مکانیسم های تنظیم عملکردهای فیزیولوژیکی. هموستاز

هومئوستاز هر فرآیند خود تنظیمی است که توسط آن سیستم های بیولوژیکی تلاش می کنند تا ثبات درونی خود را با سازگاری با شرایط بهینه برای بقا حفظ کنند. اگر هموستاز موفقیت آمیز باشد، زندگی ادامه دارد. در غیر این صورت، فاجعه یا مرگ رخ خواهد داد. ثبات به دست آمده در واقع یک تعادل پویا است که در آن تغییرات پیوسته رخ می دهد، اما شرایط نسبتاً همگن حاکم است.

ویژگی ها و نقش هموستاز

هر سیستمی که در تعادل دینامیکی قرار دارد، مایل به رسیدن به یک حالت ثابت است، تعادلی که مخالف است. تغییرات خارجی. هنگامی که چنین سیستمی مختل می شود، دستگاه های نظارتی داخلی به منظور ایجاد تعادل جدید به انحرافات واکنش نشان می دهند. چنین فرآیندی یکی از عناصر کنترل بازخورد است. نمونه هایی از تنظیم هومئوستاتیک همه فرآیندهای یکپارچه سازی و هماهنگی عملکردها با واسطه مدارهای الکتریکی و سیستم های عصبی یا هورمونی هستند.

نمونه دیگری از تنظیم هومئوستاتیک در یک سیستم مکانیکی، عملکرد یک کنترل کننده دمای اتاق یا ترموستات است. قلب ترموستات یک نوار دو فلزی است که با تکمیل یا شکستن مدار الکتریکی به تغییرات دما پاسخ می دهد. وقتی اتاق خنک شد، مدار کامل می شود و گرمایش روشن می شود و دما افزایش می یابد. در سطح تنظیم شده، مدار قطع می شود، فر متوقف می شود و دما کاهش می یابد.

با این حال، سیستم های بیولوژیکی، که پیچیدگی زیادی دارند، دارای تنظیم کننده هایی هستند که مقایسه آنها با دستگاه های مکانیکی دشوار است.

همانطور که قبلا ذکر شد، اصطلاح هموستاز به حفظ محیط داخلی بدن در محدوده های باریک و کاملاً کنترل شده اشاره دارد. عملکردهای اصلی مهم برای حفظ هموستاز عبارتند از تعادل مایعات و الکترولیت ها، تنظیم اسید، تنظیم حرارت و کنترل متابولیک.

کنترل دمای بدن در انسان نمونه ای عالی از هموستاز در یک سیستم بیولوژیکی در نظر گرفته می شود. دمای طبیعی بدن انسان حدود 37 درجه سانتیگراد است، اما عوامل مختلفی از جمله هورمون‌ها، سرعت متابولیسم و ​​بیماری‌هایی که منجر به دمای بیش از حد بالا یا پایین می‌شوند، می‌توانند بر آن تأثیر بگذارند. تنظیم دمای بدن توسط ناحیه ای از مغز به نام هیپوتالاموس کنترل می شود.

بازخورد در مورد دمای بدن از طریق جریان خون به مغز منتقل می شود و منجر به تنظیمات جبرانی در سرعت تنفس، سطح قند خون و سرعت متابولیسم می شود. از دست دادن گرما در انسان به واسطه کاهش فعالیت، تعریق و مکانیسم‌های انتقال حرارت است که اجازه می‌دهد خون بیشتری در نزدیکی سطح پوست گردش کند.

اتلاف حرارت از طریق عایق، کاهش گردش خون روی پوست و تغییرات فرهنگی مانند استفاده از لباس، مسکن و منابع حرارتی شخص ثالث کاهش می یابد. محدوده بین سطوح بالا و پایین دمای بدن، فلات هموستاتیک را تشکیل می دهد - محدوده "طبیعی" که زندگی را حفظ می کند. با نزدیک شدن به هر یک از دو حالت افراطی، اقدام اصلاحی (از طریق بازخورد منفی) سیستم را به محدوده عادی بازمی گرداند.

مفهوم هموستاز در شرایط محیطی نیز صدق می کند. اولین بار توسط بوم شناس آمریکایی رابرت مک آرتور در سال 1955 پیشنهاد شد، این ایده که هموستاز محصول ترکیبی از تنوع زیستی و بسیاری از فعل و انفعالات اکولوژیکی است که بین گونه ها رخ می دهد.

چنین فرضی مفهومی در نظر گرفته شد که می تواند به توضیح پایداری یک سیستم اکولوژیکی، یعنی تداوم آن به عنوان نوع خاصی از اکوسیستم در طول زمان کمک کند. از آن زمان، این مفهوم تا حدودی تغییر کرده است و شامل اجزای غیر زنده اکوسیستم می شود. این اصطلاح توسط بسیاری از اکولوژیست ها برای توصیف رابطه متقابلی که بین اجزای زنده و غیر زنده یک اکوسیستم برای حفظ وضعیت موجود رخ می دهد استفاده شده است.

فرضیه گایا مدلی از زمین است که توسط دانشمند انگلیسی جیمز لاولاک ارائه شده است که اجزای مختلف زنده و غیر زنده را به عنوان اجزای بیشتر در نظر می گیرد. سیستم اصلییا یک ارگانیسم واحد، با این فرض که تلاش های جمعی ارگانیسم های فردی به هموستاز در سطح سیاره کمک می کند.

هموستاز سلولی

برای زنده ماندن و عملکرد صحیح به محیط بدن بستگی دارد. هموستاز محیط بدن را تحت کنترل نگه می دارد و شرایط مطلوب را برای فرآیندهای سلولی حفظ می کند. بدون شرایط مناسب بدن، برخی فرآیندها (مانند اسمز) و پروتئین ها (مثلا آنزیم ها) به درستی عمل نمی کنند.

چرا هموستاز برای سلول ها مهم است؟سلول های زنده به حرکت مواد شیمیایی در اطراف خود بستگی دارند. مواد شیمیایی مانند اکسیژن، دی اکسید کربن و غذای محلول باید به داخل و خارج سلول منتقل شوند. این فرآیند توسط فرآیندهای انتشار و اسمز انجام می شود که به تعادل آب و نمک در بدن بستگی دارد که توسط هموستاز حفظ می شود.

سلول ها برای سرعت بخشیدن به بسیاری از واکنش های شیمیایی که سلول ها را زنده نگه می دارند و کار می کنند، به آنزیم ها وابسته هستند. این آنزیم ها در دماهای خاص بهترین عملکرد را دارند و بنابراین هموستاز دوباره برای سلول ها حیاتی است زیرا دمای بدن را ثابت نگه می دارد.

مثال ها و مکانیسم های هموستاز

در اینجا چند نمونه اساسی از هموستاز در بدن انسان و همچنین مکانیسم هایی که از آنها پشتیبانی می کنند آورده شده است:

دمای بدن

رایج ترین مثال هموستاز در انسان، تنظیم دمای بدن است. دمای طبیعی بدن همانطور که در بالا نوشتیم 37 درجه سانتیگراد است. دمای بالاتر یا کمتر از حد طبیعی می تواند عوارض جدی ایجاد کند.

نارسایی عضلانی در دمای 28 درجه سانتیگراد رخ می دهد. در دمای 33 درجه سانتیگراد، از دست دادن هوشیاری رخ می دهد. در دمای 42 درجه سانتیگراد، سیستم عصبی مرکزی شروع به فروپاشی می کند. مرگ در دمای 44 درجه سانتی گراد رخ می دهد. بدن با تولید یا آزاد کردن گرمای اضافی، دما را کنترل می کند.

غلظت گلوکز

غلظت گلوکز به مقدار گلوکز (قند خون) موجود در جریان خون اشاره دارد. بدن از گلوکز به عنوان منبع انرژی استفاده می کند، اما مقدار زیاد یا کم آن می تواند عوارض جدی ایجاد کند. برخی از هورمون ها غلظت گلوکز خون را تنظیم می کنند. انسولین غلظت گلوکز را کاهش می دهد، در حالی که کورتیزول، گلوکاگون و کاتکول آمین ها آن را افزایش می دهند.

