Homeostaz doktrininin gelişim tarihi

K. Bernard ve iç çevre doktrininin geliştirilmesindeki rolü

Vücuttaki homeostatik süreçler ilk kez 19. yüzyılın ortalarında Fransız doğa bilimci ve fizyolog C. Bernard tarafından iç ortamının sabitliğini sağlayan süreçler olarak değerlendirildi. Terimin kendisi homeostazis Amerikalı fizyolog W. Cannon tarafından ancak 1929'da önerildi.

Homeostaz doktrininin oluşumunda başrol, C. Bernard'ın canlı bir organizma için “aslında iki ortam olduğu” fikri tarafından oynandı: biri organizmanın yerleştirildiği dış ortam, diğeri doku elemanlarının yaşadığı iç ortam. .” 1878'de bilim adamı, iç ortamın bileşiminin ve özelliklerinin sabitliği kavramını formüle etti. Bu konseptin ana fikri, iç ortamın sadece kandan değil aynı zamanda ondan gelen tüm plazmatik ve blastomatik sıvılardan da oluştuğu fikriydi. K. Bernard, "İç ortam" diye yazdı, "... kanın tüm bileşenlerinden oluşur - azotlu ve azotlu olmayan, protein, fibrin, şeker, yağ vb., ... kan hariç zaten bağımsız organik elementler olan kürecikler.

İç ortam, vücudun yalnızca tüm doku elemanlarını yıkayan sıvı bileşenlerini içerir; kan plazması, lenf ve doku sıvısı. C. Bernard, iç çevrenin özelliğinin "canlı bir varlığın anatomik unsurlarıyla doğrudan temas halinde" olduğunu düşünüyordu. Bu unsurların fizyolojik özelliklerini incelerken, bunların ortaya çıkma koşullarını ve çevreye bağımlılıklarını dikkate almanın gerekli olduğunu belirtti.

Bilim adamı haklı olarak yaşamın tezahürlerinin vücudun mevcut güçleri (anayasa) ile dış çevrenin etkisi arasındaki çatışmadan kaynaklandığına inanıyordu. Bedendeki yaşam çatışması, iki karşıt ve diyalektik olarak ilişkili olgu biçiminde kendini gösterir: sentez ve çürüme. Bu süreçlerin sonucunda vücut çevre koşullarına uyum sağlar veya uyum sağlar.

C. Bernard'ın çalışmalarının analizi, ne kadar farklı olursa olsun tüm fizyolojik mekanizmaların iç ortamdaki yaşam koşullarının sabitliğini korumaya hizmet ettiği sonucuna varmamızı sağlar. “İç ortamın sabitliği, özgür ve bağımsız bir yaşamın koşuludur. Bu, iç ortamda elementlerin yaşamı için gerekli tüm koşulları sağlayan bir süreç aracılığıyla elde edilir." Çevrenin değişmezliği, dış değişkenlerin her an dengeleneceği ve dengeleneceği organizmanın mükemmelliğini gerektirir. Sıvı bir ortam için, sürekli bakımının temel koşulları belirlendi: suyun, oksijenin, besinlerin ve belirli bir sıcaklığın varlığı.

C. Bernard'ın bahsettiği yaşamın dış ortamdan bağımsızlığı oldukça görecelidir. İç ortam dış ortamla yakından ilişkilidir. Dahası, bir zamanlar yaşamın ortaya çıktığı birincil çevrenin birçok özelliğini korumuştur. Canlılar deniz suyunu adeta bir kan damarı sistemine kapatmış ve sürekli dalgalanan dış ortamı, sabitliği özel fizyolojik mekanizmalarla korunan bir iç ortama dönüştürmüştür.

İç çevrenin temel işlevi “organik unsurların birbirleriyle ve dış çevreyle ilişki kurmasını” sağlamaktır. K. Bernard, hücrelerin içindeki ve dışındaki niteliksel ve niceliksel farklılıklar nedeniyle vücudun iç ortamı ile hücreleri arasında sürekli bir madde alışverişi olduğunu açıkladı. İç ortam vücudun kendisi tarafından yaratılır ve bileşiminin sabitliği, ana işlevi hücrelerin hücreleri için "genel besin sıvısını hazırlamak" olan sindirim, solunum, boşaltım vb. organlar tarafından sağlanır. vücut. Bu organların faaliyetleri sinir sistemi tarafından ve “özel olarak üretilmiş maddeler” yardımıyla düzenlenir. Bu, "hayati uyumu oluşturan sürekli bir karşılıklı etkiler çemberi içerir."

Böylece, 19. yüzyılın ikinci yarısında C. Bernard, vücudun iç ortamının bilimsel olarak doğru tanımını vermiş, elementlerini tanımlamış, bileşimini, özelliklerini, evrimsel kökenini anlatmış ve canlıların yaşamının sağlanmasındaki önemini vurgulamıştır. vücut.

W. Cannon'un homeostazis doktrini

Sonuçları geniş biyolojik genellemelere dayanan K. Bernard'ın aksine, W. Cannon, vücudun iç ortamının sabitliğinin önemi hakkında başka bir yöntem kullanarak, deneysel fizyolojik çalışmalara dayanarak sonuca vardı. Bilim adamı, oldukça sık görülen olumsuz etkilere rağmen hayvanların ve insanların yaşamının uzun yıllar boyunca normal bir şekilde ilerlediğine dikkat çekti.

W. Cannon, vücutta tutulan sabit koşulların çağrılabileceğini kaydetti. denge. Bununla birlikte, bu kelimenin daha önce çok özel bir anlamı vardı: bilinen tüm kuvvetlerin karşılıklı olarak dengelendiği izole bir sistemin en olası durumunu ifade eder, bu nedenle denge durumunda sistemin parametreleri zamana bağlı değildir, ve sistemde madde veya enerji akışı yoktur. Vücutta sürekli olarak karmaşık koordineli fizyolojik süreçler meydana gelir ve durumlarının stabilitesini sağlar. Bir örnek, beynin, sinirlerin, kalbin, akciğerlerin, böbreklerin, dalağın ve diğer iç organ ve sistemlerin koordineli aktivitesidir. Bu nedenle W. Cannon bu tür eyaletler için özel bir atama önerdi - homeostazis. Bu kelime kesinlikle donmuş ve hareketsiz bir şeyi ima etmiyor. Değişebilen ancak nispeten sabit kalan bir durum anlamına gelir.

Terim homeostazis iki Yunanca kelimeden oluşmuştur: eşcinseller– benzer, benzer ve durağanlık- ayakta durma, hareketsizlik. Bu terimin yorumlanmasında W. Cannon, kelimenin durağanlık yalnızca istikrarlı bir durumu değil aynı zamanda bu olguya yol açan bir durumu da ifade eder ve kelime eşcinseller olayların benzerliğini ve benzerliğini gösterir.

W. Cannon'a göre homeostaz kavramı, canlıların stabilitesini sağlayan fizyolojik mekanizmaları da içerir. Bu özel istikrar, süreçlerin istikrarı ile karakterize edilmez, aksine dinamiktir ve sürekli değişir, ancak "normal" koşullar altında fizyolojik göstergelerdeki dalgalanmalar oldukça sınırlıdır.

Daha sonra W. Cannon, tüm metabolik süreçlerin ve vücudun en önemli hayati işlevlerinin yerine getirildiği temel koşulların - vücut sıcaklığı, kan plazmasındaki glikoz ve mineral tuzlarının konsantrasyonu, kan damarlarındaki basınç - çok değişkenlik gösterdiğini gösterdi. belirli ortalama değerlere yakın dar sınırlar - fizyolojik sabitler Vücutta bu sabitlerin korunması varoluşun bir ön şartıdır.

W. Cannon tanımlandı ve sınıflandırıldı homeostazın ana bileşenleri. Onlara değindi hücresel ihtiyaçları sağlayan malzemeler(büyüme, restorasyon ve üreme için gerekli malzemeler - glikoz, proteinler, yağlar; su; sodyum, potasyum klorürler ve diğer tuzlar; oksijen; düzenleyici bileşikler) ve fiziksel ve kimyasal faktörler hücresel aktiviteyi etkiler (ozmotik basınç, sıcaklık, hidrojen iyonlarının konsantrasyonu vb.). Homeostazis hakkındaki bilgilerin gelişiminin şu andaki aşamasında, bu sınıflandırma genişletilmiştir. Vücudun iç ortamının yapısal sabitliğini ve yapısal ve işlevsel bütünlüğünü sağlayan mekanizmalar tüm vücut. Bunlar şunları içerir:

a) kalıtım;
b) yenilenme ve onarım;
c) immünbiyolojik reaktivite.

Şartlar otomatik homeostazın sürdürülmesi W. Cannon'a göre:

– homeostazisi tehdit eden herhangi bir değişiklik hakkında merkezi ve çevresel düzenleyici cihazları bilgilendiren kusursuz çalışan bir alarm sistemi;
– zamanında yürürlüğe giren ve bu değişikliklerin başlangıcını geciktiren düzeltici cihazların varlığı.

E. Pfluger, S. Riche, I.M. 19. ve 20. yüzyılın başlarında çalışan Sechenov, L. Frederick, D. Haldane ve diğer araştırmacılar da vücudun stabilitesini sağlayan fizyolojik mekanizmaların varlığı fikrine yaklaştılar ve kendi terminolojilerini kullandılar. Bununla birlikte, hem fizyologlar hem de diğer uzmanlık alanlarından bilim adamları arasında en yaygın terim homeostazis Böyle bir yeteneği yaratan durumları ve süreçleri karakterize etmek için W. Cannon tarafından önerilmiştir.

Biyolojik bilimler açısından W. Cannon'a göre homeostazın anlaşılmasında, canlı organizmaların çevreyle birçok bağlantısı olan açık sistemler olarak kabul edilmesi değerlidir. Bu bağlantılar solunum ve sindirim organları, yüzey reseptörleri, sinir ve kas sistemleri vb. aracılığıyla gerçekleştirilir. Çevredeki değişiklikler bu sistemleri doğrudan veya dolaylı olarak etkileyerek onlarda karşılık gelen değişikliklere neden olur. Ancak bu etkilere genellikle normdan büyük sapmalar eşlik etmez ve fizyolojik süreçlerde ciddi rahatsızlıklara neden olmaz.

L.S.'nin katkısı Homeostazis ile ilgili fikirlerin geliştirilmesinde Stern

1929'da Rusya'da W. Cannon ile eş zamanlı olarak Rus fizyolog L.S., iç ortamın sabitliğini koruma mekanizmaları hakkındaki fikirlerini formüle etti. Stern. “En basitinden farklı olarak, daha karmaşık çok hücreli organizmalarda, çevre ile değişim, bireysel doku ve organların ihtiyaç duydukları malzemeyi aldıkları ve metabolizmalarının ürünlerini saldıkları ortam adı verilen bir ortam aracılığıyla gerçekleşir. ... Vücudun bireysel bölümleri (organlar ve dokular) farklılaşıp geliştikçe, her organ ve her doku, bileşimi ve özellikleri, söz konusu organın yapısal ve işlevsel özelliklerine uygun olması gereken, kendi doğrudan besin ortamına sahip olmalıdır. Bu doğrudan besleyici veya samimi ortamın, yıkanan organın normal işleyişini sağlayacak şekilde belirli bir sabitliğe sahip olması gerekir. ... Bireysel organ ve dokuların doğrudan besin ortamı, hücreler arası veya doku sıvısıdır.”

L.S. Stern, organ ve dokuların normal işleyişi için sadece kanın değil aynı zamanda doku sıvısının bileşiminin ve özelliklerinin sabit olmasının önemini ortaya koydu. O gösterdi histohematolojik engellerin varlığı– Kan ve dokuları ayıran fizyolojik engeller. Ona göre bu oluşumlar kılcal endotel, bazal membran, bağ dokusu ve hücresel lipoprotein membranlardan oluşur. Bariyerlerin seçici geçirgenliği, homeostazın ve belirli bir organ veya dokunun normal fonksiyonu için gerekli olan iç ortamın bilinen özgüllüğünün korunmasına yardımcı olur. L.S. tarafından önerilmiş ve sağlam temellere dayanmaktadır. Stern'ün bariyer mekanizmaları teorisi, iç çevre doktrinine temelde yeni bir katkıdır.

Histohematik , veya damar dokusu , bariyer - bu, özünde, organın ve hücrenin kendi ortamının bileşiminin ve özelliklerinin göreceli sabitliğini belirleyen fizyolojik bir mekanizmadır. İki önemli işlevi yerine getirir: düzenleyici ve koruyucu, yani. organın ve hücrenin kendi ortamının bileşiminin ve özelliklerinin düzenlenmesini sağlar ve onu kandan, söz konusu organa veya organizmanın tamamına yabancı maddelerin girişinden korur.

Histohematik bariyerler neredeyse tüm organlarda mevcuttur ve karşılık gelen isimlere sahiptir: kan-beyin, hemato-oftalmik, hematolabirentin, hematolikör, hematolenfatik, hematopulmoner ve hematoplevral, hematorenal ve ayrıca "kan-gonadlar" bariyeri (örneğin hematotestiküler), vesaire.

Homeostazis hakkında modern fikirler

Homeostazis fikrinin 20. yüzyıl boyunca çok verimli olduğu ortaya çıktı. yerli ve yabancı pek çok bilim adamı tarafından geliştirilmiştir. Ancak bu kavramın biyoloji biliminde hala net bir terminolojik tanımı yoktur. Bilimsel ve eğitimsel literatürde “iç ortam” ve “homeostaz” terimlerinin eşdeğerliğini veya “homeostaz” kavramının farklı yorumlarını bulabilirsiniz.

Vücudun iç ortamı vücudun dolaşımdaki tüm sıvılarını arayın: metabolizma, kimyasal ve fiziksel dönüşümlerde rol oynayan hücreleri ve yapısal dokuları yıkayan kan, lenf, hücreler arası (doku) sıvı. Hücresel metabolizmanın ana reaksiyonlarının doğrudan gerçekleştiği ortam olduğu düşünüldüğünde, iç ortamın bileşenleri aynı zamanda hücre içi sıvıyı da (sitosol) içerir. Yetişkin insan vücudundaki sitoplazmanın hacmi yaklaşık 30 litre, hücreler arası sıvı yaklaşık 10 litre, damar içi alanı kaplayan kan ve lenf ise 4-5 litredir.

Bazı durumlarda “homeostaz” terimi, iç ortamın sabitliğini ve vücudun bunu sağlama yeteneğini belirtmek için kullanılır. Homeostazis, kesin olarak tanımlanmış sınırlar içinde dalgalanan iç ortamın göreceli dinamik sabitliği ve vücudun temel fizyolojik fonksiyonlarının stabilitesidir (stabilitesi). Diğer durumlarda homeostazis, stabil bir durumu korumak için vücudun hayati fonksiyonlarını düzenleyen, koordine eden ve düzelten fizyolojik süreçler veya kontrol sistemleri olarak anlaşılmaktadır.

Böylece homeostazis kavramının tanımına iki açıdan yaklaşılmaktadır. Bir yandan homeostaz, fizikokimyasal ve biyolojik parametrelerin niceliksel ve niteliksel sabitliği olarak kabul edilir. Öte yandan homeostazis, vücudun iç ortamının sabitliğini koruyan bir dizi mekanizma olarak tanımlanır.

Biyoloji ve referans literatüründe mevcut tanımların analizi, bu kavramın en önemli yönlerinin vurgulanmasını ve genel bir tanımın formüle edilmesini mümkün kılmıştır: homeostaz, sistemin kendi kendini düzenleme mekanizmaları yoluyla sürdürülen göreceli dinamik denge durumudur. Bu tanım, yalnızca iç ortamın sabitliğinin göreceliği hakkındaki bilgileri içermemekte, aynı zamanda biyolojik sistemlerin bu sabitliği sağlayan homeostatik mekanizmalarının önemini de ortaya koymaktadır.

Vücudun hayati fonksiyonları, çok farklı doğa ve eyleme sahip homeostatik mekanizmaları içerir: sinir, humoral-hormonal, bariyer, iç ortamın sabitliğini kontrol etme ve sağlama ve farklı seviyelerde çalışma.

Homeostatik mekanizmaların çalışma prensibi

Canlı maddenin farklı organizasyon seviyelerinde düzenlemeyi ve öz düzenlemeyi sağlayan homeostatik mekanizmaların çalışma prensibi G.N. Kassil. Aşağıdaki düzenleme seviyeleri ayırt edilir:

1) molekül altı;
2) moleküler;
3) hücre altı;
4) hücresel;
5) sıvı (iç ortam, humoral-hormonal-iyonik ilişkiler, bariyer fonksiyonları, bağışıklık);
6) kumaş;
7) sinir (merkezi ve periferik sinir mekanizmaları, nörohumoral-hormonal-bariyer kompleksi);
8) organizmalı;
9) popülasyon (hücre popülasyonları, çok hücreli organizmalar).

Biyolojik sistemlerin temel homeostatik seviyesi dikkate alınmalıdır organizmalı. Sınırları içinde bir dizi başkası ayırt edilir: sitogenetik, somatik, intogenetik ve fonksiyonel (fizyolojik) homeostaz, somatik genostaz.

Sitogenetik homeostaz Morfolojik ve işlevsel uyum yeteneğinin, organizmaların varoluş koşullarına uygun olarak sürekli yeniden yapılanmasını nasıl ifade ettiği. Böyle bir mekanizmanın işlevleri doğrudan veya dolaylı olarak hücrenin kalıtsal aparatları (genler) tarafından gerçekleştirilir.

Somatik homeostaz- Organizmanın fonksiyonel aktivitesindeki toplam değişimin, çevre ile en uygun ilişkilerin kurulmasına doğru yönü.

Ontogenetik homeostaz bir organizmanın üreme hücresinin oluşumundan ölümüne veya eski kapasitesinin sona ermesine kadar olan bireysel gelişimidir.

Altında fonksiyonel homeostaz Belirli çevresel koşullar altında çeşitli organların, sistemlerin ve tüm organizmanın optimal fizyolojik aktivitesini anlamak. Buna karşılık şunları içerir: metabolik, solunum, sindirim, boşaltım, düzenleyici (belirli koşullar altında optimal düzeyde nörohumoral düzenleme sağlar) ve psikolojik homeostazis.

Somatik genostaz bireysel organizmayı oluşturan somatik hücrelerin genetik sabitliği üzerindeki kontrolü temsil eder.

Vücudun gelen bilgilere en iyi tepkiyi vermesini sağlayan dolaşım, motor, duyusal, psikomotor, psikolojik ve hatta bilgi homeostazisini ayırt edebiliriz. Ayrı bir patolojik seviye ayırt edilir - homeostaz hastalıkları, yani. Homeostatik mekanizmaların ve düzenleyici sistemlerin bozulması.

Uyarlanabilir bir mekanizma olarak hemostaz

Hemostaz, vücudun adaptif mekanizmasının ayrılmaz bir parçası olan, birbirine bağlı karmaşık süreçlerin hayati bir kompleksidir. Kanın vücudun temel parametrelerini korumadaki özel rolü nedeniyle, bağımsız bir homeostatik reaksiyon türü olarak ayırt edilir.

Hemostazın ana bileşeni, damarlardaki kanın akışkanlığını ve bütünlüğü ihlal edildiğinde pıhtılaşmasını sağlayan karmaşık bir adaptif mekanizma sistemidir. Bununla birlikte, hemostaz sadece kanın damarlardaki sıvı durumunun korunmasını, damar duvarlarının direncini ve kanamayı durdurmayı sağlamakla kalmaz, aynı zamanda hemodinamikleri ve damar geçirgenliğini de etkiler, yara iyileşmesinde, inflamatuar ve immün reaksiyonların gelişiminde rol oynar. ve vücudun spesifik olmayan direnciyle ilgilidir.

Hemostatik sistem bağışıklık sistemi ile fonksiyonel etkileşim içindedir. Bu iki sistem, işlevleri bir yandan genetik kodun saflığı ve çeşitli hastalıkların önlenmesiyle mücadeleyle, diğer yandan vücudun sıvı durumunun korunmasıyla ilişkili olan tek bir humoral koruma mekanizması oluşturur. dolaşım sistemindeki kan ve kan damarlarının bütünlüğünün ihlali durumunda kanamanın durdurulması. Fonksiyonel aktiviteleri sinir ve endokrin sistemler tarafından düzenlenir.

Vücudun savunma sistemlerini (bağışıklık, pıhtılaşma, fibrinolitik vb.) "açmaya" yönelik ortak mekanizmaların varlığı, bunları yapısal ve işlevsel olarak tanımlanmış tek bir sistem olarak değerlendirmemize olanak tanır.

Özellikleri şunlardır: 1) nihai fizyolojik olarak aktif maddelerin oluşumuna kadar faktörlerin ardışık olarak dahil edilmesi ve aktivasyonunun kademeli prensibi: trombin, plazmin, kininler; 2) bu sistemleri damar yatağının herhangi bir yerinde aktive etme olasılığı; 3) sistemleri açmak için genel mekanizma; 4) bu sistemlerin etkileşim mekanizmasındaki geri bildirim; 5) ortak inhibitörlerin varlığı.

Hemostaz sisteminin güvenilir işleyişinin sağlanması diğer biyolojik sistemler gibi genel güvenilirlik ilkesine uygun olarak gerçekleştirilir. Bu, sistemin güvenilirliğinin, kontrol elemanlarının fazlalığı ve bunların dinamik etkileşimi, fonksiyonların kopyalanması veya kontrol elemanlarının önceki duruma mükemmel bir hızlı dönüşle değiştirilebilirliği, dinamik kendi kendine organizasyon yeteneği ve istikrarlı durumlar.

Sıvının hücresel ve doku boşlukları ile kan ve lenfatik damarlar arasında dolaşımı

Hücresel homeostaz

Kendi kendini düzenlemede ve homeostazisin korunmasında en önemli yer hücresel homeostazis tarafından işgal edilir. Ayrıca denir hücre otoregülasyonu.

Ne hormonal ne de sinir sistemleri, tek bir hücrenin sitoplazmasının bileşiminin sabitliğini koruma göreviyle temel olarak başa çıkamaz. Çok hücreli bir organizmanın her hücresinin, sitoplazmadaki süreçlerin otoregülasyonu için kendi mekanizması vardır.

Bu düzenlemede lider yer dış sitoplazmik membrana aittir. Kimyasal sinyallerin hücrenin içine ve dışına iletilmesini sağlar, geçirgenliğini değiştirir, hücrenin elektrolit bileşiminin düzenlenmesinde rol alır ve biyolojik “pompa” işlevini yerine getirir.

Homeostatlar ve homeostatik süreçlerin teknik modelleri

Son yıllarda homeostaz sorunu, karmaşık süreçlerin hedefli ve optimal kontrolünün bilimi olan sibernetik perspektifinden değerlendirilmeye başlandı. Hücre, beyin, organizma, popülasyon, ekosistem gibi biyolojik sistemler aynı kanunlara göre çalışır.

Canlı nesnelerde kontrol teorisinin kurucusu N. Wiener'dir. Fikirleri, kendi kendini düzenleme ilkesine dayanmaktadır - sabitliğin otomatik olarak sürdürülmesi veya düzenlenen parametrenin gerekli yasasına göre değişiklik. Ancak N. Wiener ve W. Cannon'dan çok önce otomatik kontrol fikri I.M. Sechenov: “...hayvan vücudunda düzenleyiciler yalnızca otomatik olabilir, yani. makinenin (organizmanın) durumu veya ilerlemesindeki değişen koşullar tarafından harekete geçirilmeli ve bu düzensizliklerin ortadan kaldırılmasına yönelik faaliyetler geliştirilmelidir. Bu ifade, öz düzenlemenin temelinde yatan hem doğrudan hem de geri bildirim bağlantılarına duyulan ihtiyacı belirtir.

Biyolojik sistemlerde kendi kendini düzenleme fikri, biyolojik bir sistemi "birbirine bağlı düzenli bir dizi öğe" olarak anlayan L. Bertalanffy tarafından derinleştirildi ve geliştirildi. Ayrıca açık sistemler bağlamında homeostazın genel biyofiziksel mekanizmasını da değerlendirdi. L. Bertalanffy'nin teorik fikirlerine dayanarak, biyolojide yeni bir yön ortaya çıktı. sistem yaklaşımı. L. Bertalanffy'nin görüşleri V.N. Homeostaz sorununu, açık bir sistemin çevreyle değiştirdiği madde ve enerji akışını kontrol etme sorunu olarak sunan Novoseltsev.

Homeostazı modellemek ve olası kontrol mekanizmalarını oluşturmak için ilk girişim U.R. Ashby. “Homeostat” adı verilen, kendi kendini düzenleyen yapay bir cihaz tasarladı. Homeostat U.R. Ashby potansiyometrik devrelerden oluşan bir sistemi temsil etti ve olayın yalnızca işlevsel yönlerini yeniden üretti. Bu model homeostazın altında yatan süreçlerin özünü yeterince yansıtamadı.

Homeostatik gelişimindeki bir sonraki adım, iki yeni temel noktaya dikkat çeken S. Beer tarafından atıldı: karmaşık nesneleri kontrol etmek için homeostatik sistemler oluşturmanın hiyerarşik ilkesi ve hayatta kalma ilkesi. S. Beer, organize kontrol sistemlerinin pratik gelişiminde belirli homeostatik ilkeleri uygulamaya çalıştı ve canlı bir sistem ile karmaşık üretim arasında bazı sibernetik analojiler belirledi.

Bu yönün geliştirilmesinde niteliksel olarak yeni bir aşama, Yu.M. tarafından resmi bir homeostat modelinin oluşturulmasından sonra başladı. Gorsky. Görüşleri G. Selye'nin bilimsel fikirlerinin etkisi altında oluşmuştur: “... canlı sistemlerin çalışmasını yansıtan modellere çelişkileri dahil etmek ve aynı zamanda doğanın yaratırken neden olduğunu anlamak mümkünse Canlıların bu yolu izlemesi, canlıların sırlarına yeni bir atılım ve pratik sonuçlar doğuracak.”

Fizyolojik homeostaz

Fizyolojik homeostaz, vücudun fiziko-kimyasal sistemini oluşturan humoral-hormonal ve iyonik mekanizmaların bir kompleksi olan otonom ve somatik sinir sistemi ve hem kalıtsal formların hem de edinilmiş bireysel deneyimlerin rolünün olduğu davranış tarafından korunur. önemlidir.

Otonom sinir sisteminin, özellikle de sempatoadrenal bölümünün öncü rolü fikri, E. Gelgorn, B.R.'nin çalışmalarında geliştirilmiştir. Hess, W. Cannon, L.A. Orbeli, A.G. Ginetsinsky ve diğerleri Sinir aparatının düzenleyici rolü (nervizm ilkesi), Rus fizyolojik I.P. Pavlova, I.M. Sechenova, M.S. Speransky.

Humoral-hormonal teoriler (humoralizm ilkesi) yurtdışında G. Dale, O. Levy, G. Selye, C. Sherrington ve diğerlerinin çalışmalarında geliştirildi, Rus bilim adamları I.P. bu soruna çok dikkat etti. Razenkov ve L.S. Stern.

Canlı, teknik, sosyal ve ekolojik sistemlerde homeostazın çeşitli tezahürlerini tanımlayan birikmiş devasa olgusal materyal, birleşik bir metodolojik konumdan çalışma ve değerlendirmeyi gerektirir. Homeostazisin mekanizmalarını ve tezahürlerini anlamaya yönelik tüm farklı yaklaşımları birbirine bağlayabilen birleştirici teori, fonksiyonel sistem teorisi, P.K. Anokhin. Bilim adamı, görüşlerine göre N. Wiener'in kendi kendini organize eden sistemler hakkındaki fikirlerine dayanıyordu.

Tüm organizmanın homeostazisi hakkındaki modern bilimsel bilgi, fizyolojik, fiziksel ve kimyasal süreçler sırasında parametrelerindeki niceliksel ve niteliksel değişikliklerle karakterize edilen, çeşitli fonksiyonel sistemlerin dostane ve koordineli bir kendi kendini düzenleyen aktivitesi olarak anlaşılmasına dayanmaktadır.

Homeostaziyi sürdürme mekanizması bir sarkaç (ölçek) gibidir. Her şeyden önce, hücrenin sitoplazmasının sabit bir bileşime sahip olması gerekir - 1. aşamanın homeostazisi (şemaya bakınız). Bu, 2. aşama - dolaşımdaki sıvıların, iç ortamın homeostazisi mekanizmaları tarafından sağlanır. Buna karşılık, onların homeostazisi, gelen maddelerin, sıvıların ve gazların bileşimini ve son metabolik ürünlerin salınmasını stabilize eden bitkisel sistemlerle ilişkilidir - aşama 3. Böylece sıcaklık, su içeriği ve elektrolit, oksijen ve karbondioksit konsantrasyonları ve Besin miktarı nispeten sabit bir seviyede tutulur ve metabolik ürünler atılır.

Homeostazı korumanın dördüncü aşaması davranıştır. Uygun reaksiyonların yanı sıra duyguları, motivasyonu, hafızayı ve düşünmeyi de içerir. Dördüncü aşama bir öncekiyle aktif olarak etkileşime girer, onun üzerine inşa eder ve onu etkiler. Hayvanlarda davranış, yiyecek seçimi, beslenme alanları, yuvalama alanları, günlük ve mevsimlik göçler vb. ile ifade edilir; bunun özü barış arzusu, bozulan dengenin yeniden sağlanmasıdır.

Yani homeostazis:

1) iç ortamın durumu ve özellikleri;
2) iç ortamın sabitliğini koruyan bir dizi reaksiyon ve süreç;
3) vücudun çevresel değişikliklere dayanma yeteneği;
4) varoluşun, özgürlüğün ve yaşamın bağımsızlığının koşulu: “İç çevrenin sabitliği, özgür bir yaşamın koşuludur” (C. Bernard).

Canlıların doğasında bulunan özellikler arasında homeostazdan bahsedilmektedir. Bu kavram, bir organizmanın göreceli sabitlik özelliğini ifade eder. Homeostazisin neden gerekli olduğunu, ne olduğunu ve nasıl ortaya çıktığını ayrıntılı olarak anlamaya değer.

Homeostazis, canlı bir organizmanın önemli özelliklerini kabul edilebilir sınırlar içinde tutmasını sağlayan bir özelliğidir. Normal işleyiş için iç ortamın ve bireysel göstergelerin sabitliği gereklidir.

Dış etkiler ve olumsuz faktörler, genel durumu olumsuz yönde etkileyen değişikliklere yol açar. Ancak vücut, özelliklerini en uygun seviyelere döndürerek kendi kendine iyileşebilir. Bu, söz konusu mülk nedeniyle olur.

Homeostazis kavramı dikkate alındığında ve ne olduğunun anlaşılmasında bu özelliğin nasıl gerçekleştiğinin belirlenmesi gerekmektedir. Bunu anlamanın en kolay yolu hücreleri örnek olarak kullanmaktır. Her biri hareketlilik ile karakterize edilen bir sistemdir. Belirli koşulların etkisi altında özellikleri değişebilir.

Normal işleyiş için bir hücrenin varlığı için en uygun özelliklere sahip olması gerekir. Göstergeler normdan saparsa canlılık azalır. Ölümü önlemek için tüm mülklerin orijinal hallerine döndürülmesi gerekiyor.

Homeostazisin anlamı budur. Hücreye etkisi sonucu oluşan değişiklikleri nötralize eder.

Tanım

Canlı bir organizmanın bu özelliğinin ne olduğunu tanımlayalım. Başlangıçta bu terim, sabit bir iç ortamı sürdürme yeteneğini tanımlamak için kullanıldı. Bilim adamları bu sürecin yalnızca hücreler arası sıvıyı, kanı ve lenfleri etkilediğini varsaydılar.

Vücudun istikrarlı bir durumu korumasına izin veren şey onların sabitliğidir. Ancak daha sonra böyle bir yeteneğin herhangi bir açık sistemin doğasında olduğu keşfedildi.

Homeostazinin tanımı değişti. Bu, koordineli reaksiyonların uygulanması yoluyla dinamik dengenin korunmasından oluşan açık bir sistemin kendi kendini düzenlemesinin adıdır. Onlar sayesinde sistem normal yaşam için gerekli olan nispeten sabit parametreleri korur.

Bu terim sadece biyolojide kullanılmaya başlandı. Sosyoloji, psikoloji, tıp ve diğer bilimlerde uygulama alanı bulmuştur. Her birinin bu kavrama ilişkin kendi yorumu vardır, ancak ortak bir özleri vardır - sabitlik.

Özellikler

Homeostazisin tam olarak ne dendiğini anlamak için bu sürecin özelliklerinin neler olduğunu bulmanız gerekir.

Fenomen aşağıdaki gibi özelliklere sahiptir:

1. Denge için çabalamak. Açık bir sistemin tüm parametrelerinin birbiriyle uyumlu olması gerekir.
2. Uyum fırsatlarının belirlenmesi. Parametreler değiştirilmeden önce sistemin değişen yaşam koşullarına uyum sağlamanın mümkün olup olmadığını belirlemesi gerekir. Bu analiz yoluyla olur.
3. Sonuçların öngörülemezliği. Göstergelerin düzenlenmesi her zaman olumlu değişikliklere yol açmaz.

Söz konusu olgu, uygulanması çeşitli koşullara bağlı olan karmaşık bir süreçtir. Oluşumu, açık sistemin özellikleri ve çalışma koşullarının özellikleri ile belirlenir.

Biyolojide uygulama

Bu terim sadece canlılarla ilgili olarak kullanılmaz. Çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Homeostazın ne olduğunu daha iyi anlamak için biyologların buna ne anlam yüklediğini bulmanız gerekir, çünkü bu onun en sık kullanıldığı alandır.

Bu bilim, bu özelliği, yapısı ne olursa olsun, istisnasız tüm canlılara atfetmektedir. Karakteristik olarak tek hücreli ve çok hücrelidir. Tek hücreli organizmalarda sabit bir iç ortamın sürdürülmesinde kendini gösterir.

Daha karmaşık yapıya sahip organizmalarda bu özellik bireysel hücreler, dokular, organlar ve sistemlerle ilgilidir. Sabit olması gereken parametreler arasında vücut sıcaklığı, kan bileşimi ve enzim içeriği yer alır.

Biyolojide homeostazis sadece sabitliğin korunması değil aynı zamanda vücudun değişen çevre koşullarına uyum sağlama yeteneğidir.

Biyologlar iki tür canlıyı birbirinden ayırır:

1. Koşullara bakılmaksızın organizma özelliklerinin korunduğu konformasyonel. Bunlara sıcakkanlı hayvanlar da dahildir.
2. Düzenleyici, dış ortamdaki değişikliklere yanıt veren ve onlara uyum sağlayan. Bunlara amfibiler de dahildir.

Bu alanda ihlaller varsa iyileşme ya da uyum gözlenmiyor. Vücut savunmasız hale gelir ve ölebilir.

İnsanlarda bu nasıl olur?

İnsan vücudu birbirine bağlı ve dokuları, organları ve organ sistemlerini oluşturan çok sayıda hücreden oluşur. Dış etkiler nedeniyle, her sistem ve organda, tüm vücutta değişikliklere yol açan değişiklikler meydana gelebilir.

Ancak normal işleyiş için vücudun en iyi özellikleri koruması gerekir. Buna göre herhangi bir darbe sonrasında orijinal durumuna dönmesi gerekmektedir. Bu homeostazis nedeniyle olur.

Bu özellik aşağıdaki gibi parametreleri etkiler:

• sıcaklık,
• besin içeriği
• asitlik,
• kan bileşimi,
• atık giderme.

Tüm bu parametreler kişinin bir bütün olarak durumunu etkiler. Yaşamın korunmasına katkıda bulunan kimyasal reaksiyonların normal seyri bunlara bağlıdır. Homeostaz, herhangi bir etkiden sonra önceki göstergeleri geri yüklemenize olanak tanır, ancak uyarlanabilir reaksiyonların nedeni değildir. Bu özellik, aynı anda çalışan çok sayıda işlemin genel bir özelliğidir.

Kan için

Kan homeostazisi bir canlının yaşayabilirliğini etkileyen temel özelliklerden biridir. Kan, her dokuda ve her organda bulunduğu için onun sıvı temelidir.

Bu sayede vücudun bireysel bölgelerine oksijen sağlanır ve zararlı maddeler ve metabolik ürünler uzaklaştırılır.

Kanda rahatsızlıklar varsa, bu süreçlerin performansı bozulur ve bu da organların ve sistemlerin işleyişini etkiler. Diğer tüm işlevler bileşiminin sabitliğine bağlıdır.

Bu madde aşağıdaki parametreleri nispeten sabit tutmalıdır:

• asitlik seviyesi;
• ozmotik basınç;
• plazma elektrolit oranı;
• glikoz miktarı;
• hücresel bileşim.

Bu göstergeleri normal sınırlar içinde tutabilmeleri nedeniyle patolojik süreçlerin etkisi altında bile değişmezler. Küçük dalgalanmalar onların doğasında vardır ve bu zarar vermez. Ancak nadiren normal değerleri aşarlar.

Bu ilginç! Bu bölgede rahatsızlık meydana gelirse kan parametreleri eski durumuna dönmez. Bu ciddi sorunların varlığını gösterir. Vücut dengeyi sağlayamaz hale gelir. Sonuç olarak komplikasyon riski vardır.

Tıpta kullanın

Bu kavram tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu alanda özü biyolojik anlamına neredeyse benzer. Tıp bilimindeki bu terim, telafi edici süreçleri ve vücudun kendi kendini düzenleme yeteneğini kapsar.

Bu kavram, düzenleme fonksiyonunun uygulanmasında yer alan tüm bileşenlerin ilişkilerini ve etkileşimlerini içerir. Metabolik süreçleri, nefes almayı ve kan dolaşımını kapsar.

Tıbbi terimin farkı, bilimin homeostaziyi tedavide yardımcı bir faktör olarak görmesidir. Hastalıklarda organların hasar görmesi nedeniyle vücut fonksiyonları bozulur. Bu tüm vücudu etkiler. Terapi yardımıyla sorunlu organın aktivitesini eski haline getirmek mümkündür. Söz konusu yetenek, etkinliğinin arttırılmasına katkıda bulunur. Prosedürler sayesinde vücudun kendisi, normal parametreleri geri yüklemeye çalışarak patolojik olayları ortadan kaldırma çabalarını yönlendirir.

Bunun için fırsatların yokluğunda, hasarlı organ üzerindeki yükün azaltılmasında kendini gösteren bir adaptasyon mekanizması devreye girer. Bu, hasarı azaltmanıza ve hastalığın aktif ilerlemesini önlemenize olanak tanır. Tıpta homeostazis gibi bir kavramın pratik açıdan ele alındığını söyleyebiliriz.

Vikipedi

Herhangi bir terimin anlamı veya herhangi bir olgunun özelliği çoğunlukla Vikipedi'den öğrenilir. Bu kavramı biraz detaylı ama en basit anlamıyla inceliyor: Buna bedenin uyum sağlama, gelişme ve hayatta kalma arzusu diyor.

Bu yaklaşım, bu özelliğin yokluğunda bir canlının değişen çevre koşullarına uyum sağlamasının ve doğru yönde gelişmesinin zor olacağı gerçeğiyle açıklanmaktadır.

Ve işleyişte aksaklıklar meydana gelirse, yaratık normal durumuna dönemeyeceği için basitçe ölecektir.

Önemli! Sürecin yürütülebilmesi için tüm organ ve sistemlerin uyumlu bir şekilde çalışması gerekmektedir. Bu, tüm hayati parametrelerin normal sınırlar içinde kalmasını sağlayacaktır. Belirli bir göstergenin düzenlenememesi, bu sürecin uygulanmasında sorunlara işaret eder.

Örnekler

Bu fenomenin örnekleri vücutta homeostazın ne olduğunu anlamanıza yardımcı olacaktır. Bunlardan biri sabit vücut ısısını korumaktır. Bazı değişiklikler onun doğasında vardır, ancak bunlar küçüktür. Sıcaklıkta ciddi bir artış yalnızca hastalıkların varlığında görülür. Başka bir örnek, kan basıncı ölçümleridir. Sağlık sorunları nedeniyle göstergelerde önemli bir artış veya azalma meydana gelir. Aynı zamanda vücut normal özelliklerine dönmeye çalışır.

Yararlı video

Özetleyelim

İncelenen mülk, normal işleyiş ve yaşamın korunması için anahtar özelliklerden biridir; hayati parametrelerin optimal göstergelerini geri yükleme yeteneğidir. İçlerindeki değişiklikler dış etkilerin veya patolojilerin etkisi altında meydana gelebilir. Bu yeteneği sayesinde canlılar dış etkenlere karşı direnç gösterebilmektedir.

Fonksiyonel sistemlerin alt hücre yapılarından ve tüm organizmadan herhangi bir karmaşıklığa sahip bir biyolojik sistem, kendi kendini organize etme ve kendi kendini düzenleme yeteneği ile karakterize edilir. Kendi kendini organize etme yeteneği, genel bir temel yapı ilkesinin (zarlar, organeller, vb.) Varlığında çeşitli hücre ve organlarla kendini gösterir. Kendi kendini düzenleme, canlıların özünde bulunan mekanizmalarla sağlanır.

İnsan vücudu, işlevlerini yerine getirmek için çoğunlukla başkalarıyla birleştirilen ve böylece işlevsel sistemler oluşturan organlardan oluşur. Bunun için moleküllerden organizmanın tamamına kadar her düzeydeki karmaşıklıktaki yapılar düzenleyici sistemlere ihtiyaç duyar. Bu sistemler, halihazırda fizyolojik dinlenme durumunda olan çeşitli yapıların etkileşimini sağlar. Vücut değişen bir dış ortamla etkileşime girdiğinde aktif durumda özellikle önemlidirler, çünkü herhangi bir değişiklik vücuttan yeterli bir tepki gerektirir. Bu durumda, öz-organizasyon ve öz-düzenlemenin zorunlu koşullarından biri, homeostaz kavramıyla ifade edilen, vücudun iç ortam karakteristiğinin sabit koşullarının korunmasıdır.

Fizyolojik fonksiyonların ritmi. Yaşamın fizyolojik süreçleri, tam bir fizyolojik dinlenme koşullarında bile, değişen etkinliklerle ilerler. Güçlenmeleri veya zayıflamaları, "biyolojik ritimler" adı verilen eksojen ve endojen faktörlerin karmaşık etkileşiminin etkisi altında meydana gelir. Üstelik çeşitli fonksiyonlardaki dalgalanmaların periyodikliği, 0,5 saate varan periyotlardan, çok günlü ve hatta çok yıllık periyotlara kadar uzanan son derece geniş sınırlar içerisinde değişmektedir.

