Механизми на регулиране на физиологичните функции
Биологичната система на която и сложност, от субклетъчни структури на функционални системи и на целия организъм, характеризираща се със способността да се самоорганизира и саморегулиране. Възможност за самостоятелно очевидно различни клетки и органи в присъствието на обща структура на елементарен принцип (мембрани, органели, и така нататък. N). Саморегулацията осигурява механизъм, присъща на самата същност на живота.
Човешкото тяло се състои от органи, които да изпълняват функциите си често се комбинира с друга, образувайки по този начин функционална система. За тази структура на всяко ниво на сложност, от молекули и завършва с цялото тяло, които се нуждаят от системи за регулиране. Тези системи осигуряват взаимодействието на различни структури вече в състояние на физиологичен покой. Те са особено важни в активно състояние във взаимодействието на организма с променлива външната среда, тъй като всички промени изискват адекватен отговор. В този случай, една от предпоставките за самоорганизация и саморегулиране - запазването на тялото, присъщи на постоянни условия на вътрешната среда, които представляват понятието хомеостаза.
Ритъм на физиологичните функции. Физиологични процеси на живота, дори и в условията на пълна физиологична латентност се случват с различна дейност. Укрепване или отслабването им се влияе от сложното взаимодействие на екзогенни и ендогенни фактори, това, което се нарича "биологичните ритми". Освен това, честотните колебания на различни функции варира изключително широки граници, за време от 0.5 часа до няколко дни и дори целогодишен.
Концепцията на хомеостазата
Ефективно функциониране на биологични процеси, изисква определени условия, повечето от които трябва да бъдат постоянни. И те са по-стабилни, по-надежден функционираща биологична система. За тези условия, първо трябва да включват тези, които допринасят за запазването на нормалния метаболитен ниво. Това изисква доставката изходен съставки обмен и кислород, и отстраняване на крайните метаболити. Ефикасност обменните процеси просмукване предвидени определена интензивност на вътреклетъчните процеси, главно поради активността на ензимите. В същото време, ензимната активност зависи от такива привидно външни фактори, като температура.
Стабилността на повечето условия, необходими във всеки структурно и функционално ниво, от една биохимична реакция клетки до сложни функционални системи на тялото. В реалния живот, тези условия често се нарушават. Външният вид на промените отразени в състоянието на биологични обекти в хода на техните метаболитни процеси. В допълнение, по-сложна биологична система е подредена, по-голямата отклонението от стандартните условия, тя може да издържа без значителни нарушения на живота. Това се дължи на присъствието в тялото на подходящи механизми, насочени към премахването на промени, които възникват. Например, ензимни процеси активност в клетката, когато температурата на всеки 10 ° С се намалява с 2-3 пъти. Въпреки това, благодарение на топлокръвни животни механизми терморегулаторни поддържат вътрешната температура константа над достатъчно широк спектър от промените във външната. Следователно, стабилността на това състояние се поддържа за ензимна реакция на същото ниво. И например, човек с дори ум като облекло и жилища, може да има дълъг период от време при стайна температура и под 0 ° С
По време е имало еволюция формиране адаптивни реакции, насочени към поддържане на постоянни условия на околната среда на организма. Те съществуват на ниво отделни биологични процеси, както и на цялото тяло. Всяка от тези състояния се характеризира със съответните параметри. Ето защо, в условията на постоянството на постоянството на системата за регулиране контролират тези параметри. И ако тези параметри по някаква причина, се отклоняват от нормата, механизмите за регулиране гарантират тяхното връщане към първоначалното ниво.
Универсалният собственост на дневен активно поддържа стабилността на функциите на тялото, въпреки външни влияния, които биха могли да го счупят, наречено хомеостаза.
Състоянието на биологичната система на всяко структурно и функционално ниво зависи от сложни фактори. Този комплекс се състои от взаимодействието на много фактори, такива като външно към него, както и тези, които са вътре или оформена като резултат от процеси, протичащи в него. Нивото на външни фактори определя подходящата състоянието на околната среда: температура, влажност, светлина, налягане, газ състав, магнитни полета, и други подобни. Въпреки това въздействието е далеч от всички външни и вътрешни фактори на тялото може и трябва да се поддържа на постоянно ниво. Evolution е избран тези, които са по-съществено значение за поддържане на жизнените функции, или тези, за които са открити поддържането на подходящи механизми.
Постоянни параметри на хомеостазата нямат никаква ясна последователност. Възможни отклонения от средното равнище в една или друга посока, в един вид "коридор". За всеки параметър, има ограничения за максималните възможни отклонения. Те се различават както по време, през който тялото може да издържи на нарушението на даден параметър хомеостаза без никакви сериозни последици. Въпреки това се отклонение параметър извън "коридора" може да причини смърт на съответната структура - било то клетка или организъм като цяло. Така, в нормално кръвно рН е около 7.4. Но тя може да варира между 6.8-7.8. Резките промени на този параметър на човешкото тяло могат да понесат без вредни последици само за няколко минути. Друг параметър хомеостатична - телесна температура - в някои инфекциозни заболявания може да се увеличи до 40 ° С или по-висока и се задържа на това ниво в продължение на много часове и дори дни. По този начин, някои константи тялото достатъчно стабилна - - строг постоянни, други са по-широк диапазон на колебание - пластмасови константи.
