدن می شود که در بدن دچار تغییراتی می شوند، وارد ساختار بدن می شوند، اما به طور دائمی باقی نمی مانند. مواد جذب شده تجزیه می شوند، انرژی آزاد می کنند و محصولات تجزیه به محیط خارجی حذف می شوند. مولکول تخریب شده با یک مولکول جدید و غیره جایگزین می شود.

بدن یک سیستم باز و پویا است. در یک محیط دائماً در حال تغییر، بدن برای مدت معینی حالت پایداری را حفظ می کند.

مفهوم هموستاز الگوهای عمومی هموستاز در سیستم های زنده

هموستاز - خاصیت یک موجود زنده برای حفظ ثبات پویای نسبی محیط داخلی خود. هموستاز در ثبات نسبی ترکیب شیمیایی، فشار اسمزی و ثبات عملکردهای فیزیولوژیکی اساسی بیان می شود. هموستاز اختصاصی است و بر اساس ژنوتیپ تعیین می شود.

حفظ یکپارچگی خصوصیات فردی ارگانیسم یکی از کلی ترین قوانین بیولوژیکی است. این قانون در سری عمودی نسل‌ها با مکانیسم‌های تولید مثل، و در طول زندگی یک فرد با مکانیسم‌های هموستاز تضمین می‌شود.

پدیده هموستاز یک ویژگی تطبیقی ​​تکامل یافته و ارثی ثابت بدن با شرایط محیطی طبیعی است. با این حال، این شرایط ممکن است برای یک دوره زمانی کوتاه یا طولانی خارج از محدوده طبیعی باشد. در چنین مواردی، پدیده های سازگاری نه تنها با بازیابی ویژگی های معمول محیط داخلی، بلکه با تغییرات کوتاه مدت در عملکرد مشخص می شوند (به عنوان مثال، افزایش ریتم فعالیت قلبی و افزایش فراوانی حرکات تنفسی با افزایش کار عضلات). واکنش های هموستاز را می توان در موارد زیر هدف قرار داد:

حفظ سطوح شناخته شده از حالت ثابت؛

حذف یا محدود کردن عوامل مضر؛

توسعه یا حفظ اشکال بهینه تعامل بین ارگانیسم و ​​محیط در شرایط تغییر یافته وجود آن. همه این فرآیندها سازگاری را تعیین می کنند.

بنابراین، مفهوم هموستاز نه تنها به معنای ثبات معینی از ثابت های فیزیولوژیکی مختلف بدن است، بلکه شامل فرآیندهای سازگاری و هماهنگی فرآیندهای فیزیولوژیکی است که وحدت بدن را نه تنها در حالت عادی، بلکه در شرایط متغیر وجود آن تضمین می کند. .

اجزای اصلی هموستاز توسط سی. برنارد شناسایی شد و می توان آنها را به سه گروه تقسیم کرد:

الف. موادی که نیازهای سلولی را تامین می کنند:

مواد لازم برای تولید انرژی، رشد و بازیابی - گلوکز، پروتئین ها، چربی ها.

NaCl، Ca و سایر مواد معدنی.

اکسیژن.

ترشح داخلی.

ب- عوامل محیطی مؤثر بر فعالیت سلولی:

فشار اسمزی.

درجه حرارت.

غلظت یون هیدروژن (pH).

ب- مکانیسم های تضمین کننده وحدت ساختاری و عملکردی:

وراثت

بازسازی.

واکنش ایمونوبیولوژیکی

اصل تنظیم بیولوژیکی وضعیت داخلی ارگانیسم (محتوای آن) و همچنین ارتباط بین مراحل انتوژنز و فیلوژنز را تضمین می کند. ثابت شده است که این اصل گسترده است. در طول مطالعه خود، سایبرنتیک به وجود آمد - علم کنترل هدفمند و بهینه فرآیندهای پیچیده در طبیعت زنده، در جامعه انسانی و صنعت (Berg I.A.، 1962).

یک موجود زنده یک سیستم پیچیده کنترل شده است که در آن بسیاری از متغیرهای محیط بیرونی و درونی با هم تعامل دارند. مشترک در همه سیستم ها حضور است ورودیمتغیرهایی که بسته به ویژگی ها و قوانین رفتاری سیستم به آنها تبدیل می شوند تعطیلات آخر هفتهمتغیرها (شکل 10).

برنج. 10 - طرح کلی هموستاز سیستم های زنده

متغیرهای خروجی به ورودی و قوانین رفتار سیستم بستگی دارند.

تأثیر سیگنال خروجی بر قسمت کنترل سیستم نامیده می شود بازخورد , که در خودتنظیمی اهمیت زیادی دارد (واکنش هموستاتیک). تمیز دادن منفی ومثبت بازخورد.

منفی بازخورد تأثیر سیگنال ورودی بر روی مقدار خروجی را طبق این اصل کاهش می دهد: "هر چه بیشتر (در خروجی) ، کمتر (در ورودی)". این به بازیابی هموستاز سیستم کمک می کند.

در مثبت بازخورد، اندازه سیگنال ورودی طبق این اصل افزایش می یابد: "هرچه بیشتر (در خروجی)، بیشتر (در ورودی) باشد." انحراف حاصل از حالت اولیه را افزایش می دهد که منجر به اختلال در هموستاز می شود.

با این حال، همه انواع خود تنظیمی بر اساس یک اصل عمل می کنند: خود انحراف از حالت اولیه، که به عنوان انگیزه ای برای روشن کردن مکانیسم های اصلاح عمل می کند. بنابراین، pH طبیعی خون 7.32 - 7.45 است. تغییر pH 0.1 منجر به اختلال عملکرد قلب می شود. این اصل توسط Anokhin P.K توصیف شده است. در سال 1935 و به نام اصل بازخورد، که در خدمت انجام واکنش های تطبیقی ​​است.

اصل کلی پاسخ هموستاتیک(آنخین: "نظریه سیستم های عملکردی"):

انحراف از سطح اولیه → سیگنال → فعال سازی مکانیسم های نظارتی بر اساس اصل بازخورد → اصلاح تغییر (نرمال سازی).

بنابراین، در حین کار فیزیکی، غلظت CO 2 در خون افزایش می یابد → pH به سمت اسیدی منتقل می شود → سیگنال وارد مرکز تنفسی بصل النخاع می شود → اعصاب گریز از مرکز یک ضربه را به عضلات بین دنده ای هدایت می کنند و تنفس عمیق می شود → CO 2 در خون کاهش می یابد، PH بازیابی می شود.

مکانیسم‌های تنظیم هموستاز در سطوح ژنتیکی مولکولی، سلولی، ارگانیسمی، جمعیت گونه‌ها و بیوسفر.

مکانیسم‌های هموستاتیک تنظیمی در سطوح ژن، سلولی و سیستمی (جاندار، جمعیت-گونه و بیوسفر) عمل می‌کنند.

مکانیسم های ژنی هموستاز همه پدیده های هموستاز در بدن به طور ژنتیکی تعیین می شوند. در حال حاضر در سطح محصولات ژن اولیه یک ارتباط مستقیم وجود دارد - "یک ژن ساختاری - یک زنجیره پلی پپتیدی". علاوه بر این، یک مطابقت خطی بین توالی نوکلئوتیدی DNA و توالی اسید آمینه زنجیره پلی پپتیدی وجود دارد. برنامه ارثی برای رشد فردی یک ارگانیسم، شکل گیری ویژگی های خاص گونه را نه در شرایط ثابت، بلکه در شرایط محیطی متغیر، در محدوده یک هنجار واکنشی تعیین شده ارثی، فراهم می کند. مارپیچ مضاعف DNA در فرآیندهای همانند سازی و ترمیم آن ضروری است. هر دو به طور مستقیم با تضمین ثبات عملکرد ماده ژنتیکی مرتبط هستند.

از دیدگاه ژنتیکی، می توان بین تظاهرات ابتدایی و سیستمیک هموستاز تمایز قائل شد. نمونه هایی از تظاهرات ابتدایی هموستاز عبارتند از: کنترل ژنی سیزده عامل انعقاد خون، کنترل ژن سازگاری بافت ها و اندام ها، امکان پیوند.

ناحیه پیوند شده نامیده می شود پیوند ارگانیسمی که از آن بافت برای پیوند گرفته می شود اهدا کننده , و چه کسی در حال پیوند است - گیرنده . موفقیت پیوند به واکنش های ایمنی بدن بستگی دارد. پیوند خودکار، پیوند سیژنیک، پیوند آلو و پیوند خارجی وجود دارد.

اتوپیوند – پیوند بافت از همان ارگانیسم در این مورد، پروتئین (آنتی ژن) پیوند با گیرنده تفاوتی ندارد. هیچ واکنش ایمونولوژیک وجود ندارد.

پیوند سیژنیک در دوقلوهای همسان که ژنوتیپ یکسانی دارند انجام می شود.

پیوند آلو – پیوند بافت از یک فرد به فرد دیگر متعلق به همان گونه. اهدا کننده و گیرنده در آنتی ژن ها متفاوت هستند، به همین دلیل است که حیوانات بالاتر پیوند طولانی مدت بافت ها و اندام ها را تجربه می کنند.

پیوند زن – اهدا کننده و گیرنده به انواع مختلفی از ارگانیسم ها تعلق دارند. این نوع پیوند در برخی از بی مهرگان موفقیت آمیز است، اما در حیوانات بالاتر چنین پیوندهایی ریشه نمی‌دارد.

در طول پیوند، این پدیده از اهمیت زیادی برخوردار است تحمل ایمونولوژیک (هیستوسازگاری). سرکوب سیستم ایمنی در مورد پیوند بافت (سرکوب سیستم ایمنی) با: سرکوب فعالیت سیستم ایمنی، تابش، تجویز سرم ضد لنفاوی، هورمون های آدرنال، مواد شیمیایی - داروهای ضد افسردگی (ایموران) حاصل می شود. وظیفه اصلی سرکوب نه تنها ایمنی، بلکه ایمنی پیوند است.

ایمنی پیوند توسط ساختار ژنتیکی دهنده و گیرنده تعیین می شود. ژن های مسئول سنتز آنتی ژن هایی که باعث واکنش به بافت پیوندی می شوند، ژن ناسازگاری بافت نامیده می شوند.

در انسان، سیستم اصلی سازگاری بافتی ژنتیکی، سیستم HLA (آنتی ژن لکوسیت انسانی) است. آنتی ژن ها به طور کامل در سطح لکوسیت ها نشان داده می شوند و با استفاده از آنتی سرم ها شناسایی می شوند. ساختار سیستم در انسان و حیوان یکسان است. یک اصطلاح رایج برای توصیف جایگاه های ژنتیکی و آلل های سیستم HLA اتخاذ شده است. آنتی ژن ها مشخص می شوند: HLA-A 1. HLA-A 2 و غیره آنتی ژن های جدیدی که به طور قطعی شناسایی نشده اند W (Work) نامیده می شوند. آنتی ژن های سیستم HLA به 2 گروه تقسیم می شوند: SD و LD (شکل 11).