Homeostazis kavramı

Biyolojik süreçlerin verimli işleyişi, çoğu sabit olması gereken belirli koşulları gerektirir. Ve ne kadar kararlı olurlarsa biyolojik sistem de o kadar güvenilir şekilde çalışır. Bu koşullar her şeyden önce normal bir metabolizma seviyesinin korunmasına yardımcı olan koşulları içermelidir. Bu, başlangıçtaki metabolik bileşenlerin ve oksijenin sağlanmasının yanı sıra son metabolitlerin uzaklaştırılmasını gerektirir. Metabolik süreçlerin etkinliği, öncelikle enzimlerin aktivitesiyle belirlenen belirli bir hücre içi işlem yoğunluğu ile sağlanır. Aynı zamanda enzimatik aktivite, örneğin sıcaklık gibi görünüşte dış faktörlere de bağlıdır.

Çoğu durumda stabilite, bireysel biyokimyasal reaksiyondan, hücreden başlayarak vücudun karmaşık fonksiyonel sistemlerine kadar her yapısal ve fonksiyonel seviyede gereklidir. Gerçek hayatta bu koşullar sıklıkla ihlal edilebilir. Değişikliklerin ortaya çıkışı biyolojik nesnelerin durumuna ve içlerindeki metabolik süreçlerin akışına yansır. Ek olarak, biyolojik sistemin yapısı ne kadar karmaşıksa, hayati işlevlerde önemli bir bozulma olmadan standart koşullardan sapmalara da o kadar fazla dayanabilir. Bunun nedeni, ortaya çıkan değişiklikleri ortadan kaldırmayı amaçlayan uygun mekanizmaların vücutta bulunmasıdır. Örneğin bir hücredeki enzimatik süreçlerin aktivitesi, sıcaklıktaki her 10 °C'lik düşüşte 2-3 kat azalır. Aynı zamanda, sıcakkanlı hayvanlar, termoregülasyon mekanizmalarının varlığı nedeniyle, dış sıcaklıktaki oldukça geniş bir değişiklik aralığında sabit bir iç sıcaklığı korurlar. Sonuç olarak, enzimatik reaksiyonların sabit bir seviyede meydana gelmesi için bu durumun stabilitesi korunur. Ve örneğin, aynı zamanda zekaya sahip, kıyafetleri ve barınağı olan bir kişi, 0 ° C'nin önemli ölçüde altındaki bir dış sıcaklıkta uzun süre var olabilir.

Evrim sürecinde, organizmanın dış ortamının sabit koşullarını sürdürmeyi amaçlayan uyarlanabilir reaksiyonlar oluşmuştur. Hem bireysel biyolojik süreçler hem de tüm organizma düzeyinde bulunurlar. Bu koşulların her biri karşılık gelen parametrelerle karakterize edilir. Bu nedenle koşulların sabitliğini düzenleyen sistemler bu parametrelerin sabitliğini kontrol eder. Ve eğer bu parametreler herhangi bir nedenle normdan saparsa, düzenleyici mekanizmalar bunların orijinal seviyeye dönmesini sağlar.

Bir canlının, vücut fonksiyonlarının istikrarını, onu bozabilecek dış etkenlere rağmen aktif olarak sürdürme yönündeki evrensel özelliğine denir. homeostaz.

Biyolojik sistemin herhangi bir yapısal ve işlevsel düzeydeki durumu, bir dizi etkiye bağlıdır. Bu kompleks, hem kendisi dışında hem de içinde meydana gelen veya içinde meydana gelen süreçlerin bir sonucu olarak oluşan birçok faktörün etkileşiminden oluşur. Dış etkenlere maruz kalma düzeyi, ortamın ilgili durumuna göre belirlenir: sıcaklık, nem, aydınlatma, basınç, gaz bileşimi, manyetik alanlar vb. Bununla birlikte, vücut, tüm dış ve iç faktörlerin etki derecesini sabit bir seviyede tutabilir ve tutmalıdır. Evrim, yaşamın korunması için daha gerekli olanları veya sürdürülmesi için uygun mekanizmaların bulunduğu olanları seçmiştir.

Homeostaz parametre sabitleri Açık bir sabitlikleri yoktur. Bir tür “koridor” içinde ortalama seviyeden şu veya bu yönde sapmaları da mümkündür. Her parametrenin kendi olası maksimum sapma sınırları vardır. Ayrıca vücudun belirli bir homeostaz parametresinin ihlaline herhangi bir ciddi sonuç olmaksızın dayanabileceği süre bakımından da farklılık gösterirler. Aynı zamanda, bir parametrenin "koridorun" ötesine sapması, karşılık gelen yapının - ister bir hücre, ister bir bütün olarak organizma olsun - ölümüne neden olabilir. Yani normalde kanın pH'ı yaklaşık 7,4'tür. Ama 6,8-7,8 arasında dalgalanabilir. İnsan vücudu, bu parametrenin aşırı derecede sapmasına, zararlı sonuçlara yol açmadan yalnızca birkaç dakika dayanabilir. Bazı bulaşıcı hastalıklarda diğer bir homeostatik parametre olan vücut sıcaklığı 40°C ve üzerine çıkabiliyor ve saatlerce hatta günlerce bu seviyede kalabiliyor. Bu nedenle bazı vücut sabitleri oldukça kararlıdır - - sabit sabitler diğerlerinin titreşim aralığı daha geniştir - plastik sabitler.

Homeostazdaki değişiklikler herhangi bir dış faktörün etkisi altında meydana gelebilir ve aynı zamanda endojen kökenli de olabilir: metabolik süreçlerin yoğunlaşması, homeostaz parametrelerini değiştirme eğilimindedir. Aynı zamanda düzenleyici sistemlerin aktif hale getirilmesi, bunların istikrarlı bir düzeye kolaylıkla dönmesini sağlar. Ancak sağlıklı bir insanda dinlenme halindeyken bu süreçler dengeliyse ve iyileşme mekanizmaları bir güç rezerviyle çalışıyorsa, yaşam koşullarında keskin bir değişiklik olması durumunda hastalıklar sırasında maksimum aktiviteyle devreye girerler. Homeostazis düzenleme sistemlerinin gelişimi aynı zamanda evrimsel gelişime de yansır. Bu nedenle, soğukkanlı hayvanlarda sabit vücut ısısını koruyan bir sistemin bulunmaması, yaşam süreçlerinin değişken dış sıcaklığa bağımlı olmasına neden olarak, onların evrimsel gelişimini keskin bir şekilde sınırladı. Ancak sıcakkanlı hayvanlarda böyle bir sistemin varlığı, onların gezegenin her yerine yerleşmesini sağlamış ve bu tür organizmaları, evrim potansiyeli yüksek, gerçek anlamda özgür canlılar haline getirmiştir.

Buna karşılık, her kişi homeostazis düzenleme sistemlerinin bireysel işlevsel yeteneklerine sahiptir. Bu, büyük ölçüde vücudun herhangi bir etkiye verdiği tepkinin ciddiyetini belirler ve sonuçta yaşam beklentisini etkiler.

Hücresel homeostaz . Homeostazın benzersiz parametrelerinden biri, vücuttaki hücre popülasyonlarının “genetik saflığıdır”. Vücudun bağışıklık sistemi normal hücre çoğalmasını izler. Bozulursa veya genetik bilginin okunması bozulursa, söz konusu organizmaya yabancı hücreler ortaya çıkar. Söz konusu sistem bunları yok etmektedir. Benzer bir mekanizmanın yabancı hücrelerin (bakteri, solucan) veya bunların ürünlerinin vücuda girişiyle de mücadele ettiğini söyleyebiliriz. Ve bu aynı zamanda bağışıklık sistemi tarafından da sağlanır (bkz. Bölüm C - “Lökositlerin fizyolojik özellikleri”).

Homeostaz mekanizmaları ve düzenlenmesi

Homeostazisin parametrelerini kontrol eden sistemler, değişen yapısal karmaşıklığa sahip mekanizmalardan oluşur: hem nispeten basit unsurlar hem de oldukça karmaşık nörohormonal kompleksler. Metabolitler, bazıları enzimatik süreçlerin ve hücre ve dokuların çeşitli yapısal bileşenlerinin aktivitesini lokal olarak etkileyebilen en basit mekanizmalardan biri olarak kabul edilir. Basit olanlar artık parametreyi gerekli seviyeye döndürmek için yeterli olmadığında, organlar arası etkileşimi gerçekleştiren daha karmaşık mekanizmalar (nöroendokrin) devreye girer.

Hücrede negatif geri beslemeli yerel otoregülasyon süreçleri meydana gelir. Örneğin, yoğun kas çalışması sırasında, NEP altoksitleri ve metabolik ürünler, 02'nin göreceli eksikliği nedeniyle iskelet kaslarında birikir. Sarkoplazmanın pH'ını asidik tarafa kaydırırlar, bu da bireysel yapıların, tüm hücrenin ve hatta organizmanın ölümüne neden olabilir. PH düştüğünde sitoplazmik proteinlerin ve membran komplekslerinin konformasyonel özellikleri değişir. İkincisi, gözenek yarıçapında bir değişikliğe, tüm hücre altı yapıların zarlarının (bölümlerinin) geçirgenliğinde bir artışa ve iyon gradyanlarının bozulmasına neden olur.

Vücut sıvılarının homeostazdaki rolü. Vücut sıvıları homeostazın korunmasında merkezi bağlantı olarak kabul edilir. Çoğu organ için bu kan ve lenftir, beyin için ise kan ve beyin omurilik sıvısıdır (BOS). Kan özellikle önemli bir rol oynar. Ek olarak, bir hücrenin sıvı ortamı sitoplazması ve hücreler arası sıvıdır.

Sıvı ortamın işlevleri Homeostazisin korunması oldukça çeşitlidir. Öncelikle sıvı ortam dokularla metabolik süreçleri sağlar. Yalnızca yaşam için gerekli maddeleri hücrelere getirmekle kalmaz, aynı zamanda hücrelerde yüksek konsantrasyonlarda birikebilecek metabolitleri de taşırlar.

İkincisi, sıvı ortamın belirli homeostaz parametrelerini korumak için gerekli kendi mekanizmaları vardır. Örneğin tampon sistemleri, asitler veya bazlar kana girdiğinde asit-baz durumundaki değişimi azaltır.

üçüncüsü, homeostaz kontrol sisteminin organizasyonunda sıvı ortam yer alır. Burada da çeşitli mekanizmalar var. Böylece metabolitlerin taşınması nedeniyle uzak organ ve sistemler (böbrekler, akciğerler vb.) homeostazın sürdürülme sürecine dahil olur. Ayrıca kanda bulunan metabolitler, diğer organ ve sistemlerin yapılarına ve reseptörlerine etki ederek karmaşık refleks tepkilerini ve hormonal mekanizmaları tetikleyebilir. Örneğin, termoreseptörler "sıcak" veya "soğuk" kana tepki verir ve buna göre ısının oluşumu ve transferinde rol oynayan organların aktivitesini değiştirir.

Reseptörler ayrıca kan damarlarının duvarlarında da bulunur. Kanın kimyasal bileşiminin, hacminin ve basıncının düzenlenmesine katılırlar. Vasküler reseptörlerin tahrişi ile efektör kısmı vücudun organları ve sistemleri olan refleksler başlar. Kanın homeostazın korunmasındaki büyük önemi, kanın kendisinin ve hacminin birçok parametresi için özel bir homeostaz sisteminin oluşumunun temelini oluşturdu. Bunları korumak için, vücudun homeostazisini düzenleyen birleşik bir sistemde yer alan karmaşık mekanizmalar vardır.

Yukarıdakiler yoğun kas aktivitesi örneği kullanılarak açıkça gösterilebilir. Uygulanması sırasında laktik, piruvik, asetoasetik ve diğer asitler formundaki metabolik ürünler kaslardan kan dolaşımına salınır. Asidik metabolitler ilk önce alkali kan rezervleri tarafından nötralize edilir. Ayrıca refleks mekanizmalar aracılığıyla kan dolaşımını ve nefes almayı harekete geçirirler. Bu vücut sistemlerinin birbirine bağlanması, bir yandan kaslara 02 sağlanmasını iyileştirir ve dolayısıyla az oksitlenmiş ürünlerin oluşumunu azaltır; diğer yandan akciğerler yoluyla CO2'nin, böbrekler ve ter bezleri yoluyla birçok metabolitin salınımının artmasına yardımcı olur.

Homeostaz(Yunanca'dan - benzer, özdeş + durum, hareketsizlik) - iç ortamın bileşiminin ve özelliklerinin göreceli dinamik sabitliği ve canlı bir organizmanın temel fizyolojik fonksiyonlarının istikrarı; biyosinozlardaki tür kompozisyonunun ve birey sayısının sabitliğini korumak; Bir popülasyonun, maksimum yaşayabilirliğini sağlayan dinamik bir genetik kompozisyon dengesini sürdürme yeteneği. ( TSB)

Homeostaz- dış ortamdaki rahatsızlıkların varlığında sistemin ömrü için gerekli olan özelliklerin sabitliği; göreceli bir sabitlik durumu; iç ortamın dış koşullardan göreceli bağımsızlığı. (Novoseltsev V.N.)

Homeostaz - Açık bir sistemin, dinamik dengeyi korumayı amaçlayan koordineli reaksiyonlar yoluyla iç durumunun sabitliğini koruma yeteneği.

Amerikalı fizyolog Walter B. Cannon, 1932 tarihli The Wisdom of the Body adlı kitabında bu terimi, "bedenin kararlı durumlarının çoğunu destekleyen koordineli fizyolojik süreçler" için bir isim olarak önerdi.

Kelime " homeostazis""istikrarın gücü" olarak tercüme edilebilir.

Homeostazis terimi en çok biyolojide kullanılır. Çok hücreli organizmaların var olabilmeleri için sabit bir iç ortamı sürdürmeleri gerekir. Pek çok ekolojist bu prensibin dış çevre için de geçerli olduğuna inanıyor. Sistem dengesini yeniden sağlayamazsa, sonunda işlevi sona erebilir.
İnsan vücudu gibi karmaşık sistemlerin istikrarlı kalabilmesi ve var olabilmesi için homeostaziye sahip olması gerekir. Bu sistemlerin yalnızca hayatta kalmak için çabalaması değil, aynı zamanda çevresel değişikliklere uyum sağlaması ve gelişmesi de gerekiyor.

Homeostatik sistemler aşağıdaki özelliklere sahiptir:
- Kararsızlık: Sistem en iyi nasıl uyum sağlanacağını test eder.
- Denge için çabalamak: Sistemlerin tüm iç, yapısal ve işlevsel organizasyonu dengenin korunmasına katkıda bulunur.
- Tahmin edilemezlik: Belirli bir eylemin ortaya çıkan etkisi çoğu zaman beklenenden farklı olabilir.

Memelilerde homeostaz örnekleri:
- Vücuttaki mineral ve su miktarının düzenlenmesi - Osmoregülasyon. Böbreklerde gerçekleştirilir.
- Atık ürünlerin metabolik süreçten uzaklaştırılması - boşaltım. Ekzokrin organlar tarafından gerçekleştirilir - böbrekler, akciğerler, ter bezleri.
- Vücut ısısının düzenlenmesi. Terleme yoluyla sıcaklığın düşürülmesi, çeşitli termoregülatör reaksiyonlar.
- Kan şekeri seviyelerinin düzenlenmesi. Esas olarak karaciğer tarafından gerçekleştirilir, pankreas tarafından salgılanan insülin ve glukagon.
Vücudun dengede olmasına rağmen fizyolojik durumunun dinamik olabileceğini unutmamak önemlidir. Birçok organizma sirkadiyen, ultradiyen ve infradiyen ritimler şeklinde endojen değişiklikler sergiler. Bu nedenle, homeostazda olsa bile vücut ısısı, kan basıncı, kalp atış hızı ve çoğu metabolik gösterge her zaman sabit bir seviyede değildir, zamanla değişir.

Homeostaz mekanizmaları: geri bildirim

Değişkenlerde bir değişiklik meydana geldiğinde sistemin yanıt verdiği iki ana geri bildirim türü vardır:
1. Olumsuz geribildirim Sistemin değişimin yönünü tersine çevirecek şekilde tepki verdiği bir tepki olarak ifade edilir. Geri bildirim sistemin sabitliğini korumaya hizmet ettiğinden homeostazinin korunmasına olanak tanır.
Örneğin insan vücudundaki karbondioksit konsantrasyonu arttığında, akciğerlere aktivitelerini artırmaları ve daha fazla karbondioksit vermeleri için bir sinyal gelir.
Termoregülasyon negatif geri beslemenin başka bir örneğidir. Vücut ısısı yükseldiğinde (veya düştüğünde), derideki ve hipotalamustaki termoreseptörler değişimi kaydederek beyinden bir sinyal tetikler. Bu sinyal de bir tepkiye neden olur - sıcaklıkta bir düşüş.
2. Olumlu geribildirim değişkendeki değişimin artmasıyla ifade edilir. Kararsızlaştırıcı bir etkiye sahiptir ve bu nedenle homeostaziye yol açmaz. Olumlu geri bildirim doğal sistemlerde daha az yaygındır ancak aynı zamanda kullanım alanları da vardır.
Örneğin sinirlerde bir eşik elektrik potansiyeli, çok daha büyük bir aksiyon potansiyelinin oluşmasına neden olur. Olumlu geribildirimin diğer örnekleri arasında kanın pıhtılaşması ve doğumdaki olaylar sayılabilir.
Kararlı sistemler her iki geri bildirim türünün birleşimini gerektirir. Negatif geri bildirim homeostatik bir duruma dönüşe izin verirken, pozitif geri bildirim tamamen yeni (ve belki de daha az arzu edilen) bir homeostazis durumuna, yani "metastabilite" adı verilen bir duruma geçmek için kullanılır. Bu tür yıkıcı değişiklikler, örneğin temiz su nehirlerindeki besin maddelerinin artmasıyla meydana gelebilir ve bu durum, yüksek ötrofikasyon (nehir yatağında alglerin aşırı büyümesi) ve bulanıklık gibi homeostatik bir duruma yol açar.

Ekolojik homeostaz Uygun çevresel koşullar altında mevcut maksimum biyolojik değişkenliğe sahip doruk topluluklarında gözlenir.
Bozulmuş ekosistemlerde veya doruk altı biyolojik topluluklarda (1883'teki büyük volkanik patlamanın ardından Krakatoa adası gibi), önceki orman doruk ekosisteminin homeostazisi durumu, o adadaki tüm yaşam gibi yok edildi. Patlamayı takip eden yıllarda Krakatoa, yeni bitki ve hayvan türlerinin birbirini takip ettiği, biyolojik çeşitliliğe ve bunun sonucunda doruğa ulaşan topluluğa yol açan bir ekolojik değişimler zincirinden geçti. Krakatoa'daki ekolojik süksesyon birkaç aşamada gerçekleşti. Zirveye ulaşan ardışıklık zincirinin tamamına preseria denir. Krakatoa örneğinde ada, patlamanın üzerindeki yaşamı yok etmesinden yüz yıl sonra, 1983'te kaydedilen sekiz bin farklı türden oluşan bir doruk topluluğu geliştirdi. Veriler, durumun bir süre homeostazda kaldığını, yeni türlerin çok hızlı bir şekilde ortaya çıkmasının eskilerin hızla yok olmasına yol açtığını doğruluyor.
Krakatoa ve diğer bozulmuş veya bozulmamış ekosistemler örneği, öncü türler tarafından ilk kolonizasyonun, türlerin dağıldığı, mümkün olduğu kadar çok yavru ürettiği, ancak her bireyin başarısına çok az yatırım yaptığı pozitif geri beslemeli üreme stratejileri yoluyla gerçekleştiğini göstermektedir. Bu türlerde hızlı bir gelişme ve aynı derecede hızlı bir çöküş (örneğin bir salgın yoluyla) vardır. Bir ekosistem doruğa yaklaştıkça, bu tür türlerin yerini, olumsuz geri bildirim yoluyla çevrelerinin belirli koşullarına uyum sağlayan daha karmaşık doruk türleri alır. Bu türler, ekosistemin potansiyel taşıma kapasitesi tarafından dikkatli bir şekilde kontrol edilir ve farklı bir strateji izler; daha az yavru üretir ve üreme başarısı, kendi spesifik ekolojik nişinin mikro ortamına daha fazla enerji yatırılır.
Gelişim öncü toplulukla başlar ve doruğa ulaşan toplulukla sona erer. Bu doruk topluluğu, flora ve faunanın yerel çevre ile dengeye gelmesiyle oluşur.
Bu tür ekosistemler, bir seviyedeki homeostazın başka bir karmaşık seviyedeki homeostatik süreçlere katkıda bulunduğu heterarşiler oluşturur. Örneğin, olgun bir tropik ağacın yapraklarının kaybedilmesi, yeni büyüme için alan sağlar ve toprağı zenginleştirir. Aynı şekilde tropik ağaç, ışığın daha düşük seviyelere erişimini azaltır ve diğer türlerin istilasını önlemeye yardımcı olur. Ancak ağaçlar da yere düşer ve ormanın gelişimi, ağaçların sürekli değişimine ve bakteri, böcek ve mantarların gerçekleştirdiği besin döngüsüne bağlıdır. Benzer şekilde, bu tür ormanlar, bir ekosistemin mikro iklimlerinin veya hidrolojik döngülerinin düzenlenmesi gibi ekolojik süreçlere katkıda bulunur ve birkaç farklı ekosistem, biyolojik bir bölge içindeki nehir drenajının homeostazisini korumak için etkileşime girebilir. Biyobölgesel değişkenlik aynı zamanda biyolojik bir bölgenin veya biyomun homeostatik stabilitesinde de rol oynar.

Biyolojik homeostaz Canlı organizmaların temel bir özelliği olarak hareket eder ve iç ortamın kabul edilebilir sınırlar içinde tutulması olarak anlaşılır.
Vücudun iç ortamı vücut sıvılarını içerir - kan plazması, lenf, hücreler arası madde ve beyin omurilik sıvısı. Bu sıvıların stabilitesinin korunması organizmalar için hayati önem taşırken, yokluğu genetik materyalin zarar görmesine neden olur.
Herhangi bir parametreye göre organizmalar konformasyonel ve düzenleyici olarak ikiye ayrılır. Düzenleyici organizmalar, ortamda ne olursa olsun parametreyi sabit bir seviyede tutar. Konformasyonel organizmalar çevrenin parametreyi belirlemesine izin verir. Örneğin, sıcakkanlı hayvanlar sabit bir vücut ısısını korurken, soğukkanlı hayvanlar geniş bir sıcaklık aralığı sergilerler.
Bu, konformasyonel organizmaların belirli bir parametreyi bir dereceye kadar düzenlemelerine izin veren davranışsal adaptasyonlara sahip olmadığı anlamına gelmez. Örneğin sürüngenler vücut sıcaklıklarını yükseltmek için genellikle sabahları ısıtılmış kayaların üzerinde otururlar.
Homeostatik düzenlemenin yararı, vücudun daha verimli çalışmasına olanak sağlamasıdır. Örneğin, soğukkanlı hayvanlar soğuk havalarda uyuşuk olma eğilimindeyken, sıcakkanlı hayvanlar neredeyse her zamanki kadar aktiftir. Öte yandan düzenleme enerji gerektirir. Bazı yılanların yalnızca haftada bir kez yemek yiyebilmesinin nedeni, homeostazisi korumak için memelilere göre çok daha az enerji harcamalarıdır.

İnsan vücudunda homeostaz
Sıcaklık, tuzluluk, asitlik ve besin konsantrasyonu (glikoz, çeşitli iyonlar, oksijen ve atık ürünler - karbondioksit ve idrar) gibi parametreler de dahil olmak üzere vücut sıvılarının yaşamı destekleme yeteneğini etkileyen çeşitli faktörler vardır. Bu parametreler vücudu canlı tutan kimyasal reaksiyonları etkilediğinden, bunları gerekli seviyede tutacak yerleşik fizyolojik mekanizmalar vardır.
Bu bilinçsiz adaptasyon süreçlerinin nedeni homeostaz olarak düşünülemez. Bu, birlikte hareket eden birçok normal sürecin temel nedeni olarak değil, genel bir özelliği olarak algılanmalıdır. Üstelik anabolizma gibi bu modele uymayan birçok biyolojik olay da var. ( İnternetten)

Homeostaz- biyolojik ve sosyal (biyolojik üstü) nesnelerin iç ortamının özelliklerinin göreceli dinamik kararlılığı.
İle ilgili olarak şirkete homeostazis- bu, minimum personel çabasıyla iç süreçlerin istikrarıdır. ( Korolev V.A.)

Homeostat

Homeostat- Sistemin işleyişinin dinamik sabitliğini belirlenen sınırlar dahilinde koruyan bir mekanizma.
(Stepanov A.M.)

Homeostat(eski Yunanca - benzer, aynı + ayakta, hareketsiz) - homeostazı sağlamak için bir mekanizma, parçaların aktivitesini ve etkileşimini koordine eden bir sinyal düzenleyici bağlantılar topluluğu şirketler ve ayrıca homeostaziyi sağlamak için değişen dış ortamla ilişkilerdeki davranışını düzeltin. Daha düşük evrim seviyelerine sahip şirketlerde geleneksel olarak komuta ve buna bağlı olarak komutların geçişini ve uygulanmasını sağlayan bir mekanizma olarak anlaşılan eski "yönetim" teriminin eşanlamlısı; onlar. Homeostatik fonksiyonların yalnızca bir kısmını yerine getirir. ( Korolev V.A.)

Homeostat- canlı organizmaların belirli değerleri fizyolojik olarak kabul edilebilir sınırlar içinde tutma yeteneğini modelleyen, kendi kendini organize eden bir sistem. 1948'de biyoloji ve sibernetik alanlarında çalışan bir İngiliz bilim adamı olan W. R. Ashby tarafından, onu çapraz geri besleme bağlantılarına sahip dört elektromıknatıstan oluşan bir cihaz şeklinde tasarlayan tarafından önerildi. ( TSB)

Homeostat- canlı organizmaların bazı özelliklerini (örneğin vücut ısısı, kandaki oksijen içeriği) kabul edilebilir sınırlar içinde tutma yeteneğini simüle eden analog bir elektromekanik cihaz. Homeostat prensibi, teknik otomatik kontrol sistemlerinin (örneğin otopilotlar) parametrelerinin optimal değerlerini belirlemek için kullanılır. ( BEKM)

"Kamuya açık bilginin etkin miktarı sorunuyla bağlantılı olarak, bu durumun en çarpıcı gerçeklerden biri olduğu belirtilmelidir. devletin hayatı, çok az sayıda etkili homeostatik süreçler . Birçok ülkede serbest rekabetin kendisinin homeostatik bir süreç olduğuna yaygın olarak inanılmaktadır. Serbest bir piyasada, her biri mümkün olduğu kadar yüksek fiyata satmaya ve mümkün olduğu kadar ucuza satın almaya çalışan tüccarların bencilliği, en sonunda fiyatların istikrarlı bir hareketine yol açacak ve en büyük ortak faydayı teşvik edecektir. Bu görüş, kendi çıkarını güvence altına almaya çalışan özel girişimcinin bir şekilde kamusal bir hayırsever olduğu ve bu nedenle toplumun kendisine yağdırdığı büyük ödülleri hak ettiği yönündeki "rahatlatıcı" görüşle bağlantılıdır. Ne yazık ki gerçekler bu basit teoriye karşı çıkıyor.
Piyasa bir oyundur. Kesinlikle genele tabidir oyun Teorisi Von Neumann ve Morgenstern tarafından geliştirildi. Bu teori, oyunun herhangi bir aşamasında, her oyuncunun elindeki bilgilere dayanarak tamamen makul bir stratejiye göre oynadığı ve sonunda bu stratejinin kendisine en büyük matematiksel kazanma beklentisini sağlaması gerektiği varsayımına dayanmaktadır. Bu tamamen makul ve tamamen utanmaz iş adamlarının oynadığı bir piyasa oyunudur. İki oyuncuyla bile teori karmaşıktır, ancak çoğu zaman belirli bir oyun yönünün seçilmesine yol açar. Ancak birçok durumda üç oyuncuyla ve çoğu durumda çok sayıda oyuncuyla Oyunun sonucu aşırı belirsizlik ve istikrarsızlıkla karakterize edilir. Kendi açgözlülüklerinin yönlendirdiği bireysel oyuncular koalisyonlar oluşturur; ancak bu koalisyonlar genellikle belirli bir şekilde kurulmaz ve genellikle ihanetler, dönekler ve aldatmacalarla sonuçlanan bir kargaşayla sonuçlanır. Bu, en yüksek iş yaşamının ve onunla yakından bağlantılı siyasi, diplomatik ve askeri yaşamın doğru bir tablosudur. Sonunda en zeki ve en vicdansız komisyoncu bile yıkımla karşı karşıya kalacak. Ama diyelim ki komisyoncular bundan sıkıldılar ve kendi aralarında huzur içinde yaşamak konusunda anlaştılar. Daha sonra ödül, doğru anı seçerek anlaşmayı bozan ve ortaklarına ihanet eden kişiye verilecektir. Burada homeostaz yoktur. İş hayatındaki iniş ve çıkış döngülerinden, diktatörlük ve devrimlerin birbirini takip ettiği değişimlerden, herkesin kaybettiği ve çağımızın karakteristik savaşlarından geçmek zorundayız.
Tabii ki von Neumann'ın çizdiği oyuncu imajı, tamamen makul ve tamamen utanmaz bir kişi olarak, gerçekliğin bir soyutlanmasını ve çarpıtılmasını temsil ediyor. Çok sayıda son derece makul ve vicdansız insanın bir arada oynadığını görmek nadirdir. Dolandırıcıların toplandığı yerde her zaman aptallar vardır; ve eğer yeterli sayıda aptal varsa, bunlar dolandırıcılar için daha karlı bir sömürü nesnesini temsil ederler. Bir aptalın psikolojisi, dolandırıcıların ciddi şekilde ilgilenmeye değer bir konusu haline geldi. Aptal, von Neumann'ın kumarbazları gibi nihai kazancının peşinde koşmak yerine, genellikle bir farenin labirentte yolunu bulma çabaları kadar öngörülebilir bir şekilde hareket eder. Resimli gazete din, pornografi ve sahte bilimin kesin olarak tanımlanmış bir karışımı tarafından satılacak. Dalkavukluk, rüşvet ve gözdağının birleşimi, genç bir bilim adamını güdümlü füzeler veya atom bombası üzerinde çalışmaya zorlayacaktır. Bu karışımların reçetelerini belirlemek için, radyo anketleri, ön oylamalar, örnek kamuoyu araştırmaları ve amacı sıradan insan olan diğer psikolojik çalışmalardan oluşan bir mekanizma vardır; ve hizmetlerini bu işletmelere satmaya hazır istatistikçiler, sosyologlar ve ekonomistler her zaman vardır.
Küçük, sıkı sıkıya bağlı topluluklar yüksek derecede homeostaziye sahiptir Bunlar uygar bir ülkedeki kültürel topluluklar mı yoksa ilkel vahşilerin köyleri mi olacak? Birçok barbar kabilenin gelenekleri bize ne kadar tuhaf ve hatta itici görünse de, bu geleneklerin kural olarak çok kesin bir homeostatik değeri vardır ve bunun açıklanması antropologların görevlerinden biridir. Yalnızca Gerçek Durumun Efendilerinin kendilerini zenginlikleriyle açlıktan, gizlilik ve anonimlik yoluyla kamuoyundan, iftiraya karşı yasalarla ve iletişim araçlarının ellerinde olmasıyla özel eleştiriden korudukları büyük bir toplulukta. ancak böyle bir toplumda utanmazlık en üst seviyeye ulaşabilir. Tüm bu anti-homeostatik sosyal faktörlerin arasında iletişim yönetimi en etkili ve önemli olanıdır."
(N. Wiener. Sibernetik. 1948)

CERTICOM Yönetim danışmanlığı

Ansiklopedik YouTube

• 1 / 5

  "Homeostaz" terimi en çok biyolojide kullanılır. Çok hücreli organizmaların var olabilmeleri için sabit bir iç ortamı sürdürmeleri gerekir. Pek çok ekolojist bu prensibin dış çevre için de geçerli olduğuna inanıyor. Sistem dengesini yeniden sağlayamazsa, sonunda işlevi sona erebilir.