سطوح کلسیم

استخوان ها و دندان ها تقریباً 99 درصد کلسیم بدن را دارند، در حالی که 1 درصد باقی مانده در خون گردش می کند. مقدار زیاد یا کم کلسیم خون عواقب منفی دارد. اگر سطح کلسیم خون خیلی پایین بیاید، غدد پاراتیروئید گیرنده های حسگر کلسیم خود را فعال کرده و هورمون پاراتیروئید ترشح می کنند.

PTH به استخوان ها سیگنال می دهد که باید کلسیم را آزاد کند تا غلظت آن در جریان خون افزایش یابد. اگر سطح کلسیم بیش از حد افزایش یابد، غده تیروئید کلسی تونین را آزاد می کند و کلسیم اضافی را در استخوان ها تثبیت می کند و در نتیجه میزان کلسیم خون را کاهش می دهد.

حجم مایع

بدن باید یک محیط داخلی ثابت را حفظ کند، به این معنی که نیاز به تنظیم از دست دادن یا تکمیل مایعات دارد. هورمون ها با ایجاد دفع یا احتباس مایعات به تنظیم این تعادل کمک می کنند. اگر بدن مایع کافی نداشته باشد، هورمون آنتی دیورتیک به کلیه ها سیگنال می دهد که مایعات را ذخیره کنند و خروجی ادرار را کاهش می دهد. اگر بدن حاوی مایعات بیش از حد باشد، آلدوسترون را سرکوب می‌کند و سیگنال‌هایی را منتشر می‌کند بیشترادرار

اگر خطایی پیدا کردید، لطفاً قسمتی از متن را برجسته کرده و کلیک کنید Ctrl+Enter.

هموستاز در معنی کلاسیکاین کلمه یک مفهوم فیزیولوژیکی است که نشان دهنده ثبات ترکیب محیط داخلی، ثبات اجزای ترکیب آن و همچنین تعادل عملکردهای بیوفیزیولوژیکی هر موجود زنده است.

اساس عملکرد بیولوژیکی مانند هموستاز توانایی موجودات زنده و سیستم های بیولوژیکی برای مقاومت در برابر تغییرات محیطی است. در حالی که موجودات زنده از مکانیسم های دفاعی مستقل استفاده می کنند.

برای اولین بار این اصطلاح توسط فیزیولوژیست آمریکایی W. Kennon در آغاز قرن بیستم استفاده شد.
هر شی بیولوژیکی دارای پارامترهای جهانی هموستاز است.

هموستاز سیستم و بدن

اساس علمی برای چنین پدیده ای مانند هموستاز توسط فرانسوی C. Bernard شکل گرفت - این نظریه ای در مورد ترکیب ثابت محیط داخلی در موجودات زنده بود. این نظریه علمیدر دهه هشتاد قرن هجدهم فرموله شد و به طور گسترده توسعه یافته است.

بنابراین، هموستاز نتیجه مکانیسم پیچیده ای از تعامل در زمینه تنظیم و هماهنگی است که هم در بدن به طور کلی و هم در اندام ها، سلول ها و حتی در سطح مولکولی رخ می دهد.

مفهوم هموستاز در نتیجه استفاده از روش‌های سایبرنتیک در مطالعه سیستم‌های بیولوژیکی پیچیده، مانند بیوسنوز یا جمعیت، انگیزه‌ای برای توسعه بیشتر دریافت کرد.

عملکردهای هموستاز

مطالعه اجسام با عملکرد بازخورد به دانشمندان کمک کرده است تا در مورد مکانیسم های متعددی که مسئول پایداری آنها هستند یاد بگیرند.

حتی در مواجهه با تغییرات عمده، مکانیسم های سازگاری (سازگاری) شیمیایی و خواص فیزیولوژیکیموجودات بسیار تغییر می کنند نمی توان گفت که آنها کاملاً ثابت می مانند، اما معمولاً انحرافات جدی رخ نمی دهد.

مکانیسم های هموستاز

مکانیسم هموستاز در موجودات زنده به خوبی در حیوانات بالاتر توسعه یافته است. در موجودات پرندگان و پستانداران (از جمله انسان)، عملکرد هموستاز به شما امکان می دهد تا ثبات مقدار یون های هیدروژن را حفظ کنید، ثبات را تنظیم می کند. ترکیب شیمیاییخون، فشار سیستم گردش خون و دمای بدن را تقریباً در یک سطح نگه می دارد.

روش های مختلفی وجود دارد که هموستاز بر سیستم های اندام و بدن به عنوان یک کل تأثیر می گذارد. این می تواند با کمک هورمون ها، سیستم عصبی، سیستم های دفعی یا عصبی-هومورال بدن یک اثر باشد.

هموستاز انسانی

به عنوان مثال، ثبات فشار در شریان ها توسط یک مکانیسم تنظیمی حفظ می شود که به شیوه واکنش های زنجیره ای عمل می کند که اندام های خون وارد آن می شوند.

این اتفاق به گونه‌ای است که گیرنده‌های عروقی تغییر نیروی فشار را احساس می‌کنند و سیگنالی را در این مورد به مغز انسان منتقل می‌کنند که تکانه‌های پاسخ را به مراکز عروقی ارسال می‌کند. نتیجه این افزایش یا کاهش تن سیستم گردش خون (قلب و عروق خونی) است.

علاوه بر این، اندام های تنظیم عصبی-هومورال وارد بازی می شوند. در نتیجه این واکنش، فشار به حالت عادی باز می گردد.

هموستاز اکوسیستم

نمونه ای از هموستاز در دنیای گیاهان، حفظ رطوبت ثابت برگ با باز و بسته شدن روزنه ها است.

هوموستاز همچنین مشخصه جوامع موجودات زنده با هر درجه از پیچیدگی است. برای مثال، این واقعیت که ترکیب نسبتاً پایداری از گونه‌ها و افراد در بیوسنوز حفظ می‌شود، نتیجه مستقیم عمل هموستاز است.

هموستاز جمعیت

چنین نوع هموستازی به عنوان جمعیت (نام دیگر آن ژنتیکی است) نقش تنظیم کننده یکپارچگی و ثبات ترکیب ژنوتیپی یک جمعیت را در شرایط تغییرپذیر ایفا می کند. محیط.

از طریق حفظ هتروزیگوسیتی و همچنین با کنترل ریتم و جهت تغییرات جهشی عمل می کند.

این نوع هموستاز به جمعیت اجازه می دهد تا ترکیب ژنتیکی بهینه را حفظ کنند، که به جامعه موجودات زنده اجازه می دهد حداکثر زنده ماندن را حفظ کنند.

نقش هموستاز در جامعه و اکولوژی

نیاز به مدیریت سیستم های پیچیده با ماهیت اجتماعی، اقتصادی و فرهنگی منجر به گسترش اصطلاح هموستاز و کاربرد آن نه تنها برای اشیاء بیولوژیکی، بلکه برای اشیاء اجتماعی شده است.

وضعیت زیر می تواند به عنوان نمونه ای از کار مکانیسم های اجتماعی هموستاتیک عمل کند: اگر کمبود دانش یا مهارت یا کمبود حرفه ای در جامعه وجود داشته باشد، آنگاه این واقعیت از طریق مکانیسم بازخورد باعث توسعه و بهبود جامعه می شود.

و در مورد تعداد بیش از حد متخصصان که در واقع مورد تقاضای جامعه نیستند، بازخورد منفی وجود خواهد داشت و نمایندگان کمتری از مشاغل غیر ضروری وجود خواهند داشت.

AT اخیرامفهوم هموستاز به دلیل نیاز به مطالعه وضعیت سیستم های پیچیده اکولوژیکی و به طور کلی بیوسفر کاربرد گسترده ای در اکولوژی پیدا کرده است.

در سایبرنتیک، اصطلاح هموستاز در رابطه با هر مکانیزمی که توانایی خودتنظیمی خودکار را داشته باشد، استفاده می شود.