آنتی ژن های گروه SD با روش های سرولوژیکی تعیین می شوند و توسط ژن های 3 زیر لوکوس سیستم HLA تعیین می شوند: HLA-A. HLA-B; HLA-C.

برنج. 11 - HLA سیستم ژنتیکی اصلی سازگاری بافتی انسان است

آنتی ژن های LD توسط ساب لوکوس HLA-D کروموزوم ششم کنترل می شوند و با روش کشت مخلوط لکوسیت ها تعیین می شوند.

هر یک از ژن هایی که آنتی ژن های HLA انسانی را کنترل می کنند دارای تعداد زیادی آلل هستند. بنابراین، زیر لوکوس HLA-A 19 آنتی ژن را کنترل می کند. HLA-B - 20; HLA-C - 5 آنتی ژن "کار"؛ HLA-D – 6. بنابراین، در حال حاضر حدود 50 آنتی ژن در انسان کشف شده است.

پلی مورفیسم آنتی ژنی سیستم HLA نتیجه منشأ برخی از سایرین و ارتباط ژنتیکی نزدیک بین آنهاست. شناسایی اهدا کننده و گیرنده توسط آنتی ژن HLA برای پیوند ضروری است. پیوند کلیه یکسان در 4 آنتی ژن سیستم، نرخ بقای 70٪ را تضمین می کند. 3 - 60٪؛ 2 - 45٪؛ هر کدام 1 تا 25 درصد

مراکز خاصی وجود دارد که انتخاب دهنده و گیرنده پیوند را انجام می دهند، به عنوان مثال، در هلند - "Eurotransplant". تایپ بر اساس آنتی ژن های سیستم HLA نیز در جمهوری بلاروس انجام می شود.

مکانیسم های سلولی هدف هموستاز بازیابی سلول ها و اندام های بافتی در صورت نقض یکپارچگی آنها است. مجموعه ای از فرآیندهای با هدف بازیابی ساختارهای بیولوژیکی تخریب شده نامیده می شود بازسازی این فرآیند مشخصه همه سطوح است: تجدید پروتئین ها، اجزای اندامک های سلولی، کل اندامک ها و خود سلول ها. بازیابی عملکرد اندام پس از آسیب یا پارگی عصب و بهبود زخم برای پزشکی از نقطه نظر تسلط بر این فرآیندها مهم است.

بافت ها با توجه به توانایی بازسازی خود به 3 گروه تقسیم می شوند:

بافت ها و اندام هایی که با سلولی بازسازی (استخوان ها، بافت همبند شل، سیستم خون ساز، اندوتلیوم، مزوتلیوم، غشاهای مخاطی دستگاه روده، دستگاه تنفسی و دستگاه ادراری تناسلی).

بافت ها و اندام هایی که با سلولی و درون سلولی بازسازی (کبد، کلیه ها، ریه ها، عضلات صاف و اسکلتی، سیستم عصبی خودمختار، غدد درون ریز، پانکراس).

پارچه هایی که به طور عمده مشخص می شوند داخل سلولی بازسازی (میوکارد) یا بازسازی منحصراً درون سلولی (سلول های گانگلیونی سیستم عصبی مرکزی). فرآیندهای بازیابی ماکرومولکول ها و اندامک های سلولی را با جمع آوری ساختارهای اولیه یا با تقسیم آنها (میتوکندری) پوشش می دهد.

در روند تکامل، 2 نوع بازسازی شکل گرفت فیزیولوژیکی و ترمیمی .

بازسازی فیزیولوژیکی - این یک فرآیند طبیعی بازیابی عناصر بدن در طول زندگی است. به عنوان مثال، ترمیم گلبول های قرمز و لکوسیت ها، جایگزینی اپیتلیوم پوست، مو، جایگزینی دندان های شیری با دندان های دائمی. این فرآیندها تحت تأثیر عوامل بیرونی و داخلی قرار دارند.

بازسازی ترمیمی - ترمیم اندام ها و بافت های از دست رفته در اثر آسیب یا آسیب است. این فرآیند پس از آسیب های مکانیکی، سوختگی، آسیب های شیمیایی یا تشعشع و همچنین در نتیجه بیماری ها و عملیات جراحی رخ می دهد.

بازسازی ترمیمی به تقسیم می شود معمول (همومورفوزیس) و غیر معمول (هترومورفوزیس). در حالت اول، عضوی که برداشته شده یا از بین رفته بازسازی می شود، در حالت دوم، عضوی دیگر در محل عضو برداشته شده رشد می کند.

بازسازی غیر معمول در بی مهرگان شایع تر است.

هورمون ها بازسازی را تحریک می کنند غده هیپوفیز و غده تیروئید . چندین روش برای بازسازی وجود دارد:

اپی‌مورفوزیس یا بازسازی کامل - ترمیم سطح زخم، تکمیل قسمت به کل (به عنوان مثال، رشد مجدد دم در مارمولک، اندام ها در نیوتن).

مورفولاکسیس - بازسازی قسمت باقی مانده از اندام به یک کل، فقط در اندازه کوچکتر. این روش با بازسازی یک روش جدید از بقایای یک قدیمی (به عنوان مثال، بازسازی اندام در یک سوسک) مشخص می شود.

اندومورفوزیس - ترمیم به دلیل بازسازی درون سلولی بافت و اندام. به دلیل افزایش تعداد سلول ها و اندازه آنها، جرم اندام به اصلی نزدیک می شود.

در مهره داران، بازسازی ترمیمی به شکل زیر رخ می دهد:

بازسازی کامل - ترمیم بافت اصلی پس از آسیب.

هیپرتروفی احیا کننده ، مشخصه اندام های داخلی است. در این حالت، سطح زخم با یک اسکار بهبود می یابد، ناحیه برداشته شده دوباره رشد نمی کند و شکل اندام ترمیم نمی شود. جرم قسمت باقی مانده از اندام به دلیل افزایش تعداد سلول ها و اندازه آنها افزایش می یابد و به مقدار اولیه نزدیک می شود. به این ترتیب کبد، ریه ها، کلیه ها، غدد فوق کلیوی، لوزالمعده، بزاق و غدد تیروئید در پستانداران بازسازی می شوند.

هیپرپلازی جبرانی داخل سلولی فراساختارهای سلولی در این مورد، یک اسکار در محل آسیب تشکیل می شود و به دلیل افزایش حجم سلول ها، و نه تعداد آنها بر اساس تکثیر (هیپرپلازی) ساختارهای داخل سلولی (بافت عصبی) ترمیم توده اصلی رخ می دهد.

مکانیسم های سیستمیک توسط تعامل سیستم های نظارتی ارائه می شود: عصبی، غدد درون ریز و ایمنی .

تنظیم عصبی توسط سیستم عصبی مرکزی انجام و هماهنگ می شود. تکانه های عصبی که وارد سلول ها و بافت ها می شوند نه تنها باعث ایجاد هیجان می شوند، بلکه فرآیندهای شیمیایی و تبادل مواد فعال بیولوژیکی را نیز تنظیم می کنند. در حال حاضر، بیش از 50 هورمون عصبی شناخته شده است. بنابراین، هیپوتالاموس وازوپرسین، اکسی توسین، لیبرین و استاتین تولید می کند که عملکرد غده هیپوفیز را تنظیم می کند. نمونه هایی از تظاهرات سیستمیک هموستاز، حفظ دما و فشار خون ثابت است.

از نقطه نظر هموستاز و سازگاری، سیستم عصبی سازمان دهنده اصلی تمام فرآیندهای بدن است. به گفته N.P. اساس سازگاری تعادل موجودات با شرایط محیطی است. پاولوف، فرآیندهای رفلکس دروغ می گویند. بین سطوح مختلف تنظیم هومئوستاتیک یک تابع سلسله مراتبی خصوصی در سیستم تنظیم فرآیندهای داخلی بدن وجود دارد (شکل 12).

قشر مغز و بخش هایی از مغز

خود تنظیمی بر اساس اصل بازخورد

فرآیندهای تنظیم عصبی محیطی، رفلکس های موضعی

سطوح سلولی و بافتی هموستاز

برنج. 12. - تبعیت سلسله مراتبی در نظام تنظیم فرآیندهای درونی بدن.

ابتدایی ترین سطح شامل سیستم های هموستاتیک در سطوح سلولی و بافتی است. در بالای آنها فرآیندهای تنظیمی عصبی محیطی مانند رفلکس های موضعی قرار دارند. علاوه بر این در این سلسله مراتب، سیستم های خودتنظیمی عملکردهای فیزیولوژیکی خاص با کانال های مختلف "بازخورد" وجود دارد. بالای این هرم توسط قشر مغز و مغز اشغال شده است.

در یک ارگانیسم پیچیده چند سلولی، هر دو اتصال مستقیم و بازخورد نه تنها توسط مکانیسم های عصبی، بلکه همچنین توسط مکانیسم های هورمونی (غدد درون ریز) انجام می شود. هر یک از غدد موجود در سیستم غدد درون ریز بر سایر اندام های این سیستم تأثیر می گذارد و به نوبه خود تحت تأثیر دومی قرار می گیرد.

مکانیسم های غدد درون ریز هموستاز بر اساس B.M. زاوادسکی، این یک مکانیسم تعامل مثبت و منفی است، یعنی. متعادل کردن فعالیت عملکردی غده با غلظت هورمون. با غلظت بالای هورمون (بیش از حد طبیعی)، فعالیت غده ضعیف می شود و بالعکس. این اثر از طریق عمل هورمون بر روی غده تولید کننده آن انجام می شود. در تعدادی از غدد، تنظیم از طریق هیپوتالاموس و غده هیپوفیز قدامی، به ویژه در هنگام واکنش استرس برقرار می شود.

غدد درون ریز را می توان با توجه به ارتباط آنها با لوب قدامی غده هیپوفیز به دو گروه تقسیم کرد. دومی مرکزی و سایر غدد درون ریز محیطی در نظر گرفته می شوند. این تقسیم بندی بر اساس این واقعیت است که لوب قدامی غده هیپوفیز هورمون های به اصطلاح استوایی تولید می کند که برخی از غدد درون ریز محیطی را فعال می کند. به نوبه خود، هورمون های غدد درون ریز محیطی بر روی لوب قدامی غده هیپوفیز عمل می کنند و از ترشح هورمون های استوایی جلوگیری می کنند.