  İnsan vücudu gibi karmaşık sistemlerin stabil kalabilmesi ve var olabilmesi için homeostaziye sahip olması gerekir. Bu sistemlerin yalnızca hayatta kalmak için çabalaması değil, aynı zamanda çevresel değişikliklere uyum sağlaması ve gelişmesi de gerekiyor.

  Homeostazinin özellikleri

  Homeostatik sistemler aşağıdaki özelliklere sahiptir:

  • İstikrarsızlık sistem: en iyi nasıl uyum sağlanacağının test edilmesi.
  • Denge için çabalamak: Sistemlerin tüm iç, yapısal ve işlevsel organizasyonu dengenin korunmasına katkıda bulunur.
  • Tahmin edilemezlik: Belirli bir eylemin ortaya çıkan etkisi çoğu zaman beklenenden farklı olabilir.
  • Vücuttaki mikro besin ve su miktarının düzenlenmesi - osmoregülasyon. Böbreklerde gerçekleştirilir.
  • Atık ürünlerin metabolik süreçten uzaklaştırılması - boşaltım. Ekzokrin organlar - böbrekler, akciğerler, ter bezleri ve gastrointestinal sistem tarafından gerçekleştirilir.
  • Vücut ısısının düzenlenmesi. Terleme yoluyla sıcaklığın düşürülmesi, çeşitli termoregülatör reaksiyonlar.
  • Kan şekeri seviyelerinin düzenlenmesi. Esas olarak karaciğer tarafından gerçekleştirilir, pankreas tarafından salgılanan insülin ve glukagon.
  • Diyete bağlı olarak bazal metabolizma seviyesinin düzenlenmesi.

  Vücudun dengede olmasına rağmen fizyolojik durumunun dinamik olabileceğini unutmamak önemlidir. Birçok organizma sirkadiyen, ultradiyen ve infradiyen ritimler şeklinde endojen değişiklikler sergiler. Bu nedenle, homeostazda olsa bile vücut ısısı, kan basıncı, kalp atış hızı ve çoğu metabolik gösterge her zaman sabit bir seviyede değildir, zamanla değişir.

  Homeostaz mekanizmaları: geri bildirim

  Değişkenlerde bir değişiklik meydana geldiğinde sistemin yanıt verdiği iki ana geri bildirim türü vardır:

  1. Sistemin değişimin yönünü tersine çevirecek şekilde tepki verdiği bir tepkiyle ifade edilen olumsuz geri bildirim. Geri bildirim sistemin sabitliğini korumaya hizmet ettiğinden homeostazinin korunmasına olanak tanır.
     • Örneğin insan vücudundaki karbondioksit konsantrasyonu arttığında, akciğerlere aktivitelerini artırmaları ve daha fazla karbondioksit vermeleri için bir sinyal gelir.
     • Termoregülasyon negatif geri beslemenin başka bir örneğidir. Vücut ısısı yükseldiğinde (veya düştüğünde), derideki ve hipotalamustaki termoreseptörler değişimi kaydederek beyinden bir sinyal tetikler. Bu sinyal de bir tepkiye neden olur - sıcaklıkta bir düşüş (veya artış).
  2. Bir değişkendeki değişikliğin arttırılmasıyla ifade edilen olumlu geri bildirim. Kararsızlaştırıcı bir etkiye sahiptir ve bu nedenle homeostaziye yol açmaz. Olumlu geri bildirim doğal sistemlerde daha az yaygındır ancak aynı zamanda kullanım alanları da vardır.
     • Örneğin sinirlerde bir eşik elektrik potansiyeli, çok daha büyük bir aksiyon potansiyelinin oluşmasına neden olur. Olumlu geribildirimin diğer örnekleri arasında kanın pıhtılaşması ve doğumdaki olaylar sayılabilir.

  Kararlı sistemler her iki geri bildirim türünün birleşimini gerektirir. Negatif geri bildirim homeostatik bir duruma dönüşe izin verirken, pozitif geri bildirim tamamen yeni (ve belki de daha az arzu edilen) bir homeostazis durumuna, yani "metastabilite" adı verilen bir duruma geçmek için kullanılır. Bu tür yıkıcı değişiklikler, örneğin temiz su nehirlerindeki besin maddelerinin artmasıyla meydana gelebilir ve bu durum, yüksek ötrofikasyon (nehir yatağında alglerin aşırı büyümesi) ve bulanıklık gibi homeostatik bir duruma yol açar.

  Ekolojik homeostaz

  Bozulmuş ekosistemlerde veya büyük bir volkanik patlamanın ardından Krakatoa adası gibi doruk altı biyolojik topluluklarda, önceki orman doruk ekosisteminin homeostazisi durumu, o adadaki tüm yaşam gibi yok edildi. Patlamayı takip eden yıllarda Krakatoa, yeni bitki ve hayvan türlerinin birbirini takip ettiği, biyolojik çeşitliliğe ve bunun sonucunda doruğa ulaşan topluluğa yol açan bir ekolojik değişimler zincirinden geçti. Krakatoa'daki ekolojik süksesyon birkaç aşamada gerçekleşti. Zirveye ulaşan ardışıklık zincirinin tamamına preseria denir. Krakatoa örneğinde ada, patlamanın üzerindeki yaşamı yok etmesinden yüz yıl sonra, 8000 farklı türün kaydedildiği bir zirve topluluğu geliştirdi. Veriler, durumun bir süre homeostazda kaldığını, yeni türlerin çok hızlı bir şekilde ortaya çıkmasının eskilerin hızla yok olmasına yol açtığını doğruluyor.

  Krakatoa ve diğer bozulmuş veya bozulmamış ekosistemler örneği, öncü türler tarafından ilk kolonizasyonun, türlerin dağıldığı, mümkün olduğu kadar çok yavru ürettiği, ancak her bireyin başarısına çok az yatırım yaptığı pozitif geri beslemeli üreme stratejileri yoluyla gerçekleştiğini göstermektedir. Bu türlerde hızlı bir gelişme ve aynı derecede hızlı bir çöküş (örneğin bir salgın yoluyla) vardır. Bir ekosistem doruğa yaklaştıkça, bu tür türlerin yerini, olumsuz geri bildirim yoluyla çevrelerinin belirli koşullarına uyum sağlayan daha karmaşık doruk türleri alır. Bu türler, ekosistemin potansiyel taşıma kapasitesi tarafından dikkatli bir şekilde kontrol edilir ve farklı bir strateji izler; daha az yavru üretir ve üreme başarısı, kendi spesifik ekolojik nişinin mikro ortamına daha fazla enerji yatırılır.

  Gelişim öncü toplulukla başlar ve doruğa ulaşan toplulukla sona erer. Bu doruk topluluğu, flora ve faunanın yerel çevre ile dengeye gelmesiyle oluşur.

  Bu tür ekosistemler, bir düzeydeki homeostazın başka bir karmaşık düzeydeki homeostatik süreçlere katkıda bulunduğu heterarşiler oluşturur. Örneğin, olgun bir tropik ağacın yapraklarının kaybedilmesi, yeni büyüme için alan sağlar ve toprağı zenginleştirir. Aynı şekilde tropik ağaç, ışığın daha düşük seviyelere erişimini azaltır ve diğer türlerin istilasını önlemeye yardımcı olur. Ancak ağaçlar da yere düşer ve ormanın gelişimi, ağaçların sürekli değişimine ve bakteri, böcek ve mantarların gerçekleştirdiği besin döngüsüne bağlıdır. Benzer şekilde, bu tür ormanlar, bir ekosistemin mikro iklimlerinin veya hidrolojik döngülerinin düzenlenmesi gibi ekolojik süreçlere katkıda bulunur ve birkaç farklı ekosistem, biyolojik bir bölge içindeki nehir drenajının homeostazisini korumak için etkileşime girebilir. Biyobölgesel değişkenlik aynı zamanda biyolojik bir bölgenin veya biyomun homeostatik stabilitesinde de rol oynar.

  Biyolojik homeostaz

  Homeostaz, canlı organizmaların temel bir özelliği olarak hareket eder ve iç ortamın kabul edilebilir sınırlar içinde tutulması olarak anlaşılır.

  Vücudun iç ortamı vücut sıvılarını içerir - kan plazması, lenf, hücreler arası madde ve beyin omurilik sıvısı. Bu sıvıların stabilitesinin korunması organizmalar için hayati önem taşırken, yokluğu genetik materyalin zarar görmesine neden olur.

  Herhangi bir parametreye göre organizmalar konformasyonel ve düzenleyici olarak ikiye ayrılır. Düzenleyici organizmalar, ortamda ne olursa olsun parametreyi sabit bir seviyede tutar. Konformasyonel organizmalar çevrenin parametreyi belirlemesine izin verir. Örneğin, sıcakkanlı hayvanlar sabit bir vücut ısısını korurken, soğukkanlı hayvanlar geniş bir sıcaklık aralığı sergilerler.

  Bu, konformasyonel organizmaların belirli bir parametreyi bir dereceye kadar düzenlemelerine izin veren davranışsal adaptasyonlara sahip olmadığı anlamına gelmez. Örneğin sürüngenler vücut sıcaklıklarını yükseltmek için genellikle sabahları ısıtılmış kayaların üzerinde otururlar.

  Homeostatik düzenlemenin yararı, vücudun daha verimli çalışmasına olanak sağlamasıdır. Örneğin, soğukkanlı hayvanlar soğuk havalarda uyuşuk olma eğilimindeyken, sıcakkanlı hayvanlar neredeyse her zamanki kadar aktiftir. Öte yandan düzenleme enerji gerektirir. Bazı yılanların yalnızca haftada bir kez yemek yiyebilmelerinin nedeni, homeostazisi sağlamak için memelilere göre çok daha az enerji harcamalarıdır.

  Hücresel homeostaz

  Hücrenin kimyasal aktivitesinin düzenlenmesi, sitoplazmanın kendi yapısındaki değişikliklerin yanı sıra enzimlerin yapısı ve aktivitesinde meydana gelen değişikliklerin özellikle önemli olduğu bir dizi işlem yoluyla gerçekleştirilir. Otoregülasyon şunlara bağlıdır: