Поддержание гомеостаза это

Содержание
  1. Что такое гомеостаз
  2. Гомеостаз – динамическое постоянство
  3. Как регулируется гомеостаз
  4. Отрицательная обратная связь
  5. Упреждающее регулирование систем организма
  6. Обеспечение регулирования
  7. Положительный ответ
  8. Уровни физиологической регуляции
  9. Гомеостаз: что это такое, как он работает, для чего нужен
  10. Гомеостаз: все, что надо знать
  11. Что такое гомеостаз
  12. Гомеостаз: кто за что отвечает и каким образом
  13. Гомеостаз: отрицательная обратная связь
  14. Гомеостаз: положительная обратная связь
  15. Гомеостаз: примеры регуляции
  16. Послесловие
  17. Понятие гомеостаза организма человека в биологии и медицине: определение, свойства, виды и параметры
  18. Понятие и характеристики гомеостаза
  19. Обратная связь
  20. Положительная обратная связь
  21. Какие параметры регулирует гомеостаз
  22. Температура тела
  23. Водно-солевой баланс
  24. Гомеостаз крови
  25. Нормальное давление
  26. Основные виды гомеостаза
  27. Экологический гомеостаз
  28. Биологический гомеостаз
  29. Другие виды
  30. Поддержание гомеостаза
  31. Характеристика, функции, примеры и механизмы поддержания гомеостаза
  32. Особенности и роль гомеостаза
  33. Клеточный гомеостаз
  34. Примеры и механизмы гомеостаза
  35. Концентрация глюкозы
  36. Уровни кальция
  37. Объем жидкости

Что такое гомеостаз

Поддержание гомеостаза это

Клетки являются основными структурными и функциональными единицами организма.

Для выполнения своих функций им нужна подходящая среда, характеризующаяся относительным постоянством источников энергии, воды, температуры и кислотности.

Под гомеостазом подразумеваются средства поддержания относительной стабильности основных физиологических особенностей организма. Термин был введен Кэнноном в 1929 году.

Организм функционирует лучше всего, когда все его показатели находятся в оптимальных пределах. Основными физиологическими показатели являются состав и объем крови, кровяное давление, температура тела и другие.

Гомеостаз – динамическое постоянство

По своей сути гомеостаз представляет собой динамическое постоянство, которое поддерживается несмотря на непрерывный обмен веществами и энергией между внеклеточной и внутриклеточной жидкой средой, а также между организмом и окружающей средой.

Основные физиологические процессы не всегда постоянны, но варьируются в определенных пределах. Гомеостаз в организме является не статичным, а динамическим постоянством, которое достигается за счет точной регуляции.

Основными компонентами гомеостаза являются изогидрия, изотермия, изоиония, изоосмия, изоволемия и изоксемия.

Живые организмы имеют регуляторные механизмы, которые поддерживают телесный гомеостаз. Благодаря этим механизмам они существуют как саморегулирующаяся система. Все органы и ткани участвуют в поддержании согласованности. При нарушении механизмов регуляции возникает заболевание, а при больших нарушениях может наступить смерть.

Благодаря специальным системам управления происходит жизнь клеток в организме. Регулирование осуществляется двумя системами:

  • гуморальная – регуляция осуществляется специфическими химическими веществами (гормонами);
  • нервная регуляция распространяется сигналами (импульсами), идущими по нервной системе.

Как регулируется гомеостаз

Каждая система регулирования имеет вход и выход. В зависимости от отношений между ними существуют открытые и закрытые системы. При открытой системе отсутствует связь между выходом и входом.

Примером такой системы является нейрон, который через свои дендриты воспринимает множество входных сигналов, обрабатывает их и направляет их в качестве выходных данных на другой блок, который может быть нейроном, железой, мышцей.

В закрытых системах информация с выхода одной системы прямо или косвенно связана с входом той же системы. Если есть ответ, в замкнутых системах формируется регуляторный круг, в рамках которого устанавливается динамическое регулирование измененного индикатора или функции. Закрытая система регулирования, построенная по типу обратной связи, состоит из нижеследующих элементов.

Регулируемое значение – объект регулирования. Он имеет одно фактическое значение, которое может быть определено в любое время, и одно оптимальное значение, которое определяется генетически.

Датчик – воспринимает и считывает фактическое значение регулируемой величины. Роль сенсоров играют специализированные клетки, называемые рецепторами.

Механизм сравнения – значение, воспринимаемое датчиком, передается в интегративный центр центральной нервной системы. Там фактическое значение сравнивается с оптимальным. Так оценивается степень различия. Сигнал ошибки генерируется и доставляется следующему элементу регуляторной системы через эффекторные нервы* или гормоны.

Эффектор – это исполнительный орган, от деятельности которого зависит восстановление оптимального значения измененного параметра. Иногда регуляторный механизм может включать несколько эффекторов.

По принципу отрицательной обратной связи регулируются такие параметры, как регуляция артериального давления, уровень сахара в крови, концентрация кислорода во внеклеточной жидкости. Благодаря этим регулирующим механизмам сохраняется относительный гомеостаз в организме.