Промени хомеостаза може да се появи под влиянието на външни фактори, както и като ендогенен произход: засилване на метаболитни процеси, като се стреми да променят параметрите на хомеостаза. По този начин за активиране на регулаторните системи осигурява лесно се върнат в стабилно ниво. Но когато в покой в един здрав човек, тези процеси са балансирани и механизми за възстановяване функционират с мощност резерв в случай на рязка промяна в условията на съществуване, те се включват в заболявания с максимална активност. Подобряване на регулирането на хомеостазата системи се отразява в еволюционното развитие. По този начин, липсата на поддръжка на постоянна телесна температура в хладнокръвен система, определяне на зависимостта на жизнените процеси на промяна на температурата на околната среда, рязко ограничава тяхното еволюционно развитие. Въпреки това, наличието на такава система в топлокръвно ги преселени от другата страна на планетата и е направила такива организми са наистина свободни хора с висока еволюционна сила.
От друга страна, всеки човек, присъщи на отделните функционални способности на хомеостазата системи. Това до голяма степен определя тежестта на реакцията на организма към всяко въздействие, и в крайна сметка се отразява на продължителността на живота.
Cellular хомеостаза. Един от най-странните параметрите на хомеостаза - "генетичната чистота" на клетъчни популации на организма. По време на нормална клетъчна пролиферация "следва" на имунната система на организма. В случай на нарушения или нарушения на генетична информация четене появяват клетки чужди на този организъм. Унищожава ги каза система. Може да се каже, че такъв механизъм осигурява и прием контрол на чужди клетки (бактерии, червеи), или продукти от тях. И също така предоставя на имунната система (виж точка C - .. "Физиологична характеристика на левкоцити").
Механизми на хомеостазата и регулиране
Системите, които контролират параметрите на хомеостаза, са съставени от различни структурни разположения на: както на относително просто конструирани елементи и доста сложни неврохормонални комплекси. Един от най-простите механизми считат метаболити, някои от които може локално да повлияят на активността на ензимни процеси в различните структурни компоненти на клетки и тъкани. По-сложни механизми (невроендокринни), ангажирани mіzhorgannu взаимодействие, свържете когато необичайно вече не е достатъчно, за да върнете настройката на необходимото ниво.
Роля на телесни течности в хомеостаза. От основно значение за запазването на хомеостазата на телесни течности се смята. За повечето органи е кръвта и лимфата и мозъка - кръв и гръбначно-мозъчната течност (CSF). Особено важна е ролята на кръвта. Освен това, клетки за течна среда е нейната цитоплазма и mіzhklіtinna течност.
Функции на течни среди в поддържането на хомеостазата доста разнообразни. Първо, флуиди осигуряват метаболизъм с телесните тъкани. Не само, че те носят към клетките, необходими за живота на веществото, но и да ги транспортира до метаболити, които в противен случай могат да се натрупват в клетките на по-висока концентрация.
Второ, течни медии имат свои собствени механизми, необходими за поддържане на хомеостазата на някои параметри. Например, буферни системи омекотяват преминаването на алкално-киселинното състояние на влизане в кръвоносните киселини или основи.
трето, флуидите, участващи в организацията на контрола хомеостаза. Има и няколко механизма. По този начин, поради транспортирането на метаболити в поддържането на хомеостазата процес свързан далечни органи и системи (бъбреците, белите дробове и други). В допълнение, метаболити в кръвта, които засягат структурата на рецепторите и други органи и системи, могат да работят сложни рефлексни отговори, хормонални механизми. Например, терморецепторите реагират на "гореща" или "студен" кръв и подходящо променят активността на органите, участващи в образуването и доставянето на топлина.
Рецептори са разположени и в рамките на стените на кръвоносните съдове. Те участват в регулацията на химическия състав на кръвта, неговия обем, налягане. С стимулиране на съдови рецептори започне рефлекси efektornoyu връзка, които са органи и системи. Повече кръв в поддържането на хомеостазата става основа за формирането на специална система на хомеостазата на много параметри на самата кръв, обемът му. За да ги спаси, има сложни механизми, включени в единната система за регулиране на хомеостазата.
Горното може да бъде ясно показана с интензивно мускулно дейност. По време на неговото изпълнение на излизане канал мускулна кръв под формата на метаболитни продукти на млечна киселина, пирогроздена киселина, ацетоцетната киселина и други киселини. Киселинни метаболити първия неутрализират с алкален резерв от кръв. В допълнение, те са чрез рефлексни механизми активирате кръвообращението и дишането. Свързване тези системи на тялото, от една страна, тя подобрява притока 02 към мускулите и по този начин намалява образуването на окислени продукти; друга - увеличава отделянето на СО2 през белите дробове, много метаболити през бъбреците, потните жлези.