پیوندهای مرتبط با هموستاز

هموستاز، هموستاز (هومئوستاز؛ یونانی homoios مشابه، همان + حالت سکون، بی حرکتی)، ثبات دینامیکی نسبی محیط داخلی (خون، لنف، مایع بافتی) و ثبات عملکردهای فیزیولوژیکی اساسی (گردش خون، تنفس، تنظیم حرارت است). متابولیسم و ​​غیره) موجودات انسانی و حیوانی. مکانیسم‌های تنظیمی که وضعیت فیزیولوژیکی یا خواص سلول‌ها، اندام‌ها و سیستم‌های کل ارگانیسم را در سطح مطلوب حفظ می‌کنند، هموستاتیک نامیده می‌شوند.

همانطور که می دانید سلول زنده یک سیستم متحرک و خود تنظیم است. او سازمان داخلیتوسط فرآیندهای فعال با هدف محدود کردن، جلوگیری یا حذف تغییرات ناشی از تأثیرات مختلف از محیط و محیط 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 کل نگر است که عناصر سلولی آن برای انجام وظایف مختلف تخصصی شده اند. تعامل درون بدن توسط مکانیسم های پیچیده تنظیمی، هماهنگی و همبستگی انجام می شود

مشارکت عوامل عصبی، هومورال، متابولیک و سایر عوامل. بسیاری از مکانیسم‌های فردی که روابط درون و بین سلولی را تنظیم می‌کنند، در برخی موارد، دارای اثرات متضاد متقابل (متضاد) هستند که یکدیگر را متعادل می‌کنند. 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 رخ می‌دهد، 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 کنید. با این حال، در سال 1878، K. Bernard 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، L.A. Fredericq، I.M. Sechenov، I.P. Pavlov، K.M. Bykov و دیگران). پراهمیتبرای مطالعه مشکل هموستاز، آثار L.S. استرن (با کارکنان)، نقش های اختصاصیتوابع سدی که ترکیب و خواص ریزمحیط اندام ها و بافت ها را تنظیم می کنند.

مفهوم هموستاز با مفهوم تعادل پایدار (غیر نوسانی) در بدن مطابقت ندارد - اصل تعادل برای آن قابل اعمال نیست.

پیچیده فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی

فرآیندهای موجود در سیستم های زنده همچنین مخالفت هموستاز با نوسانات ریتمیک در محیط داخلی اشتباه است. هوموستاز به معنای گسترده، مسائل مربوط به جریان 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 سخت باشد و بسته به سن، جنسیت، شرایط اجتماعی، حرفه ای و سایر شرایط متفاوت باشد.

به گفته دبلیو کانن، از اهمیت ویژه ای برای زندگی ارگانیسم، ثبات ترکیب خون - پایه مایع بدن (ماتریکس مایع) است. پایداری واکنش فعال آن (pH)، فشار اسمزی، نسبت الکترولیت ها (سدیم، کلسیم، کلر، منیزیم، فسفر)، میزان گلوکز، تعداد عناصر تشکیل شده و غیره کاملاً مشخص است. بنابراین، به عنوان مثال، pH خون، به عنوان یک قاعده، از 7.35-7.47 فراتر نمی رود. حتی اختلالات شدید متابولیسم اسید-باز 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 بافتی به دلیل عرضه مداوم محصولات اسمزی فعال متابولیسم بینابینی در معرض نوسانات مداوم است، در سطح معینی باقی می ماند و تنها در برخی شرایط پاتولوژیک شدید تغییر می کند.

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 خود 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 خون → مایع بافتی، مایع بافتی → خون تعیین می شود.

بخصوص اهمیتمحیط داخلی برای فعالیت سیستم عصبی مرکزی ثابت است: حتی تغییرات شیمیایی و فیزیکی و شیمیایی جزئی که در مایع مغزی نخاعی، گلیا و فضاهای اطراف سلولی رخ می دهد، می تواند باعث اختلال شدید در روند زندگی در سلول های عصبی فردی شود یا در مجموعه های خود یک سیستم هموستاتیک پیچیده، شامل مکانیسم‌های مختلف عصبی-هومورال، بیوشیمیایی، همودینامیک و سایر مکانیسم‌های تنظیمی، سیستمی برای تضمین سطح بهینه فشار خون است. در عین حال، حد بالایی سطح فشار شریانی توسط عملکرد بارورسپتورهای سیستم عروقی بدن تعیین می شود و حد پایین توسط نیازهای بدن برای تامین خون تعیین می شود.

کامل ترین مکانیسم های هموستاتیک در بدن حیوانات عالی و انسان شامل فرآیندهای تنظیم حرارت است.

از جمله خواص ذاتی موجودات زنده، هموستاز ذکر شده است. این مفهوم را مشخصه ثبات نسبی ارگانیسم می نامند. شایان ذکر است که چرا هموستاز مورد نیاز است، چیست و چگونه خود را نشان می دهد، با جزئیات درک شود.

هوموستاز یک ویژگی یک موجود زنده است که اجازه می دهد تا ویژگی های مهم را در محدوده های قابل قبول حفظ کند. برای عملکرد عادی، ثبات محیط داخلی و شاخص های فردی ضروری است.

تأثیر خارجی و عوامل نامطلوب منجر به تغییراتی می شود که بر وضعیت عمومی تأثیر منفی می گذارد. اما بدن قادر است به تنهایی بازیابی شود و ویژگی های خود را به عملکرد مطلوب بازگرداند. این به دلیل ملک مورد نظر است.

با توجه به مفهوم هموستاز و پی بردن به چیستی آن، باید مشخص شود که این خاصیت چگونه اجرا می شود. ساده ترین راه برای درک این موضوع در مثال سلول ها است. هر یک سیستمی است که با تحرک مشخص می شود. تحت تأثیر شرایط خاص، ویژگی های آن ممکن است تغییر کند.

برای زندگی عادی، یک سلول باید دارای ویژگی هایی باشد که برای وجودش بهینه است. اگر شاخص ها از هنجار منحرف شوند، دوام کاهش می یابد. برای جلوگیری از مرگ، تمام اموال باید به حالت اولیه خود بازگردند.

منظور از هموستاز همین است. هر گونه تغییری را که در نتیجه قرار گرفتن در معرض سلول به وجود آمده است را خنثی می کند.

تعریف

بیایید تعریفی ارائه کنیم که این ویژگی یک موجود زنده چیست. در ابتدا این اصطلاح توانایی حفظ ثبات محیط داخلی نامیده می شد. دانشمندان فرض کردند که این فرآیند فقط مایع بین سلولی، خون و لنف را تحت تاثیر قرار می دهد.

این ثبات آنها است که به شما امکان می دهد بدن را در حالت پایدار نگه دارید. اما بعداً مشخص شد که این توانایی در هر سیستم باز ذاتی است.

تعریف هموستاز تغییر کرده است. اکنون به آن می گویند خود تنظیمی سیستم باز، که شامل حفظ تعادل پویا از طریق اجرای واکنش های هماهنگ است. به لطف آنها، سیستم پارامترهای لازم برای زندگی عادی را نسبتاً ثابت نگه می دارد.

این اصطلاح نه تنها در زیست شناسی مورد استفاده قرار گرفت. در جامعه شناسی، روانشناسی، پزشکی و سایر علوم کاربرد پیدا کرده است. هر یک از آنها تفسیر خاص خود را از این مفهوم دارند، اما آنها یک جوهر مشترک دارند - ثبات.

مشخصات

برای درک اینکه دقیقاً چه چیزی هموستاز نامیده می شود، باید بدانید که این فرآیند چه ویژگی هایی دارد.

این پدیده دارای ویژگی هایی مانند:

1. تلاش برای تعادل تمام پارامترهای یک سیستم باز باید با یکدیگر سازگار باشند.
2. شناسایی فرصت های سازگاری. قبل از تغییر پارامترها، سیستم باید تعیین کند که آیا امکان انطباق با شرایط زندگی تغییر یافته وجود دارد یا خیر. این از طریق تجزیه و تحلیل اتفاق می افتد.
3. غیر قابل پیش بینی بودن نتایج تنظیم شاخص ها همیشه به تغییرات مثبت منجر نمی شود.

پدیده مورد بررسی فرآیند پیچیده ای است که اجرای آن به شرایط مختلف بستگی دارد. جریان آن به دلیل ویژگی های یک سیستم باز و ویژگی های شرایط عملکرد آن است.

کاربرد در زیست شناسی

این اصطلاح نه تنها در رابطه با موجودات زنده استفاده می شود. در زمینه های مختلف استفاده می شود. برای درک بهتر هموستاز، باید منظور زیست شناسان از آن را بدانید، زیرا در این زمینه است که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

این علم این خاصیت را به همه موجودات بدون استثناء صرف نظر از ساختار آنها نسبت می دهد. مشخصه آن تک سلولی و چند سلولی است. در موجودات تک سلولی، خود را در حفظ ثبات محیط داخلی نشان می دهد.

در ارگانیسم هایی با ساختار پیچیده تر، این ویژگی مربوط به سلول ها، بافت ها، اندام ها و سیستم های فردی است. از جمله پارامترهایی که باید ثابت باشد دمای بدن، ترکیب خون، محتوای آنزیم است.

در زیست شناسی، هموستاز نه تنها حفظ ثبات، بلکه توانایی یک موجود زنده برای سازگاری با شرایط متغیر محیطی است.

زیست شناسان بین دو نوع موجود تمایز قائل می شوند:

1. ساختاری، که در آن شاخص های موجودات زنده، بدون توجه به شرایط، حفظ می شوند. این شامل حیوانات خونگرم است.
2. تنظیمی، واکنش به تغییرات محیط خارجی و سازگاری با آنها. این دوزیستان هستند.

با تخلفات در این زمینه، بهبود یا سازگاری مشاهده نمی شود. بدن آسیب پذیر می شود و ممکن است بمیرد.

چگونه یک فرد

بدن انسان از تعداد زیادیسلول هایی که به هم پیوسته اند و بافت ها، اندام ها، سیستم های اندام را تشکیل می دهند. به دلیل تأثیرات خارجی در هر سیستم و اندام، تغییراتی ممکن است رخ دهد که تغییراتی را در سراسر بدن به دنبال دارد.

اما برای عملکرد طبیعی، بدن باید ویژگی های بهینه را حفظ کند. بر این اساس، پس از هر ضربه ای نیاز به بازگشت به حالت اولیه خود دارد. این به دلیل هموستاز است.

این ویژگی بر تنظیماتی مانند:

• درجه حرارت،
• محتوای مواد مغذی،
• اسیدیته،
• ترکیب خون،
• دفع زباله

همه این پارامترها بر وضعیت فرد به عنوان یک کل تأثیر می گذارد. آنها به سیر طبیعی بستگی دارند واکنش های شیمیاییکمک به حفظ زندگی هموستاز به شما امکان می دهد پس از هر ضربه ای عملکرد قبلی را بازیابی کنید، اما علت واکنش های تطبیقی ​​نیست. این ملک است ویژگی های عمومیبسیاری از فرآیندها به طور همزمان اجرا می شوند.

برای خون

هموستاز خون یکی از اصلی ترین ویژگی هایی است که بر زنده ماندن یک موجود زنده تأثیر می گذارد. خون پایه مایع آن است، زیرا در هر بافت و هر اندامی وجود دارد.

به لطف آن، بخش های جداگانه بدن با اکسیژن تامین می شود و خروج مواد مضر و محصولات متابولیک انجام می شود.

اگر اختلالاتی در خون وجود داشته باشد، عملکرد این فرآیندها بدتر می شود، که بر عملکرد اندام ها و سیستم ها تأثیر می گذارد. تمام عملکردهای دیگر به ثبات ترکیب آن بستگی دارد.

این ماده باید پارامترهای زیر را نسبتاً ثابت نگه دارد:

• سطح اسیدیته؛
• فشار اسمزی؛
• نسبت الکترولیت پلاسما؛
• مقدار گلوکز؛
• ترکیب سلولی

با توجه به توانایی حفظ این شاخص ها در محدوده طبیعی، آنها حتی تحت تأثیر فرآیندهای پاتولوژیک تغییر نمی کنند. نوسانات جزئی در آنها ذاتی است و این ضرری ندارد. اما به ندرت از مقادیر طبیعی فراتر می روند.

جالبه!اگر نقض در این ناحیه رخ دهد، پارامترهای خون به موقعیت اولیه خود باز نمی گردند. این نشان دهنده وجود مشکلات جدی است. بدن قادر به حفظ تعادل نیست. در نتیجه خطر بروز عوارض وجود دارد.

استفاده در پزشکی

این مفهوم به طور گسترده در پزشکی استفاده می شود. در این زمینه، جوهر آن تقریباً مشابه معنای زیستی است. این اصطلاح در علم پزشکی فرآیندهای جبرانی و توانایی بدن برای خود تنظیمی را در بر می گیرد.

این مفهوم شامل روابط و تعاملات همه اجزای درگیر در اجرای عملکرد تنظیمی است. فرآیندهای متابولیک، تنفس، گردش خون را پوشش می دهد.

تفاوت اصطلاح پزشکیدر این واقعیت نهفته است که علم هموستاز را به عنوان یک عامل کمکی در درمان می داند. در بیماری ها، عملکرد بدن به دلیل آسیب به اندام ها مختل می شود. این روی کل بدن تاثیر می گذارد. بازیابی فعالیت اندام مشکل ساز با کمک درمان امکان پذیر است. توانایی در نظر گرفته شده به افزایش اثربخشی آن کمک می کند. به لطف روش ها، بدن خود تلاش هایی را برای از بین بردن پدیده های پاتولوژیک انجام می دهد و سعی می کند پارامترهای طبیعی را بازیابی کند.

در صورت عدم وجود فرصت برای این، مکانیسم سازگاری فعال می شود که خود را در کاهش بار روی اندام آسیب دیده نشان می دهد. این به شما امکان می دهد آسیب را کاهش دهید و از پیشرفت فعال بیماری جلوگیری کنید. می توان گفت که مفهومی مانند هموستاز از نظر کاربردی در پزشکی مورد توجه قرار می گیرد.

ویکیپدیا

معنای هر اصطلاح یا ویژگی هر پدیده اغلب از ویکی پدیا آموخته می شود. او این مفهوم را با جزئیات کافی، اما به ساده‌ترین معنا در نظر می‌گیرد: او آن را تمایل بدن برای سازگاری، رشد و بقا می‌نامد.

این رویکرد با این واقعیت توضیح داده می شود که در غیاب این ویژگی، سازگاری یک موجود زنده با شرایط متغیر محیطی و توسعه در جهت درست دشوار خواهد بود.

و اگر تخلفاتی در عملکرد موجود وجود داشته باشد، به سادگی می میرد، زیرا نمی تواند به حالت عادی خود بازگردد.

مهم!برای اینکه فرآیند انجام شود، لازم است که همه اندام ها و سیستم ها به آرامی کار کنند. این اطمینان حاصل می کند که تمام پارامترهای حیاتی در محدوده طبیعی باقی می مانند. اگر یک شاخص خاص قابل تنظیم نباشد، این نشان دهنده مشکلات در اجرای این فرآیند است.

مثال ها

نمونه هایی از این پدیده به درک اینکه هموستاز در بدن چیست کمک می کند. یکی از آنها حفظ دمای بدن ثابت است. برخی تغییرات ذاتی در آن هستند، اما جزئی هستند. افزایش جدی دما فقط در صورت وجود بیماری ها مشاهده می شود. مثال دیگر فشار خون است. افزایش یا کاهش قابل توجهی در شاخص ها با اختلالات سلامت رخ می دهد. در این حالت بدن به دنبال بازگشت به ویژگی های طبیعی است.

ویدیوی مفید

جمع بندی

ویژگی مورد مطالعه یکی از موارد کلیدی برای عملکرد طبیعی و حفظ زندگی است، توانایی بازیابی شاخص های بهینه پارامترهای حیاتی است. تغییرات در آنها می تواند تحت تأثیر تأثیرات خارجی یا آسیب شناسی رخ دهد. به لطف این توانایی، موجودات زنده می توانند در برابر عوامل خارجی مقاومت کنند.

پذیرفته
مرکز آموزشی و روش شناختی همه روسی
برای آموزش مداوم پزشکی و دارویی
وزارت بهداشت فدراسیون روسیه
به عنوان کتاب درسی برای دانشجویان پزشکی

هدف اصلی که از تمام فصول کتاب درسی که خواندید می گذرد، همکار، ایجاد تصوری از بیماری به عنوان نقض هموستاز.

توانایی ارگانیسم، علیرغم اثرات بیماریزای نسبتاً مکرر بر بدن عوامل مضر نامطلوب، برای حفظ وضعیت سلامت پایدار از زمان های قدیم شناخته شده است. حتی بقراط می‌دانست که بیماری‌ها را می‌توان با نیروهای طبیعی طبیعت «در مقابل طبیعت» درمان کرد. اکنون از این پدیده ماهیت موجودات زنده به عنوان هوموستاز یاد می شود. بنابراین، اصطلاح هموستاز در فرم کلینشان دهنده مقاومت بدن در برابر تأثیرات مضر محیطی است.

واکنش هایی که هموستاز را تضمین می کنند با هدف حفظ یک وضعیت غیر تعادلی پایدار (ثابت) محیط داخلی هستند، به عنوان مثال. سطوح شناخته شده حالت با هماهنگ کردن فرآیندهای پیچیده برای حذف یا محدود کردن عملکرد عوامل مضر، برای ایجاد یا حفظ اشکال بهینه تعامل بین ارگانیسم و ​​محیط.

29.1. واکنش پذیری

تغییرات در واکنش با هدف مقابله با اثرات مضر محیط زیست است و عمدتاً محافظتی (تطبیقی) است، به عنوان مثال. شخصیت تطبیقی در همان زمان، هموستاز در سطح جدیدی از تجلی مکانیسم های مقاومت حفظ می شود.

بنابراین، اصطلاح واکنش پذیری در یک شکل کلی به معنای مکانیسم مقاومت (مقاومت) یک موجود زنده در برابر تأثیرات مضر محیطی است، یعنی. مکانیسم حفظ هموستاز

شکل کلی واکنش پذیری، واکنش زیستی (گونه ای) است. این به نوبه خود به واکنش گروهی و فردی تقسیم می شود.

واکنش بیولوژیکی - تغییرات در فعالیت حیاتی طبیعت حفاظتی و تطبیقی ​​که تحت تأثیر محرک های محیطی معمول (کافی) برای هر نوع حیوان ایجاد می شود. این از نظر ژنتیکی ثابت است و هدف آن حفظ هر دو گونه (انسان، پرنده، ماهی) به عنوان یک کل و هر فرد به صورت جداگانه است. ج. داروین: «مکانیسم تکاملی تغییرپذیری هدفمند (غایت شناختی) برای افزایش بقا است».

مثال: فعالیت رفلکس پیچیده زنبورها، مهاجرت های فصلیپرندگان، ماهی، تغییرات فصلیزندگی حیوانات (خواب زمستانی گوفرها، خرس ها و غیره).

یک پاتوفیزیولوژیست برجسته داخلی، I. D. Gorizontov با ارائه توصیفی از مبانی دکترین هموستاز، نوشت: "پدیده هموستاز اساساً یک وسیله تطبیقی ​​تکامل یافته و ارثی بدن برای سازگاری با شرایط طبیعی محیطی است."

واکنش پذیری تغییر یافته تحت تأثیر عوامل محیطی بیماری زا بر روی بدن رخ می دهد. به طور کلی با موارد زیر مشخص می شود:

1. کاهش واکنش های تطبیقی؛
2. اما در عین حال، در طول بیماری، تعدادی از واکنش ها برای محافظت از بدن در برابر این عامل مضر و از عواقب آسیب ناشی از آن (تب، تعریق، افزایش فشار خون، تولید آنتی بادی) افزایش می یابد. ، التهاب و غیره).

از دیدگاه دکترین هموستاز، در موارد مواجهه با عوامل محیطی فراتر از «هنجار» یعنی مضر، بدن چگونه باید رفتار کند؟ بهبود خواص معمولیمحیط داخلی نتیجه افزایش فعالیت عملکردی کوتاه مدت (تاکی کاردی، تاکی پنه، تعریق) یا طولانی مدت است، به عنوان مثال، افزایش جانشینی در فعالیت غدد عرق در نارسایی کلیه. (تب، تولید لنفوسیت های T-قاتل)؛ در عین حال، اصل بیماری زا می تواند هماهنگی مکانیسم های حفظ ثبات محیط داخلی را مختل کند که با کاهش واکنش های تطبیقی ​​بدن همراه خواهد بود.

بیایید افکار خود را خلاصه کنیم: هموستاز مفهومی گسترده تر از واکنش پذیری است. انواع مختلفی از واکنش، مکانیسم هموستاز هستند. این منجر به یک نتیجه اساسی می شود: هموستاز نه تنها به معنای حفظ ثبات یا بازیابی بهینه و سازگاری با شرایط محیطی است. خود بیماری، در ماهیت بیولوژیکی خود، همچنین یک مشکل هموستاز، نقض مکانیسم ها و راه های بهبودی آن است. بیماری یک هموستاز مختل است.

بنابراین، مطالعه و شناخت بخش "واکنش پذیری" از دیدگاه هموستاز توصیه می شود. در مورد واکنش پذیری در کتاب درسی A.D. Ado و همکاران خواهید خواند و من در مورد هموستاز بیشتر به شما خواهم گفت. در عین حال، باید به وضوح درک کنید که انواع مختلف واکنش‌پذیری می‌تواند هموستاز را تا حدود خاصی حفظ کند و موضوع مطالعه طب سنتی است. تحت شرایط محیطی تغییر یافته، مکانیسم های فیزیولوژیکی هموستاز نمی توانند مقابله کنند، بیماری های محیطی (سرطان، آلرژی ها، آسیب شناسی های ارثی) بوجود می آیند، تهدید فقط از نقطه نظر پزشکی زیست محیطی قابل پیشگیری است. هدف آن شناسایی یک عامل مضر محیطی، توسعه اقداماتی برای پیشگیری و درمان اثرات نامطلوب آن در سطح جمعیت است.

29.2. هموستاز، مکانیسم و ​​اهمیت آن. مبانی تاریخی دکترین هموستاز

تقریباً 100 سال پیش، دانشمند برجسته فرانسوی کلود برنارد برای اولین بار سؤال معنای هموستاز را مطرح کرد (اگرچه خود این اصطلاح بعدها توسط دانشمند آمریکایی W. Kennon معرفی شد). K. Bernard که مخالف سرسخت حیات گرایی (اولین انگیزه معنوی در منشأ زندگی) بود، به دیدگاه های مادی گرایانه پایبند بود. به عقیده او، تمام مظاهر حیات ناشی از تضاد بین نیروهای قبلی ارگانیسم (قانون اساسی) و تأثیر محیط بیرونی است.

شاید این هم ابدیت مشکل «پدرها و فرزندان» باشد، تضاد بین دیدگاه ها، سنت های 25-35 سال پیش (جوانی پدران) و دیدگاه های جدید دیکته شده توسط زندگی فعلی که به راحتی جذب جوانان می شود. و به طور انتقادی توسط پدران درک شده است؟

بازگشت به مفهوم K. Bernard. خود تضاد بین قانون اساسی و محیط زیست در قالب پدیده هایی از دو نوع آشکار می شود: سنتز و زوال. بر اساس این دو فرآیند متضاد، سازگاری موجودات با شرایط محیطی یا سازگاری ایجاد می شود که رابطه ای هماهنگ بین ارگانیسم و ​​محیط است.

29.2.1. اشکال زندگی از نظر ک. برنارد

برنارد معتقد بود که تأثیر محیط خارجی منجر به شکل گیری 3 شکل از زندگی می شود:

1. نهفته - زندگی ظاهراً ظاهر نمی شود ، سرکوب کامل متابولیسم (کیست در کرم ها ، هاگ در گیاهان ، مخمر خشک).
2. نوسانی - وابسته به محیط. این امر برای بی مهرگان و مهره داران خونسرد (قورباغه ها، مارها)، برخی از انواع خون گرم که در حالت خواب زمستانی (خواب زمستانی) قرار می گیرند، معمول است. در این زمان نسبت به گرسنگی اکسیژن، ضربه و عفونت خیلی حساس نیستند. در حال حاضر سرمایش مصنوعی نیز در زمان تولید در انسان ایجاد می شود. عملیات پیچیدهروی قلب یک پیش نیازخروج مطلوب از خواب زمستانی تجمع اولیه مواد مغذی در بدن است.
3. زندگی دائمی یا آزاد - این شکل از زندگی برای حیواناتی با سازمان بالا معمول است که زندگی آنها حتی با تغییرات ناگهانی در شرایط محیطی متوقف نمی شود. بنابراین، این اشکال حیات از نظر تکاملی پیشروتر هستند و بر روی زمین غالب شده‌اند.

29.2.1.1. دو محیط بدن

اندام‌ها و بافت‌ها تقریباً یکسان عمل می‌کنند، بدون اینکه تغییر قابل‌توجهی در سطح فعالیت آنها ایجاد شود. این به دلیل این واقعیت است که محیط داخلی (خون، لنف، مایع بین سلولی) اندام ها و بافت های اطراف تغییر نمی کند.

K. Bernard نوشت که بدن با وجود تغییر شرایط محیطی، محیط بدون تغییر خود را ایجاد می کند. در نتیجه، بدن مانند یک گلخانه زندگی می کند و آزاد و مستقل باقی می ماند.

بنابراین، هر حیوان بسیار سازمان یافته دارای دو محیط است: خارجی (تقابلات اکولوژیکی)، که ارگانیسم در آن قرار دارد، و داخلی، که عناصر بافتی در آن زندگی می کنند. به طور خلاصه، می توان گفت که هموستاز، یعنی. پایداری محیط داخلی شرط یک زندگی آزاد و مستقل است.

29.2.1.2. اهمیت ذخایر در بدن برای هموستاز

تغذیه مکانیسم های فیزیولوژیکی هموستاز مستقیم نیست، بلکه با مصرف ذخایر انجام می شود. می توانیم بگوییم آنچه را که تازه مصرف کرده ایم، نمی خوریم، بلکه آنچه را که قبلا (دیروز) خورده ایم، می خوریم. بنابراین، غذای گرفته شده باید جذب شود و سپس بدن آن را مصرف کند. اهمیت ذخایر برای هموستاز بعدها در نوشته های Cannon نشان داده شد. در بدن ذخایر کربوهیدرات ها (گلیکوژن)، چربی ها وجود دارد. انرژی به شکل ATP، GTP ذخیره می شود. ارزش این ذخایر انرژی بسیار زیاد است، زیرا. عدم تعادل پایدار به عنوان یک ویژگی منحصر به فرد یک سیستم بیولوژیکی تنها در شرایط هزینه انرژی ثابت امکان پذیر است.

K. Bernard با جمع بندی نتایج کار نوشت که در زندگی نهفته موجود کاملاً در معرض تأثیر محیط خارجی است. در نوسان - به طور دوره ای به محیط بستگی دارد. در زندگی دائمی موجود آزاد به نظر می رسد و جلوه های آن توسط فرآیندهای زندگی درونی شکل گرفته و هدایت می شود. با این حال، این مفهوم برای «اصل زندگی» مستقلی که حیات گرایان برای توضیح ماهیت زندگی به آن متوسل می شوند، کافی نیست.

29.3. توسعه بیشتر دکترین هموستاز

K. Bernard به ویژه تأکید کرد که استقلال مظاهر زندگی درونی واهی است. برعکس، در مکانیسم های زندگی ثابت یا آزاد، روابط بین محیط داخلی و خارجی نزدیک ترین و آشکارترین است.

در همان زمان، K. Bernard با تکیه بر آموزه خود در مورد ثبات واکنش های بدن، معتقد بود که از تغییرات بیرونی استقلال پیدا می کند و آموزه های چارلز داروین را به رسمیت نمی شناسد. معروف است که انگلیسی بزرگ تأثیر محیط بیرونی بر بدن را سرلوحه تدریس خود قرار داد. ارگانیسم های تغییر یافته، با به دست آوردن مکانیسم های پیشرفته تر سازگاری، زنده ماندند و سازگار شدند. دیگران بی رحمانه توسط طبیعت نابود شدند. این دو دیدگاه متضاد توسط فیزیولوژیست آمریکایی کانن آشتی داده شد.

کانن ویلیامز (1871-1945) فیزیولوژیست برجسته قرن ما، بنیانگذار دکترین هموستاز به عنوان خود تنظیمی ثبات محیط داخلی بدن است. تأثیر این دکترین به فیزیولوژی محدود نشد و در تمام پزشکی اساسی شد. اهمیت دکترین هموستاز برای پاتوفیزیولوژی، که به مطالعه مبانی نظری این بیماری می پردازد، لزوم پرداختن به جزئیات بیشتر در مورد این نقطه عطف مهم در توسعه علم پزشکی را ضروری می کند. "معجزه زیست شناسی توانایی شگفت انگیز یک موجود زنده برای حفظ ثبات واکنش های خود است. و این به رغم شکنندگی اجزای سازنده آن است."

چگونه کانن توانست روش های تجربی و تکاملی تفکر را با هم ترکیب کند؟ او موفق شد این کار را انجام دهد و از مواضع غایت شناسی - مصلحت همه موجودات زنده - استفاده کرد. او این ایده را مطرح کرد که حفظ ثبات محیط داخلی بدن را در برابر تغییرات محیط خارجی مقاوم تر می کند. بقای ارگانیسم را حفظ می کند. به بیان ساده، خاصیت هموستاز در ارگانیسم‌های بالاتر به‌طور تکاملی به آنها اجازه می‌دهد تا به سرعت با تغییرات محیط خارجی سازگار شوند.

کانن ارگانیسم را به عنوان یک سیستم خود تنظیم فعال می بیند. هدف اصلی خود تنظیمی محیط داخلی است - خون، لنف، مایع بین سلولی.

مکانیسم اصلی هموستاز واکنش پذیری است. کانن سیستم سمپاتیک-آدرنال را موتور اصلی می دانست. در جریان شناخت تاریخی از ماهیت ارگانیسم، عوامل عصبی و هومورال به موضوع تجزیه و تحلیل ویژه تبدیل شده اند. مشخص شد که پدیده هایی که در یک موجود زنده قابل تفکیک نیستند به طور مصنوعی مشخص شده اند.

29.4. نقش تنظیمی سیستم های عصبی و غدد درون ریز (SAS، OAS) در حفظ ثبات محیط داخلی، به عنوان مثال. هموستاز

کانن در کتاب خود به نام حکمت بدن به نقش سیستم عصبی سمپاتیک در هموستاز پرداخته است. وی بخش سمپاتیک سیستم عصبی را عامل اصلی بسیج فوری دفاعی بدن برای بازگرداندن تعادل به هم خورده دانست. به طور کلی می توان گفت که سرعت واکنش (ثانیه) برای بازسازی اضطراری دقیقاً توسط سیستم عصبی تأمین می شود.

L.A. Orbeli، فیزیولوژیست برجسته ما، نقش تطبیقی-تروفیک سیستم عصبی را ایجاد کرد، جوهر آن در این واقعیت نهفته است که سیستم عصبی سمپاتیک آمادگی عملکردی اندام ها را مطابق با شرایط وجود ارگانیسم تغییر می دهد. به عنوان مثال، تحریک سیستم عصبی سمپاتیک ظرفیت کاری عضلات اسکلتی خسته را بازیابی می کند. در واقع او پایه های دکترین دوپینگ را بنا نهاد. نقش بزرگی در این امر متعلق به تشکیل شبکه (شکل گیری شبکه) ساقه مغز - بخش مرکزی SAS است.

تأثیرات هورمونی برای بیشتر طراحی شده است مدت زمان طولانیبازسازی بدن (دقیقه، ساعت). کانن "سمپاتیک" و "آدرنال" را با خط فاصله متصل می کند، که برای منعکس کننده مفهوم ماهیت واحد سیستمیک عملکرد یک مکانیسم خاص و یکپارچه - SAS، طراحی شده است که هدف آن اطمینان از هموستاز است.

پیشرفتهای بعدیایده هایی در مورد منشا بیماری به عنوان آسیب شناسی سیستم های تنظیمی بدن، با نام فیزیولوژیست کانادایی هانس سلیه، مدیر موسسه جراحی و پزشکی تجربی در مونترال، نویسنده یکی از بزرگترین اکتشافات مرتبط است. در زیست شناسی قرن بیستم - پدیده استرس.

توسعه پزشکی در قرن نوزدهم منجر به این ایده شد که هر بیماری باید علت خاص خود را داشته باشد.

به عنوان مثال، سندرم مشخصه سرخک یا دیفتری ممکن است تنها به دلیل یک ارگانیسم خاص (میکرو ارگانیسم) باشد. اما علائم خاصی وجود دارد که توسط آنها تشخیص داده می شود.

در مقابل این، G. Selye مفهوم "سندرم بیماری به طور کلی" را شکل داد. او در دوران دانشجویی به این فکر رسید. مدت‌ها بعد، او در این مفهوم سرمایه‌گذاری کرد که واکنش یکنواخت سیستم قشر هیپوتالاموس-هیپوفانسیس-آدرنال، که تحت تأثیر هر عامل آسیب‌رسانی مشخص می‌شود، روی این مفهوم سرمایه‌گذاری کرد.

این واکنش توسط او "سندرم سازگاری عمومی" (GAS) نامیده شد که هدف آن حفظ هموستاز بدن است. در اینجا G. Selye ایده های خود را در مورد OAS توصیف می کند: "یک فرد باید درک می کرد که در همه مواردی که با یک کار طولانی یا غیرمعمول دشوار روبرو می شد - خواه شنا کردن در آب سرد، بلند کردن سنگ های سنگین یا روزه گرفتن - 3 مرحله را طی می کند: اول سختی را احساس می کند، بعد عادت می کند و در نهایت دیگر نمی تواند با آن کنار بیاید. او آن را قانون کلی حاکم بر رفتار موجودات حیوانی در شرایط خاص استرس زا نمی داند. نیاز فوری به یافتن غذا و سرپناه او را از فکر کردن به مفاهیمی مانند هموستاز (حفظ یک محیط داخلی ثابت) یا استرس بیولوژیکی باز می دارد.

G. Selye نشان داد که بدن به عوامل مختلف پاسخ می دهد: تروما جراحی، سوختگی، درد، تحقیر، مسمومیت، شرایط زندگی یک فرد تجاری، ورزشکار و بسیاری دیگر با یک شکل کلیشه ای از تغییرات بیوشیمیایی، عملکردی و ساختاری. برای یک واکنش استرس، مهم نیست که این واکنش توسط یک عامل خوشایند یا ناخوشایند ایجاد شود. نکته اصلی در اینجا شدت تقاضا برای بدن است که عامل استرس ایجاد می کند.

مکانیسم این واکنش غیر اختصاصی بر اساس تحریک هیپوتالاموس- هیوفیز- قشر آدرنال و SAS است. تکانه های عصبی غدد درون ریز در حال ظهور به راه اندازی دفاعی بدن کمک می کنند. این به افزایش شدید قابلیت های هموستاتیک بدن کمک می کند. مطالعات طولانی مدت G. Selye نشان داده است که در هر بیماری، تظاهرات خاص آن بر واکنش های غیر اختصاصی ناشی از سیستم قشر هیپوتالاموس-هیپوفیز-آدرنال سوار می شود. این دلیل استفاده گسترده از استروئیدها در عمل پزشکی است.

29.5. نقش بیوممبران ها در مکانیسم های حفظ هموستاز

V. Cannon و K. Bernard قسمت مایع بدن را اساس محیط داخلی می دانستند که شامل خون، لنف و مایع بینابینی است. با این حال، خون در تماس مستقیم با سلول های بافتی نیست. همانطور که برای اولین بار توسط محقق روسی L.S. Stern نشان داده شده است، بین خون و بافت به اصطلاح موانع هیستو خون وجود دارد که بر اساس غشاهای بیولوژیکی (BBB، هماتو-چشمی، جفتی و سایر موانع) هستند.

علاوه بر جداسازی، عملکرد مهم دیگری از غشاها در هموستاز وجود دارد - این عملکرد گیرنده غشای سلولی است. نقش مهمی در اجرای بازخورد دارد. بازخورد به معنای تأثیر سیگنال خروجی بر ورودی - قسمت کنترل سیستم است. بازخورد منفی منجر به کاهش تأثیر عملکرد ورودی بر روی مقدار سیگنال خروجی می شود. به عنوان مثال، افزایش غلظت هورمون ها در خون غده تیروئید T 3، T 4 منجر به کاهش سطح سوماتوستاتین در هیپوتالاموس و مهار تولید هورمون محرک تیروئید در غده هیپوفیز می شود.

بازخورد مثبت منجر به افزایش عملکرد سیگنال خروجی می شود. به عنوان مثال، انتقال التهاب حاد به مزمن زمانی رخ می دهد که ترکیب و خواص آنتی ژنی پروتئین های خود تغییر کند - تشکیل اتوآنتی ژن ها. دومی باعث افزایش تشکیل اتوآنتی بادی ها می شود و تضاد ایمنی از پاسخ التهابی پشتیبانی می کند. اگر بازخورد منفی معمولاً به بازیابی حالت اولیه کمک می کند، بازخورد مثبت اغلب آن را از این حالت دور می کند. در نتیجه، هیچ اصلاحی وجود ندارد، که می تواند باعث ایجاد یک "دایره باطل" شود، که به خوبی برای پاتوفیزیولوژیست ها و پزشکان شناخته شده است (نمونه ای از پاتوژنز التهاب مزمن، اتوآلرژی).

29.6. هموستاز و هنجار

کانن در یکی از کارهای اولیه خود در مورد هموستاز به یاد می آورد که موجودات حیوانی سیستم های باز هستند که ارتباطات زیادی با محیط خود دارند. این اتصالات از طریق دستگاه تنفسی و گوارشی، سطح پوست، گیرنده ها، اندام های عصبی عضلانی و اهرم های استخوانی انجام می شود. تغییرات در محیط به طور مستقیم یا غیر مستقیم بر این سیستم ها تأثیر می گذارد. با این حال، این اثرات معمولاً با انحرافات زیادی از هنجار همراه نیستند و به دلیل این واقعیت که تنظیم خودکار نوسانات رخ داده در بدن را در محدوده "طبیعی" مشخص شده محدود می کند، اختلالات جدی در فرآیندهای فیزیولوژیکی ایجاد نمی کند.

از دیدگاه هموستاز، گنجاننده ترین تعریف از "هنجار" ارائه شده است. نورما است نمادعدم تعادل پایدار ارگانیسم، اندام ها و بافت های فردی آن در محیط خارجی. مشاهده می شود که این تعریف ویژگی های فردی را در نظر می گیرد. به عنوان مثال، حالت پایدار ممکن است در فشار خون سیستولیک برابر با 120 میلی متر جیوه باشد. (برای یک فرد این هنجار است) و در BP 140 (برای دیگری این نیز هنجار است). می توانید از قیاس با بادبان و سکان کشتی استفاده کنید. آیا موقعیت عادی برای آنها وجود دارد؟ نه، زیرا هنجار تغییری است که حرکت یک کشتی معین را تضمین می کند. به عنوان مثال، واکنش های سیستم ایمنی تحت تأثیر "باد" تأثیرات آنتی ژنی (R.V. Petrova).

این ثبات نسبی را می توان با اصطلاح تعادل، که در توصیف فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی ساده استفاده می شود، نشان داد. با این حال، در یک موجود زنده پیچیده، علاوه بر فرآیندهای متعادل، معمولاً تعامل، همکاری یکپارچه تعدادی از اندام ها و سیستم ها را شامل می شود. بنابراین، به عنوان مثال، هنگامی که شرایطی ایجاد می شود که ترکیب خون را تغییر می دهد یا باعث اختلال در عملکردهای تنفسی (خونریزی، ذات الریه) می شود، مغز، اعصاب، قلب، کلیه ها، ریه ها، طحال و غیره به سرعت واکنش نشان می دهند. برای تعیین چنین پدیده هایی، اصطلاح "تعادل" کافی نیست، زیرا شامل پیچیده و نمی شود فرآیند خاصهماهنگی برای سریع ترین و پایدارترین موقعیت آن، وجود سیستم های ضد نظارتی ضروری است که هدف از آن ثبات کلی محیط داخلی است.

برای این حالت ها و فرآیندهایی بود که ثبات بدن را تضمین می کند که کانن اصطلاح هموستاز را پیشنهاد کرد. کلمه "homeo" به یک هویت ثابت "همان" اشاره نمی کند، بلکه به شباهت، شباهت اشاره دارد.

بنابراین، هموستاز به معنای ثبات صرف نیست خواص فیزیکی و شیمیاییمحیط داخلی این اصطلاح همچنین شامل مکانیسم های فیزیولوژیکی است که ثبات موجودات زنده را تضمین می کند (یعنی فرآیندهای واکنش). هموستاز خود تنظیم فعال پایداری محیط داخلی است.

29.7. هموستاز و سازگاری

در اصل، پدیده سازگاری بر اساس هموستاز است. آن ها بدن با استفاده از مکانیسم‌های خاصی از هموستاز، با شرایط محیطی در حال تغییر سازگار می‌شود.

جبران یک آسیب شناسی نهفته است که با بار عملکردی آشکار می شود (نقص دریچه آئورت با هیپرتروفی میوکارد جبران می شود. تظاهرات بالینی آن با افزایش بار فیزیکی آشکار می شود).

29.7.1. انواع سازگاری

تمایز بین سازگاری کوتاه مدت و بلند مدت:

1. با انحراف کوتاه مدت از هنجار در مواجهه با شرایط محیطی، بدن با تغییر کوتاه مدت در فعالیت عملکردی پاسخ می دهد (دویدن باعث تاکی کاردی و تاکی پنه می شود).
2. با قرار گرفتن در معرض طولانی مدت یا مکرر، تغییرات دائمی یا حتی ساختاری ممکن است رخ دهد:
   1. افزایش فعالیت بدنی و حجم عضلات، هیپرتروفی رحم باردار، ساختار استخوان با مال اکلوژن.
   2. هنگامی که هر عضوی آسیب می بیند، مکانیسم های جبران فعال می شود. به عنوان مثال، اتصال جانشینی (جایگزینی، جبرانی) سایر سیستم های بدن: از دست دادن خون باعث تاکی کاردی، تاکی پنه، جریان خون به خارج از انبار، افزایش خون سازی می شود.

در عمل پزشکی، سازگاری دقیقاً به معنای شکل سازگاری است که در شرایط غیرعادی وجود ارگانیسم ایجاد خواهد شد. باید یک بار دیگر تاکید کرد که هر نوع سازگاری بر اساس مکانیسم های موجود در هموستاز ایجاد می شود.

29.8. سطوح تنظیم هموستاز

از نقطه نظر هموستاز، بدن یک سیستم خود تنظیمی است. 3 سطح تنظیم وجود دارد:

1. کمترین ثابت ثابت های فیزیولوژیکی را تعیین می کند و دارای استقلال (حفظ pH، P osm) است.
2. متوسط، واکنش‌های تطبیقی ​​را زمانی که محیط داخلی بدن تغییر می‌کند، تعیین می‌کند. توسط سیستم عصبی غدد درون ریز تنظیم می شود.
3. بالاتر، واکنش های انطباقی، رفتار آگاهانه را در صورت تغییر در محیط خارجی تعیین می کند. با توجه به سیگنال های دنیای بیرونی، عملکردهای رویشی و رفتار آگاهانه ارگانیسم تغییر می کند. توسط سیستم عصبی مرکزی و بخش خارجی آن - قشر مغز تنظیم می شود.

آی پی پاولوف نوشت: "نیمکره های بزرگ عضوی از ارگانیسم زنده هستند که به طور مداوم تعادل ارگانیسم را با محیط خارجی انجام می دهند."

قشر مغز از نظر تکاملی جوانترین و در عین حال پیچیده ترین اندام تنظیمی است. این به هیچ وجه به این معنی نیست که قشر مغز دائماً در تمام فرآیندهای بدن دخالت می کند. هدف آن، وظیفه آن حفظ ارتباط ارگانیسم با محیط خارجی، عمدتاً روابط اجتماعی است. این به حیوانات برتر موقعیت پیشرو در قلمرو حیوانات را می دهد.

شایستگی بزرگ فیزیولوژیست روسی I.P. Pavlov توسعه روش هایی برای مطالعه رفتار آزاد، حوزه فکری بدن است. او استفاده از روش رفلکس های شرطی را برای این منظور توجیه کرد و نشان داد که فعالیت آگاهانه قشر مغز تا حد زیادی بر اساس اصل رفلکس های شرطی تطبیقی ​​استوار است. IP Pavlov تبدیل مفهوم یک رفلکس را از یک هموستاز واقعی، خودکار، به یک رفلکس مشروط انجام داد، که مکانیسم های "برخورد زندگی ارگانیسم با محیط" را تعیین می کند، که اساس هموستاز اجتماعی است.

درک این نکته بسیار مهم است که تکامل حیوانات نه تنها به دلیل تمایل به حفظ ثبات یک حالت غیر تعادلی به دلیل هموستاز با رفلکس های واقعی و خودکار، بلکه پیوسته با فعالیت رفتار آزاد مرتبط است (غیر- فعالیت عصبی بالاتر هموستاتیک با رفلکس های شرطی) که این عدم تعادل را به عنوان یک مشخصه سیستم های زنده حفظ می کند.

هموستاز که به طور خودکار توسط فعالیت SAS حفظ می شود، فضایی را برای اشکال بالاتر فعالیت عصبی باز می کند و قشر مغز را برای این کار آزاد می کند. آن ها کانن نشان داد که مکانیسم‌های هموستاتیک مستقل از کنترل ذهن وجود دارند و آن را برای فعالیت فکری آزاد نگه می‌دارند. بنابراین، با رهایی آگاهی از تنظیم فرآیندهای بدن، ما از طریق قشر مغز، یک رابطه فکری با دنیای خارج برقرار می کنیم، تجربه را تجزیه و تحلیل می کنیم، درگیر علم، فناوری و هنر می شویم، با دوستان ارتباط برقرار می کنیم، فرزندان را بزرگ می کنیم، ابراز همدردی می کنیم و غیره. کانن نوشت: «در یک کلام، ما مانند انسان ها رفتار می کنیم.

در رابطه با این، طبق گفته کانن، بدن "عاقلانه" است (عنوان کتاب)، زیرا در هر ثانیه ثبات یک ارگانیسم بزرگ را بدون دخالت ذهن حفظ می کند، و به طور رایگان دامنه را باز می کند. رفتار - اخلاق.

در پایان موضوع نقش هموستاز در مطالعه فیزیولوژی ارگانیسم بیمار، می خواهم بگویم که جهت اصلی آموزش شما در بخش های بالینی دوره های ارشد و فعالیت های پزشکی آینده باید ترمیم آگاهانه بدن بیمار باشد. توانایی حفظ مستقل هموستاز در یک محیط زیست محیطی ایمن.