واکنش هایی که هموستاز را تضمین می کند نمی تواند به یک غده درون ریز محدود شود، بلکه همه غدد را به یک درجه یا دیگری درگیر می کند. واکنش حاصل روندی زنجیره‌ای به خود می‌گیرد و به عوامل دیگر گسترش می‌یابد. اهمیت فیزیولوژیکی هورمون ها در تنظیم سایر عملکردهای بدن نهفته است و بنابراین ماهیت زنجیره ای باید تا حد امکان بیان شود.

اختلالات مداوم در محیط بدن به حفظ هموستاز آن در طول عمر طولانی کمک می کند. اگر شرایط زندگی ایجاد کنید که در آن هیچ چیز باعث تغییرات قابل توجهی در محیط داخلی نشود، آنگاه ارگانیسم در مواجهه با محیط کاملاً غیر مسلح خواهد بود و به زودی خواهد مرد.

ترکیبی از مکانیسم های تنظیمی عصبی و غدد درون ریز در هیپوتالاموس اجازه می دهد تا واکنش های هومئوستاتیک پیچیده ای را در ارتباط با تنظیم عملکرد احشایی بدن انجام دهد. سیستم عصبی و غدد درون ریز مکانیسم یکپارچه کننده هموستاز هستند.

نمونه ای از پاسخ کلی مکانیسم های عصبی و هومورال حالت استرسی است که در شرایط نامساعد زندگی ایجاد می شود و خطر اختلال هموستاز وجود دارد. تحت استرس، تغییر در وضعیت اکثر سیستم ها مشاهده می شود: عضلانی، تنفسی، قلبی عروقی، گوارشی، اندام های حسی، فشار خون، ترکیب خون. همه این تغییرات تجلی واکنش های هموستاتیک فردی با هدف افزایش مقاومت بدن در برابر عوامل نامطلوب است. تحرک سریع نیروهای بدن به عنوان یک واکنش محافظتی در برابر استرس عمل می کند.

با "استرس جسمی"، مشکل افزایش مقاومت کلی بدن مطابق طرح نشان داده شده در شکل 13 حل می شود.

برنج. 13 - طرح افزایش مقاومت کلی بدن در طول

همانطور که مشخص است، یک سلول زنده یک سیستم متحرک و خود تنظیم است. سازمان داخلی آن توسط فرآیندهای فعال با هدف محدود کردن، جلوگیری یا حذف تغییرات ناشی از تأثیرات مختلف از محیط خارجی و داخلی پشتیبانی می شود. توانایی بازگشت به حالت اولیه پس از انحراف از یک سطح متوسط ​​خاص ناشی از یک یا آن عامل "مزاحم کننده" ویژگی اصلی سلول است. ارگانیسم چند سلولی یک سازمان یکپارچه است که عناصر سلولی آن برای انجام وظایف مختلف تخصصی شده اند. تعامل درون بدن توسط مکانیسم های پیچیده تنظیمی، هماهنگ کننده و مرتبط با مشارکت عوامل عصبی، هومورال، متابولیک و سایر عوامل انجام می شود. بسیاری از مکانیسم های فردی تنظیم کننده روابط درون و بین سلولی، در برخی موارد، اثرات متضاد متقابل (متضاد) دارند که یکدیگر را متعادل می کنند. این منجر به ایجاد یک پس‌زمینه فیزیولوژیکی متحرک (تعادل فیزیولوژیکی) در بدن می‌شود و به سیستم زنده اجازه می‌دهد تا با وجود تغییرات در محیط و تغییراتی که در طول زندگی ارگانیسم ایجاد می‌شود، ثبات پویایی نسبی را حفظ کند.

اصطلاح هموستاز در سال 1929 توسط فیزیولوژیست دبلیو کانن پیشنهاد شد که معتقد بود فرآیندهای فیزیولوژیکی که ثبات را در بدن حفظ می کنند بسیار پیچیده و متنوع هستند که توصیه می شود آنها را تحت نام عمومی هموستاز ترکیب کنیم. با این حال، در سال 1878، سی. برنارد نوشت که تمام فرآیندهای زندگی فقط یک هدف دارند - حفظ ثبات شرایط زندگی در محیط داخلی ما. اظهارات مشابهی در آثار بسیاری از محققان قرن 19 و نیمه اول قرن 20 یافت می شود. (E. Pfluger، S. Richet، Frederic (L.A. Fredericq)، I.M. Sechenov، I.P. Pavlov، K.M. Bykov و دیگران). کارهای L.S برای مطالعه مشکل هموستاز اهمیت زیادی داشت. استرن (به همراه همکاران)، به نقش توابع مانع که ترکیب و خواص ریزمحیط اندام‌ها و بافت‌ها را تنظیم می‌کنند اختصاص داده است.

ایده هموستاز با مفهوم تعادل پایدار (غیر نوسانی) در بدن مطابقت ندارد - اصل تعادل برای فرآیندهای پیچیده فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی که در سیستم های زنده رخ می دهند قابل اجرا نیست. همچنین مقایسه هموستاز با نوسانات ریتمیک در محیط داخلی نادرست است. هموستاز به معنای گسترده مسائل مربوط به دوره چرخه ای و فازی واکنش ها، جبران، تنظیم و خود تنظیمی عملکردهای فیزیولوژیکی، پویایی وابستگی متقابل اجزای عصبی، هومورال و سایر اجزای فرآیند تنظیمی را پوشش می دهد. مرزهای هموستاز می تواند سفت و انعطاف پذیر باشد و بسته به سن، جنسیت، شرایط اجتماعی، حرفه ای و سایر شرایط تغییر کند.

از اهمیت ویژه ای برای زندگی بدن، ثبات ترکیب خون - ماتریس مایع بدن، همانطور که W. Cannon آن را بیان می کند، است. پایداری واکنش فعال آن (pH)، فشار اسمزی، نسبت الکترولیت ها (سدیم، کلسیم، کلر، منیزیم، فسفر)، محتوای گلوکز، تعداد عناصر تشکیل شده و غیره کاملاً مشخص است. به عنوان مثال، pH خون، به عنوان یک قاعده، از 7.35-7.47 فراتر نمی رود. حتی اختلالات شدید متابولیسم اسید-باز همراه با آسیب شناسی تجمع اسید در مایع بافتی، به عنوان مثال در اسیدوز دیابتی، تأثیر بسیار کمی بر واکنش فعال خون دارد. علیرغم این واقعیت که فشار اسمزی خون و مایع بافت به دلیل عرضه مداوم محصولات اسمزی فعال متابولیسم بینابینی در معرض نوسانات مداوم است، در سطح معینی باقی می ماند و تنها تحت شرایط پاتولوژیک شدید خاص تغییر می کند.

حفظ فشار اسمزی ثابت برای متابولیسم آب و حفظ تعادل یونی در بدن از اهمیت بالایی برخوردار است (به متابولیسم آب و نمک مراجعه کنید). غلظت یون های سدیم در محیط داخلی ثابت ترین است. محتوای سایر الکترولیت ها نیز در محدوده های باریک متفاوت است. وجود تعداد زیادی گیرنده اسمزی در بافت ها و اندام ها، از جمله در تشکیلات عصبی مرکزی (هیپوتالاموس، هیپوکامپ)، و یک سیستم هماهنگ از تنظیم کننده های متابولیسم آب و ترکیب یونی به بدن اجازه می دهد تا به سرعت تغییرات فشار اسمزی را از بین ببرد. خونی که مثلاً وقتی آب وارد بدن می‌شود، اتفاق می‌افتد.

علیرغم این واقعیت که خون نشان دهنده محیط عمومی داخلی بدن است، سلول های اندام ها و بافت ها مستقیماً با آن تماس ندارند.

در موجودات چند سلولی، هر اندام دارای محیط داخلی (ریز محیط)، متناسب با ویژگی های ساختاری و عملکردی آن است و وضعیت طبیعی اندام ها به ترکیب شیمیایی، فیزیکوشیمیایی، بیولوژیکی و سایر خواص این ریزمحیط بستگی دارد. هموستاز آن با وضعیت عملکردی موانع هیستوهماتیک و نفوذپذیری آنها در جهت های خون → مایع بافت، مایع بافت → خون تعیین می شود.

پایداری محیط داخلی برای فعالیت سیستم عصبی مرکزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است: حتی تغییرات جزئی شیمیایی و فیزیکوشیمیایی که در مایع مغزی نخاعی، گلیا و فضاهای اطراف سلولی رخ می دهد، می تواند باعث اختلال شدید در جریان فرآیندهای حیاتی شود. تک تک نورون ها یا در مجموعه آنها. یک سیستم هموستاتیک پیچیده، شامل مکانیسم‌های مختلف عصبی-هومورال، بیوشیمیایی، همودینامیک و سایر مکانیسم‌های تنظیمی، سیستمی برای تضمین سطوح بهینه فشار خون است. در این مورد، حد بالای سطح فشار خون توسط عملکرد بارورسپتورهای سیستم عروقی بدن تعیین می شود و حد پایین توسط نیازهای خونی بدن تعیین می شود.

پیشرفته ترین مکانیسم های هموستاتیک در بدن حیوانات عالی و انسان شامل فرآیندهای تنظیم حرارت است. در حیوانات هومیوترمیک، نوسانات دما در قسمت های داخلی بدن در طول شدیدترین تغییرات دما در محیط، از یک دهم درجه تجاوز نمی کند.

محققان مختلف مکانیسم‌های بیولوژیکی عمومی زیربنای هموستاز را به روش‌های مختلف توضیح می‌دهند. بنابراین، دبلیو کانن به سیستم عصبی بالاتر اهمیت ویژه ای می داد. نقش سازماندهی دستگاه عصبی (اصل عصبی) زیربنای ایده های شناخته شده در مورد ماهیت اصول هموستاز است (I. M. Sechenov، I. P. Pavlov، A. D. Speransky و دیگران). با این حال، نه اصل تسلط (A. A. Ukhtomsky)، نه نظریه عملکردهای مانع (L. S. Stern)، نه سندرم سازگاری عمومی (G. Selye)، نه نظریه سیستم های عملکردی (P. K. Anokhin) و نه تنظیم هیپوتالاموسی هموستاز (N.I. Grashchenkov) و بسیاری از نظریه های دیگر مشکل هموستاز را به طور کامل حل نمی کنند.

در برخی موارد، ایده هموستاز کاملاً قانونی برای توضیح حالات فیزیولوژیکی جدا شده، فرآیندها و حتی پدیده های اجتماعی استفاده نمی شود. اینگونه است که اصطلاحات "ایمونولوژیک"، "الکترولیت"، "سیستمیک"، "مولکولی"، "فیزیکوشیمیایی"، "هموستاز ژنتیکی" و موارد مشابه در ادبیات ظاهر شدند. تلاش شده است تا مشکل هموستاز به اصل خود تنظیمی کاهش یابد. نمونه ای از حل مشکل هموستاز از دیدگاه سایبرنتیک، تلاش اشبی (W. R. Ashby، 1948) برای ساخت یک دستگاه خود تنظیمی است که توانایی موجودات زنده را برای حفظ سطح مقادیر معین در محدوده های قابل قبول فیزیولوژیکی شبیه سازی می کند. برخی از نویسندگان محیط داخلی بدن را به شکل یک سیستم زنجیره ای پیچیده با بسیاری از "ورودی های فعال" (ارگان های داخلی) و شاخص های فیزیولوژیکی فردی (جریان خون، فشار خون، تبادل گاز و غیره)، ارزش هر یک از آنها در نظر می گیرند. که با فعالیت «ورودی ها» مشخص می شود.

در عمل، محققان و پزشکان با سؤالاتی در مورد ارزیابی توانایی های انطباقی (تطبیقی) یا جبرانی بدن، تنظیم، تقویت و تحرک آنها و پیش بینی پاسخ های بدن به تأثیرات مزاحم مواجه هستند. برخی از حالت های بی ثباتی رویشی، ناشی از نارسایی، بیش از حد یا ناکافی بودن مکانیسم های تنظیمی، "بیماری های هموستاز" در نظر گرفته می شوند. با یک قرارداد خاص، اینها ممکن است شامل اختلالات عملکردی عملکرد طبیعی بدن مرتبط با پیری آن، بازسازی اجباری ریتم‌های بیولوژیکی، برخی پدیده‌های دیستونی رویشی، واکنش‌پذیری بیش از حد و کم جبرانی تحت تأثیرات استرس‌زا و شدید و غیره باشد.

ارزیابی وضعیت مکانیسم های هموستاتیک در فیزیول. در آزمایش و در گوه، تمرین، از انواع تست های عملکردی دوز (سرما، گرما، آدرنالین، انسولین، مزاتون و غیره) با تعیین نسبت مواد فعال بیولوژیکی (هورمون ها، واسطه ها، متابولیت ها) در خون و ادرار استفاده می شود. و غیره

مکانیسم های بیوفیزیکی هموستاز

مکانیسم های بیوفیزیکی هموستاز از دیدگاه بیوفیزیک شیمیایی، هموستاز حالتی است که در آن تمام فرآیندهای مسئول تبدیل انرژی در بدن در تعادل دینامیکی هستند. این حالت پایدارترین است و با بهینه فیزیولوژیکی مطابقت دارد. مطابق با مفاهیم ترمودینامیک، یک ارگانیسم و ​​یک سلول می توانند وجود داشته باشند و با شرایط محیطی سازگار شوند که تحت آن یک دوره ثابت از فرآیندهای فیزیکوشیمیایی، یعنی هموستاز، می تواند در یک سیستم بیولوژیکی ایجاد شود. نقش اصلی در ایجاد هموستاز در درجه اول به سیستم های غشای سلولی تعلق دارد که مسئول فرآیندهای بیوانرژیک هستند و سرعت ورود و انتشار مواد توسط سلول ها را تنظیم می کنند.

از این منظر، علل اصلی اختلال، واکنش‌های غیر آنزیمی هستند که در غشاها اتفاق می‌افتند، غیرعادی برای زندگی عادی. در بیشتر موارد، این واکنش‌های زنجیره‌ای اکسیداسیون شامل رادیکال‌های آزاد هستند که در فسفولیپیدهای سلولی رخ می‌دهند. این واکنش ها منجر به آسیب به عناصر ساختاری سلول ها و اختلال در عملکرد تنظیمی می شود. عواملی که باعث اختلال در هموستاز می شوند نیز شامل عواملی هستند که باعث تشکیل رادیکال می شوند - پرتوهای یونیزه کننده، سموم عفونی، غذاهای خاص، نیکوتین و همچنین کمبود ویتامین ها و غیره.

یکی از عوامل اصلی که باعث تثبیت حالت هموستاتیک و عملکرد غشاها می شود، آنتی اکسیدان های زیستی هستند که از توسعه واکنش های رادیکال اکسیداتیو جلوگیری می کنند.

ویژگی های مرتبط با سن هموستاز در کودکان

ویژگی های مرتبط با سن هموستاز در کودکان ثبات محیط داخلی بدن و ثبات نسبی پارامترهای فیزیکوشیمیایی در دوران کودکی با غلبه آشکار فرآیندهای متابولیک آنابولیک بر فرآیندهای کاتابولیک تضمین می شود. این یک شرط ضروری برای رشد است و بدن کودک را از بدن بزرگسالان متمایز می کند که در آنها شدت فرآیندهای متابولیک در حالت تعادل پویا است. از این نظر، تنظیم نورواندوکرین هموستاز بدن کودک شدیدتر از بزرگسالان است. هر دوره سنی با ویژگی های خاصی از مکانیسم های هموستاز و تنظیم آنها مشخص می شود. بنابراین، کودکان بسیار بیشتر از بزرگسالان با اختلالات شدید هموستاز مواجه می شوند که اغلب تهدید کننده زندگی هستند. این اختلالات اغلب با نابالغی عملکردهای هموستاتیک کلیه ها، با اختلالات دستگاه گوارش یا عملکرد تنفسی ریه ها همراه است.

رشد کودک، که با افزایش توده سلول هایش بیان می شود، با تغییرات مشخصی در توزیع مایع در بدن همراه است (به متابولیسم آب و نمک مراجعه کنید). افزایش مطلق در حجم مایع خارج سلولی از میزان افزایش وزن کلی عقب است، بنابراین حجم نسبی محیط داخلی که به صورت درصدی از وزن بدن بیان می شود، با افزایش سن کاهش می یابد. این وابستگی به ویژه در سال اول پس از تولد آشکار می شود. در کودکان بزرگتر، سرعت تغییر در حجم نسبی مایع خارج سلولی کاهش می یابد. سیستم تنظیم ثبات حجم سیال (تنظیم حجم) جبران انحراف در تعادل آب در محدوده های نسبتاً باریک را فراهم می کند. درجه بالای هیدراتاسیون بافت در نوزادان و کودکان خردسال تعیین می کند که نیاز کودک به آب (در واحد وزن بدن) به طور قابل توجهی بیشتر از بزرگسالان است. از دست دادن آب یا محدودیت آن به سرعت منجر به ایجاد کم آبی ناشی از بخش خارج سلولی، یعنی محیط داخلی می شود. در عین حال، کلیه ها - ارگان های اجرایی اصلی در سیستم تنظیم حجم - باعث صرفه جویی در مصرف آب نمی شوند. عامل محدود کننده تنظیم نابالغی سیستم توبولار کلیه است. یکی از ویژگی های مهم کنترل نورواندوکرین هموستاز در نوزادان و کودکان خردسال، ترشح نسبتاً زیاد و دفع کلیوی آلدوسترون است که تأثیر مستقیمی بر وضعیت هیدراتاسیون بافت و عملکرد لوله های کلیوی دارد.

تنظیم فشار اسمزی پلاسمای خون و مایع خارج سلولی در کودکان نیز محدود است. اسمولاریته محیط داخلی در محدوده وسیع تری (50±mOsm/L) نسبت به بزرگسالان (±6mOsm/L) در نوسان است. این به دلیل مساحت سطح بدن بزرگتر به ازای هر 1 کیلوگرم وزن و در نتیجه کاهش قابل توجه آب در طول تنفس و همچنین نابالغی مکانیسم های کلیوی غلظت ادرار در کودکان است. اختلالات هموستاز، که با هیپراسموز آشکار می شود، به ویژه در کودکان در دوره نوزادی و ماه های اول زندگی شایع است. در سنین بالاتر، هیپواسموز غالب می شود که عمدتاً با بیماری های گوارشی یا بیماری های شبانه مرتبط است. تنظیم یونی هموستاز کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است که ارتباط نزدیکی با فعالیت کلیه ها و ماهیت تغذیه دارد.

قبلاً اعتقاد بر این بود که عامل اصلی تعیین کننده فشار اسمزی مایع خارج سلولی غلظت سدیم است، اما مطالعات اخیر نشان داده است که هیچ ارتباط نزدیکی بین محتوای سدیم در پلاسمای خون و مقدار فشار اسمزی کل وجود ندارد. در آسیب شناسی استثناء فشار خون پلاسمایی است. بنابراین، انجام درمان هومئوستاتیک با تجویز محلول‌های گلوکز-نمک نه تنها نیازمند نظارت بر میزان سدیم در سرم یا پلاسمای خون، بلکه همچنین تغییرات در اسمولاریته کل مایع خارج سلولی است. غلظت قند و اوره در حفظ فشار اسمزی عمومی در محیط داخلی اهمیت زیادی دارد. محتوای این مواد فعال اسمزی و تأثیر آنها بر متابولیسم آب نمک می تواند در بسیاری از شرایط پاتولوژیک به شدت افزایش یابد. بنابراین در صورت بروز هرگونه اختلال در هموستاز، تعیین غلظت قند و اوره ضروری است. با توجه به موارد فوق، در کودکان خردسال، اگر رژیم آب-نمک و پروتئین مختل شود، حالت هیپر- یا هیپواسموز نهفته، هیپرازوتمی ممکن است ایجاد شود (E. Kerpel-Froniusz, 1964).

یک شاخص مهم که هموستاز را در کودکان مشخص می کند، غلظت یون هیدروژن در خون و مایع خارج سلولی است. در دوره قبل از تولد و اوایل پس از تولد، تنظیم تعادل اسید-باز ارتباط نزدیکی با درجه اشباع اکسیژن خون دارد که با غلبه نسبی گلیکولیز بی هوازی در فرآیندهای انرژی زیستی توضیح داده می شود. علاوه بر این، حتی هیپوکسی متوسط ​​در جنین با تجمع اسید لاکتیک در بافت های آن همراه است. علاوه بر این، عدم بلوغ عملکرد اسیدوژنتیک کلیه ها پیش نیازهای ایجاد اسیدوز "فیزیولوژیکی" را ایجاد می کند. با توجه به ویژگی های هموستاز، نوزادان اغلب اختلالاتی را تجربه می کنند که بین فیزیولوژیکی و پاتولوژیک مرزی دارند.

بازسازی سیستم عصبی غدد درون ریز در دوران بلوغ نیز با تغییرات هموستاز همراه است. با این حال، عملکرد دستگاه های اجرایی (کلیه ها، ریه ها) در این سن به حداکثر درجه بلوغ خود می رسد، بنابراین سندرم های شدید یا بیماری های هموستاز نادر است، و اغلب ما در مورد تغییرات جبران شده در متابولیسم صحبت می کنیم که فقط قابل تشخیص است. با آزمایش خون بیوشیمیایی در کلینیک، برای مشخص کردن هموستاز در کودکان، لازم است شاخص های زیر بررسی شود: هماتوکریت، فشار اسمزی کل، محتوای سدیم، پتاسیم، قند، بی کربنات ها و اوره در خون، و همچنین pH خون، pO 2 و pCO. 2.

