Mecanismele de reglare a funcțiilor fiziologice

Sistemul biologic de orice complexitate, de la structurile subcelulare ale sistemelor funcționale și a întregului organism, caracterizat prin capacitatea de a auto-organizare și auto-reglementare. Abilitatea de sine varietate evidentă de celule și organe, în prezența unei structuri generale a unui principiu elementar (membrane, organite, și așa mai departe. N). Autoreglementarea prevede un mecanism inerent în însăși esența vieții.

Corpul uman este format din organe, care sunt de a-și îndeplini funcțiile lor adesea combinate cu alte, formând astfel un sistem funcțional. Pentru această structură de orice nivel de complexitate, de la molecule și terminând cu întregul corp, care are nevoie de sisteme de reglare. Aceste sisteme asigură interacțiunea diferitelor structuri deja într-o stare de repaus fiziologic. Ele sunt deosebit de importante într-o stare activă în interacțiunea organismului cu mediul extern variabil, deoarece orice modificare necesită un răspuns adecvat. În acest caz, una dintre premisele pentru auto-organizare și auto-reglementare - conservarea corpului inerente în condiții constante ale mediului intern, care reprezintă conceptul de homeostaziei.

Ritmul de funcții fiziologice. procese fiziologice ale vieții, chiar și în condiții de latența fiziologică deplină apar cu activitate diferită. Consolidarea sau slăbirea acestora este influențată de un complex de interacțiuni factori exogeni și endogeni, ceea ce a fost numit „ritmurile biologice“. Mai mult decât atât, fluctuațiile de frecvență ale diferitelor funcții variază în limite foarte largi, pe o perioadă care variază de la 0,5 ore până la mai multe zile și chiar perene.

Conceptul de homeostaziei

Funcționarea eficientă a proceselor biologice necesită anumite condiții, dintre care majoritatea ar trebui să fie permanentă. Și ei sunt sistem mai stabil, mai fiabil funcționarea biologică. Pentru aceste condiții, trebuie să includă mai întâi cele care contribuie la păstrarea nivelului metabolice normale. Acest lucru necesită livrarea de pornire de schimb ingrediente și oxigen și eliminarea metaboliților finali. procese de schimb de percolare privind eficacitatea furnizat o anumită intensitate a proceselor intracelulare, în primul rând datorită activității enzimelor. În același timp, activitatea enzimatică depinde de astfel de factori aparent externi cum ar fi temperatura.

Stabilitatea majoritatea condițiilor cerute în orice nivel structural și funcțional, de la un singur celule de reactie biochimice la sistemele funcționale complexe ale organismului. În viața reală, aceste condiții sunt adesea încălcate. Apariția modificărilor reflectate în starea obiectelor biologice în cursul proceselor lor metabolice. În plus, sistemul biologic mai complex este aranjat, cu atât mai mare abaterea de la condițiile standard poate rezista fără perturbări semnificative ale vieții. Acest lucru se datorează prezenței în organism a unor mecanisme adecvate care să permită eliminarea modificărilor care apar. De exemplu, activitatea de procese enzimatice în celula când temperatura la fiecare 10 ° C este redus de 2-3 ori. Cu toate acestea, datorită mecanismelor cu sânge cald termoreglare animal menține temperatura constantă internă într-un interval suficient de largă de modificări în exterior. Prin urmare, stabilitatea acestei condiții este menținută pentru reacția enzimatică la același nivel. Și, de exemplu, o persoană cu chiar minte având îmbrăcăminte și locuință, poate exista o perioadă lungă de timp, la temperaturi ambiante mult sub 0 ° C

Pe parcursul evoluției au apărut reacții de formare adaptive menite să mențină condiții constante de mediu a organismului. Ele există la nivelul proceselor biologice individuale, cât și întregul corp. Fiecare dintre aceste condiții se caracterizează prin parametrii respectivi. Prin urmare, condițiile de constanță a constanța sistemului de reglementare controlează acești parametri. Și dacă acești parametri pentru un motiv oarecare, se abate de la norma, mecanismele de reglare a se asigura revenirea lor la nivelul inițial.

Proprietatea universală de viață menține în mod activ stabilitatea funcțiilor organismului, în ciuda influențelor externe care ar putea rupe, numit homeostaziei.

Starea sistemului biologic de orice nivel structural și funcțional depinde de factori complecși. Acest complex este format din interacțiunea mai multor factori, cum ar fi în exteriorul acesteia, precum și a celor care sunt în interiorul sau format ca urmare a proceselor care apar aici. Nivelul factorilor externi determină starea corespunzătoare a mediului: temperatura, umiditatea, lumina, presiunea, compoziția gazului, câmpurile magnetice și altele asemenea. Cu toate acestea, impactul este departe de toți factorii externi și interni ale corpului pot și ar trebui să fie menținut la un nivel constant. Evoluția a selectat cele care sunt mai esențiale pentru menținerea funcțiilor vitale, sau cele pentru care s-au găsit menținerea unor mecanisme adecvate.

Parametrii constantă a homeostaziei nu au nici o consistență clară. Posibile abateri de nivelul mediu într-o direcție sau alta într-un fel de „coridor“. Pentru fiecare parametru, există limite pentru abaterile maxime posibile. Acestea diferă atât în ​​timp în care organismul poate rezista la încălcarea unui anumit parametru homeostaziei fără consecințe grave. Cu toate acestea el însuși parametru deviație dincolo de „coridor“ poate provoca moartea a structurii corespunzătoare - fie că este o celulă sau organism ca întreg. Astfel, pH-ului sanguin normal este de aproximativ 7,4. Dar, aceasta poate varia între 6.8-7.8. variații extreme ale acestui parametru organismul uman poate tolera fără consecințe dăunătoare pentru doar câteva minute. Un alt parametru homeostatic - temperatura corpului - în unele boli infecțioase pot crește până la 40 ° C sau mai mare și menținut la acest nivel timp de mai multe ore și chiar zile. Astfel, unele constante ale corpului suficient de stabile - - constante stricte, altele sunt gamă mai largă de oscilație - constante din plastic.

Schimbarea homeostaziei poate avea loc sub influența unor factori externi, precum și ca având origine endogenă: intensificarea proceselor metabolice, care doresc să schimbe parametrii homeostaziei. Astfel, activarea sistemelor de reglementare oferă reveni cu ușurință la nivelul lor stabil. Dar când în repaus într-o persoană sănătoasă, aceste procese sunt echilibrate și mecanisme de recuperare funcționează cu o putere de rezervă în cazul unei modificări bruscă a condițiilor de existență, acestea sunt incluse în bolile cu activitate maximă. Îmbunătățirea reglementarea sistemelor homeostaza se reflectă în dezvoltarea evolutivă. Astfel, lipsa de menținere a unei temperaturi constante a corpului în sistem cu sânge rece, determină dependența proceselor vitale de schimbare a temperaturii mediului ambiant, brusc limitat dezvoltarea lor evolutiv. Cu toate acestea, prezența unui astfel de sistem într-o cu sânge cald le reinstalată pe intreaga planeta si a facut astfel de organisme sunt cu adevărat ființe libere, cu o potență ridicată evolutiv.

La rândul său, fiecare persoană inerentă în abilitățile funcționale individuale ale sistemelor homeostaziei. Aceasta determină în mare măsură severitatea reacției organismului la orice impact, și afectează în cele din urmă speranța de viață.

homeostazia celulară. Unul dintre parametrii specifice ale homeostaziei - „puritatea genetică“ a populațiilor de celule ale organismului. In timpul proliferarea celulelor normale „urmeaza“ sistemul imunitar al organismului. În cazul unor dereglări sau tulburări ale informațiilor genetice lectură celulelor străine la acest organism care apare. Distruge-i respectivul sistem. Se poate spune că un astfel de mecanism și asigură aportul de control al celulelor străine (bacterii, viermi) sau produse derivate. Și oferă, de asemenea, sistemul imunitar (a se vedea secțiunea C - .. „Caracterizarea fiziologică a leucocitelor“).

Mecanisme de homeostaziei și a Regulamentului

Sistemele care monitorizează parametrii homeostaziei, sunt compuse din diferite aranjamente structurale ale: a elementelor relativ simplu construite și complexe neurohormonali destul de complexe. Una dintre cele mai simple mecanisme considerate metaboliți, dintre care unele pot afecta local activitatea proceselor enzimatice în diferitele componente structurale ale celulelor și țesuturilor. mecanisme mai sofisticate (neuroendocrine) implicat interacțiune mіzhorgannu, conectați atunci când comun nu mai este suficient pentru a reveni setarea la nivelul cerut.

Rolul fluidelor corpului în homeostazia. Central la conservarea homeostaziei fluidelor corpului este considerată. Pentru cele mai multe organe este de sange si limfatice si creier - sange si lichidul cefalorahidian (LCR). Un rol deosebit de important este jucat de sânge. In plus, celulele pentru medii lichide este citoplasmă și mіzhklіtinna lichid.

Funcțiile mediilor lichide în menținerea homeostaziei destul de variate. În primul rând, fluidele furnizează metabolismul cu țesuturile corpului. Nu numai că acestea aduc la celulele necesare pentru viața substanței, dar, de asemenea, le-a transportat la metaboliți care altfel se pot acumula în celule la o concentrație ridicată.

În al doilea rând, mass-media lichide au propriile lor mecanisme necesare pentru a menține homeostazia unor parametri. De exemplu, sistemele tampon înmoaie deplasarea acido-bazic la intrarea în acizii din sânge sau a bazelor.

în al treilea rând, fluidele care participă la organizarea controlului homeostaziei. Există, de asemenea, mai multe mecanisme. Astfel, datorită transportului metaboliților în menținerea procesului de homeostaziei conectate organe și sisteme (rinichi, plămâni, și altele) îndepărtate. În plus, metaboliții prezente în sânge, care afectează structura receptorilor și a altor organe și sisteme, pot rula raspunsuri reflexe complexe, mecanismele hormonale. De exemplu, thermoreceptors reacționează la un sânge „fierbinte“ sau „rece“ și modifica în mod corespunzător activitatea organelor implicate în formarea și livrarea de căldură.

Receptorii sunt de asemenea situate și în pereții vaselor de sânge. Acestea sunt implicate în reglarea compoziției chimice a sângelui, volumul său de presiune. Cu stimularea receptorilor vasculare începe link-ul reflexele efektornoyu care sunt organe și sisteme ale corpului. Mai mult sânge în menținerea homeostaziei a devenit baza pentru formarea unui sistem special de homeostaziei a multor parametri ai sângelui în sine, volumul acesteia. Pentru a le salva, există mecanisme complexe incluse în sistemul unificat de reglementare a homeostaziei.

Cele de mai sus poate fi ilustrată în mod clar de activitatea musculară intensă. În timpul execuției canalului de ieșire din sânge mușchi sub formă de acid metabolic produse lactic, acid piruvic, acidul acetoacetic și alți acizi. metabolitii neutralizat cu acid întâi rezervă alcalină a sângelui. În plus, ele sunt prin mecanisme reflexe activează circulația sângelui și respirația. Conectarea acestor sisteme ale corpului, pe de o parte, îmbunătățește fluxul 02 la mușchi și, prin urmare, reduce formarea produselor oxidate; celălalt - crește separarea CO2 prin plămâni, mulți metaboliți prin rinichi, glandele sudoripare.