Отрицательная обратная связь

Регулирование отрицательной обратной связи характеризуется:

  • задержкой (латентный период) – время, прошедшее с момента возникновения отклонения регулируемой величины до начала действия рецептора. Различные механизмы регулирования имеют разные периоды задержки;
  • инерцией – скорость, с которой значение возвращается к своему заданному параметру после того, как эффектор начинает действовать. Некоторые параметры имеют низкую инерцию (кровяное давление), а другие имеют более высокую (температура тела);
  • коэффициент обратной связи – в некоторых случаях регулирования существует остаточное отклонение, т.е. механизмы могли бы довести значение до его оптимального значения. Значение между остатком и начальным отклонением называется коэффициентом обратной связи;
  • усиление – показывает силу влияния эффектора на регулируемый показатель. Чем выше коэффициент усиления, тем эффективнее регулирование;
  • нормативные колебания – колебания регулируемого значения вокруг заданного параметра в процессе возврата к оптимальному.
  • стабильность – показывает, в какой период времени наблюдаются отклонения регулируемого значения от заданного параметра.

Различные факторы определяют эффективность и точность, с которой регулируемое количество контролируется. Регулирование осуществляется лучше всего, если есть короткий латентный период, достаточная прочность и стабильность. Эффективность механизмов изменяется в течение жизни человека – они становятся менее эффективными с возрастом.

Упреждающее регулирование систем организма

В большинстве случаев механизмы управления включаются после отклонения регулируемого значения от установленного параметра. Однако есть те, которые включаются до того, как это произойдет. Это так называемое упреждающее регулирование.

Оно достигается путем включения дополнительных рецепторов, чувствительных к фактору, вызывающему изменение регулируемой величины. В результате этого регулирования происходят незначительные отклонения, то есть помехи и обратная связь включаются одновременно.

Предварительное регулирование особенно эффективно в отношении механизмов с длительным латентным периодом, таких как регулирование температуры тела.

Обеспечение регулирования

Предиктивный контроль включается до того, как происходят изменения в регулируемой величине, и до появления триггера. Эти механизмы запускаются заранее и подготавливают организм к ожидаемым изменениям.

Этот тип регуляции включается в тех случаях, когда у нас происходит регулярное повторение одних и тех же процессов в организме, вызывающих повышение реактивности регуляторного механизма. Например, в первой половине дня человек наиболее активен и потребляет больше энергии, что является необходимым условием для гипогликемии.

Прогнозирующая регуляция способствует предварительной стабилизации уровня глюкозы. Это предсказывает эффект триггеров.

Положительный ответ

В дополнение к отрицательному управлению обратной связью, которое возвращает регулируемое значение к заданному параметру, существует также положительное управление обратной связью, которое увеличивает отклонение. При положительном регулировании обратной связи система дестабилизируется. Механизмы этого типа характерны для болезненных состояний, но также могут наблюдаться в физиологических условиях.

Уровни физиологической регуляции

Многие регуляторные системы, которые действуют в клетках, органах и организме в целом, действуют на разных уровнях внутриклеточно, органически и системно.

При внутриклеточной регуляции сенсор и эффектор находятся в одной и той же клетке.

Когда лиганд связывается с белком, который имеет два сайта связывания, молекула-модулятор может изменять конфигурацию второго сайта связывания. Этот эффект известен как аллостерическая модуляция.

Местная (органная) регуляция встречается только в некоторых органах. Также называется местным гомеостатическим ответом. Она зависит от концентрации определенных продуктов метаболизма, от выделения локально действующих гормонов или гормоноподобных веществ, называемых паракринными гормонами.

Регуляция всего организма основана на рефлексах. Реакция осуществляется по механизму отрицательной обратной связи. Регуляторные реакции основаны на принципе рефлексии и делятся на три группы.

  1. Соматомоторные рефлексы – контролируется деятельность скелетных мышц. Благодаря этому механизму сохраняется осанка тела и некоторые защитные рефлексы.
  2. Вегетативные рефлексы – они контролируют постоянство показателей, характерных для внутренней среды организма. Регулирование осуществляется с помощью рецепторов, которые воспринимают изменение регулируемой величины. Такими рецепторами являются барорецепторы, хеморецепторы, осморецепторы и терморецепторы.
  3. Нейро-гуморальные рефлексы – регуляторная система также включает гормоны, которые влияют на деятельность целевых органов, взаимодействуя со специфическими рецепторами.

Гомеостаз в организме является необходимым условием клеточной жизни. Для его поддержания действуют специальные регулирующие механизмы, которые включаются, когда происходят отклонения в регулируемом параметре.

Источник: http://medicine-simply.ru/just-medicine/chto-takoe-gomeostaz

Гомеостаз: что это такое, как он работает, для чего нужен

Поддержание гомеостаза это

Всем привет! В эту пятницу продолжим вещание в рамках цикла “Подтяни матчасть”.  И сегодняшняя тема к рассмотрению – гомеостаз в организме человека. По прочтении вы узнаете, что представляет собой этот процесс, его механику, а также разберем реальные примеры этой работы внутри нас.