ویژگی های هموستاز در سنین پیری و سالمندی

ویژگی های هموستاز در سنین پیری و سالمندی. سطح یکسانی از مقادیر هموستاتیک در دوره های سنی مختلف به دلیل تغییرات مختلف در سیستم های تنظیم آنها حفظ می شود. به عنوان مثال، ثابت بودن سطح فشار خون در جوانان به دلیل برون ده قلبی بالاتر و مقاومت عروق محیطی کل کم، و در افراد مسن و سالخورده - به دلیل مقاومت کلی محیطی بالاتر و کاهش برون ده قلبی حفظ می شود. در طول پیری بدن، پایداری مهمترین عملکردهای فیزیولوژیکی در شرایط کاهش قابلیت اطمینان و کاهش دامنه احتمالی تغییرات فیزیولوژیکی در هموستاز حفظ می شود. حفظ هموستاز نسبی در طول تغییرات ساختاری، متابولیکی و عملکردی قابل توجه با این واقعیت حاصل می شود که نه تنها انقراض، اختلال و تخریب به طور همزمان اتفاق می افتد، بلکه همچنین ایجاد مکانیسم های تطبیقی ​​خاص است. به همین دلیل سطح ثابتی از قند خون، pH خون، فشار اسمزی، پتانسیل غشای سلولی و غیره حفظ می شود.

از اهمیت قابل توجهی در حفظ هموستاز در طول فرآیند پیری، تغییرات در مکانیسم های تنظیم عصبی-هومورال، افزایش حساسیت بافت ها به عملکرد هورمون ها و واسطه ها در پس زمینه تضعیف تأثیرات عصبی است.

با افزایش سن، عملکرد قلب، تهویه ریوی، تبادل گاز، عملکرد کلیه، ترشح غدد گوارشی، عملکرد غدد درون ریز، متابولیسم و ​​غیره به طور قابل توجهی تغییر می کند. این تغییرات را می توان به عنوان هومورزیس مشخص کرد - یک مسیر طبیعی (دینامیک) تغییرات در نرخ متابولیک و عملکردهای فیزیولوژیکی با افزایش سن در طول زمان. اهمیت روند تغییرات مرتبط با سن برای توصیف روند پیری یک فرد و تعیین سن بیولوژیکی او بسیار مهم است.

در سالمندی و سالمندی، پتانسیل کلی مکانیسم های تطبیقی ​​کاهش می یابد. بنابراین، در سنین بالا، تحت افزایش بار، استرس و سایر موقعیت ها، احتمال شکست مکانیسم های سازگاری و اختلال در هموستاز افزایش می یابد. این کاهش در قابلیت اطمینان مکانیسم های هموستاز یکی از مهم ترین پیش نیازهای ایجاد اختلالات پاتولوژیک در دوران سالمندی است.

آیا از احتمال ناپدید شدن از این دنیا برای همیشه ناراضی هستید؟ آیا می خواهید زندگی دیگری داشته باشید؟ دوباره از اول شروع کنم؟ اشتباهات این زندگی را اصلاح کنید؟ رویاهای برآورده نشده را محقق کنید؟ این لینک را دنبال کنید:

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 مهم ترین سیستم ها است، این توانایی است که واکنش های مختلف را هماهنگ می کند 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 رخ می دهد. 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 توسعه 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 بود 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 انگیزه روانی خود به خود است. او باید زنده می ماند و دوید. و این که ایستاد تا نفسی 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

تاریخچه توسعه دکترین هموستاز

برنارد و نقش او در توسعه دکترین محیط داخلی

برای اولین بار، فرآیندهای هموستاتیک در بدن به عنوان فرآیندهایی که پایداری محیط داخلی آن را تضمین می کنند توسط طبیعت شناس و فیزیولوژیست فرانسوی C. Bernard در اواسط قرن 19 مورد توجه قرار گرفت. خود اصطلاح هموستازتنها در سال 1929 توسط فیزیولوژیست آمریکایی W. Cannon پیشنهاد شد.

در شکل‌گیری آموزه هموستاز، ایده سی. برنارد که برای یک موجود زنده «در واقع دو محیط وجود دارد: یک محیط خارجی که ارگانیسم در آن قرار می‌گیرد، و دیگری محیط داخلی که عناصر بافتی در آن زندگی می‌کنند، نقش اصلی را ایفا کرد. " در سال 1878، دانشمند مفهوم ثبات ترکیب و خواص محیط داخلی را فرموله کرد. ایده کلیدی این مفهوم این بود که محیط داخلی نه تنها از خون، بلکه از تمام مایعات پلاسماتیک و بلاستوماتیکی که از آن می‌آیند نیز تشکیل شده است. برنارد نوشت: "محیط داخلی از تمام اجزای خون - نیتروژن دار و غیر نیتروژن دار، پروتئین، فیبرین، قند، چربی و غیره... به استثنای خون تشکیل شده است. گلبول‌ها که قبلاً عناصر آلی مستقل هستند.»

محیط داخلی فقط شامل اجزای مایع بدن است که تمام عناصر بافتی را شستشو می دهد. پلاسمای خون، لنف و مایع بافتی. سی. برنارد ویژگی محیط داخلی را «در تماس مستقیم با عناصر تشریحی موجود زنده» می دانست. وی خاطرنشان کرد: هنگام مطالعه خواص فیزیولوژیکی این عناصر، باید شرایط تجلی آنها و وابستگی آنها به محیط را در نظر گرفت.

کلود برنارد (1813-1878) بزرگترین فیزیولوژیست، آسیب شناس، طبیعت شناس فرانسوی. در سال 1839 از دانشگاه پاریس فارغ التحصیل شد. در 1854-1868 ریاست دپارتمان فیزیولوژی عمومی دانشگاه پاریس را بر عهده داشت و از سال 1868 کارمند موزه تاریخ طبیعی بود. عضو آکادمی پاریس (از 1854)، معاون آن (1868) و رئیس آن (1869)، عضو خارجی آکادمی علوم سن پترزبورگ (از 1860). تحقیقات علمی C. Bernard به فیزیولوژی سیستم عصبی، گوارش و گردش خون اختصاص دارد. دستاوردهای بزرگ این دانشمند در توسعه فیزیولوژی تجربی. او مطالعات کلاسیکی را در مورد آناتومی و فیزیولوژی دستگاه گوارش، نقش پانکراس، متابولیسم کربوهیدرات، عملکرد شیره های گوارشی، کشف تشکیل گلیکوژن در کبد، بررسی عصب رگ های خونی، اثر منقبض کننده عروق سمپاتیک انجام داد. اعصاب و غیره یکی از پدیدآورندگان دکترین هموستاز، مفهوم محیط داخلی بدن را معرفی کرد. پایه های فارماکولوژی و سم شناسی را گذاشت. او اشتراک و وحدت تعدادی از پدیده های زندگی را در حیوانات و گیاهان نشان داد.

این دانشمند به درستی معتقد بود که تظاهرات زندگی ناشی از تضاد بین نیروهای موجود بدن (قانون اساسی) و تأثیر محیط خارجی است. تضاد زندگی در بدن خود را به صورت دو پدیده متضاد و مرتبط دیالکتیکی نشان می دهد: سنتز و زوال. در نتیجه این فرآیندها، بدن خود را با شرایط محیطی وفق می دهد یا سازگار می کند.

تجزیه و تحلیل آثار سی. برنارد به ما امکان می دهد نتیجه بگیریم که همه مکانیسم های فیزیولوژیکی، مهم نیست که چقدر متفاوت باشند، در خدمت حفظ ثبات شرایط زندگی در محیط داخلی هستند. «پایداری محیط داخلی شرط یک زندگی آزاد و مستقل است. این از طریق فرآیندی حاصل می شود که در محیط داخلی تمام شرایط لازم برای زندگی عناصر را حفظ می کند. پایداری محیط چنان کمال ارگانیسم را پیش‌فرض می‌گیرد که در آن متغیرهای بیرونی در هر لحظه جبران و متعادل می‌شوند. برای یک محیط مایع، شرایط اساسی برای نگهداری ثابت آن تعیین شد: وجود آب، اکسیژن، مواد مغذی و دمای معین.

استقلال زندگی از محیط بیرونی که سی برنارد در مورد آن صحبت کرد بسیار نسبی است. محیط داخلی ارتباط تنگاتنگی با محیط خارجی دارد. علاوه بر این، بسیاری از ویژگی های محیط اولیه ای را که زندگی در آن سرچشمه می گرفت، حفظ کرده است. موجودات زنده، همانطور که بود، آب دریا را به سیستمی از رگ های خونی بستند و محیط خارجی دائماً در حال نوسان را به یک محیط داخلی تبدیل کردند که پایداری آن توسط مکانیسم های فیزیولوژیکی خاصی محافظت می شود.

کارکرد اصلی محیط داخلی این است که «عناصر ارگانیک را با یکدیگر و با محیط بیرونی ارتباط برقرار کند». K. Bernard توضیح داد که تبادل مداوم مواد بین محیط داخلی و سلول های بدن به دلیل تفاوت های کمی و کیفی آنها در داخل و خارج سلول ها وجود دارد. محیط داخلی توسط خود بدن ایجاد می شود و ثبات ترکیب آن توسط اندام های هضم، تنفس، دفع و غیره حفظ می شود که وظیفه اصلی آنها "تهیه مایع مغذی عمومی" برای سلول های بدن است. بدن فعالیت این اندام ها توسط سیستم عصبی و با کمک "مواد تولید شده ویژه" تنظیم می شود. این "حاوی یک دایره پیوسته از تأثیرات متقابل است که هماهنگی حیاتی را تشکیل می دهد."

بنابراین، در نیمه دوم قرن نوزدهم، سی. برنارد تعریف علمی صحیحی از محیط داخلی بدن ارائه کرد، عناصر آن را شناسایی کرد، ترکیب، خواص، منشاء تکاملی آن را توصیف کرد و بر اهمیت آن در تضمین حیات بدن تأکید کرد. بدن

دکترین هموستاز توسط W. Cannon

بر خلاف K. Bernard، که نتیجه‌گیری‌هایش بر اساس تعمیم‌های بیولوژیکی گسترده بود، W. Cannon با استفاده از روش دیگری در مورد اهمیت ثبات محیط داخلی بدن به این نتیجه رسید: بر اساس مطالعات فیزیولوژیکی تجربی. این دانشمند توجه خود را به این واقعیت جلب کرد که زندگی حیوانات و انسان ها، علیرغم اثرات نامطلوب بسیار مکرر، سال ها به طور معمول ادامه دارد.

فیزیولوژیست آمریکایی او در پرایری دو چین (ویسکانسین) به دنیا آمد و در سال 1896 از دانشگاه هاروارد فارغ التحصیل شد. در 1906-1942 - استاد فیزیولوژی در دانشکده تحصیلات تکمیلی هاروارد، عضو افتخاری خارجی آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی (از سال 1942). عمده کارهای علمی به فیزیولوژی سیستم عصبی اختصاص دارد. او نقش آدرنالین را به عنوان یک انتقال دهنده سمپاتیک کشف کرد و مفهوم سیستم سمپاتیک-آدرنال را فرموله کرد. او کشف کرد که وقتی رشته های عصبی سمپاتیک تحریک می شوند، سمپاتین در انتهای آنها آزاد می شود، ماده ای شبیه به آدرنالین. یکی از پدیدآورندگان آموزه هموستاز، که او در کار خود "حکمت بدن" (1932) به طور خلاصه بیان کرد. وی بدن انسان را یک سیستم خودتنظیمی با نقش اصلی سیستم عصبی خودمختار دانست.

W. Cannon اشاره کرد که شرایط ثابت حفظ شده در بدن را می توان نامید تعادل. با این حال، این کلمه قبلاً معنای بسیار خاصی داشته است: محتمل ترین حالت یک سیستم ایزوله را نشان می دهد، که در آن همه نیروهای شناخته شده متقابل متعادل هستند، بنابراین، در حالت تعادل، پارامترهای سیستم به زمان بستگی ندارند. و هیچ جریان ماده یا انرژی در سیستم وجود ندارد. فرآیندهای فیزیولوژیکی هماهنگ پیچیده به طور مداوم در بدن اتفاق می افتد و ثبات حالت های آن را تضمین می کند. به عنوان مثال فعالیت هماهنگ مغز، اعصاب، قلب، ریه ها، کلیه ها، طحال و سایر اندام ها و سیستم های داخلی است. بنابراین، W. Cannon یک نامگذاری ویژه برای چنین ایالاتی پیشنهاد کرد - هموستاز. این کلمه اصلاً دلالت بر چیزی یخ زده و بی حرکت ندارد. این به معنای شرایطی است که می تواند تغییر کند اما همچنان نسبتاً ثابت بماند.

مدت، اصطلاح هموستاز از دو کلمه یونانی تشکیل شده است: همویوس– مشابه، مشابه و ایستایی- ایستادن، بی حرکتی. دبلیو کانن در تفسیر این اصطلاح تاکید کرد که کلمه ایستایینه تنها یک حالت پایدار، بلکه شرایطی را که منجر به این پدیده می شود، و این کلمه را نیز بیان می کند همویوسنشان دهنده تشابه و تشابه پدیده هاست.

مفهوم هموستاز، به گفته دبلیو کانن، مکانیسم های فیزیولوژیکی را نیز در بر می گیرد که ثبات موجودات زنده را تضمین می کند. این ثبات ویژه با ثبات فرآیندها مشخص نمی شود، برعکس، آنها پویا و دائما در حال تغییر هستند، با این حال، در شرایط "عادی"، نوسانات در شاخص های فیزیولوژیکی کاملا محدود است.

بعدها، دبلیو کانن نشان داد که تمام فرآیندهای متابولیک و شرایط اساسی که تحت آنها مهمترین عملکردهای حیاتی بدن انجام می شود - دمای بدن، غلظت گلوکز و نمک های معدنی در پلاسمای خون، فشار در رگ های خونی - در نوسان بسیار زیاد است. محدودیت های باریک نزدیک به مقادیر متوسط ​​معین - ثابت های فیزیولوژیکی حفظ این ثابت ها در بدن لازمه وجود است.

W. Cannon شناسایی و طبقه بندی شد اجزای اصلی هموستاز. به آنها اشاره کرد موادی که نیازهای سلولی را تامین می کنند(مواد لازم برای رشد، ترمیم و تولید مثل - گلوکز، پروتئین ها، چربی ها، آب، سدیم، کلرید پتاسیم و سایر نمک ها، اکسیژن، ترکیبات تنظیم کننده) و عوامل فیزیکی و شیمیایی، بر فعالیت سلولی (فشار اسمزی، دما، غلظت یون های هیدروژن و غیره) تأثیر می گذارد. در مرحله کنونی توسعه دانش در مورد هموستاز، این طبقه بندی گسترش یافته است مکانیسم هایی که ثبات ساختاری محیط داخلی بدن و یکپارچگی ساختاری و عملکردی را تضمین می کند.کل بدن این شامل:

الف) وراثت؛
ب) بازسازی و تعمیر؛
ج) واکنش ایمونوبیولوژیک.

مقرراتخودکار حفظ هموستازبه گفته دبلیو کانن، عبارتند از:

- یک سیستم هشدار با عملکرد بی عیب و نقص که دستگاه های نظارتی مرکزی و محیطی را از هرگونه تغییری که هموستاز را تهدید می کند مطلع می کند.
- وجود وسایل اصلاحی که به موقع وارد عمل شده و شروع این تغییرات را به تاخیر می اندازد.

E. Pfluger، S. Riche، I.M. Sechenov، L. Frederick، D. Haldane و سایر محققانی که در اواخر قرن 19 و 20 کار می کردند نیز به ایده وجود مکانیسم های فیزیولوژیکی که ثبات بدن را تضمین می کند نزدیک شدند و از اصطلاحات خاص خود استفاده کردند. با این حال، رایج ترین اصطلاح در بین فیزیولوژیست ها و دانشمندان سایر تخصص ها است هموستاز، پیشنهاد شده توسط W. Cannon برای توصیف حالت ها و فرآیندهایی که چنین توانایی را ایجاد می کنند.

برای علوم زیستی، در درک هموستاز از نظر W. Cannon، ارزشمند است که موجودات زنده به عنوان سیستم های باز در نظر گرفته شوند که ارتباطات زیادی با محیط دارند. این اتصالات از طریق اندام های تنفسی و گوارشی، گیرنده های سطحی، سیستم های عصبی و عضلانی و غیره انجام می شود. تغییرات محیطی به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر این سیستم ها تأثیر می گذارد و تغییرات مربوطه را در آنها ایجاد می کند. با این حال، این اثرات معمولاً با انحرافات زیادی از هنجار همراه نیستند و باعث ایجاد اختلالات جدی در فرآیندهای فیزیولوژیکی نمی شوند.

مشارکت L.S. استرن در توسعه ایده هایی در مورد هموستاز

فیزیولوژیست روسی، آکادمی آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی (از سال 1939). متولد لیباو (لیتوانی). در سال 1903 از دانشگاه ژنو فارغ التحصیل شد و تا سال 1925 در آنجا کار کرد. در 1925-1948 - استاد انستیتوی پزشکی دوم مسکو و در عین حال مدیر موسسه فیزیولوژی آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی. از سال 1954 تا 1968 او سرپرست بخش فیزیولوژی در مؤسسه بیوفیزیک آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی بود. آثار L.S. Stern به مطالعه پایه های شیمیایی فرآیندهای فیزیولوژیکی که در بخش های مختلف سیستم عصبی مرکزی رخ می دهد اختصاص داده شده است. او نقش کاتالیزورها را در فرآیند اکسیداسیون بیولوژیکی مطالعه کرد و روشی را برای وارد کردن داروها به مایع مغزی نخاعی در درمان بیماری‌های خاص پیشنهاد کرد.

همزمان با W. Cannon در سال 1929 در روسیه، فیزیولوژیست روسی L.S. استرن. برخلاف ساده‌ترین موجودات پیچیده‌تر، در موجودات چند سلولی پیچیده‌تر، تبادل با محیط از طریق به اصطلاح محیطی صورت می‌گیرد که بافت‌ها و اندام‌ها مواد مورد نیاز خود را از آن می‌گیرند و محصولات متابولیسم خود را در آن آزاد می‌کنند. ... همانطور که بخش های منفرد بدن (ارگان ها و بافت ها) متمایز می شوند و رشد می کنند، هر اندام و هر بافت باید محیط غذایی فوری خود را داشته باشد که ترکیب و خواص آن باید با ویژگی های ساختاری و عملکردی اندام معین مطابقت داشته باشد. این محیط مغذی یا صمیمی فوری باید ثبات خاصی داشته باشد و از عملکرد طبیعی اندام شسته شده اطمینان حاصل کند. ... ماده غذایی فوری اندام ها و بافت ها، مایع بین سلولی یا بافتی است.»

L.S. استرن اهمیت ثبات ترکیب و خواص نه تنها خون، بلکه مایع بافتی را برای عملکرد طبیعی اندام ها و بافت ها مشخص کرد. او نشان داد وجود موانع هیستوماتولوژیک- موانع فیزیولوژیکی جداکننده خون و بافت. به نظر او این تشکیلات شامل اندوتلیوم مویرگی، غشای پایه، بافت همبند و غشای لیپوپروتئین سلولی است. نفوذپذیری انتخابی موانع به حفظ هموستاز و ویژگی شناخته شده محیط داخلی لازم برای عملکرد طبیعی یک اندام یا بافت خاص کمک می کند. پیشنهاد و پایه گذاری شده توسط L.S. تئوری استرن در مورد مکانیسم‌های مانع، کمکی اساسی به دکترین محیط داخلی است.

هیستوهماتیک ، یا بافت عروقی , مانع - این در اصل یک مکانیسم فیزیولوژیکی است که ثبات نسبی ترکیب و خواص محیط خود اندام و سلول را تعیین می کند. این دو عملکرد مهم را انجام می دهد: نظارتی و حفاظتی، یعنی. تنظیم ترکیب و خواص محیط خود اندام و سلول را تضمین می کند و آن را از ورود مواد خارجی به اندام داده شده یا کل ارگانیسم از خون محافظت می کند.

موانع هیستوهماتیک تقریباً در همه اندام ها وجود دارد و دارای نام های مربوطه است: خون-مغزی، خونی-چشمی، هماتولابیرینتین، هماتولیکور، هماتولنفاتیک، هماتوپلمونری و هماتوپلورال، هماتورنال، و همچنین سد "خونی-گناد" (به عنوان مثال، هماتولابیرین)، و غیره.

ایده های مدرن در مورد هموستاز

ایده هموستاز بسیار مثمر ثمر بود و در طول قرن بیستم. توسط بسیاری از دانشمندان داخلی و خارجی توسعه یافته است. با این حال، این مفهوم هنوز تعریف اصطلاحی روشنی در علم زیست شناسی ندارد. در ادبیات علمی و آموزشی می توان معادل دو واژه «محیط داخلی» و «هموستاز» یا تعابیر متفاوتی از مفهوم «هموستاز» یافت.

فیزیولوژیست روسی، آکادمیک آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی (1966)، عضو کامل آکادمی علوم پزشکی اتحاد جماهیر شوروی (1945). فارغ التحصیل از موسسه دانش پزشکی لنینگراد. از سال 1921 در موسسه مغز به سرپرستی V.M. Bekhterev، در 1922-1930. در دانشکده پزشکی نظامی در آزمایشگاه I.P. پاولوا. در 1930-1934 استاد گروه فیزیولوژی موسسه پزشکی گورکی. در 1934-1944 - رئیس بخش در انستیتوی سراسری پزشکی تجربی در مسکو. در 1944-1955 در موسسه فیزیولوژی آکادمی علوم پزشکی اتحاد جماهیر شوروی (از سال 1946 - مدیر) کار کرد. از سال 1950 - رئیس آزمایشگاه فیزیولوژی عصبی آکادمی علوم پزشکی اتحاد جماهیر شوروی و سپس رئیس بخش فیزیولوژی عصبی در موسسه فیزیولوژی طبیعی و پاتولوژیک آکادمی علوم پزشکی اتحاد جماهیر شوروی. برنده جایزه لنین (1972). آثار اصلی او به مطالعه فعالیت بدن و به ویژه مغز بر اساس تئوری سیستم های عملکردی که او توسعه داده است اختصاص دارد. کاربرد این نظریه در تکامل توابع این امکان را برای P.K. آنوخین مفهوم سیستم زایی را به عنوان یک الگوی کلی از فرآیند تکاملی فرموله می کند.

محیط داخلی بدن به مجموعه مایعات در گردش بدن می گویند: خون، لنف، مایع بین سلولی (بافتی) که سلول ها و بافت های ساختاری را شستشو می دهد و در متابولیسم، دگرگونی های شیمیایی و فیزیکی نقش دارد. اجزای محیط داخلی شامل مایع داخل سلولی (سیتوزول) نیز می شود، با توجه به اینکه مستقیماً محیطی است که واکنش های اصلی متابولیسم سلولی در آن انجام می شود. حجم سیتوپلاسم در بدن انسان بالغ حدود 30 لیتر، مایع بین سلولی حدود 10 لیتر و خون و لنف اشغال کننده فضای داخل عروقی 4-5 لیتر است.

در برخی موارد، اصطلاح "هموستاز" برای نشان دادن ثبات محیط داخلی و توانایی بدن در تامین آن استفاده می شود. هموستاز یک ثبات پویای نسبی محیط داخلی است که در محدوده های کاملاً مشخص در نوسان است و ثبات (پایداری) عملکردهای فیزیولوژیکی اساسی بدن است. در موارد دیگر، هموستاز به عنوان فرآیندهای فیزیولوژیکی یا سیستم های کنترلی در نظر گرفته می شود که عملکردهای حیاتی بدن را تنظیم، هماهنگ و تصحیح می کند تا یک حالت پایدار حفظ شود.

بنابراین، تعریف مفهوم هموستاز از دو سو مورد بررسی قرار می گیرد. از یک سو، هموستاز به عنوان ثبات کمی و کیفی پارامترهای فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی در نظر گرفته می شود. از سوی دیگر، هموستاز به عنوان مجموعه ای از مکانیسم ها تعریف می شود که ثبات محیط داخلی بدن را حفظ می کند.

تجزیه و تحلیل تعاریف موجود در ادبیات بیولوژیکی و مرجع، برجسته کردن مهمترین جنبه های این مفهوم و تدوین یک تعریف کلی را ممکن می سازد: هموستاز حالتی از تعادل دینامیکی نسبی سیستم است که از طریق مکانیسم های خود تنظیمی حفظ می شود. این تعریف نه تنها شامل دانش در مورد نسبیت پایداری محیط داخلی است، بلکه اهمیت مکانیسم های هموستاتیک سیستم های بیولوژیکی را که این ثبات را تضمین می کند، نشان می دهد.

عملکردهای حیاتی بدن شامل مکانیسم های هموستاتیک با ماهیت و عملکرد بسیار متفاوت است: عصبی، هومورال-هورمونی، مانع، کنترل و اطمینان از ثبات محیط داخلی و عملکرد در سطوح مختلف.

اصل عملکرد مکانیسم های هموستاتیک

اصل عملکرد مکانیسم های هموستاتیک که تنظیم و خود تنظیمی را در سطوح مختلف سازماندهی ماده زنده تضمین می کند توسط G.N. کاسیل. سطوح زیر از مقررات متمایز می شوند:

1) زیر مولکولی؛
2) مولکولی؛
3) درون سلولی؛
4) سلولی؛
5) مایع (محیط داخلی، روابط هومورال-هورمونال-یونی، عملکردهای مانع، ایمنی)؛
6) پارچه؛
7) عصبی (مکانیسم های عصبی مرکزی و محیطی، مجتمع عصبی-هورمونال-سد).
8) ارگانیسمی؛
9) جمعیت (جمعیت سلول ها، موجودات چند سلولی).

سطح هموستاتیک ابتدایی سیستم های بیولوژیکی باید در نظر گرفته شود ارگانیسمی. در داخل مرزهای آن، تعدادی دیگر متمایز می شوند: هموستاز سیتوژنتیک، جسمی، انتوژنتیک و عملکردی (فیزیولوژیکی)، ژنوستاز جسمی.

هموستاز سیتوژنتیکچگونه سازگاری مورفولوژیکی و عملکردی بازسازی مداوم موجودات را مطابق با شرایط موجود بیان می کند. به طور مستقیم یا غیرمستقیم، وظایف چنین مکانیزمی توسط دستگاه (ژن ها) ارثی سلول انجام می شود.

هموستاز سوماتیک- جهت کل تغییرات در فعالیت عملکردی ارگانیسم به سمت ایجاد بهینه ترین روابط آن با محیط.

هموستاز انتوژنتیکیرشد فردی یک موجود زنده از تشکیل یک سلول زاینده تا مرگ یا توقف وجود در ظرفیت قبلی است.

زیر هموستاز عملکردیدرک فعالیت فیزیولوژیکی بهینه اندام ها، سیستم ها و کل ارگانیسم در شرایط محیطی خاص. به نوبه خود شامل موارد زیر است: متابولیک، تنفسی، گوارشی، دفعی، تنظیمی (ارائه سطح مطلوبی از تنظیم عصبی-هومورال در شرایط خاص) و هموستاز روانی.

ژنوستاز سوماتیکنشان دهنده کنترل پایداری ژنتیکی سلول های جسمانی است که ارگانیسم فردی را تشکیل می دهند.

ما می توانیم هموستاز گردش خون، حرکتی، حسی، روانی حرکتی، روانی و حتی اطلاعاتی را تشخیص دهیم که پاسخ مطلوب بدن به اطلاعات دریافتی را تضمین می کند. یک سطح پاتولوژیک جداگانه مشخص می شود - بیماری های هموستاز، یعنی. اختلال در مکانیسم های هموستاتیک و سیستم های تنظیمی.

هموستاز به عنوان یک مکانیسم تطبیقی

هموستاز یک مجموعه حیاتی از فرآیندهای پیچیده به هم پیوسته است که بخشی جدایی ناپذیر از مکانیسم تطبیقی ​​بدن است. به دلیل نقش ویژه خون در حفظ پارامترهای اساسی بدن، به عنوان یک نوع مستقل از واکنش های هموستاتیک متمایز می شود.

مؤلفه اصلی هموستاز یک سیستم پیچیده از مکانیسم های تطبیقی ​​است که سیالیت خون در عروق و انعقاد آن را در صورت نقض یکپارچگی آنها تضمین می کند. با این حال، هموستاز نه تنها حفظ وضعیت مایع خون در رگ ها، مقاومت دیواره های عروقی و توقف خونریزی را تضمین می کند، بلکه بر همودینامیک و نفوذپذیری عروق تأثیر می گذارد، در بهبود زخم، در ایجاد واکنش های التهابی و ایمنی نقش دارد. و مربوط به مقاومت غیراختصاصی بدن است.

سیستم هموستاتیک در تعامل عملکردی با سیستم ایمنی است. این دو سیستم یک مکانیسم محافظ هومورال واحد را تشکیل می دهند که عملکردهای آن از یک سو با مبارزه برای خلوص کد ژنتیکی و پیشگیری از بیماری های مختلف و از سوی دیگر با حفظ حالت مایع مرتبط است. خون در سیستم گردش خون و توقف خونریزی در صورت نقض یکپارچگی رگ های خونی. فعالیت عملکردی آنها توسط سیستم عصبی و غدد درون ریز تنظیم می شود.

وجود مکانیسم های رایج برای "روشن کردن" سیستم های دفاعی بدن - ایمنی، انعقاد، فیبرینولیتیک، و غیره - به ما اجازه می دهد تا آنها را به عنوان یک سیستم واحد از نظر ساختاری و عملکردی تعریف کنیم.

ویژگی های آن عبارتند از: 1) اصل آبشار گنجاندن متوالی و فعال سازی عوامل تا تشکیل مواد فعال فیزیولوژیکی نهایی: ترومبین، پلاسمین، کینین. 2) امکان فعال شدن این سیستم ها در هر قسمت از بستر عروقی. 3) مکانیزم کلی برای روشن کردن سیستم ها. 4) بازخورد در مکانیسم تعامل این سیستم ها. 5) وجود بازدارنده های مشترک.

اطمینان از عملکرد قابل اعتماد سیستم هموستاز، مانند سایر سیستم های بیولوژیکی، مطابق با اصل کلی قابلیت اطمینان انجام می شود. این بدان معناست که قابلیت اطمینان سیستم با افزونگی عناصر کنترلی و تعامل دینامیکی آنها، تکرار عملکردها یا قابلیت تعویض عناصر کنترلی با بازگشت سریع کامل به حالت قبلی، توانایی خودسازماندهی پویا و جستجو برای بدست می آید. کشورهای با ثبات

گردش مایع بین فضاهای سلولی و بافتی و همچنین خون و عروق لنفاوی

هموستاز سلولی

مهم ترین جایگاه در خودتنظیمی و حفظ هموستاز را هموستاز سلولی اشغال می کند. همچنین نامیده می شود خود تنظیم سلولی.

نه سیستم هورمونی و نه سیستم عصبی اساساً قادر به مقابله با وظیفه حفظ ثبات ترکیب سیتوپلاسم یک سلول نیست. هر سلول یک ارگانیسم چند سلولی مکانیسم خاص خود را برای تنظیم خودکار فرآیندهای سیتوپلاسم دارد.

جایگاه اصلی در این تنظیم به غشای سیتوپلاسمی خارجی تعلق دارد. انتقال سیگنال های شیمیایی را به داخل و خارج سلول تضمین می کند، نفوذپذیری آن را تغییر می دهد، در تنظیم ترکیب الکترولیت سلول شرکت می کند و عملکرد "پمپ های" بیولوژیکی را انجام می دهد.

هومئوستات ها و مدل های فنی فرآیندهای هموستاتیک

در دهه های اخیر، مسئله هموستاز از دیدگاه سایبرنتیک - علم کنترل هدفمند و بهینه فرآیندهای پیچیده - مورد توجه قرار گرفت. سیستم های بیولوژیکی مانند سلول، مغز، ارگانیسم، جمعیت، اکوسیستم ها بر اساس قوانین یکسانی عمل می کنند.

لودویگ فون برتالانفی (1901-1972) زیست شناس نظری اتریشی، خالق «نظریه سیستم های عمومی». از سال 1949 در ایالات متحده آمریکا و کانادا کار کرد. برتالانفی با رویکرد به اشیاء بیولوژیکی به عنوان سیستم های پویا سازمان یافته، تجزیه و تحلیل مفصلی از تضادهای بین مکانیسم و ​​حیات گرایی، ظهور و توسعه ایده ها در مورد یکپارچگی ارگانیسم و ​​بر اساس دومی، شکل گیری مفاهیم سیستمی در زیست شناسی ارائه داد. برتالانفی چندین تلاش برای به کارگیری رویکرد "ارگانیسمی" (یعنی رویکرد از نقطه نظر یکپارچگی) در مطالعه تنفس بافتی و رابطه بین متابولیسم و ​​رشد در حیوانات انجام داد. روش ارائه شده توسط دانشمند برای تجزیه و تحلیل سیستم های همپای باز (تلاش برای رسیدن به یک هدف) امکان استفاده گسترده از ایده های ترمودینامیک، سایبرنتیک و شیمی فیزیک را در زیست شناسی فراهم کرد. ایده های او در پزشکی، روانپزشکی و سایر رشته های کاربردی کاربرد پیدا کرده است. به عنوان یکی از پیشگامان رویکرد سیستمی، دانشمند اولین مفهوم سیستم تعمیم یافته را در علم مدرن مطرح کرد که اهداف آن توسعه یک دستگاه ریاضی برای توصیف انواع مختلف سیستم ها، ایجاد هم شکلی قوانین در زمینه های مختلف دانش است. و جستجو برای ابزارهای یکپارچه سازی علم ("نظریه عمومی سیستم ها"، 1968). با این حال، این وظایف تنها در رابطه با انواع خاصی از سیستم‌های بیولوژیکی باز تحقق یافته است.

بنیانگذار نظریه کنترل در اشیاء زنده N. Wiener است. ایده های او بر اساس اصل خود تنظیمی - حفظ خودکار ثبات یا تغییر طبق قانون مورد نیاز پارامتر تنظیم شده است. با این حال، مدت ها قبل از N. Wiener و W. Cannon، ایده کنترل خودکار توسط I.M. سچنوف: "...در بدن حیوان، تنظیم کننده ها فقط می توانند خودکار باشند، یعنی. با تغییر شرایط در وضعیت یا پیشرفت ماشین (ارگانیسم) وارد عمل شوند و فعالیت هایی را توسعه دهند که به وسیله آن این بی نظمی ها از بین بروند. این عبارت نشان دهنده نیاز به ارتباط مستقیم و بازخوردی است که زیربنای خودتنظیمی است.

ایده خودتنظیمی در سیستم های بیولوژیکی توسط L. Bertalanffy تعمیق و توسعه یافت که یک سیستم بیولوژیکی را به عنوان "مجموعه منظمی از عناصر به هم پیوسته" درک می کرد. او همچنین مکانیسم کلی بیوفیزیکی هموستاز را در زمینه سیستم های باز در نظر گرفت. بر اساس ایده های نظری L. Bertalanffy، جهت جدیدی در زیست شناسی پدید آمده است به نام رویکرد سیستم ها. نظرات L. Bertalanffy توسط V.N. به اشتراک گذاشته شد. Novoseltsev، که مشکل هموستاز را به عنوان مشکل کنترل جریان مواد و انرژی که یک سیستم باز با محیط مبادله می کند، مطرح کرد.

اولین تلاش برای مدل سازی هموستاز و ایجاد مکانیسم های کنترل احتمالی توسط U.R. اشبی. او یک دستگاه خودتنظیم مصنوعی به نام «هومئوستات» طراحی کرد. هوموستات U.R. اشبی سیستمی از مدارهای پتانسیومتری را نشان می‌داد و تنها جنبه‌های عملکردی این پدیده را بازتولید می‌کرد. این مدل نمی تواند به اندازه کافی ماهیت فرآیندهای نهفته در هموستاز را منعکس کند.

گام بعدی در توسعه هموستاتیک توسط S. Beer انجام شد که به دو نکته اساسی جدید اشاره کرد: اصل سلسله مراتبی ساخت سیستم های هموستاتیک برای کنترل اجسام پیچیده و اصل بقا. S. Beer سعی کرد از اصول هموستاتیک خاصی در توسعه عملی سیستم های کنترل سازمان یافته استفاده کند و برخی از تشابهات سایبرنتیکی بین یک سیستم زنده و تولید پیچیده را شناسایی کرد.

یک مرحله کیفی جدید در توسعه این جهت پس از ایجاد یک مدل هومئوستات رسمی توسط Yu.M. گورسکی. دیدگاه‌های او تحت تأثیر ایده‌های علمی G. Selye شکل گرفت، که استدلال می‌کرد که «... اگر می‌توان در مدل‌هایی که کار سیستم‌های زنده را منعکس می‌کنند، تضادها را گنجاند و در عین حال درک کرد که چرا طبیعت، هنگام ایجاد موجودات زنده، این مسیر را در پیش گرفتند، این یک پیشرفت جدید در اسرار زندگی با نتایج عملی عالی خواهد بود.

هموستاز فیزیولوژیکی

هموستاز فیزیولوژیکی توسط سیستم عصبی خودمختار و جسمی، مجموعه ای از مکانیسم های هومورال-هورمونی و یونی که سیستم فیزیکی-شیمیایی بدن و همچنین رفتار را تشکیل می دهند، حفظ می شود که در آن نقش اشکال ارثی و تجربه فردی اکتسابی نقش دارد. قابل توجه است.

ایده نقش اصلی سیستم عصبی خودمختار، به ویژه بخش سمپاتوآدرنال آن، در آثار E. Gelgorn، B.R. هس، دبلیو کانن، لس آنجلس. اوربلی، ع.غ. گینتسینسکی و دیگران نقش سازماندهی دستگاه عصبی (اصل عصبیت) زیربنای مکتب فیزیولوژیکی روسی I.P. پاولوا، I.M. سچنوا، A.D. اسپرانسکی.

تئوری های هومورال-هورمونال (اصل شوخ طبعی) در کارهای G. Dale، O. Levy، G. Selye، C. Sherrington و سایر دانشمندان روسی به این مشکل توجه زیادی کردند. رازنکوف و L.S. استرن.

مطالب واقعی عظیم انباشته شده که مظاهر مختلف هموستاز را در سیستم های زنده، فنی، اجتماعی و زیست محیطی توصیف می کند، نیاز به مطالعه و بررسی از یک موقعیت روش شناختی واحد دارد. نظریه وحدت‌بخشی که می‌توانست تمام رویکردهای متنوع را برای درک مکانیسم‌ها و مظاهر هموستاز به هم مرتبط کند. نظریه سیستم های عملکردی، ایجاد شده توسط P.K. آنوخین. در دیدگاه خود، این دانشمند مبتنی بر ایده های N. Wiener در مورد سیستم های خود سازماندهی بود.

دانش علمی مدرن در مورد هموستاز کل ارگانیسم مبتنی بر درک آن به عنوان یک فعالیت خودتنظیمی دوستانه و هماهنگ سیستم های عملکردی مختلف است که با تغییرات کمی و کیفی در پارامترهای آنها در طول فرآیندهای فیزیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی مشخص می شود.

مکانیسم حفظ هموستاز شبیه یک آونگ (ترازو) است. اول از همه، سیتوپلاسم سلول باید ترکیب ثابتی داشته باشد - هموستاز مرحله 1 (نمودار را ببینید). این توسط مکانیسم های هموستاز مرحله 2 - مایعات در گردش، محیط داخلی تضمین می شود. به نوبه خود، هموستاز آنها با سیستم های رویشی برای تثبیت ترکیب مواد، مایعات و گازهای ورودی و انتشار محصولات متابولیک نهایی - مرحله 3 مرتبط است. بنابراین، دما، محتوای آب و غلظت الکترولیت ها، اکسیژن و دی اکسید کربن و مقدار مواد مغذی در سطح نسبتاً ثابتی حفظ شده و محصولات متابولیکی دفع می شوند.

مرحله چهارم حفظ هموستاز رفتار است. علاوه بر واکنش های مناسب، شامل احساسات، انگیزه، حافظه و تفکر می شود. مرحله چهارم به طور فعال با مرحله قبلی تعامل می کند، بر روی آن بنا می کند و بر آن تأثیر می گذارد. در حیوانات رفتار در انتخاب غذا، محل تغذیه، مکان های لانه سازی، مهاجرت های روزانه و فصلی و غیره بیان می شود که ماهیت آن میل به آرامش، بازگرداندن تعادل به هم خورده است.

بنابراین، هموستاز عبارت است از:

1) وضعیت محیط داخلی و ویژگی های آن؛
2) مجموعه ای از واکنش ها و فرآیندهایی که ثبات محیط داخلی را حفظ می کند.
3) توانایی بدن برای مقاومت در برابر تغییرات محیطی؛
4) شرط وجود، آزادی و استقلال زندگی: «پایداری محیط درونی شرط یک زندگی آزاد است» (سی. برنارد).

از آنجایی که مفهوم هموستاز در زیست شناسی کلیدی است، باید در هنگام مطالعه تمام دروس مدرسه ذکر شود: "گیاه شناسی"، "جانورشناسی"، "زیست شناسی عمومی"، "اکولوژی". اما البته توجه اصلی باید به افشای این مفهوم در درس «انسان و سلامتی او» باشد. در اینجا موضوعات تقریبی وجود دارد که می توان در مطالعه آنها از مطالب مقاله استفاده کرد. «ارگان ها سیستم های اندام، ارگانیسم به عنوان یک کل." "تنظیم عصبی و هومورال عملکردها در بدن." "محیط داخلی بدن. خون، لنف، مایع بافتی." «ترکیب و خواص خون». "جریان". "نفس". "متابولیسم به عنوان عملکرد اصلی بدن." "انتخاب". "تنظیم حرارت".