Гомеостаз – значение слова в словарях и энциклопедиях
(homeostasis) Сложным организмам для выживания и свободного передвижения в меняющихся и нередко враждебных условиях окружающей среды необходимо поддерживать свою внутреннюю среду относительно постоянной. Такое внутреннее постоянство было названо Уолтером Б. Кенноном «Г.». Кеннон описал полученные им данные как примеры поддержания устойчивых состояний в открытых системах. В 1926 г. он предложил для такого устойчивого состояния термин «Г.» и предложил систему касающихся его природы постулатов, к-рая была впоследствии расширена при подготовке к публикации обзора гомеостатических и регуляторных механизмов, известных к тому времени. Организм, утверждал Кеннон, посредством гомеостатических реакций способен поддерживать стабильность межклеточной жидкости (fluid matrix), контролируя и регулируя т. о. температуру тела, кровяное давление и др. параметры внутренней среды, поддержание к-рых в определенных границах необходимо для жизни. Г. тж поддерживается в отношении уровней снабжения веществами, необходимыми для нормального функционирования клеток. Предложенная Кенноном концепция Г. появилась в виде совокупности положений, касающихся существования, природы и принципов саморегулирующихся систем. Он подчеркивал, что сложные живые существа яв-ся открытыми системами, образованными из меняющихся и неустойчивых составных частей, постоянно подверженных возмущающим внешним воздействиям в силу этой открытости. Т. о., эти постоянно стремящиеся к изменению системы должны, тем не менее, поддерживать постоянство относительно окружающей среды в целях сохранения условий, благоприятных для жизни. Коррекция в таких системах должна происходить непрерывно. Поэтому Г. характеризует скорее относительно, чем абсолютно устойчивое состояние. Понятие открытой системы бросило вызов всем традиционным представлениям об адекватной единице анализа организма. Если сердце, легкие, почки и кровь, напр., являются частями саморегулирующейся системы, то их действие или функции не могут быть поняты на основе изучения каждой из них в отдельности. Полноценное понимание возможно только на основе знания того, как каждая из этих частей действует с учетом др-х. Понятие открытой системы тж бросает вызов всем традиционным взглядам на причинность, предлагая взамен простой последовательной или линейной причинности сложную реципрокную детерминацию. Т. о., Г. стал новой перспективой как для рассмотрения поведения разного рода систем, так и для понимания людей как элементов открытых систем. См. также Адаптация, Общий адаптационный синдром, Общие системы, Модель линзы, Вопрос об отношении души и тела Р. Энфилдvslovare.info
Значение слова «гомеостаз» в 6 словарях
существительное
Значение слова гомеостаз
Все словариНачала Современного Естествознания. ТезаурусАнтропологический толковый словарьПедагогический терминологический словарьЭнциклопедия «Биология»Энциклопедический словарьСловарь Ефремовой
Начала Современного Естествознания. Тезаурус
гомеостаз
(от греч. homoios — равный, одинаковый, подобный и stasis — стояние) — состояние подвижного динамического равновесия природной системы, направленное на максимальное ограничение воздействий внешних и внутренних факторов и среды, на сохранение относительного постоянства структуры и функций в системе, осуществляемое комплексом сложных приспособительных реакций, регулирующих возобновление основных ее структур, вещественно-энергетического состава и внутренних свойств, а также постоянной функциональной саморегуляцией во всех ее звеньях. Обсуждаемое понятие употребляется для организменного и популяционного уровней биологической организации.
Антропологический толковый словарь
гомеостаз
(греч. homois подобный, stasis неподвижность) — относительное, колеблющееся в определенных пределах постоянство показателей внутренней среды, стабильность основных физиологических функций организма. Свойство обеспечивается большим числом взаимосвязанных регуляторных механизмов.
Педагогический терминологический словарь
гомеостаз
(гомео — от греч. hоmoios — подобный и греч. stаsis — неподвижность, состояние)
относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость осн. функций организма.
(Бим-Бад Б.М. Педагогический энциклопедический словарь. — М., 2002. С. 54)
Энциклопедия «Биология»
гомеостаз,способность живых организмов сохранять относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций в условиях изменяющейся внешней среды. Предположение о существовании физиологических механизмов, обеспечивающих подобное равновесие, было высказано французским физиологом К. Бернаром в сер. 19 в. В 1930-х гг. американский физиолог У. Кеннон ввёл термин «гомеостаз». У человека и высших животных гомеостаз обеспечивает постоянство объёма, клеточного и гуморального состава крови, тканевой жидкости и лимфы, температуры тела, кровяного давления и других показателей, что достигается за счёт взаимодействия нервной системы и желёз внутренней секреции (нейрогуморальная регуляция). Особо важную роль играют кора больших полушарий головного мозга, гипоталамус, гипофиз, эндокринные железы. К наиболее совершенным механизмам гомеостаза относятся процессы терморегуляции. Нарушения механизмов, обеспечивающих постоянство внутренней среды человека, расцениваются как «болезни гомеостаза». Механизм гомеостаза у растений изучен слабо. Одним из доказательств его существования служит избирательное поступление катионов и анионов при всасывании воды из почвы в корень и распределение их по органам растений. У некоторых растений (полынь, джузгун) в течение суток водный режим меняется 5–8 раз. В критический период у них увеличиваются концентрация клеточного сока и осмотическое давление при снижении транспирации листьев. Неодинаков механизм поддержания водного баланса у галофитов (накопление солей в организме; выделение их наружу через специальные железы; ограничение их поступления). Только благодаря срабатыванию механизмов поддержания гомеостаза достигается жизнеобеспечение растений в неблагоприятных условиях существования.
Энциклопедический словарь
гомеостаз(от гомео… и греч. stasis — неподвижность, состояние), относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма. Понятие «гомеостаз» применяют и к биоценозам (сохранение постоянства видового состава и числа особей), в генетике и кибернетике.
Словарь Ефремовой
гомеостаз
м.
Относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и
устойчивость основных физиологических функций организма человека, животных и
растений.
Добавить свое значение
Значения слов синонимов к слову гомеостаз
Синонимы к слову гомеостаз
Что значит гомеостаз — Значения слов
гомеостазис (от гомео… и греч. stásis ≈ состояние, неподвижность), в физиологии, относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма человека, животных и растений. Термин «Г.» предложен американским физиологом У. Кенноном в 1929. Однако представление о постоянстве внутренней среды было сформулировано ещё в 1878 французским учёным К. Бернаром. Г. ≈ результат сложных координационных и регуляторных взаимоотношений, осуществляемых как в целостном организме, так и на органном, клеточном и молекулярном уровнях. Благодаря приспособительным (адаптационным) механизмам физические и химические параметры, определяющие жизнедеятельность организма, меняются в сравнительно узких пределах, несмотря на значительные изменения внешних условий. У высокоорганизованных животных Г. отличается наибольшим совершенством. У человека, млекопитающих, птиц Г. включает поддержание постоянства концентрации водородных ионов (pH) и состава крови, осмотического давления ( изоосмия ), температуры тела ( изотермия ), кровяного давления и многих других функций. Г. обеспечивается нейро-гуморальными, гормональными, барьерными и выделительными механизмами. Так, например, выравнивание артериального давления осуществляется регуляторными механизмами, вступающими в действие по принципу цепных реакций с обратными связями (изменение давления крови воспринимается барорецепторами сосудов, сигнал о нём передаётся в сосудистые центры, изменение состояния которых ведёт к изменению тонуса сосудов и сердечной деятельности; одновременно раздражаются и хеморецепторы сосудов, включающие систему нейро-гуморальной регуляции, и кровяное давление возвращается к норме). Пример Г. у растений ≈ сохранение постоянства оводнённости листьев путём открывания и закрывания устьиц.
Понятие Г. применимо также к сообществам организмов, например Г. называется сохранение постоянства видового состава и числа особей в биоценозах .
Генетический Г. ≈ способность популяции поддерживать динамическое равновесие генетического состава, что обеспечивает её максимальную жизнеспособность.
Термин «Г.» применяют и в кибернетике по отношению к любому саморегулирующемуся механизму (см. Гомеостат ).
Лит.: Гелльгорн Э., Регуляторные функции автономной нервной системы, пер. с англ., М., 1948; Кассиль Г. Н., Гемато-энцефалический барьер, М., 1963; Винчестер А., Основы современной биологии, пер. с англ., М., 1967; Адольф Э., Развитие физиологических регуляций, пер. с англ., М., 1971; Cannon W. В., The wisdom of the body, N. Y., 1932; Lerner I. М., Genetic homeostasis, N. Y., 1954.
Г. Н. Кассиль, Е. К. Гинтер.
xn--b1algemdcsb.xn--p1ai
1.Понятие гомеостаза, его основные параметры. Значение постоянства параметров гомеостаза для жизнедеятельности и физиологической функции клетки. Понятие о раздражителе, классификация раздражителей.
ГБОУ ВПО ОрГМУ Министерства здравоохранения Российской Федерации
Кафедра нормальной физиологии
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине «Физиология клетки.
Механизмы межклеточного взаимодействия»
Вариант контрольной работы №12
Выполнил: студент I курса 13 фз группы Курамшина А. И.
Проверил: доцент, к. м. н. О. В. Ширшов
Результат__________________
О Р Е Н Б У Р Г – 2015 год.
План
2.Системный принцип организации физиологических функций клеток. Уровни систем в организме (субклеточный, клеточный, тканевой, органный, системный, организменный).
3.Физиологические свойства клеток, понятие о раздражимости и раздражении. Раздражители – понятие, виды, характеристика. Физиологическая реакция – понятие, основные параметры, значение.
4. Понятие гомеостаза, его основные параметры. Значение постоянства параметров гомеостаза для жизнедеятельности и физиологической функции клетки. Понятие о раздражителе, классификация раздражителей.
Понятие о внутренней среде. Понятие о гомеостазе, значение поддержания постоянства параметров внутренней среды (примеры). Раздражитель как фактор, способный вызвать отклонение параметра гомеостаза. Классификация раздражителей по силе, природе, локализации и т. д. Характеристики раздражителя – природа, сила, частота действия. Понятие об адекватном и неадекватном раздражителе.
ГОМЕОСТАЗ — способность организма поддерживать относительное постоянство внутренней среды (крови, лимфы, межклеточной жидкости) и устойчивость основных физиологических функций (кровообращения, дыхания, обмена веществ и др.) в пределах, обеспечивающих его нормальную жизнедеятельность. Особое значение имеет постоянство состава крови — её водородного показателя (рН), осмотического давления, содержания натрия, калия, кальция, хлора, магния, фосфора, глюкозы, числа форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов) и др. Так, рН крови, как правило, поддерживается в пределах 7,35 — 7,47 даже при значительных расстройствах кислотно-основного обмена, например, при декомпенсированном сахарном диабете. К наиболее совершенным механизмам гомеостаза относятся процессы терморегуляции, благодаря которым обеспечивается постоянство температуры во внутренних средах организма даже при резких изменениях температуры окружающей среды. Для нормальной жизнедеятельности организма необходимо постоянство состава и свойств внутренней среды организма — это гомеостаз. Термин «гомеостаз» ввел в 1929 г В. Кенон.
Абсолютного гомеостаза нет, т. к. постоянно потребляются питательные вещества и выделяются метаболиты. Это постоянство относительно, сейчас введен термин «гомеокинез».
Характеристика гомеостаза — биологические константы организма — это количественные показатели, характеризующие различные стороны деятельности организма.
1 группа: жесткие биологические константы — при их малейшем изменении возникают тяжелые нарушения жизнедеятельности pH крови, он становится равен 7,36 (+/- 0,2-0,3).
2 группа: пластичные константы: могут колебаться в значительных пределах, не вызывая нарушений жизнедеятельности организма: тока крови, АД — при их отклонениях от нормы формируются функциональные системы и исполнительное звено которых включает реакции, направленные на восстановление измененного показателя (гомеостатические реакции).
Как известно, живая клетка представляет подвижную, саморегулирующую систему. Ее внутренняя организация поддерживается активными процессами, направленными на ограничение, предупреждение или устранение сдвигов, вызываемых различными воздействиями из окружающей и внутренней среды. Способность возвращаться к исходному состоянию после отклонения от некоторого среднего уровня, вызванного тем или иным «возмущающим» фактором, является основным свойством клетки. Многоклеточный организм представляет собой целостную организацию, клеточные элементы которой специализированы для выполнения различных функций. Взаимодействие внутри организма осуществляется сложными регулирующими, координирующими и коррелирующими механизмами с участием нервных, гуморальных, обменных и других факторов. Множество отдельных механизмов, регулирующих внутри- и межклеточные взаимоотношения, оказывает в ряде случаев взаимно противоположные воздействия, уравновешивающие друг друга. Это приводит к установлению в организме подвижного физиологического фона (физиологического баланса) и позволяет живой системе поддерживать относительное динамическое постоянство, несмотря на изменения в окружающей среде и сдвиги, возникающие в процессе жизнедеятельности организма.
По своей природе раздражители бывают: 1) химические; 2) физические; 3) механические; 4) термические; 5) биологические.
По биологическому соответствию, то есть насколько раздражитель соответствует данной ткани. По данной классификации различают два вида: 1) адекватные – раздражители, которые соответствуют данной ткани. Например, для сетчатки глаза свет – все остальные раздражители не соответствуют сетчатке, для мышечной ткани – нервный импульс и т.д.; 2) неадекватные – раздражители, которые не соответствуют данной ткани. Для сетчатки глаза все раздражители кроме светового будут неадекватные, а для мышечной ткани все раздражители, кроме нервного импульса.
По силе – различают пять основных раздражителей: 1) подпороговые раздражители – это сила раздражителя при которой не возникает ответная реакция; 2) пороговый раздражитель – это минимальная сила, которая вызывает ответную реакцию при бесконечном времени действия. Эту силу еще называют реобазой – она единственная для каждой ткани; 3) надпороговые, или субмаксимальные; 4) максимальный раздражитель – это минимальная сила при которой возникает максимальная ответная реакция ткани; 5) сверхмаксимальные раздражители – при этих раздражителях реакция ткани либо максимальная, либо уменьшается, либо временно исчезает. Таким образом, для каждой ткани существует один пороговый раздражитель, один максимальный и множество подпороговых, надпороговых и сверхмаксимальных.
Теперь дадим определение таким понятиям, как раздражение, раздражимость, возбудимость и возбуждение. Раздражение – это любые воздействия на ткань. В ответ на раздражения возникают биологические реакции ткани. Раздражимость – это универсальное свойство живой материи и отражает способность любой живой ткани изменять свою неспецифическую деятельность под влиянием раздражения. Возбудимость – это свойство специализированных тканей и отражает способность ткани реагировать на раздражение изменением своих специфических реакций. Возбудимость ткани определяется его пороговой силой: чем меньше пороговая сила, тем больше возбудимость ткани. Возбуждение – это специфическая реакция ткани.
Список литературы: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Ред. под: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)
studfiles.net
ГОМЕОСТАЗ — это… Что такое ГОМЕОСТАЗ?
гомеостаз — гомеостаз … Орфографический словарь-справочник
гомеостаз — Общий принцип саморегулирования живых организмов. Перлз настоятельно указывает на важность этого понятия в своей работе The Gestalt Approach and Eye Witness to Therapy . Краткий толковый психолого психиатрический словарь. Под ред. igisheva. 2008 … Большая психологическая энциклопедия
ГОМЕОСТАЗ — гомеостазис (от греч. подобный, одинаковый и состояние), свойство организма поддерживать свои параметры и физиоло гич. функции в определ. диапазоне, основанное на устойчивости внутр. среды организма по отношению к возмущающим воздействиям … Философская энциклопедия
ГОМЕОСТАЗ — (от греч. homoios тот же самый, похожий и греч. stasis неподвижность, стояние), гомеостазис, способность организма или системы организмов поддерживать устойчивое (динамическое) равновесие в изменяющихся условиях среды. Гомеостаз в популяции… … Экологический словарь
ГОМЕОСТАЗ — гомеостазис (от гомео… и греч. stasis неподвижность, состояние), способность биол. систем противостоять изменениям и сохранять динамич. относит, постоянство состава и свойств. Термин «Г.» предложил У. Кен нон в 1929 для характеристики состояний … Биологический энциклопедический словарь
ГОМЕОСТАЗ — (от гомео… и греч. stasis неподвижность состояние), относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма. Понятие гомеостаз применяют и к биоценозам (сохранение… … Большой Энциклопедический словарь
Гомеостаз — (от греч. homoios подобный и stasis неподвижность) процесс, за счет которого достигается относительное постоянство внутренней среды организма (постоянство температуры тела, кровяного давления, концентрации сахара в крови). В качестве отдельного… … Психологический словарь
ГОМЕОСТАЗ — ГОМЕОСТАЗ(ИС) [Словарь иностранных слов русского языка
гомеостаз — Состояние динамически подвижного равновесия экосистемы [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] гомеостаз гомеостазис Устойчивое состояние равновесия открытой системы в ее взаимодействии со средой. Это понятие пришло в экономику … Справочник технического переводчика
ГОМЕОСТАЗ — ГОМЕОСТАЗ, гомеостазис (греч. homois подобный, одинаковый и stasis неподвижный, состояние) свойство биологических систем сохранять относительную динамическую устойчивость параметров состава и функций. Основой данной способности выступает умение… … Новейший философский словарь
dic.academic.ru
Участие физиологических систем организмов обеспечении гомеостаза. Пути поддержания гомеостаза на разных ступенях эволюции животного мира. Кровь, лимфа и тканевая жидкость являются внутренней средой организма. Омывая все клетки, внутренняя среда доставляет им вещества, необходимые для жизнедеятельности, и уносит конечные продукты обмена. Кроме крови, лимфы и тканевой жидкости во внутреннюю среду отдельных органов входят спинно-мозговая, суставная, плевельная и другие жидкости. В отличие от непрерывно изменяющейся внешней среды внутренняя среда относительно постоянна по своему составу и физико-химическим свойствам (t°, осмотическое давление, рН и др.) и параметры её колеблются лишь в очень узких пределах. Постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды является важной особенностью организмов высших животных. Для обозначения этого постоянства американский физиолог Уолтер Кеннон в 1929 г. предложил термин — гомеостаз (от греч. homoios — подобный, stasis — стояние). Однако идея о существовании физиологических механизмов, направленных на поддержание постоянства внутренней среды организма, была высказана еще во 2-й половине 19 века Клодом Бернаром. К. Бернар рассматривал стабильность физико-химических условий во внутренней cреде как основу свободы и независимости живых организмов в непрерывно меняющейся внешней среде. Явления гомеостаза наблюдаются на разных уровнях биологической организации. Гомеостаз выражается в наличии ряда жестких и пластичных биологических констант, т.е. устойчивых количественных показателей, характеризующих нормальное состояние организма. Эти константы непрерывно колеблются около постоянных уровней. Диапазон колебаний очень мал у жестких констант (например, у осмотического давления крови) и достаточно большой у пластичных констант (например, уровень кровяного давления) . Константами гомеостаза является: температура тела, осмотическое давление крови и тканевой жидкости, содержание в них ионов натрия, калия, кальция, хлора и фосфора, а также молекул белков и сахара, концентрация водородных ионов, кровяное давление и ряд других. Следует иметь в виду, что постоянство состава является не абсолютным, а относительным и динамическим. Это постоянство достигается непрерывно совершаемой работой ряда органов и тканей, в результате которой выравниваются происходящие под влиянием изменений внешней среды и в результате жизнедеятельности организма сдвиги в составе и физико-химических свойствах внутренней среды. Дополнительные физиологические механизмы обеспечивают стабилизацию внутренней среды отдельных органов (например, гематоэнцефалический и гематоофтальмический барьеры определяют особые свойства жидкостей, окружающих клетки мозга и глаза). Роль разных органов и их систем в сохранении гомеостаза различна. Так, система органов пищеварения обеспечивает поступление в кровь питательных веществ в том виде, в каком они могут быть использованы клетками организма. Система органов кровообращения осуществляет непрерывное движение крови и транспорт различных веществ в организме, в результате чего питательные вещества, кислород и различные химические соединения, образующиеся в самом организме, поступают к клеткам, а продукты распада переносятся к органам, которые их выводят из организма. Органы дыхания обеспечивают поступление кислорода в кровь и удаление СО2 из организма. Печень и ряд др. органов осуществляют значительное число химических превращений — синтез и расщепление многих химических соединений. Органы выделения — почки, легкие, потовые железы, кожа — удаляют из организма конечные продукты распада органических веществ и поддерживают постоянство содержания воды и электролитов в крови, а следовательно, в тканевой жидкости и в клетках организма. В поддержании гомеостаза важнейшая роль принадлежит нервной системе. Чутко реагируя на различные изменения внешней или внутренней среды, она так регулирует деятельность органов и систем, что предупреждаются и выравниваются сдвиги и нарушения, которые происходят или могли бы произойти в организме. Гомеостаз имеет определенные границы. При длительном пребывании организма в условиях, которые значительно отличаются от тех, к которым он приспособлен, гомеостаз нарушается и могут произойти сдвиги, несовместимые с нормальной жизнью. Высокий уровень гомеостаза возникает лишь на определенных этапах филогенеза (у высших животных) и онтогенеза (у новорожденных нет такого постоянства температуры тела, состава и свойств внутренней среды, как у взрослого организма). Высокая эффективность механизмов гомеостаза у млекопитающих, и в частности у человека, обеспечивает возможность их жизнедеятельности при значительных изменениях окружающей среды. Животные, неспособные поддерживать некоторые параметры внутренней среды, вынуждены жить в более узком диапазоне параметров окружающей среды (в частности, при более постоянных климатических условиях). Даже небольшие нарушения гомеостаза приводят к патологии. Поэтому определение относительно постоянных физиологических показателей, таких, как температура тела, артериальное давление крови, ее состав и др. показатели, имеют большое диагностическое значение в медицине. Дознание закономерностей гомеостаза человека имеет большое значение для выбора эффективных методов лечения многих заболеваний. Циркуляция крови является необходимым условием поддержания гомеостаза и постоянства состава самой крови. Остановка сердца и прекращение движения крови немедленно приводят организм к гибели. Постоянство состава и свойств крови регулируется ЦНС и железами внутренней секреции. Пути обеспечения гомеостаза: пассивное приспособление, активный поиск благоприятных условий, творческое преобразование окружающих условий. У растений основное значение для поддержания гомеостаза на клеточном уровне имеют плазмалемма (клеточная мембрана, отделяющая цитоплазму растительной клетки от оболочки клетки) и тонопласт. Плазмалемма регулирует приток в клетку ионов и воды из внешней среды и выделение избыточных ионов Н+,Na+, Ca+. Тонопласт регулирует поступление в протоплазму запасных веществ из вакуолей при их недостатке и удаление в вакуоль — при избытке. На тканевом уровне в поддержании гомеостаза у растений участвуют плазмодесмы, которые регулируют межклеточные потоки углеводов и других веществ. Кроме физиологии, понятие гомеостаз используется в генетике и экологии. Генетическим, или популяционным гомеостазом называют способность популяции поддерживать относительную стабильность и целостность генотипической структуры в изменяющихся условиях среды. Популяционный гомеостаз достигается посредством сохранения генетического равновесия частоты аллелей при свободном скрещивании особей в популяциях путем поддержания гетерозиготности и полиморфизма. Изучение гомеостаза — актуальная задача при исследовании закономерностей микроэволюции. Гомеостаз развития — это способность данного генотипа создавать определенный фенотип в широком диапазоне условий. Понятие гомеостаз широко используется в экологии при характеристике состояния экосистем и их устойчивости. Благодаря гомеостазу поддерживается постоянства видового состава и численности особей в биоценозах. Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: |
zdamsam.ru
Гомеостаз
Средняя общеобразовательная школа № 132
Реферат по биологии
Тема: «Гомеостаз»
Подготовила: ученица 9 «Б» класса
Моисеенкова Л.
г. Самара, 2001 г.
Организм можно определить как физико-химическую систему, существующую в окружающей среде в стационарном состоянии. Именно эта способность живых систем сохранять стационарное состояние в условиях непрерывно меняющейся среды и обусловливает их выживание. Для обеспечения стационарного состояния у всех организмов – от морфологически самых простых до наиболее сложных – выработались разнообразные анатомические, физиологические и поведенческие приспособления, служащие одной цели – сохранению постоянства внутренней среды.
Впервые мысль о том, что постоянство внутренней среды обеспечивает оптимальные условия для жизни и размножения организмов, была высказана в 1857 г. французским физиологом Клодом Бернаром. На протяжении всей его научной деятельности Клода Бернара поражала способность организмов регулировать и поддерживать в достаточно узких границах такие физиологические параметры, как температура тела или содержание в нем воды. Это представление о саморегуляции как основе физиологической стабильности он резюмировал в виде ставшего классическим утверждения: «Постоянство внутренней среды является обязательным условием свободной жизни».
Клод Бернар подчеркивал различие между внешней средой, в которой живут организмы, и внутренней средой, в которой находятся их отдельные клетки, и понимал, как важно, чтобы внутренняя среда оставалась неизменной. Так, например, млекопитающие способны поддерживать температуру тела, несмотря на колебания окружающей температуры. Если становится слишком холодно, животное может переместиться в более теплое или более защищенное место, а если это невозможно, вступают в действие механизмы саморегуляции, которые повышают температуру тела и препятствуют теплоотдаче. Адаптивное значение этого заключается в том, что организм как целое функционирует более эффективно, так как клетки, из которых он состоит, находятся в оптимальных условиях. Системы саморегуляции действуют не только на уровне организма, но и на уровне клеток. Организм является суммой составляющих его клеток, и оптимальное функционирование организма как целого зависит от оптимального функционирования образующих его частей. Любая самоорганизующаяся система поддерживает постоянство своего состава — качественного и количественного. Это явление называется гомеостаз, и оно свойственно большинству биологических и социальных систем. Термин гомеостаз в 1932 г. ввел американский физиолог Уолтер Кэннон.
Гомеостаз (греч. homoios – подобный, тот же самый; stasis-состояние, неподвижность) – относительное динамическое постоянство внутренней среды (крови, лимфы, тканевой жидкости) и устойчивость основных физиологических функций (кровообращения, дыхания, терморегуляции, обмена веществ и т.д.) организма человека и животных. Регуляторные механизмы, поддерживающие физиологическое состояние или свойства клеток, органов и систем целостного организма на оптимальном уровне, называются гомеостатическими. Исторически и генетически понятие гомеостаза имеет биологические и медико-биологические предпосылки. Там оно соотносится как конечный процесс, период жизни с отдельным обособленно взятым организмом или человеческим индивидуумом как чисто биологическим явлением. Конечность существования и необходимость выполнения своего предназначения — репродукции себе подобного — позволяют определить стратегию выживания отдельного организма через понятие «сохранение». «Сохранение структурно-функциональной стабильности» — суть любого гомеостаза, управляемого гомеостатом или саморегулируемого.
Как известно, живая клетка представляет подвижную, саморегулирующую систему. Ее внутренняя организация поддерживается активными процессами, направленными на ограничение, предупреждение или устранение сдвигов, вызываемых различными воздействиями из окружающей и внутренней среды. Способность возвращаться к исходному состоянию после отклонения от некоторого среднего уровня, вызванного тем или иным «возмущающим» фактором, является основным свойством клетки. Многоклеточный организм представляет собой целостную организацию, клеточные элементы которой специализированы для выполнения различных функций. Взаимодействие внутри организма осуществляется сложными регулирующими, координирующими и коррелирующими механизмами с участием нервных, гуморальных, обменных и других факторов. Множество отдельных механизмов, регулирующих внутри- и межклеточные взаимоотношения, оказывает в ряде случаев взаимно противоположные воздействия, уравновешивающие друг друга. Это приводит к установлению в организме подвижного физиологического фона (физиологического баланса) и позволяет живой системе поддерживать относительное динамическое постоянство, несмотря на изменения в окружающей среде и сдвиги, возникающие в процессе жизнедеятельности организма.
Как показывают исследования, существующие у живых организмов способы регуляции имеют много общих черт с регулирующими устройствами в неживых системах, таких как машины. И в том и в другом случае стабильность достигается благодаря определенной форме управления.
Само представление о гомеостазе не соответствует концепции устойчивого (не колеблющегося) равновесия в организме – принцип равновесия не приложим к сложным физиологическим и биохимическим процессам, протекающим в живых системах. Неправильно также противопоставление гомеостаза ритмическим колебаниям во внутренней среде. Гомеостаз в широком понимании охватывает вопросы циклического и фазового течения реакций, компенсации, регулирования и саморегулирования физиологических функций, динамику взаимозависимости нервных, гуморальных и других компонентов регуляторного процесса. Границы гомеостаза могут быть жесткими и пластичными, меняться в зависимости от индивидуальных возрастных, половых, социальных, профессиональных и иных условий.
Особое значение для жизнедеятельности организма имеет постоянство состава крови — жидкой основы организма (fluidmatrix), по выражению У. Кеннона. Хорошо известна устойчивость ее активной реакции (pH), осмотического давления, соотношения электролитов (натрия, кальция, хлора, магния, фосфора), содержания глюкозы, числа форменных элементов и т. д. Так, например, pH крови, как правило, не выходит за пределы 7,35-7,47. Даже резкие расстройства кислотно-щелочного обмена с патологическим накоплением кислот в тканевой жидкости, например при диабетическом ацидозе, очень мало влияют на активную реакцию крови. Несмотря на то, что осмотическое давление крови и тканевой жидкости подвергается непрерывным колебаниям вследствие постоянного поступления осмотически активных продуктов межуточного обмена, оно сохраняется на определенном уровне и изменяется только при некоторых выраженных патологических состояниях. Сохранение постоянного осмотического давления имеет первостепенное значение для водного обмена и поддержания ионного равновесия в организме. Наибольшим постоянством отличается концентрация ионов натрия во внутренней среде. Содержание других электролитов колеблется также в узких границах. Наличие большого количества осморецепторов в тканях и органах, в том числе в центральных нервных образованиях (гипоталамусе, гиппокампе), и координированной системы регуляторов водного обмена и ионного состава позволяет организму быстро устранить сдвиги в осмотическом давлении крови, происходящие, например, при введении воды в организм.
Несмотря на то, что кровь представляет общую внутреннюю среду организма, клетки органов и тканей непосредственно не соприкасаются с ней. В многоклеточных организмах каждый орган имеет свою собственную внутреннюю среду (микросреду), отвечающую его структурным и функциональным особенностям, и нормальное состояние органов зависит от химического состава, физико-химических, биологических и других свойств этой микросреды. Ее гомеостаз обусловлен функциональным состоянием гистогематических барьеров и их проницаемостью в направлениях кровь — тканевая жидкость; тканевая жидкость — кровь.
Особо важное значение имеет постоянство внутренней среды для деятельности центральной нервной системы: даже незначительные химические и физико-химические сдвиги, возникающие в цереброспинальной жидкости, глии и околоклеточных пространствах, могут вызвать резкое нарушение течения жизненных процессов в отдельных нейронах или в их ансамблях. Сложной гомеостатической системой, включающей различные нейрогуморальные, биохимические, гемодинамические и другие механизмы регуляции, является система обеспечения оптимального уровня артериального давления. При этом верхний предел уровня артериального давления определяется функциональными возможностями барорецепторов сосудистой системы тела, а нижний предел – потребностями организма в кровоснабжении.
К наиболее совершенным гомеостатическим механизмам в организме высших животных и человека относятся процессы терморегуляции; у гомойотермных животных колебания температуры во внутренних отделах тела при самых резких изменениях температуры в окружающей среде не превышают десятых долей градуса.
Организующая роль нервного аппарата (принцип нервизма) лежит в основе широко известных представлений о сущности принципов гомеостаза. Однако ни принцип доминанты, ни теория барьерных функций, ни общий адаптационный синдром, ни теория функциональных систем, ни гипоталамическое регулирование гомеостаза и многие другие теории не позволяют полностью решить проблему гомеостаза.
В некоторых случаях представление о гомеостазе не совсем правомерно используется для объяснения изолированных физиологических состояний, процессов и даже социальных явлений. Так возникли встречающиеся в литературе термины «иммунологический», «электролитный», «системный», «молекулярный», «физико-химический», «генетический гомеостаз» и т.п. Предпринимались попытки свести проблему гомеостаза к принципу саморегулирования. Примером решения проблемы гомеостаза с позиций кибернетики является попытка Эшби (W.R. Ashby, 1948) сконструировать саморегулирующее устройство, моделирующее способность живых организмов поддерживать уровень некоторых величин в физиологически допустимых границах.
mirznanii.com