Итак, рассаживайтесь поудобней, будет интересно!

Гомеостаз: все, что надо знать

Уже четвертую пятницу кряду мы встречаемся с вами, чтобы рассказать чуть больше о том, как мы устроены. Уже разобрали темы: [уровни организации], [функции жизни ], [потребности человека] – разумеется,  с уклоном в спорт и ЗОЖ.

Если вы подключились к обсуждению только сейчас, рекомендуем сначала ознакомиться с предыдущими материалами, чтобы “войти” в тему. Мы же идем далее и сегодня подробно поговорим про гомеостаз. Ранее мы упоминали о нем и давали его определение.

Но, поскольку это один из самых важных процессов внутри нас, мы уделим ему персональное внимание и чуть больше времени. Поехали!

Примечание:
Для лучшего усвоения материала все дальнейшее повествование будет разбито на подглавы.

Что такое гомеостаз

Вернуть всё на круги своя – вот основная задача гомеостаза. Если “качели” организма качнулись влево, их надо возвратить обратно, в нейтральное положение. Этим и занимается организм – постоянно контролирует свои внутренние условия: от температуры тела до кровяного давления, от уровня сахара в крови до уровня определенных питательных веществ.

Многие факторы влияют на пригодность биологических жидкостей для поддержания жизни. К ним относятся:

  • концентрации кислорода (O2) и диоксида углерода (CO2);
  • рН внутренней среды;
  • концентрации питательных веществ и отходов;
  • концентрация соли и других электролитов;
  • объем и давление внеклеточной жидкости;
  • температура тела;
  • уровень глюкозы в крови.

Каждое физиологическое состояние имеет конкретную уставку. Уставка – это физиологическое значение, вокруг которого колеблется его нормальный диапазон. Нормальный диапазон – ограниченный набор значений, который является оптимальным для здоровья и стабильности организма.

Например, заданное значение для нормальной температуры человеческого тела составляет приблизительно 37 °C. Однако данный параметр имеет тенденцию колебаться в пределах нормального диапазона на несколько градусов выше и ниже этой точки.

Центры контроля в головном мозге и других частях тела контролируют и реагируют на отклонения от гомеостаза с помощью отрицательной обратной связи. Отрицательная обратная связь – это механизм, который устраняет отклонение от заданного значения:

Отрицательная обратная связь поддерживает параметры тела в пределах их нормального диапазона. Поддержание гомеостаза отрицательной обратной связью происходит во всем теле постоянно. Поэтому понятие отрицательной обратной связи является фундаментальным для понимания физиологии человека.

Гомеостаз: кто за что отвечает и каким образом

Печень, поджелудочная железа, почки, мозг, вегетативная нервная и эндокринная системы помогают поддерживать гомеостаз. Печень отвечает за метаболизм токсических веществ и с помощью сигналов от поджелудочной железы поддерживает углеводный обмен. Она также помогает регулировать липидный обмен и является основным местом производства холестерина.

Почки отвечают за регулирование уровня воды в крови, повторное поглощение веществ в крови, поддержание уровня солей и ионов в крови, регулирование рН крови и выведение мочевины и других отходов.

Гипоталамус участвует в регуляции температуры тела, частоты сердечных сокращений, кровяного давления и циркадных ритмов (включая циклы сна и бодрствования).

На гомеостаз могут влиять как внутренние, так и  внешние условия, в том числе условия окружающей среды (внешние факторы), и он поддерживается различными механизмами. Все гомеостатические механизмы контроля имеют как минимум три взаимозависимых компонента для регулируемой переменной:

  1. сенсор/рецептор, который обнаруживает изменения во внутренней или внешней среде. Примером являются периферические хеморецепторы, которые обнаруживают изменения pH крови;
  2. интегрирующий центр (центр управления). Получает информацию от сенсоров и инициирует ответ для поддержания гомеостаза. Наиболее важным примером является гипоталамус – область мозга, которая контролирует все процессы в организме;
  3. эффектор. Им является любой орган или ткань, которые получают информацию от интегрирующего центра и действуют, чтобы вызвать изменения, необходимые для поддержания гомеостаза. Одним из примеров является почка, которая удерживает воду, если артериальное давление слишком низкое.

Сенсоры, интегрирующий центр и эффекторы являются основными компонентами каждого гомеостатического отклика. Положительные и отрицательные связи – продвинутые механизмы, которые позволяют этим компонентам поддерживать гомеостаз для более сложных физиологических процессов.

Гомеостаз: отрицательная обратная связь

Система отрицательной обратной связи имеет три основных компонента. Их мы перечисляли выше:

  • сенсор является компонентом системы обратной связи, которая контролирует физиологическую ценность. Это значение сообщается в центр управления;
  • центр управления – это компонент системы обратной связи, который сравнивает значение с нормальным диапазоном. Если значение слишком сильно отклоняется от заданного значения, тогда центр управления активирует эффектор;
  • эффектор – это компонент в системе обратной связи, который вызывает изменение, чтобы изменить ситуацию и вернуть значение в нормальный диапазон.

На рисунке показан цикл отрицательной обратной связи. В петле отрицательной обратной связи стимул – отклонение от заданного значения – сопротивляется посредством физиологического процесса, который возвращает тело в гомеостаз. Левый рисунок: петля отрицательной обратной связи состоит из четырех основных частей. Правый рисунок: температура тела регулируется отрицательной обратной связью.

Чтобы привести систему в движение, стимул должен вывести физиологический параметр за пределы его нормального диапазона, за пределы гомеостаза. Этот стимул «слышен» определенным сенсором.

Например, при контроле уровня глюкозы в крови специфические эндокринные клетки поджелудочной железы обнаруживают избыток глюкозы (стимул) в кровотоке. Эти бета-клетки поджелудочной железы реагируют на повышенный уровень глюкозы в крови, высвобождая гормон инсулин в кровоток.

Инсулин дает сигнал волокнам скелетных мышц, жировым клеткам и клеткам печени поглощать избыточную глюкозу, выводя ее из кровотока.

Когда концентрация глюкозы в кровотоке падает, снижение концентрации – фактическая отрицательная обратная связь – обнаруживается панкреатическими альфа-клетками, высвобождение инсулина прекращается. Это предотвращает падение уровня сахара в крови ниже нормального уровня.

У людей есть похожая система обратной связи по регулированию температуры, которая работает, способствуя либо потере тепла, либо увеличению тепла.

Когда центр регулирования температуры мозга получает данные от датчиков, указывающие, что температура тела превышает его нормальный диапазон, он стимулирует группу клеток мозга, называемых «центром потери тепла». Эта стимуляция имеет три основных эффекта:

  1. Кровеносные сосуды в коже начинают расширяться, позволяя большему количеству крови из ядра тела течь к поверхности кожи и отходить теплу в окружающую среду;
  2. По мере увеличения притока крови к коже активизируются потовые железы, чтобы увеличить  выработку пота. При испарении с поверхности кожи в окружающий воздух он поглощает тепло;
  3. Глубина дыхания увеличивается, человек может дышать через открытый рот, а не через носовые проходы. Это еще больше увеличивает потерю тепла из легких.

Напротив, активация центра теплообмена мозга под воздействием холода уменьшает приток крови к коже. Кровь, возвращающаяся из конечностей, направляется в сеть глубоких вен.

Такое расположение задерживает тепло ближе к сердечнику корпуса и ограничивает потерю тепла. Если потеря тепла значительна, мозг вызывает увеличение случайных сигналов к скелетным мышцам, заставляя их сокращаться и вызывая дрожь.

Сокращения мышц от дрожи выделяют тепло при использовании АТФ.

Мозг запускает щитовидную железу в эндокринной системе, чтобы выпустить гормон щитовидной железы, который увеличивает метаболическую активность и выработку тепла в клетках всего тела.

Мозг также сигнализирует надпочечникам о выделении адреналина – гормона, который вызывает расщепление гликогена в глюкозу, которая может использоваться в качестве источника энергии.

Распад гликогена на глюкозу также приводит к увеличению метаболизма и выработке тепла.

Гомеостаз: положительная обратная связь

Положительная обратная связь – это механизм, в котором активированный компонент усиливает или дополнительно усиливает процесс, который вызвал его сам, чтобы создать еще более сильный отклик.

Механизмы положительной обратной связи предназначены для ускорения или повышения отдачи, создаваемой стимулом, который уже был активирован. Механизмы положительной обратной связи предназначены для выталкивания уровней из нормальных диапазонов и не используются так часто в гомеостатических реакциях.

Чтобы добиться положительной обратной связи, серия событий инициирует каскадный процесс, который строится для усиления эффекта стимула.

Например, когда человек получает травму (порез), его кровь сгустится в ответ на повреждение участка кожи. Свертывание происходит из-за поврежденного кровеносного сосуда. В ответ на этот стимул организм будет привлекать тромбоциты к месту пореза.

По мере того, как тромбоциты накапливаются на участке, возникает положительная обратная связь, когда они выделяют химические вещества, стимулируя привлечение большего количества тромбоцитов к поврежденному участку.

Эта положительная обратная связь помогает ускорить процесс заживления ран.

Примечание:

Другим примером положительной ОС является выработка грудного молока в ответ на сосание ребенка. Сосание стимулирует молочные железы производить больше молока.

Теперь рассмотрим конкретные примеры, в которых проявляет себя гомеостаз.

Гомеостаз: примеры регуляции

Организм всегда стремится вернуться в равновесие. И вот как это работает на примерах.

№1. Уровень сахара

Глюкоза в крови регулируется двумя гормонами – инсулином и глюкагоном, которые высвобождаются из поджелудочной железы. Когда уровень сахара в крови становится слишком высоким, инсулин выделяется из поджелудочной железы. Глюкоза поглощается клетками (особенно печенью и мышечной тканью), где она и хранится в виде гликогена.

Это приводит к снижению уровня сахара в крови. С другой стороны, когда уровень сахара в крови становится слишком низким, поджелудочная железа выделяет глюкагон. Это способствует расщеплению гликогена на мономеры глюкозы в клетках печени.

Затем клетки печени высвобождают свободную глюкозу обратно в кровоток и восстанавливают уровень сахара в крови.

Неправильное функционирование глюкагона приводит к гипогликемии – состоянию, при котором уровень сахара в крови слишком низок. Если не принять срочные меры, может наступить кома и смерть. Неправильная функция инсулина приводит к гипергликемии (повышению уровня сахара в крови) – диабету.

№2. Уровень железа

Контроль над этим необходимым, но потенциально токсичным веществом, является важной частью жизнедеятельности организма. Фактически, большая часть железа человеческого организма содержится в белке гемоглобина эритроцитов, где он помогает связывать и транспортировать кислород для клеточного дыхания. Дефицит железа является наиболее распространенной причиной анемии.

Когда уровень железа в организме слишком низок, чувствительный к железу гормон гепсидин снижается в эпителии двенадцатиперстной кишки. Это вызывает увеличение активности ферропортина – железоселективного белкового канала, встроенного в мембрану кишечных клеток. Активация этого канала стимулирует усвоение железа в пищеварительной системе. Избыток железа будет стимулировать обратный процесс.

№3. Осморегуляция

Это активная регуляция осмотического давления жидкостей организма для поддержания гомеостаза содержания воды в организме. Оно удерживает жидкости организма от чрезмерного разбавления или концентрации. Осмотическое давление – мера склонности воды переходить в один раствор из другого путем осмоса.

Чем выше осмотическое давление раствора, тем больше воды стремится попасть в раствор. Почки удаляют избыточные ионы Na+, K + и Ca2+ из крови, что влияет на осмотическое давление. Затем они выводятся вместе с мочой.

Почки также важны для поддержания уровня кислотности крови, так что ее pH остается близким к нейтральной точке.

№4. Регуляция количества воды в организме

Почки отвечают за общий объем воды в организме. Антидиуретический гормон (АДГ), также известный как вазопрессин и альдостерон, играют важную роль в регуляции функции почек. Если в организме наблюдается дефицит жидкости, происходит увеличение секреции АДГ из гипофиза. Этот гормон попадает в дистальные канальцы, вызывая задержку жидкости и уменьшение выхода мочи.

Точно так же гормон альдостерон, минералкортикоидный гормон со стероидной основой, выделяется из коры надпочечников. Альдостерон заставляет почки реабсорбировать Na+. Поскольку Na+ реабсорбируется,  реабсорбируется и вода.

Таким образом, задержка Na+ также приводит к задержке жидкости.

И наоборот: если уровни жидкости чрезмерны, секреция альдостерона подавляется, что приводит к меньшей задержке жидкости почками и последующему увеличению объема производимой мочи:

И таких примеров гомеостаза можно привести множество. У вас не получится законными методами обмануть свой организм, не получится набрать натурально мышцы быстрее, чем это заложено природой. Не получится сбросить 10 кг за 2 недели.

Вы не сможете встать с офисного стула и сразу же пробежать марафон. Организм не проведешь: гомеостаз всегда стоит на страже нашего внутреннего благополучия. И если вы попытаетесь перехитрить свой организм, он отреагирует на это незамедлительно. Собственно, с теорией на сегодня все.

Подытожим.

Послесловие

Четвертая статья цикла, вместе с которой тема гомеостаза уходит в архив. Но мы не расстраиваемся, потому что это только начало. Нас ждет еще много нудных интересных статей. Ждем-с! А пока – пока!

PS: Индивидуальная программа тренировок и питания ждут тебя здесь >>

Cкачать статью в pdf>>

С уважением и признательностью, Протасов Дмитрий.

Источник: https://ferrum-body.ru/gomeostaz-chto-eto-takoe-i-kak-on-rabotaet.html

Понятие гомеостаза организма человека в биологии и медицине: определение, свойства, виды и параметры

Поддержание гомеостаза это

> Наука > Биология > Понятие гомеостаза организма человека в медицине и биологии

Гомеостазом называется процесс, самостоятельно протекающий в организме и направленный на стабилизацию состояния систем человека при изменении внутренних условий (изменение температуры, давления) или внешних (смена климата, часового пояса). Такое название было предложено американским физиологом Кенноном. Впоследствии гомеостазом стали называть способность любой системы (в том числе окружающей среды) к сохранению своего внутреннего постоянства.

  • Понятие и характеристики гомеостаза
  • Обратная связь
  • Какие параметры регулирует гомеостаз
  • Основные виды гомеостаза
  • Поддержание гомеостаза

Понятие и характеристики гомеостаза

Википедия характеризует этот термин, как стремление выживать, адаптироваться и развиваться. Для того чтобы гомеостаз был правильным, нужна слаженная работа всех органов и систем. В таком случае все параметры у человека будут в норме. Если в теле не регулируется какой-то параметр, это говорит о нарушениях гомеостаза.

: немембранные органоиды клетки, их особенности.

Главные характеристики гомеостаза заключаются в следующем:

  • анализ возможностей адаптации системы к новым условиям;
  • стремление к сохранению баланса;
  • невозможность заранее предсказать результаты регулирования показателей.

Обратная связь

Обратная связь — это собственно механизм действия гомеостаза. Таким образом тело реагирует на какие-либо изменения. Организм функционирует непрерывно на протяжении жизни человека. Однако отдельные системы должны иметь время на отдых и восстановление.

В этот период работа отдельных органов замедляется или вовсе останавливается. Такой процесс называется обратной связью. Её примером является перерыв в работе желудка, когда пища в него не поступает.

Такой перерыв в пищеварении обеспечивает остановка выработки кислоты за счёт действий гормонов и нервных импульсов.

Существует два типа этого механизма, которые будут описаны далее.

: примером рационального природопользования является… что?

Положительная обратная связь

Такой механизм прямо противоположен предыдущему. В случае его действия изменение переменной только усиливается механизмом, что выводит организм из состояния равновесия. Это довольно редкий и менее желательный процесс. Его примером может выступать наличие электрического потенциала в нервах, который вместо уменьшения действия, приводит к его увеличению.

Однако благодаря такому механизму происходит развитие и переход к новым состояниям, а значит, он также является необходимым для жизнедеятельности.

Какие параметры регулирует гомеостаз

Несмотря на то что организм всё время пытается поддержать значения важных для жизни параметров, они не всегда стабильны. Температура тела всё равно будет изменяться в небольшом диапазоне так же как и частота сердечных сокращений или артериальное давление. Задачей гомеостаза является поддержание этого диапазона значений, а также помощь в функционировании организма.

Примерами гомеостаза является выведение отходов жизнедеятельности из тела человека, осуществляемое почками, потовыми железами, желудочно-кишечным трактом, а также зависимость метаболизма от режима питания. Немного подробнее о регулируемых параметрах будет рассказано далее.

Температура тела

Самый яркий и простой пример гомеостаза — это поддержание нормальной температуры тела. Перегрева организма можно избежать посредством потоотделения. Нормальной температурой является диапазон от 36 до 37 градусов Цельсия. Повышение этих значений может быть спровоцировано воспалительными процессами, нарушениями гормонального фона и метаболизма или какими-либо заболеваниями.

За контроль температура тела в организме отвечает часть мозга, называемая гипоталамусом.

Туда поступают сигналы о сбое температурного режима, который также может выражаться в учащённом дыхании, увеличении количества сахара, нездоровом ускорении обмена веществ.

Всё это приводит к вялости, снижению активности работы органов, после чего системы начинают принимать меры по регуляции температурных показателей. Простым примером терморегулирующей реакции организма является потоотделение.

Стоит заметить, что этот процесс также работает и при чрезмерном понижении температуры тела. Так организм может согреть сам себя за счёт расщепления жиров, при котором выделяется тепло.

Водно-солевой баланс

Вода необходима организму, и все это хорошо знают. Существует даже норма ежедневного употребления жидкости, в количестве 2 литров.

На самом деле, каждому организму нужно своё количество воды, и у кого-то оно может превышать среднее значение, а у кого-то до него не дотягивать. Тем не менее, сколько бы воды ни выпил человек, организм не станет накапливать всю излишнюю жидкость.

Вода сохранится на необходимом уровне, в то время как все излишки будут выведены из организма за счёт осморегуляции, осуществляемой почками.

Гомеостаз крови

Таким же образом регулируется и количество сахара, а именно глюкозы, которая является важным элементом крови. Человек не может быть полностью здоровым, если в уровень сахара далёк от нормы.

Регулируется этот показатель функционированием поджелудочной железы и печени. В случае когда уровень глюкозы превышает норму — действует поджелудочная железа, в которой вырабатывается инсулин и глюкагон.

Если количество сахара становится слишком низким, с помощью печени в него перерабатывается гликоген из крови.

Нормальное давление

Гомеостаз также отвечает и за нормальное давление крови в организме. Если оно нарушено, сигналы об этом будут поступать от сердца в мозг. Мозг реагирует на проблему и с помощью импульсов помогает сердцу снизить высокое давление.

Основные виды гомеостаза

Определение гомеостаза характеризует не только правильную работу систем одного организма, но и может относиться к целым популяциям. В зависимости от этого различают виды гомеостаза, описываемые далее.

Экологический гомеостаз

Такой вид присутствует в обеспеченном необходимыми условиями жизни сообществе. Оно зарождается путём действия механизма положительной обратной связи, когда начинающие населять какую-либо экосистему организмы быстро размножаются, увеличивая тем самым свою численность.

Но такое стремительное заселение может привести к ещё более быстрому уничтожению нового вида в случае эпидемии или изменения условий на менее благоприятные. Поэтому организмам нужно адаптироваться и стабилизироваться, что происходит благодаря отрицательной обратной связи.

Таким образом количество жителей уменьшается, но они становятся более приспособленными.

Биологический гомеостаз

Такой вид как раз характерен для отдельных особей, чей организм стремится к поддержанию внутреннего равновесия, в частности, путём регулирования состава и количества крови, межклеточного вещества и других жидкостей, необходимых для нормальной работы организма. При этом не всегда гомеостаз обязывает к сохранению параметров постоянными, иногда он достигается путём приспособления и адаптации организма к изменившимся условиям. По причине такого различия организмы делят на два вида:

  • конформационные — это те, кто стремятся к сохранению значений (например, теплокровные животные, температура тела которых должна быть более или менее постоянной);
  • регуляторные, которые приспосабливаются (холоднокровные, имеющие различную температуру в зависимости от условий).

При этом гомеостаз каждого из организмов направлен на то, чтобы компенсировать затраты. Если теплокровные животные не меняют образ жизни при понижении температуры окружающей среды, то холоднокровные становятся вялыми и пассивными, чтобы не тратить энергию.

Кроме того, в биологический гомеостаз входят следующие подвиды:

  • клеточный гомеостаз направлен на изменение структуры цитоплазмы и активности ферментов, а также регенерацию тканей и органов;
  • гомеостаз в организме обеспечивается путём регулирования показателей температуры, концентрации необходимых для жизни веществ, выведения отходов.

Другие виды

Помимо использования в биологии и медицине, этот термин нашёл применение и в других сферах.

  • В страховых компаниях существует понятие рискового гомеостаза, при которых люди, застрахованные от несчастных случаев, более расслаблены, чем те, кто этого не сделал. Таким образом вторые более осторожны в своих действиях, и в меньшей степени попадают в ситуации, в которых могут оказаться более склонные к риску первые.
  • В психологии применяется определение стрессового гомеостаза. Казалось бы, все стараются избегать стресса и конфликтных ситуаций, даже принимают специальные препараты, чтобы уменьшить его уровень в повседневной жизни. Но согласно понятию гомеостаза в социологии и психологии человек искусственно может вызвать опасную ситуацию, чтобы находиться на привычном уровне беспокойства.

Поддержание гомеостаза

Гомеостаз поддерживается благодаря наличию в организме так называемых датчиков, которые посылают в мозг импульсы, содержащие информацию о показателях давления и температуры тела, водно-солевом балансе, составе крови и других важных для нормальной жизни параметрах. Как только какие-то значения начинают отклоняться от нормы, в мозг поступает сигнал об этом, и организм начинает регулировать свои показатели.

Этот сложный механизм регулировки невероятно важен для жизни. Нормальное состояние человека поддерживается при правильном соотношении химических веществ и элементов в организме. Кислоты и щёлочи необходимы для стабильной работы пищеварительной системы и других органов.

Кальций — очень важный структурный материал, без нужного количества которого у человека не будет здоровых костей и зубов. Кислород незаменим для дыхания.

Нарушить слаженную работу организма могут попадающие в него токсины. Но чтобы здоровью не был нанесён вред, они выводятся благодаря работе мочевыделительной системы.

Гомеостаз работает без каких-либо усилий со стороны человека. Если организм здоров, тело будет само регулировать все процессы. Если людям жарко, сосуды расширяются, что выражается в покраснении кожи. Если холодно — появляется дрожь. Благодаря таким откликам организма на раздражители, здоровье человека поддерживается на нужном уровне. Гомеостаз вы найдете ответ по ссылке.

Источник: https://obrazovanie.guru/nauka/biologiya/ponyatie-gomeostaza-organizma-cheloveka-v-meditsine.html

Характеристика, функции, примеры и механизмы поддержания гомеостаза

Поддержание гомеостаза это

Гомеостаз – любой саморегулирующийся процесс, с помощью которого биологические системы устремляются к поддержанию внутренней стабильности, приспосабливаясь к оптимальным для выживания условиям.

Если гомеостаз успешен, то жизнь продолжается; в противном случае, произойдет бедствие или смерть.

Достигнутая стабильность фактически является динамическим равновесием, в котором происходят непрерывные изменения, но преобладают относительно однородные условия.

Особенности и роль гомеостаза

Любая система в динамическом равновесии желает достичь устойчивого состояния, баланса, который противостоит внешним изменениям.

Когда такая система нарушена, встроенные регулирующие устройства реагируют на отклонения, чтобы установить новый баланс. Такой процесс является одним из элементов управления с обратной связью.

Примерами гомеостатической регуляции являются все процессы интеграции и координации функций, опосредованные электрическими цепями и нервными или гормональными системами.

Другим примером гомеостатической регуляции в механической системе является действие регулятора комнатной температуры или термостата.

Сердцем термостата является биметаллическая полоса, которая реагирует на изменения температуры, завершая или нарушая электрическую цепь.

Когда помещение охлаждается, то контур завершается и включается обогрев, а температура поднимается. На заданном уровне цепь прерывается, печь останавливается, и температура падает.

Однако биологические системы, имеющие большую сложность, обладают регуляторами, которые сложно сравнивать с механическими устройствами.

Как отмечалось ранее, термин гомеостаз относится к поддержанию внутренней среды тела в узких и жестко контролируемых пределах. Основными функциями, важными для поддержания гомеостаза, являются баланс жидкости и электролита, регулирование кислотной среды, терморегуляция и метаболический контроль.

Контроль температура тела у людей считается отличным примером гомеостаза в биологической системе.

Нормальная температура тела человека составляет около 37° C, но различные факторы могут влиять на этот показатель, включая гормоны, скорость метаболизма и болезни, приводящие к чрезмерно высоким или низким температурам. Регулирование температуры тела контролируется областью мозга, называемой Гипоталамус.

Обратная связь о температуре тела переносится через кровоток в мозг и приводит к компенсационным корректировкам в скорости дыхания, уровне сахара в крови и скорости метаболизма. Потеря тепла у людей обеспечивается уменьшением активности, потоотделением и механизмами теплообмена, которые позволяют большему количеству крови циркулировать вблизи поверхности кожи.

Снижение потерь тепла осуществляется за счет изоляции, уменьшения циркуляции на коже и культурных изменений, таких как использование одежды, жилья и сторонних источников тепла.

Диапазон между высокими и низкими уровнями температуры тела составляет гомеостатическое плато – «нормальный» диапазон, который поддерживает жизнь.

По мере приближения к любой из двух крайностей, корректирующее действие (через отрицательную обратную связь) возвращает систему в нормальный диапазон.

Концепция гомеостаза также применяется к экологическим условиям. Впервые предложенная американским экологом Робертом Макартуром в 1955 году идея, что гомеостаз в экосистемах является продуктом сочетания биоразнообразия и большого количества экологических взаимодействий, происходящих между видами.

Такое предположение считалось концепцией, которая могла бы помочь объяснить устойчивость экологической системы, то есть ее сохранение как определенного типа экосистемы с течением времени.

С тех пор концепция несколько изменилась, и включила неживую составляющую экосистемы.

Этот термин использовался многими экологами для описания взаимности, которая происходит между живыми и неживыми составляющими экосистемы для поддержания статус-кво.

Гипотеза Геи – модель Земли, предложенная английским ученым Джеймсом Лавлоком, которая рассматривает различные живые и неживые составляющие, как компоненты более крупной системы или единого организма, делая предположение, что коллективные усилия отдельных организмов вносят вклад в гомеостаз на планетарном уровне.

Клеточный гомеостаз

Клетки зависят от среды тела, чтобы сохранять жизнеспособность и правильно функционировать. Гомеостаз поддерживает среду тела под контролем и сохраняет благоприятные условия для клеточных процессов. Без правильных условий тела определенные процессы (к примеру, осмос) и белки (к примеру, ферменты) не будут функционировать должным образом.

Почему гомеостаз важен для клеток? Живые клетки зависят от движения химических веществ вокруг них. Химические вещества, такие как кислород, углекислый газ и растворенная пища, необходимо транспортировать в клетки и из них. Это осуществляется процессами диффузии и осмоса, зависящих от баланса воды и соли в теле, которые поддерживаются гомеостазом.

Клетки зависят от ферментов, чтобы ускорить многие химические реакции, поддерживающие жизнедеятельность и функциональность клеток. Эти ферменты работают лучше всего при определенных температурах, и поэтому снова гомеостаз жизненно важен для клеток, поскольку он поддерживает постоянную температуру тела.

Примеры и механизмы гомеостаза

Вот несколько основных примеров гомеостаза в теле человека, а также поддерживающие их механизмы:

Концентрация глюкозы

Концентрация глюкозы относится к количеству глюкозы (сахара в крови), присутствующего в кровотоке.

Организм использует глюкозу в качестве источника энергии, но ее избыток или недостаток может вызвать серьезные осложнения. Некоторые гормоны осуществляют регулирования концентрации глюкозы в крови.

Инсулин снижает концентрацию глюкозы, в то время как кортизол, глюкагон и катехоламины увеличивают.

Уровни кальция

Кости и зубы содержат приблизительно 99% кальция в организме, в то время как оставшийся 1% циркулируют в крови. Слишком большое или недостаточное содержание кальция в крови имеют негативные последствия. Если уровень кальция в крови слишком сильно снижается, паращитовидные железы активируют свои рецепторы, чувствительные к кальцию, и высвобождают паратиреоидный гормон.

ПТГ сигнализирует костям он необходимости высвобождения кальция, чтобы увеличить его концентрацию в кровотоке. Если уровень кальция увеличивается слишком сильно, щитовидная железа высвобождает кальцитонин и фиксирует избыток кальция в костях, тем самым уменьшая количество кальция в крови.

Объем жидкости

Тело должно поддерживать постоянную внутреннюю среду, а это означает, что ему необходимо регулировать потерю или восполнение жидкости. Гормоны помогают регулировать этот баланс, вызывая экскрецию или удерживание жидкости.

Если организму не хватает жидкости, антидиуретический гормон сигнализирует почкам о сохранении жидкости и уменьшает выход мочи.

Если организм содержит слишком много жидкости, он подавляет альдостерон и сигнализирует о выделении большего количества мочи.

Источник: https://NatWorld.info/raznoe-o-prirode/harakteristika-funkcii-primery-i-mehanizmy-podderzhanija-gomeostaza

Вылечим любую болезнь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: