Dalam bukunya The Wisdom of the Body, beliau mencadangkan istilah itu sebagai nama untuk "proses fisiologi yang diselaraskan yang mengekalkan keadaan badan yang paling stabil". Pada masa hadapan, istilah ini diperluaskan kepada keupayaan untuk mengekalkan kestabilan keadaan dalamannya bagi mana-mana sistem terbuka secara dinamik. Walau bagaimanapun, konsep kestabilan persekitaran dalaman telah dirumuskan seawal tahun 1878 oleh saintis Perancis Claude Bernard.

Maklumat am

Istilah "homeostasis" paling biasa digunakan dalam biologi. Untuk wujudnya organisma multiselular, adalah perlu untuk mengekalkan kestabilan persekitaran dalaman. Ramai ahli ekologi yakin bahawa prinsip ini juga terpakai kepada persekitaran luaran. Jika sistem tidak dapat memulihkan keseimbangannya, akhirnya ia mungkin berhenti berfungsi.

Sistem yang kompleks - contohnya, tubuh manusia - mesti mempunyai homeostasis untuk mengekalkan kestabilan dan wujud. Sistem ini bukan sahaja perlu berusaha untuk terus hidup, mereka juga perlu menyesuaikan diri dengan perubahan persekitaran dan berkembang.

sifat homeostasis

Sistem homeostatik mempunyai sifat berikut:

• ketidakstabilan sistem: menguji cara terbaik untuk menyesuaikan diri.
• Berusaha untuk keseimbangan: semua organisasi dalaman, struktur dan fungsian sistem menyumbang kepada mengekalkan keseimbangan.
• ketidakpastian: Kesan terhasil daripada tindakan tertentu selalunya berbeza daripada yang dijangkakan.

• Peraturan jumlah mikronutrien dan air dalam badan - osmoregulasi. Dijalankan di buah pinggang.
• Penyingkiran produk buangan proses metabolik - pengasingan. Ia dijalankan oleh organ eksokrin - buah pinggang, paru-paru, kelenjar peluh dan saluran gastrousus.
• Peraturan suhu badan. Menurunkan suhu melalui peluh, pelbagai tindak balas termoregulasi.
• Pengawalseliaan paras glukosa darah. Terutamanya dijalankan oleh hati, insulin dan glukagon yang dirembeskan oleh pankreas.

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa walaupun badan berada dalam keseimbangan, keadaan fisiologinya boleh menjadi dinamik. Banyak organisma mempamerkan perubahan endogen dalam bentuk irama sirkadian, ultradian dan infradian. Jadi, walaupun semasa dalam homeostasis, suhu badan, tekanan darah, kadar denyutan jantung dan kebanyakan penunjuk metabolik tidak sentiasa berada pada tahap yang tetap, tetapi berubah dari semasa ke semasa.

Mekanisme homeostasis: maklum balas

Apabila terdapat perubahan dalam pembolehubah, terdapat dua jenis maklum balas utama yang sistem bertindak balas:

1. Maklum balas negatif, dinyatakan sebagai tindak balas di mana sistem bertindak balas sedemikian rupa untuk membalikkan arah perubahan. Memandangkan maklum balas berfungsi untuk mengekalkan kestabilan sistem, ia membolehkan anda mengekalkan homeostasis.
   • Sebagai contoh, apabila kepekatan karbon dioksida dalam badan manusia meningkat, paru-paru diberi isyarat untuk meningkatkan aktiviti mereka dan menghembus lebih banyak karbon dioksida.
   • Termoregulasi adalah satu lagi contoh maklum balas negatif. Apabila suhu badan meningkat (atau turun), termoreceptor dalam kulit dan hipotalamus mencatatkan perubahan, mencetuskan isyarat dari otak. Isyarat ini, seterusnya, menyebabkan tindak balas - penurunan suhu (atau peningkatan).
2. Maklum balas positif, yang dinyatakan sebagai penguatan perubahan dalam pembolehubah. Ia mempunyai kesan ketidakstabilan, jadi ia tidak membawa kepada homeostasis. Maklum balas positif adalah kurang biasa dalam sistem semula jadi, tetapi juga mempunyai kegunaannya.
   • Sebagai contoh, dalam saraf, potensi elektrik ambang menyebabkan penjanaan potensi tindakan yang lebih besar. Pembekuan darah dan peristiwa kelahiran adalah contoh lain maklum balas positif.

Sistem yang stabil memerlukan gabungan kedua-dua jenis maklum balas. Walaupun maklum balas negatif membolehkan anda kembali ke keadaan homeostatik, maklum balas positif digunakan untuk beralih ke keadaan homeostasis yang sama sekali baru (dan mungkin kurang diingini), iaitu situasi yang dipanggil "metastabil". Perubahan bencana sedemikian boleh berlaku, sebagai contoh, dengan peningkatan nutrien dalam sungai dengan air jernih, yang membawa kepada keadaan homeostatik eutrofikasi tinggi (alga berlebihan saluran) dan kekeruhan.

Homeostasis ekologi

Dalam ekosistem yang terganggu, atau komuniti biologi sub-klimaks - seperti, sebagai contoh, pulau Krakatau, selepas letusan gunung berapi yang kuat di - keadaan homeostasis ekosistem klimaks hutan sebelumnya telah musnah, seperti semua kehidupan di pulau ini. Krakatau telah melalui rantaian perubahan ekologi pada tahun-tahun sejak letusan, di mana spesies tumbuhan dan haiwan baru saling menggantikan, yang membawa kepada kepelbagaian biologi dan, sebagai hasilnya, komuniti klimaks. Penggantian ekologi di Krakatau berlaku dalam beberapa peringkat. Rangkaian penggantian lengkap yang membawa kepada klimaks dipanggil preserie. Dalam contoh Krakatau, pulau ini membangunkan komuniti klimaks dengan lapan ribu spesies berbeza direkodkan pada tahun , seratus tahun selepas letusan memusnahkan kehidupan di atasnya. Data mengesahkan bahawa kedudukan itu dikekalkan dalam homeostasis untuk beberapa waktu, sementara kemunculan spesies baru dengan cepat membawa kepada kehilangan cepat yang lama.

Kes Krakatau dan ekosistem lain yang terganggu atau utuh menunjukkan bahawa penjajahan awal oleh spesies perintis berlaku melalui strategi pembiakan maklum balas positif di mana spesies itu tersebar, menghasilkan sebanyak mungkin anak, tetapi dengan sedikit atau tiada pelaburan dalam kejayaan setiap individu. . Dalam spesies sedemikian, terdapat perkembangan pesat dan keruntuhan yang sama pesat (contohnya, melalui wabak). Apabila ekosistem menghampiri klimaks, spesies tersebut digantikan oleh spesies klimaks yang lebih kompleks yang menyesuaikan diri melalui maklum balas negatif kepada keadaan khusus persekitaran mereka. Spesies ini dikawal dengan teliti oleh kapasiti potensi ekosistem dan mengikuti strategi yang berbeza - pengeluaran anak yang lebih kecil, dalam kejayaan pembiakan yang dalam keadaan persekitaran mikro niche ekologi tertentu, lebih banyak tenaga dilaburkan.

Pembangunan bermula dengan komuniti perintis dan berakhir dengan komuniti klimaks. Komuniti klimaks ini terbentuk apabila flora dan fauna menjadi seimbang dengan persekitaran setempat.

Ekosistem sedemikian membentuk heterarki, di mana homeostasis pada satu tahap menyumbang kepada proses homeostatik pada tahap kompleks yang lain. Sebagai contoh, kehilangan daun pada pokok tropika yang matang memberi ruang untuk pertumbuhan baru dan memperkayakan tanah. Begitu juga, pokok tropika mengurangkan akses cahaya ke tahap yang lebih rendah dan membantu menghalang spesies lain daripada menyerang. Tetapi pokok juga jatuh ke tanah dan pembangunan hutan bergantung kepada perubahan pokok yang berterusan, kitaran nutrien yang dijalankan oleh bakteria, serangga, kulat. Begitu juga, hutan sedemikian menyumbang kepada proses ekologi, seperti peraturan iklim mikro atau kitaran hidrologi ekosistem, dan beberapa ekosistem yang berbeza mungkin berinteraksi untuk mengekalkan homeostasis saliran sungai dalam kawasan biologi. Kebolehubahan bioregion juga memainkan peranan dalam kestabilan homeostatik rantau biologi, atau biom.

Homeostasis biologi

Homeostasis bertindak sebagai ciri asas organisma hidup dan difahami sebagai mengekalkan persekitaran dalaman dalam had yang boleh diterima.

Persekitaran dalaman badan termasuk cecair badan - plasma darah, limfa, bahan antara sel dan cecair serebrospinal. Mengekalkan kestabilan cecair ini adalah penting untuk organisma, manakala ketiadaannya membawa kepada kerosakan kepada bahan genetik.

Homeostasis dalam tubuh manusia

Pelbagai faktor mempengaruhi keupayaan cecair badan untuk mengekalkan kehidupan. Antaranya ialah parameter seperti suhu, kemasinan, keasidan dan kepekatan nutrien - glukosa, pelbagai ion, oksigen, dan bahan buangan - karbon dioksida dan air kencing. Memandangkan parameter ini mempengaruhi tindak balas kimia yang memastikan organisma hidup, terdapat mekanisme fisiologi terbina dalam untuk memastikannya pada tahap yang diperlukan.

Homeostasis tidak boleh dianggap sebagai punca proses penyesuaian tidak sedarkan diri ini. Ia harus diambil sebagai ciri umum banyak proses biasa yang bertindak bersama, dan bukan sebagai puncanya. Selain itu, terdapat banyak fenomena biologi yang tidak sesuai dengan model ini - sebagai contoh, anabolisme.

Kawasan lain

Konsep "homeostasis" juga digunakan di kawasan lain.

Aktuari boleh bercakap tentang risiko homeostasis, di mana, sebagai contoh, orang yang mempunyai brek tidak melekat pada kereta mereka tidak berada dalam kedudukan yang lebih selamat daripada mereka yang tidak, kerana mereka secara tidak sedar memberi pampasan untuk kereta yang lebih selamat dengan memandu berisiko. Ini berlaku kerana beberapa mekanisme pegangan - seperti ketakutan - berhenti berfungsi.

Ahli sosiologi dan psikologi boleh bercakap tentang homeostasis tekanan- keinginan populasi atau individu untuk kekal pada tahap tekanan tertentu, selalunya secara buatan menyebabkan tekanan jika tahap tekanan "semula jadi" tidak mencukupi.

Contoh

• termoregulasi
  • Menggigil otot rangka mungkin bermula jika suhu badan terlalu rendah.
  • Satu lagi jenis termogenesis melibatkan pecahan lemak untuk membebaskan haba.
  • Peluh menyejukkan badan melalui penyejatan.
• Peraturan kimia
  • Pankreas merembeskan insulin dan glukagon untuk mengawal paras glukosa darah.
  • Paru-paru mengambil oksigen dan membebaskan karbon dioksida.
  • Buah pinggang mengeluarkan air kencing dan mengawal paras air dan sejumlah ion dalam badan.

Kebanyakan organ ini dikawal oleh hormon dari sistem hipotalamus-pituitari.

lihat juga

Yayasan Wikimedia. 2010 .

sinonim:

Lihat apa "Homeostasis" dalam kamus lain:

Homeostasis... Kamus Ejaan

homeostasis- Prinsip am peraturan kendiri organisma hidup. Perls sangat menekankan kepentingan konsep ini dalam karyanya The Gestalt Approach dan Eye Witness to Therapy. Kamus psikologi dan psikiatri penerangan ringkas. Ed. igisheva. 2008... Ensiklopedia Psikologi Hebat

Homeostasis (dari bahasa Yunani. serupa, serupa dan keadaan), harta badan untuk mengekalkan parameter dan fisiologi. berfungsi dalam def. julat, berdasarkan kestabilan dalaman. persekitaran badan berhubung dengan pengaruh yang mengganggu ... Ensiklopedia Falsafah

- (dari bahasa Greek homoios yang sama, serupa dan Greek stasis imobilitas, berdiri), homeostasis, keupayaan organisma atau sistem organisma untuk mengekalkan keseimbangan yang stabil (dinamik) dalam perubahan keadaan persekitaran. Homeostasis dalam populasi kamus ekologi

Homeostasis (dari homeo... dan imobilitas stasis Yunani, keadaan), keupayaan biol. sistem untuk menentang perubahan dan kekal dinamik. merujuk kepada ketekalan komposisi dan sifat. Istilah "G." dicadangkan oleh W. Kennon pada tahun 1929 untuk mencirikan negeri ... Kamus ensiklopedia biologi

Homeostasis ialah proses mengawal kendiri di mana semua sistem biologi berusaha untuk mengekalkan kestabilan semasa tempoh penyesuaian kepada keadaan tertentu yang optimum untuk terus hidup. Mana-mana sistem, berada dalam keseimbangan dinamik, berusaha untuk mencapai keadaan stabil yang menentang faktor luaran dan rangsangan.

Konsep homeostasis

Semua sistem badan mesti bekerjasama untuk mengekalkan homeostasis yang betul di dalam badan. Homeostasis ialah pengawalan suhu badan, kandungan air, dan paras karbon dioksida. Sebagai contoh, diabetes mellitus adalah keadaan di mana badan tidak dapat mengawal paras glukosa darah.

Homeostasis ialah istilah yang digunakan untuk menggambarkan kewujudan organisma dalam ekosistem dan untuk menggambarkan kejayaan berfungsi sel dalam organisma. Organisma dan populasi boleh mengekalkan homeostasis sambil mengekalkan kadar kelahiran dan kematian yang stabil.

Maklum balas

Maklum balas adalah proses yang berlaku apabila sistem badan perlu diperlahankan atau dihentikan sepenuhnya. Apabila seseorang makan, makanan memasuki perut dan pencernaan bermula. Di antara waktu makan, perut tidak boleh berfungsi. Sistem pencernaan berfungsi dengan siri hormon dan impuls saraf untuk menghentikan dan memulakan pengeluaran asid dalam perut.

Satu lagi contoh maklum balas negatif boleh diperhatikan dalam kes peningkatan suhu badan. Peraturan homeostasis ditunjukkan oleh berpeluh, tindak balas perlindungan badan terhadap terlalu panas. Dengan cara ini, kenaikan suhu dihentikan dan masalah terlalu panas dinetralkan. Dalam kes hipotermia, badan juga menyediakan beberapa langkah yang diambil untuk memanaskan badan.

Mengekalkan keseimbangan dalaman

Homeostasis boleh ditakrifkan sebagai sifat organisma atau sistem yang membantunya mengekalkan parameter yang diberikan dalam julat nilai normal. Ini adalah kunci kepada kehidupan, dan keseimbangan yang salah dalam mengekalkan homeostasis boleh membawa kepada penyakit seperti hipertensi dan diabetes.

Homeostasis adalah elemen penting dalam memahami bagaimana tubuh manusia berfungsi. Definisi formal sedemikian mencirikan sistem yang mengawal persekitaran dalamannya dan berusaha untuk mengekalkan kestabilan dan keteraturan semua proses yang berlaku dalam badan.

Peraturan homeostatik: suhu badan

Kawalan suhu badan pada manusia adalah contoh baik homeostasis dalam sistem biologi. Apabila seseorang itu sihat, suhu badannya turun naik sekitar + 37°C, tetapi pelbagai faktor boleh mempengaruhi nilai ini, termasuk hormon, kadar metabolisme, dan pelbagai penyakit yang menyebabkan demam.

Dalam badan, peraturan suhu dikawal di bahagian otak yang dipanggil hipotalamus. Melalui aliran darah ke otak, isyarat suhu diterima, serta analisis hasil data mengenai kekerapan pernafasan, gula darah dan metabolisme. Kehilangan haba dalam badan manusia juga menyumbang kepada pengurangan aktiviti.

Keseimbangan air-garam

Tidak kira berapa banyak air yang diminum seseorang, badan tidak membengkak seperti belon, dan tubuh manusia tidak akan mengecut seperti kismis jika anda minum sedikit. Mungkin, seseorang pernah memikirkannya sekurang-kurangnya sekali. Satu cara atau yang lain, badan tahu berapa banyak cecair yang perlu disimpan untuk mengekalkan tahap yang diingini.

Kepekatan garam dan glukosa (gula) dalam badan dikekalkan pada tahap yang tetap (jika tiada faktor negatif), jumlah darah dalam badan adalah kira-kira 5 liter.

Peraturan gula darah

Glukosa adalah sejenis gula yang terdapat dalam darah. Tubuh manusia mesti mengekalkan paras glukosa yang betul agar seseorang itu kekal sihat. Apabila tahap glukosa menjadi terlalu tinggi, pankreas mengeluarkan hormon insulin.

Jika paras glukosa darah turun terlalu rendah, hati menukarkan glikogen dalam darah, seterusnya meningkatkan paras gula. Apabila bakteria atau virus patogen memasuki badan, ia mula melawan jangkitan sebelum unsur patogen boleh membawa kepada sebarang masalah kesihatan.

Tekanan terkawal

Mengekalkan tekanan darah yang sihat juga merupakan contoh homeostasis. Jantung boleh merasakan perubahan dalam tekanan darah dan menghantar isyarat ke otak untuk diproses. Seterusnya, otak menghantar isyarat kembali ke jantung dengan arahan tentang cara bertindak balas dengan betul. Sekiranya tekanan darah terlalu tinggi, ia mesti diturunkan.

Bagaimanakah homeostasis dicapai?

Bagaimanakah tubuh manusia mengawal selia semua sistem dan organ dan mengimbangi perubahan yang berterusan dalam persekitaran? Ini disebabkan oleh kehadiran banyak sensor semula jadi yang mengawal suhu, komposisi garam darah, tekanan darah dan banyak parameter lain. Pengesan ini menghantar isyarat ke otak, ke pusat kawalan utama, sekiranya beberapa nilai menyimpang dari norma. Selepas itu, langkah pampasan dilancarkan untuk memulihkan keadaan normal.

Mengekalkan homeostasis adalah sangat penting untuk badan. Tubuh manusia mengandungi sejumlah bahan kimia yang dikenali sebagai asid dan bes, dan keseimbangan yang betul adalah penting untuk fungsi optimum semua organ dan sistem badan. Tahap kalsium dalam darah mesti dikekalkan pada tahap yang sepatutnya. Kerana pernafasan tidak disengajakan, sistem saraf menyediakan tubuh dengan oksigen yang sangat diperlukan. Apabila toksin memasuki aliran darah anda, ia mengganggu homeostasis badan. Tubuh manusia bertindak balas terhadap gangguan ini dengan bantuan sistem kencing.

Adalah penting untuk ditekankan bahawa homeostasis badan berfungsi secara automatik jika sistem berfungsi secara normal. Sebagai contoh, tindak balas terhadap haba - kulit menjadi merah, kerana saluran darah kecilnya secara automatik mengembang. Menggeletar adalah tindak balas untuk menjadi sejuk. Oleh itu, homeostasis bukanlah satu set organ, tetapi sintesis dan keseimbangan fungsi badan. Bersama-sama, ini membolehkan anda mengekalkan seluruh badan dalam keadaan stabil.

Homeostasis - penyelenggaraan persekitaran dalaman badan

Dunia di sekeliling kita sentiasa berubah. Angin musim sejuk memaksa kita memakai pakaian hangat dan sarung tangan, manakala pemanasan pusat menggalakkan kita menanggalkannya. Matahari musim panas mengurangkan keperluan untuk pengekalan haba, sekurang-kurangnya sehingga penyaman udara yang cekap melakukan sebaliknya. Namun begitu, tanpa mengira suhu persekitaran, suhu badan individu orang sihat yang anda kenali tidak mungkin berbeza lebih daripada satu persepuluh darjah. Pada manusia dan haiwan berdarah panas lain, suhu kawasan dalaman badan dikekalkan pada tahap yang tetap di suatu tempat sekitar 37 ° C, walaupun ia mungkin naik dan turun agak berkaitan dengan irama harian.

Kebanyakan orang makan secara berbeza. Sesetengah memilih sarapan pagi yang lazat, makan tengah hari yang ringan dan makan tengah hari yang lazat dengan pencuci mulut wajib. Orang lain tidak makan hampir sepanjang hari, tetapi pada waktu tengah hari mereka suka menikmati snek yang enak dan tidur sebentar. Ada yang hanya melakukan apa yang dikunyahnya sahaja, ada yang kelihatan langsung tidak mempedulikan makanan. Namun, jika anda mengukur kandungan gula dalam darah pelajar dalam kelas anda, maka semuanya akan hampir kepada 0.001 g (1 mg) setiap mililiter darah, walaupun terdapat perbezaan besar dalam diet dan pengedaran makanan.

Kawal selia suhu badan dan glukosa darah yang tepat hanyalah dua contoh fungsi terpenting di bawah kawalan sistem saraf. Komposisi cecair yang mengelilingi semua sel kita dikawal secara berterusan, yang membolehkan kestabilannya yang menakjubkan.

Mengekalkan persekitaran dalaman yang berterusan dipanggil homeostasis (homeo - sama, serupa; stasis - kestabilan, keseimbangan). Tanggungjawab utama untuk peraturan homeostatik ditanggung oleh bahagian autonomi (autonomi) dan usus sistem saraf periferi, serta sistem saraf pusat, yang memberi perintah kepada badan melalui kelenjar pituitari dan organ endokrin lain. Bekerja bersama, sistem ini menyelaraskan keperluan badan dengan keadaan persekitaran. (Jika pernyataan ini terdengar biasa bagi anda, ingat bahawa kami menggunakan perkataan yang sama untuk menerangkan fungsi utama otak.)

Ahli fisiologi Perancis Claude Bernard, yang hidup pada abad ke-19 dan menumpukan dirinya sepenuhnya untuk mengkaji proses pencernaan dan peraturan aliran darah, menganggap cecair badan sebagai "persekitaran dalaman" ( milieu interne). Dalam organisma yang berbeza, kepekatan garam tertentu dan suhu normal mungkin agak berbeza, tetapi dalam spesies, persekitaran dalaman individu sepadan dengan ciri standard spesies ini. Hanya sisihan jangka pendek dan tidak terlalu besar daripada piawaian ini dibenarkan, jika tidak organisma tidak boleh kekal sihat dan menyumbang kepada kemandirian spesies. Walter B. Cannon, ahli fisiologi Amerika yang terkemuka pada pertengahan abad ini, memperluaskan konsep persekitaran dalaman Bernard. Beliau percaya bahawa kebebasan individu daripada perubahan berterusan dalam keadaan luaran dipastikan oleh kerja mekanisme homeostatik yang mengekalkan kestabilan persekitaran dalaman.

Keupayaan organisma untuk menghadapi permintaan persekitarannya sangat berbeza dari spesies ke spesies. Seseorang yang menggunakan jenis tingkah laku yang kompleks sebagai tambahan kepada mekanisme dalaman homeostasis, nampaknya, mempunyai kebebasan terbesar daripada keadaan luaran. Namun begitu, banyak haiwan mengatasinya dalam keupayaan khusus spesies tertentu. Sebagai contoh, beruang kutub lebih tahan sejuk; sesetengah spesies labah-labah dan biawak yang tinggal di padang pasir lebih bertolak ansur dengan haba; unta boleh pergi lebih lama tanpa air. Dalam bab ini, kita akan mempertimbangkan beberapa struktur yang membolehkan kita memperoleh sedikit kebebasan daripada keadaan fizikal dunia luar yang berubah-ubah. Kami juga akan melihat dengan lebih dekat mekanisme kawal selia yang mengekalkan kestabilan persekitaran dalaman kami.

Angkasawan memakai sut khas (sut) yang membolehkan mereka mengekalkan suhu badan normal, ketegangan oksigen yang mencukupi dalam darah dan tekanan darah apabila bekerja dalam persekitaran yang hampir dengan vakum. Penderia khas yang terbina dalam sut ini merekodkan kepekatan oksigen, suhu badan dan penunjuk kadar denyutan jantung dan melaporkan data ini kepada komputer kapal angkasa, yang seterusnya melaporkan kepada komputer kawalan darat. Komputer kapal angkasa terkawal boleh mengatasi hampir semua situasi yang boleh diramalkan mengenai keperluan organisma. Jika timbul sebarang masalah yang tidak dijangka, komputer yang terletak di Bumi disambungkan untuk menyelesaikannya, yang menghantar arahan baharu terus kepada instrumen saman itu.
Di dalam badan, pendaftaran data deria dan kawalan tempatan dijalankan oleh sistem saraf autonomi dengan penyertaan sistem endokrin, yang menganggap fungsi koordinasi umum.

sistem saraf autonomi

Beberapa prinsip umum organisasi sistem deria dan motor akan sangat berguna kepada kita dalam kajian sistem peraturan dalaman. Semua orang tiga bahagian sistem saraf autonomi (autonomi) mempunyai " deria"dan" motor"Komponen. Walaupun bekas daftar penunjuk persekitaran dalaman, yang kedua meningkatkan atau menghalang aktiviti struktur tersebut yang menjalankan proses peraturan itu sendiri.

Reseptor intramuskular, bersama-sama dengan reseptor yang terletak di tendon dan beberapa tempat lain, bertindak balas terhadap tekanan dan regangan. Bersama-sama, mereka membentuk sejenis sistem deria dalaman khas yang membantu mengawal pergerakan kita.
Reseptor yang terlibat dalam homeostasis bertindak dengan cara yang berbeza: mereka merasakan perubahan dalam kimia darah atau turun naik tekanan dalam sistem vaskular dan dalam organ dalaman berongga seperti saluran pencernaan dan pundi kencing. Sistem deria ini, yang mengumpul maklumat tentang persekitaran dalaman, sangat serupa dalam organisasi mereka dengan sistem yang menerima isyarat dari permukaan badan. Neuron reseptor mereka membentuk yang pertama suis sinaptik di dalam saraf tunjang. Di sepanjang laluan motor sistem autonomi pergi arahan kepada badan yang mengawal secara langsung persekitaran dalaman. Laluan ini bermula dengan istimewa neuron preganglionik autonomi saraf tunjang. Organisasi sedemikian agak mengingatkan organisasi tahap tulang belakang sistem motor.

Tumpuan bab ini akan tertumpu pada komponen motor sistem autonomi yang mempersarafi otot jantung, saluran darah dan usus, menyebabkan mereka mengecut atau mengendur. Serat yang sama juga mempersarafi kelenjar, menyebabkan proses rembesan.

sistem saraf autonomi terdiri daripada dua bahagian besar bersimpati dan parasimpatetik. Kedua-dua bahagian mempunyai satu ciri struktur yang belum pernah kita temui sebelum ini: neuron yang mengawal otot organ dalaman dan kelenjar terletak di luar sistem saraf pusat, membentuk gugusan sel terkapsul kecil yang dipanggil. ganglia. Oleh itu, dalam sistem saraf autonomi terdapat hubungan tambahan antara saraf tunjang dan organ kerja terminal (effector).

Neuron autonomi saraf tunjang menggabungkan maklumat deria daripada organ dalaman dan sumber lain. Atas dasar ini, mereka kemudian mengawal aktiviti tersebut neuron ganglion autonomi. Sambungan antara ganglia dan saraf tunjang dipanggil gentian preganglionik . Neurotransmiter yang digunakan untuk menghantar impuls dari saraf tunjang ke neuron ganglion di kedua-dua kawasan simpatetik dan parasimpatetik hampir selalu. asetilkolin, neurotransmitter yang sama yang mana neuron motor saraf tunjang mengawal secara langsung otot rangka. Seperti dalam gentian yang menginervasi otot rangka, tindakan asetilkolin boleh dipertingkatkan dengan kehadiran nikotin dan disekat oleh curare. Akson pergi daripada neuron ganglion autonomi, atau gentian postganglionik , kemudian pergi ke organ sasaran, membentuk banyak cabang di sana.

Bahagian bersimpati dan parasimpatetik sistem saraf autonomi adalah berbeza
1) mengikut tahap di mana gentian preganglionik keluar dari saraf tunjang;
2) dengan kedekatan lokasi ganglia dengan organ sasaran;
3) oleh neurotransmitter yang digunakan oleh neuron postganglionik untuk mengawal fungsi organ sasaran ini.
Kami sekarang akan mempertimbangkan ciri-ciri ini.

Sistem saraf simpatik

Dalam sistem bersimpati, preganglionik serat keluar dari saraf tunjang toraks dan lumbar. Ganglianya terletak agak dekat dengan saraf tunjang, dan gentian postganglion yang sangat panjang mengalir dari mereka ke organ sasaran (lihat Rajah 63). Pengantara utama saraf simpatik ialah norepinephrine, salah satu katekolamin, yang juga berfungsi sebagai perantara dalam sistem saraf pusat.

nasi. 63. Bahagian bersimpati dan parasimpatetik sistem saraf autonomi, organ yang diserapnya, dan kesannya pada setiap organ.

Untuk memahami organ mana yang terjejas oleh sistem saraf simpatetik, adalah paling mudah untuk membayangkan apa yang berlaku kepada haiwan yang teruja, bersedia untuk melawan atau melarikan diri.
Murid mengembang untuk memasukkan lebih banyak cahaya; kekerapan kontraksi jantung meningkat, dan setiap kontraksi menjadi lebih kuat, yang membawa kepada peningkatan aliran darah secara keseluruhan. Darah mengalir dari kulit dan organ dalaman ke otot dan otak. Motilitas sistem gastrousus melemahkan, proses pencernaan melambatkan. Otot di sepanjang saluran udara yang menuju ke paru-paru mengendur, membolehkan pernafasan lebih cepat dan pertukaran gas meningkat. Sel-sel hati dan tisu adiposa memberikan lebih banyak glukosa dan asid lemak ke dalam darah - bahan api tenaga tinggi, dan pankreas diarahkan untuk menghasilkan kurang insulin. Ini membolehkan otak menerima sebahagian besar glukosa yang beredar dalam aliran darah, kerana tidak seperti organ lain, otak tidak memerlukan insulin untuk menggunakan gula darah. Pengantara sistem saraf simpatetik, yang melakukan semua perubahan ini, adalah norepinephrine.

Terdapat sistem tambahan yang mempunyai kesan yang lebih umum untuk memastikan semua perubahan ini dengan lebih baik. Mereka duduk di bahagian atas buah pinggang seperti dua topi kecil, kelenjar adrenal . Di bahagian dalam mereka - medula - terdapat sel khas yang dipersarafi oleh gentian simpatetik preganglionik. Sel-sel ini dalam proses perkembangan embrio terbentuk daripada sel-sel puncak neural yang sama dari mana ganglia bersimpati terbentuk. Oleh itu, medula adalah komponen sistem saraf simpatetik. Apabila diaktifkan oleh gentian preganglionik, sel medula melepaskan katekolamin mereka sendiri (norepinephrine dan epinephrine) terus ke dalam darah untuk dihantar ke organ sasaran (Rajah 64). Pengantara hormon yang beredar - berfungsi sebagai contoh bagaimana pengawalseliaan organ endokrin dijalankan (lihat ms 89).

sistem saraf parasimpatetik

Dalam parasimpatetik gentian preganglionik pergi daripada batang otak("komponen tengkorak") dan dari bahagian bawah, bahagian sakral saraf tunjang(lihat Rajah 63 di atas). Mereka membentuk, khususnya, batang saraf yang sangat penting dipanggil saraf vagus , yang banyak cawangannya menjalankan semua pemuliharaan parasimpatetik jantung, paru-paru dan saluran usus. (Saraf vagus juga menghantar maklumat deria dari organ ini kembali ke sistem saraf pusat.) Preganglionik akson parasimpatetik sangat panjang, kerana ganglia biasanya terletak berhampiran atau dalam tisu yang diserapnya.

Di hujung gentian sistem parasimpatetik, neurotransmitter digunakan asetilkolin. Tindak balas sel sasaran masing-masing kepada asetilkolin tidak sensitif terhadap tindakan nikotin atau curare. Sebaliknya, reseptor asetilkolin diaktifkan oleh muscarine dan disekat oleh atropin.

Keutamaan aktiviti parasimpatetik mewujudkan keadaan untuk " rehat dan pemulihan» organisma. Pada tahap yang melampau, corak umum pengaktifan parasimpatetik mengingatkan keadaan berehat yang datang selepas makan yang enak. Peningkatan aliran darah ke saluran pencernaan mempercepatkan pergerakan makanan melalui usus dan meningkatkan rembesan enzim pencernaan. Kekerapan dan kekuatan kontraksi jantung berkurangan, murid mengecut, lumen saluran pernafasan berkurangan, dan pembentukan lendir di dalamnya meningkat. Pundi kencing mengecut. Diambil bersama, perubahan ini mengembalikan tubuh kepada keadaan aman yang mendahului tindak balas "berjuang atau melarikan diri". (Semua ini digambarkan dalam Rajah 63; lihat juga Bab 6.)

Ciri-ciri perbandingan jabatan sistem saraf autonomi

Sistem simpatetik, dengan gentian postganglionik yang sangat panjang, sangat berbeza daripada sistem parasimpatetik, di mana, sebaliknya, gentian preganglionik lebih panjang dan ganglia terletak berhampiran atau di dalam organ sasaran. Banyak organ dalaman, seperti paru-paru, jantung, kelenjar air liur, pundi kencing, gonad, menerima innervation dari kedua-dua bahagian sistem autonomi (mereka dikatakan mempunyai " pemuliharaan berganda"). Tisu dan organ lain, seperti arteri otot, hanya menerima pemuliharaan bersimpati. Secara keseluruhannya, boleh dikatakan begitu dua jabatan bekerja silih berganti: bergantung kepada aktiviti organisma dan pada arahan pusat vegetatif yang lebih tinggi, satu atau yang lain daripada mereka mendominasi.

Perwatakan ini, bagaimanapun, tidak sepenuhnya betul. Kedua-dua sistem sentiasa dalam keadaan tahap aktiviti yang berbeza-beza.. Fakta bahawa organ sasaran seperti jantung atau iris boleh bertindak balas terhadap impuls dari kedua-dua kawasan hanya mencerminkan peranan pelengkap mereka. Sebagai contoh, apabila anda sangat marah, tekanan darah anda meningkat, yang merangsang reseptor sepadan yang terletak di arteri karotid. Isyarat ini diterima oleh pusat penyepaduan sistem kardiovaskular, terletak di bahagian bawah batang otak dan dikenali sebagai nukleus saluran bersendirian. Pengujaan pusat ini mengaktifkan gentian parasympatetik preganglionik saraf vagus, yang membawa kepada penurunan kekerapan dan kekuatan kontraksi jantung. Pada masa yang sama, di bawah pengaruh pusat vaskular penyelaras yang sama, aktiviti bersimpati dihalang, mengatasi peningkatan tekanan darah.

Sejauh manakah fungsi setiap jabatan untuk tindak balas penyesuaian? Anehnya, bukan sahaja haiwan, tetapi manusia juga boleh mengalami penutupan hampir sepenuhnya sistem saraf simpatetik tanpa kesan buruk yang ketara. Penutupan ini disyorkan untuk beberapa bentuk hipertensi yang berterusan.

Tetapi ia tidak begitu mudah dilakukan tanpa sistem saraf parasimpatetik. Orang yang telah menjalani pembedahan sedemikian dan mendapati diri mereka berada di luar keadaan perlindungan hospital atau makmal sangat lemah menyesuaikan diri dengan persekitaran. Mereka tidak boleh mengawal suhu badan apabila terdedah kepada haba atau sejuk; dengan kehilangan darah, peraturan tekanan darah mereka terganggu, dan dengan sebarang beban otot yang sengit, keletihan berkembang dengan cepat.

Sistem saraf usus meresap

Kajian terkini telah mendedahkan kewujudan bahagian penting ketiga sistem saraf autonomi - sistem saraf usus meresap . Jabatan ini bertanggungjawab untuk pemuliharaan dan penyelarasan organ pencernaan. Kerjanya adalah bebas daripada sistem simpatik dan parasimpatetik, tetapi boleh diubah suai di bawah pengaruhnya. Ini adalah pautan tambahan yang menghubungkan saraf postganglionik autonomi dengan kelenjar dan otot saluran gastrousus.

Ganglia sistem ini menginervasi dinding usus. Akson daripada sel-sel ganglia ini menyebabkan pengecutan otot anulus dan membujur, menolak makanan melalui saluran gastrousus, satu proses yang dipanggil peristalsis. Oleh itu, ganglia ini menentukan ciri-ciri pergerakan peristaltik tempatan. Apabila jisim makanan berada di dalam usus, ia sedikit meregangkan dindingnya, yang menyebabkan penyempitan kawasan yang terletak lebih tinggi sedikit di sepanjang perjalanan usus, dan kelonggaran kawasan yang terletak sedikit di bawah. Akibatnya, jisim makanan ditolak lebih jauh. Walau bagaimanapun, di bawah pengaruh saraf parasympatetik atau bersimpati, aktiviti ganglia usus boleh berubah. Pengaktifan sistem parasympatetik meningkatkan peristalsis, dan pengaktifan sistem simpatetik melemahkannya.

Acetylcholine berfungsi sebagai mediator yang merangsang otot licin usus. Walau bagaimanapun, isyarat perencatan yang membawa kepada kelonggaran nampaknya dihantar oleh pelbagai bahan, yang mana hanya sedikit yang telah dikaji. Di antara neurotransmitter usus, terdapat sekurang-kurangnya tiga yang juga bertindak dalam sistem saraf pusat: somatostatin (lihat di bawah), endorfin, dan bahan P (lihat Bab 6).

Peraturan pusat fungsi sistem saraf autonomi

Sistem saraf pusat menjalankan kawalan ke atas sistem autonomi pada tahap yang lebih rendah berbanding sistem motor deria atau rangka. Kawasan otak yang paling dikaitkan dengan fungsi autonomi ialah hipotalamus dan batang otak, terutamanya bahagian itu yang terletak betul-betul di atas saraf tunjang - medulla oblongata. Dari kawasan inilah laluan utama menuju ke neuron autonomi preganglionik bersimpati dan parasimpatetik di peringkat tulang belakang.

Hipotalamus. Hipotalamus adalah salah satu kawasan otak, struktur dan organisasi umum yang lebih kurang serupa dalam wakil pelbagai kelas vertebrata.

Secara umum, ia dianggap begitu hipotalamus adalah tumpuan fungsi integratif visceral. Isyarat daripada sistem neuron hipotalamus terus memasuki rangkaian yang merangsang bahagian preganglionik laluan saraf autonomi. Di samping itu, kawasan otak ini menjalankan kawalan langsung ke atas keseluruhan sistem endokrin melalui neuron tertentu yang mengawal rembesan hormon kelenjar pituitari anterior, dan akson neuron hipotalamus lain berakhir di kelenjar pituitari posterior. Di sini, hujung ini merembeskan mediator yang beredar dalam darah sebagai hormon: 1) vasopressin, yang meningkatkan tekanan darah dalam kes kecemasan, apabila terdapat kehilangan cecair atau darah; ia juga mengurangkan perkumuhan air dalam air kencing (sebab itu vasopressin juga dipanggil hormon antidiuretik); 2) oksitosin, merangsang pengecutan rahim pada peringkat akhir bersalin.

nasi. 65. Hipotalamus dan kelenjar pituitari. Secara skematik menunjukkan kawasan fungsi utama hipotalamus.

Walaupun di antara kelompok neuron hipotalamus terdapat beberapa nukleus yang ditandakan dengan jelas, kebanyakan hipotalamus adalah himpunan zon dengan sempadan kabur (Rajah 65). Walau bagaimanapun, terdapat nukleus yang agak ketara dalam tiga zon. Sekarang kita akan mempertimbangkan fungsi struktur ini.

1. Zon periventrikular bersebelahan langsung dengan ventrikel serebrum ketiga, yang melalui pusat hipotalamus. Sel-sel yang melapisi ventrikel menyampaikan maklumat kepada neuron di zon periventrikular tentang parameter dalaman penting yang mungkin perlu dikawal, seperti suhu, kepekatan garam dan tahap hormon yang dirembeskan oleh tiroid, adrenal atau gonad, seperti yang diarahkan oleh kelenjar pituitari. .

2. Zon medial mengandungi kebanyakan laluan di mana hipotalamus menjalankan kawalan endokrin melalui kelenjar pituitari. Boleh dikatakan lebih kurang bahawa sel-sel zon periventrikular mengawal pelaksanaan sebenar arahan yang diberikan kepada kelenjar pituitari oleh sel-sel zon medial.

3. Melalui sel zon sisi kawalan ke atas hipotalamus daripada kejadian yang lebih tinggi daripada korteks serebrum dan sistem limbik. Ia juga menerima maklumat deria dari pusat medulla oblongata, yang menyelaraskan aktiviti pernafasan dan kardiovaskular. Zon sisi adalah di mana pusat otak yang lebih tinggi boleh membuat pelarasan kepada tindak balas hipotalamus kepada perubahan dalam persekitaran dalaman. Dalam korteks, sebagai contoh, perbandingan maklumat yang datang daripada dua sumber - persekitaran dalaman dan luaran. Jika, katakan, korteks memutuskan bahawa masa dan keadaan tidak sesuai untuk dimakan, laporan deria tentang gula darah rendah dan perut kosong akan diketepikan sehingga masa yang lebih baik. Mengabaikan hipotalamus oleh sistem limbik adalah kurang berkemungkinan. Sebaliknya, sistem ini boleh menambah pewarna emosi dan motivasi kepada tafsiran isyarat deria luaran, atau membandingkan persepsi persekitaran berdasarkan isyarat tersebut dengan situasi yang serupa pada masa lalu.

Bersama-sama dengan komponen kortikal dan limbik, hipotalamus juga melakukan banyak tindakan penyepaduan rutin, dan dalam tempoh masa yang lebih lama berbanding semasa pelaksanaan fungsi pengawalseliaan jangka pendek. Hipotalamus "tahu" terlebih dahulu apa yang diperlukan oleh tubuh dalam irama kehidupan harian yang normal. Dia, sebagai contoh, membawa sistem endokrin ke dalam kesediaan penuh untuk bertindak sebaik sahaja kita bangun. Ia juga memantau aktiviti hormon ovari sepanjang kitaran haid; mengambil langkah untuk menyediakan rahim untuk kedatangan telur yang disenyawakan. Dalam burung yang berhijrah dan mamalia berhibernasi, hipotalamus, dengan keupayaannya untuk menentukan panjang waktu siang, menyelaraskan kehidupan organisma semasa kitaran yang berlangsung beberapa bulan. (Aspek pengawalseliaan berpusat fungsi dalaman ini akan dibincangkan dalam Bab 5 dan 6.)

Medula(talamus dan hipotalamus)

Hipotalamus membentuk kurang daripada 5% daripada keseluruhan jisim otak. Walau bagaimanapun, sejumlah kecil tisu ini mengandungi pusat yang menyokong semua fungsi badan, kecuali pergerakan pernafasan spontan, peraturan tekanan darah dan irama jantung. Fungsi terakhir ini bergantung pada medulla oblongata (lihat Rajah 66). Dengan kecederaan otak traumatik, apa yang dipanggil "kematian otak" berlaku apabila semua tanda aktiviti elektrik korteks hilang dan kawalan dari hipotalamus dan medulla oblongata hilang, walaupun dengan bantuan pernafasan buatan masih mungkin untuk mengekalkan ketepuan yang mencukupi daripada darah yang beredar dengan oksigen.

sambungan
- -

Seperti yang anda ketahui, sel hidup ialah sistem mudah alih yang mengawal selia sendiri. Organisasi dalamannya disokong oleh proses aktif yang bertujuan untuk mengehadkan, mencegah atau menghapuskan anjakan yang disebabkan oleh pelbagai pengaruh daripada persekitaran dan persekitaran dalaman. Keupayaan untuk kembali ke keadaan asal selepas sisihan dari tahap purata tertentu, disebabkan oleh satu atau lain faktor "mengganggu", adalah sifat utama sel. Organisma multisel ialah organisasi holistik, unsur-unsur selularnya dikhususkan untuk melaksanakan pelbagai fungsi. Interaksi dalam badan dijalankan oleh mekanisme pengawalseliaan, penyelarasan dan kaitan yang kompleks dengan penyertaan faktor saraf, humoral, metabolik dan lain-lain. Banyak mekanisme individu yang mengawal hubungan intra dan antara sel, dalam beberapa kes, mempunyai kesan yang saling bertentangan (antagonis) yang mengimbangi antara satu sama lain. Ini membawa kepada penubuhan latar belakang fisiologi mudah alih (keseimbangan fisiologi) dalam badan dan membolehkan sistem hidup mengekalkan kestabilan dinamik relatif, walaupun perubahan dalam persekitaran dan anjakan yang berlaku semasa hayat organisma.

Istilah "homeostasis" telah dicadangkan pada tahun 1929 oleh ahli fisiologi W. Cannon, yang percaya bahawa proses fisiologi yang mengekalkan kestabilan dalam badan adalah sangat kompleks dan pelbagai sehingga dinasihatkan untuk menggabungkannya di bawah nama umum homeostasis. Walau bagaimanapun, pada tahun 1878, K. Bernard menulis bahawa semua proses kehidupan hanya mempunyai satu matlamat - untuk mengekalkan kestabilan keadaan hidup dalam persekitaran dalaman kita. Kenyataan yang sama terdapat dalam karya ramai penyelidik pada separuh ke-19 dan separuh pertama abad ke-20. (E. Pfluger, S. Richet, L.A. Fredericq, I.M. Sechenov, I.P. Pavlov, K.M. Bykov dan lain-lain). Karya L.S. Stern (dengan kolaborator), menumpukan kepada peranan fungsi penghalang yang mengawal komposisi dan sifat persekitaran mikro organ dan tisu.

Idea homeostasis tidak sesuai dengan konsep keseimbangan yang stabil (tidak turun naik) dalam badan - prinsip keseimbangan tidak terpakai untuk proses fisiologi dan biokimia yang kompleks yang berlaku dalam sistem hidup. Ia juga salah untuk menentang homeostasis kepada turun naik berirama dalam persekitaran dalaman. Homeostasis dalam erti kata yang luas merangkumi isu aliran tindak balas kitaran dan fasa, pampasan, pengawalseliaan dan kawal selia kendiri fungsi fisiologi, dinamik saling kebergantungan saraf, humoral dan komponen lain proses pengawalseliaan. Sempadan homeostasis boleh menjadi tegar dan plastik, berbeza-beza bergantung pada umur individu, jantina, sosial, profesional dan keadaan lain.

Kepentingan khusus untuk kehidupan organisma ialah ketekalan komposisi darah - asas cecair badan (matriks cecair), menurut W. Cannon. Kestabilan tindak balas aktifnya (pH), tekanan osmotik, nisbah elektrolit (natrium, kalsium, klorin, magnesium, fosforus), kandungan glukosa, bilangan unsur yang terbentuk, dan sebagainya diketahui umum. Jadi, sebagai contoh, pH darah, sebagai peraturan, tidak melebihi 7.35-7.47. Malah gangguan metabolisme asid-bes yang teruk dengan patologi pengumpulan asid dalam cecair tisu, sebagai contoh, dalam asidosis diabetik, mempunyai kesan yang sangat sedikit terhadap tindak balas aktif darah. Walaupun fakta bahawa tekanan osmotik darah dan cecair tisu tertakluk kepada turun naik berterusan disebabkan oleh bekalan berterusan produk metabolisme interstisial yang aktif secara osmotik, ia kekal pada tahap tertentu dan hanya berubah dalam beberapa keadaan patologi yang teruk.

Mengekalkan tekanan osmotik yang berterusan adalah amat penting untuk metabolisme air dan mengekalkan keseimbangan ionik dalam badan (lihat Metabolisme garam air). Ketekalan terbesar ialah kepekatan ion natrium dalam persekitaran dalaman. Kandungan elektrolit lain juga turun naik dalam had yang sempit. Kehadiran sejumlah besar osmoreseptor dalam tisu dan organ, termasuk dalam pembentukan saraf pusat (hipothalamus, hippocampus), dan sistem penyelarasan pengawal selia metabolisme air dan komposisi ionik membolehkan badan dengan cepat menghilangkan perubahan dalam tekanan darah osmotik yang berlaku, sebagai contoh, apabila air dimasukkan ke dalam badan.

Walaupun fakta bahawa darah mewakili persekitaran dalaman umum badan, sel-sel organ dan tisu tidak langsung bersentuhan dengannya.

Dalam organisma multiselular, setiap organ mempunyai persekitaran dalaman sendiri (persekitaran mikro) yang sepadan dengan ciri struktur dan fungsinya, dan keadaan normal organ bergantung pada komposisi kimia, fizikokimia, biologi dan sifat-sifat lain persekitaran mikro ini. Homeostasisnya ditentukan oleh keadaan berfungsi halangan histohematik dan kebolehtelapannya ke arah darah→cecair tisu, cecair tisu→darah.

Amat penting ialah keteguhan persekitaran dalaman untuk aktiviti sistem saraf pusat: walaupun pergeseran kimia dan fizikokimia kecil yang berlaku dalam cecair serebrospinal, glia, dan ruang perisel boleh menyebabkan gangguan mendadak dalam perjalanan proses kehidupan dalam individu. neuron atau dalam ensembel mereka. Sistem homeostatik yang kompleks, termasuk pelbagai mekanisme neurohumoral, biokimia, hemodinamik dan lain-lain, adalah sistem untuk memastikan tahap tekanan darah yang optimum. Pada masa yang sama, had atas tahap tekanan arteri ditentukan oleh fungsi baroreseptor sistem vaskular badan, dan had bawah ditentukan oleh keperluan badan untuk bekalan darah.

Mekanisme homeostatik yang paling sempurna dalam badan haiwan dan manusia yang lebih tinggi termasuk proses termoregulasi; dalam haiwan homoiotermik, turun naik suhu di bahagian dalaman badan semasa perubahan suhu yang paling dramatik dalam persekitaran tidak melebihi sepersepuluh darjah.

Pelbagai penyelidik menerangkan mekanisme sifat biologi umum yang mendasari homeostasis dengan cara yang berbeza. Oleh itu, W. Cannon mementingkan sistem saraf yang lebih tinggi, L. A. Orbeli menganggap fungsi adaptif-trofik sistem saraf simpatetik sebagai salah satu faktor utama homeostasis. Peranan penganjuran alat saraf (prinsip nervisme) mendasari idea-idea yang terkenal tentang intipati prinsip homeostasis (I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, A. D. Speransky dan lain-lain). Walau bagaimanapun, baik prinsip dominan (A. A. Ukhtomsky), mahupun teori fungsi penghalang (L. S. Stern), mahupun sindrom penyesuaian umum (G. Selye), mahupun teori sistem berfungsi (P. K. Anokhin), mahupun peraturan hipotalamik homeostasis (N. I. Grashchenkov) dan banyak teori lain tidak menyelesaikan masalah homeostasis sepenuhnya.

Dalam sesetengah kes, konsep homeostasis tidak digunakan dengan betul untuk menerangkan keadaan fisiologi terpencil, proses, dan juga fenomena sosial. Ini adalah bagaimana istilah "imunologi", "elektrolit", "sistemik", "molekul", "fiziko-kimia", "homeostasis genetik" dan seumpamanya muncul dalam kesusasteraan. Percubaan telah dibuat untuk mengurangkan masalah homeostasis kepada prinsip pengawalan kendiri. Contoh penyelesaian masalah homeostasis dari sudut sibernetik ialah percubaan Ashby (W. R. Ashby, 1948) untuk mereka bentuk alat kawal selia kendiri yang menyerupai keupayaan organisma hidup untuk mengekalkan tahap kuantiti tertentu dalam had yang boleh diterima secara fisiologi. Sesetengah pengarang menganggap persekitaran dalaman badan sebagai sistem rantai kompleks dengan banyak "input aktif" (organ dalaman) dan penunjuk fisiologi individu (aliran darah, tekanan darah, pertukaran gas, dll.), Nilai setiap satunya adalah disebabkan kepada aktiviti "input".

Dalam amalan, penyelidik dan pakar klinik menghadapi persoalan menilai keupayaan penyesuaian (adaptif) atau pampasan badan, peraturan, pengukuhan dan mobilisasi mereka, meramalkan tindak balas badan terhadap pengaruh yang mengganggu. Sesetengah keadaan ketidakstabilan vegetatif, yang disebabkan oleh ketidakcukupan, lebihan atau ketidakcukupan mekanisme pengawalseliaan, dianggap sebagai "penyakit homeostasis". Dengan konvensional tertentu, mereka boleh memasukkan gangguan fungsi dalam fungsi normal badan yang berkaitan dengan penuaannya, penstrukturan semula paksa irama biologi, beberapa fenomena dystonia vegetatif, kereaktifan hiper dan hypocompensatory di bawah pengaruh tekanan dan melampau, dan sebagainya.

Untuk menilai keadaan mekanisme homeostatik dalam fiziol. eksperimen dan dalam baji, amalkan pelbagai ujian fungsi berdos digunakan (sejuk, haba, adrenalin, insulin, mezaton dan lain-lain) dengan definisi dalam darah dan air kencing pariti agen aktif secara biologi (hormon, mediator, metabolit) dan sebagainya.

Mekanisme biofizik homeostasis

Mekanisme biofizik homeostasis. Dari sudut pandangan biofizik kimia, homeostasis adalah keadaan di mana semua proses yang bertanggungjawab untuk transformasi tenaga dalam badan berada dalam keseimbangan dinamik. Keadaan ini adalah yang paling stabil dan sepadan dengan optimum fisiologi. Selaras dengan konsep termodinamik, organisma dan sel boleh wujud dan menyesuaikan diri dengan keadaan persekitaran sedemikian yang memungkinkan untuk mewujudkan proses pegun proses fizikokimia, iaitu, homeostasis, dalam sistem biologi. Peranan utama dalam mewujudkan homeostasis adalah terutamanya kepada sistem membran selular, yang bertanggungjawab untuk proses biotenaga dan mengawal kadar kemasukan dan pelepasan bahan oleh sel.

Daripada kedudukan ini, punca utama gangguan adalah tindak balas bukan enzim yang luar biasa untuk aktiviti kehidupan normal, berlaku dalam membran; dalam kebanyakan kes, ini adalah tindak balas rantai pengoksidaan yang melibatkan radikal bebas yang berlaku dalam fosfolipid sel. Tindak balas ini membawa kepada kerosakan kepada unsur-unsur struktur sel dan gangguan fungsi pengawalseliaan. Faktor-faktor yang menyebabkan gangguan homeostasis juga termasuk agen yang menyebabkan pembentukan radikal - sinaran mengion, toksin berjangkit, makanan tertentu, nikotin, serta kekurangan vitamin, dan sebagainya.

Salah satu faktor utama yang menstabilkan keadaan homeostatik dan fungsi membran ialah bioantioksidan, yang menghalang perkembangan tindak balas radikal oksidatif.

Ciri umur homeostasis pada kanak-kanak

Ciri umur homeostasis pada kanak-kanak. Keteguhan persekitaran dalaman badan dan kestabilan relatif parameter fiziko-kimia pada zaman kanak-kanak disediakan dengan dominasi proses metabolik anabolik yang ketara berbanding yang katabolik. Ini adalah syarat yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan dan membezakan badan kanak-kanak daripada badan orang dewasa, di mana keamatan proses metabolik berada dalam keadaan keseimbangan dinamik. Dalam hal ini, peraturan neuroendokrin homeostasis badan kanak-kanak lebih sengit daripada orang dewasa. Setiap tempoh umur dicirikan oleh ciri khusus mekanisme homeostasis dan peraturannya. Oleh itu, pada kanak-kanak lebih kerap daripada orang dewasa, terdapat pelanggaran homeostasis yang teruk, selalunya mengancam nyawa. Gangguan ini paling kerap dikaitkan dengan ketidakmatangan fungsi homeostatik buah pinggang, dengan gangguan fungsi saluran gastrousus atau fungsi pernafasan paru-paru.

Pertumbuhan kanak-kanak, dinyatakan dalam peningkatan jisim selnya, disertai dengan perubahan yang berbeza dalam pengagihan cecair dalam badan (lihat Metabolisme garam air). Peningkatan mutlak dalam jumlah cecair ekstraselular tertinggal daripada kadar pertambahan berat badan secara keseluruhan, jadi isipadu relatif persekitaran dalaman, dinyatakan sebagai peratusan berat badan, berkurangan dengan usia. Pergantungan ini amat ketara pada tahun pertama selepas kelahiran. Pada kanak-kanak yang lebih tua, kadar perubahan dalam isipadu relatif cecair ekstraselular berkurangan. Sistem untuk mengawal selia kestabilan isipadu cecair (peraturan isipadu) menyediakan pampasan untuk penyelewengan dalam imbangan air dalam had yang agak sempit. Tahap penghidratan tisu yang tinggi pada bayi baru lahir dan kanak-kanak kecil menentukan keperluan air yang jauh lebih tinggi daripada orang dewasa (seunit berat badan). Kehilangan air atau hadnya dengan cepat membawa kepada perkembangan dehidrasi disebabkan oleh sektor ekstraselular, iaitu persekitaran dalaman. Pada masa yang sama, buah pinggang - organ eksekutif utama dalam sistem peraturan volum - tidak memberikan penjimatan air. Faktor pembatas peraturan adalah ketidakmatangan sistem tiub buah pinggang. Ciri yang paling penting dalam kawalan neuroendokrin homeostasis pada bayi baru lahir dan kanak-kanak kecil ialah rembesan yang agak tinggi dan perkumuhan buah pinggang aldosteron, yang mempunyai kesan langsung ke atas keadaan penghidratan tisu dan fungsi tubul renal.

Peraturan tekanan osmotik plasma darah dan cecair ekstraselular pada kanak-kanak juga terhad. Osmolariti persekitaran dalaman berbeza-beza dalam julat yang lebih luas (±50 mosm/l) berbanding orang dewasa ±6 mosm/l). Ini disebabkan oleh permukaan badan yang lebih besar bagi setiap 1 kg berat dan, akibatnya, kehilangan air yang lebih ketara semasa pernafasan, serta ketidakmatangan mekanisme buah pinggang kepekatan air kencing pada kanak-kanak. Gangguan homeostasis, yang ditunjukkan oleh hiperosmosis, adalah biasa pada kanak-kanak semasa tempoh neonatal dan bulan pertama kehidupan; pada usia yang lebih tua, hypoosmosis mula mendominasi, dikaitkan terutamanya dengan penyakit gastrousus atau malam. Kurang dikaji ialah peraturan ionik homeostasis, yang berkait rapat dengan aktiviti buah pinggang dan sifat pemakanan.

Sebelum ini, dipercayai bahawa faktor utama yang menentukan nilai tekanan osmotik cecair ekstraselular ialah kepekatan natrium, tetapi kajian yang lebih baru menunjukkan bahawa tiada korelasi rapat antara kandungan natrium dalam plasma darah dan nilai jumlah tekanan osmotik dalam patologi. Pengecualian ialah hipertensi plasma. Oleh itu, terapi homeostatik dengan mentadbir larutan glukosa-garam memerlukan pemantauan bukan sahaja kandungan natrium dalam serum atau plasma, tetapi juga perubahan dalam jumlah osmolariti cecair ekstraselular. Amat penting dalam mengekalkan jumlah tekanan osmotik dalam persekitaran dalaman ialah kepekatan gula dan urea. Kandungan bahan aktif secara osmotik ini dan kesannya terhadap metabolisme garam air boleh meningkat secara mendadak dalam banyak keadaan patologi. Oleh itu, untuk sebarang pelanggaran homeostasis, adalah perlu untuk menentukan kepekatan gula dan urea. Memandangkan perkara di atas, pada kanak-kanak usia awal, yang melanggar rejim garam air dan protein, keadaan hiper atau hypoosmosis terpendam, hiperazotemia mungkin berkembang (E. Kerpel-Froniusz, 1964).

Penunjuk penting yang mencirikan homeostasis pada kanak-kanak ialah kepekatan ion hidrogen dalam darah dan cecair ekstraselular. Dalam tempoh antenatal dan awal selepas bersalin, peraturan keseimbangan asid-bes berkait rapat dengan tahap ketepuan oksigen darah, yang dijelaskan oleh dominasi relatif glikolisis anaerobik dalam proses biotenaga. Lebih-lebih lagi, walaupun hipoksia sederhana dalam janin disertai dengan pengumpulan asid laktik dalam tisunya. Di samping itu, ketidakmatangan fungsi asidogenetik buah pinggang mewujudkan prasyarat untuk perkembangan asidosis "fisiologi". Sehubungan dengan keunikan homeostasis pada bayi baru lahir, gangguan sering berlaku yang berada di ambang antara fisiologi dan patologi.

Penstrukturan semula sistem neuroendokrin dalam akil baligh juga dikaitkan dengan perubahan dalam homeostasis. Walau bagaimanapun, fungsi organ eksekutif (buah pinggang, paru-paru) mencapai tahap kematangan maksimum pada usia ini, jadi sindrom teruk atau penyakit homeostasis jarang berlaku, tetapi lebih kerap kita bercakap tentang perubahan pampasan dalam metabolisme, yang hanya dapat dikesan oleh ujian darah biokimia. Di klinik, untuk mencirikan homeostasis pada kanak-kanak, adalah perlu untuk memeriksa penunjuk berikut: hematokrit, jumlah tekanan osmotik, natrium, kalium, gula, bikarbonat dan urea dalam darah, serta pH darah, pO 2 dan pCO 2.

Ciri-ciri homeostasis pada orang tua dan usia nyanyuk

Ciri-ciri homeostasis pada orang tua dan usia nyanyuk. Tahap nilai homeostatik yang sama dalam tempoh umur yang berbeza dikekalkan kerana pelbagai perubahan dalam sistem peraturan mereka. Sebagai contoh, kestabilan tekanan darah pada usia muda dikekalkan kerana output jantung yang lebih tinggi dan jumlah rintangan vaskular periferi yang rendah, dan pada orang tua dan nyanyuk - disebabkan oleh jumlah rintangan periferi yang lebih tinggi dan penurunan output jantung. Semasa penuaan badan, kestabilan fungsi fisiologi yang paling penting dikekalkan dalam keadaan mengurangkan kebolehpercayaan dan mengurangkan kemungkinan julat perubahan fisiologi dalam homeostasis. Pemeliharaan homeostasis relatif dengan perubahan struktur, metabolik dan fungsi yang ketara dicapai oleh fakta bahawa pada masa yang sama bukan sahaja kepupusan, gangguan dan degradasi berlaku, tetapi juga pembangunan mekanisme penyesuaian tertentu. Disebabkan ini, paras gula yang berterusan dalam darah, pH darah, tekanan osmotik, potensi membran sel, dan sebagainya dikekalkan.

Perubahan dalam mekanisme peraturan neurohumoral, peningkatan sensitiviti tisu terhadap tindakan hormon dan mediator terhadap latar belakang kelemahan pengaruh saraf, adalah penting dalam mengekalkan homeostasis semasa proses penuaan.

Dengan penuaan badan, kerja jantung, pengudaraan pulmonari, pertukaran gas, fungsi buah pinggang, rembesan kelenjar pencernaan, fungsi kelenjar endokrin, metabolisme, dan lain-lain berubah dengan ketara. Perubahan ini boleh dicirikan sebagai homeoresis - trajektori tetap (dinamik) perubahan dalam keamatan metabolisme dan fungsi fisiologi dengan usia dari semasa ke semasa. Nilai perjalanan perubahan berkaitan usia adalah sangat penting untuk mencirikan proses penuaan seseorang, menentukan umur biologinya.

Pada usia tua dan nyanyuk, potensi umum mekanisme penyesuaian berkurangan. Oleh itu, pada usia tua, dengan peningkatan beban, tekanan dan situasi lain, kemungkinan gangguan mekanisme penyesuaian dan gangguan homeostasis meningkat. Penurunan kebolehpercayaan mekanisme homeostasis sedemikian adalah salah satu prasyarat yang paling penting untuk perkembangan gangguan patologi pada usia tua.

Adakah anda pasti tidak berpuas hati dengan prospek untuk hilang dari dunia ini? Adakah anda ingin menjalani kehidupan lain? Mulakan semula? Perbaiki kesilapan hidup ini? Memenuhi impian yang belum tercapai? Ikuti pautan ini:

Sejarah perkembangan doktrin homeostasis

K. Bernard dan peranannya dalam pembangunan doktrin persekitaran dalaman

Buat pertama kalinya, proses homeostatik dalam badan sebagai proses yang memastikan kestabilan persekitaran dalamannya telah dipertimbangkan oleh ahli naturalis dan fisiologi Perancis C. Bernard pada pertengahan abad ke-19. Istilah itu sendiri homeostasis telah dicadangkan oleh ahli fisiologi Amerika W. Kennon hanya pada tahun 1929.

Dalam perkembangan doktrin homeostasis, peranan utama dimainkan oleh idea C. Bernard bahawa untuk organisma hidup terdapat "sebenarnya, dua persekitaran: satu persekitaran luaran di mana organisma diletakkan, persekitaran dalaman yang lain. di mana unsur-unsur tisu hidup." Pada tahun 1878, saintis merumuskan konsep ketekalan komposisi dan sifat persekitaran dalaman. Idea utama konsep ini ialah idea bahawa persekitaran dalaman bukan sahaja darah, tetapi juga semua cecair plasma dan blastoma yang datang daripadanya. "Persekitaran dalaman," tulis K. Bernard, "... terbentuk daripada semua bahagian konstituen darah - nitrogen dan bebas nitrogen, protein, fibrin, gula, lemak, dll., ... kecuali gumpalan darah, yang sudah menjadi unsur organik bebas."

Persekitaran dalaman termasuk hanya komponen cecair badan, yang membasuh semua unsur tisu, i.e. plasma darah, limfa dan cecair tisu. K. Bernard menganggap sifat persekitaran dalaman sebagai "bersentuhan langsung dengan unsur-unsur anatomi makhluk hidup". Beliau menyatakan bahawa apabila mengkaji sifat fisiologi unsur-unsur ini, adalah perlu untuk mempertimbangkan keadaan untuk manifestasi mereka dan pergantungan mereka terhadap alam sekitar.

Claude Bernard (1813-1878) Ahli fisiologi Perancis terbesar, ahli patologi, naturalis. Pada tahun 1839 beliau lulus dari Universiti Paris. Pada tahun 1854–1868 mengetuai Jabatan Fisiologi Am Universiti Paris, sejak 1868 - seorang pekerja Muzium Sejarah Alam. Ahli Akademi Paris (sejak 1854), naib presidennya (1868) dan presiden (1869), ahli asing yang sepadan dengan Akademi Sains St. Petersburg (sejak 1860). Kajian saintifik C. Bernard ditumpukan kepada fisiologi sistem saraf, pencernaan dan peredaran darah. Kebaikan saintis dalam pembangunan fisiologi eksperimen adalah hebat. Beliau menjalankan kajian klasik mengenai anatomi dan fisiologi saluran gastrousus, peranan pankreas, metabolisme karbohidrat, fungsi jus pencernaan, menemui pembentukan glikogen dalam hati, mengkaji pemuliharaan saluran darah, kesan vasokonstriksi simpatetik. saraf, dsb. Salah seorang pengasas doktrin homeostasis, memperkenalkan konsep persekitaran dalaman badan. Meletakkan asas farmakologi dan toksikologi. Dia menunjukkan persamaan dan kesatuan beberapa fenomena penting dalam haiwan dan tumbuhan.

Ahli sains betul-betul percaya bahawa manifestasi kehidupan adalah disebabkan oleh konflik antara kuasa-kuasa badan yang sedia ada (perlembagaan) dan pengaruh persekitaran luaran. Konflik penting dalam badan menampakkan dirinya dalam bentuk dua fenomena yang bertentangan dan berkaitan secara dialektik: sintesis dan pereputan. Hasil daripada proses ini, badan menyesuaikan diri, atau menyesuaikan diri, dengan keadaan persekitaran.

Analisis karya K. Bernard membolehkan kita membuat kesimpulan bahawa semua mekanisme fisiologi, tidak kira betapa berbezanya, berfungsi untuk mengekalkan kestabilan keadaan hidup dalam persekitaran dalaman. “Ketekalan persekitaran dalaman adalah keadaan kehidupan yang bebas dan berdikari. Ini dicapai melalui proses yang mengekalkan dalam persekitaran dalaman semua keadaan yang diperlukan untuk kehidupan unsur-unsur. Ketekalan persekitaran mengandaikan kesempurnaan organisma sedemikian, di mana pembolehubah luaran akan diberi pampasan dan seimbang pada setiap saat. Untuk medium cecair, syarat utama untuk penyelenggaraan berterusannya ditentukan: kehadiran air, oksigen, nutrien, dan suhu tertentu.

Kemerdekaan hidup dari persekitaran luaran, yang dibicarakan K. Bernard, adalah sangat relatif. Persekitaran dalaman berkait rapat dengan persekitaran luaran. Selain itu, ia mengekalkan banyak sifat persekitaran utama di mana kehidupan pernah berasal. Makhluk hidup, seolah-olah, menutup air laut menjadi sistem saluran darah dan mengubah persekitaran luaran yang sentiasa berubah-ubah menjadi persekitaran dalaman, yang ketekalannya dilindungi oleh mekanisme fisiologi khas.

Fungsi utama persekitaran dalaman adalah untuk membawa "unsur organik ke dalam hubungan antara satu sama lain dan dengan persekitaran luaran." K. Bernard menjelaskan bahawa terdapat pertukaran berterusan bahan antara persekitaran dalaman dan sel-sel badan disebabkan oleh perbezaan kualitatif dan kuantitatif di dalam dan di luar sel. Persekitaran dalaman dicipta oleh organisma itu sendiri, dan kestabilan komposisinya dikekalkan oleh organ pencernaan, pernafasan, perkumuhan, dll., fungsi utamanya adalah untuk "menyediakan cecair nutrien biasa" untuk sel-sel badan. Aktiviti organ-organ ini dikawal oleh sistem saraf dan dengan bantuan "bahan yang dihasilkan khas." Ini "terdiri daripada bulatan tanpa gangguan pengaruh bersama yang membentuk keharmonian hidup."

Oleh itu, pada separuh kedua abad ke-19, C. Bernard memberikan definisi saintifik yang betul tentang persekitaran dalaman badan, memilih unsur-unsurnya, menerangkan komposisi, sifat, asal evolusi dan menekankan kepentingannya dalam memastikan kehidupan badan.

Doktrin homeostasis oleh W. Kennon

Tidak seperti C. Bernard, yang kesimpulannya berdasarkan generalisasi biologi yang luas, W. Kennon sampai pada kesimpulan tentang kepentingan keteguhan persekitaran dalaman organisma dengan kaedah lain: berdasarkan kajian fisiologi eksperimen. Para saintis menarik perhatian kepada fakta bahawa kehidupan haiwan dan seseorang, walaupun kesan buruk yang agak kerap, berlangsung secara normal selama bertahun-tahun.

ahli fisiologi Amerika. Dilahirkan di Prairie-du-Chine (Wisconsin), pada tahun 1896 beliau lulus dari Universiti Harvard. Pada tahun 1906–1942 - Profesor Fisiologi di Sekolah Tinggi Harvard, Ahli Kehormat Asing Akademi Sains USSR (sejak 1942). Kerja-kerja saintifik utama ditumpukan kepada fisiologi sistem saraf. Beliau menemui peranan adrenalin sebagai penghantar simpatik dan merumuskan konsep sistem sympathetic-adrenal. Dia mendapati bahawa apabila serabut saraf simpatik dirangsang, sympathin dilepaskan di hujungnya - bahan yang serupa dalam tindakannya dengan adrenalin. Salah seorang pencipta doktrin homeostasis, yang digariskan dalam karyanya "The Wisdom of the Body" (1932). Dia menganggap tubuh manusia sebagai sistem kawal selia sendiri dengan peranan utama sistem saraf autonomi.

W. Kennon menyatakan bahawa keadaan berterusan yang dikekalkan dalam badan boleh dipanggil seimbang. Walau bagaimanapun, makna yang agak pasti telah diberikan kepada perkataan ini sebelum ini: ia menandakan keadaan paling berkemungkinan bagi sistem terpencil di mana semua daya yang diketahui adalah saling seimbang, oleh itu, dalam keadaan keseimbangan, parameter sistem tidak bergantung pada masa. , dan tiada aliran jirim atau tenaga dalam sistem. Di dalam badan, proses fisiologi terkoordinasi yang kompleks sentiasa berlaku, memastikan kestabilan keadaannya. Contohnya ialah aktiviti selaras otak, saraf, jantung, paru-paru, buah pinggang, limpa dan organ dan sistem dalaman yang lain. Oleh itu, W. Kennon mencadangkan satu jawatan khas untuk negeri-negeri tersebut - homeostasis. Perkataan ini sama sekali tidak membayangkan sesuatu yang beku dan tidak bergerak. Ia bermaksud keadaan yang boleh berubah, tetapi masih kekal secara relatifnya.

Penggal homeostasis terbentuk daripada dua perkataan Yunani: homoios serupa, serupa dan stasis- berdiri tegak. Dalam mentafsir istilah ini, W. Kennon menekankan bahawa perkataan stasis membayangkan bukan sahaja keadaan yang stabil, tetapi juga keadaan yang membawa kepada fenomena ini, dan perkataan homoios menunjukkan persamaan dan persamaan fenomena.

Konsep homeostasis, menurut W. Kennon, juga merangkumi mekanisme fisiologi yang memastikan kestabilan makhluk hidup. Kestabilan khas ini tidak dicirikan oleh kestabilan proses, sebaliknya, ia dinamik dan sentiasa berubah, bagaimanapun, di bawah keadaan "norma", turun naik penunjuk fisiologi agak terhad.

Kemudian, W. Kennon menunjukkan bahawa semua proses metabolik dan keadaan utama di mana fungsi penting badan yang paling penting dilakukan - suhu badan, kepekatan glukosa dan garam mineral dalam plasma darah, tekanan dalam saluran - turun naik dalam masa yang sangat lama. had sempit berhampiran nilai purata tertentu - pemalar fisiologi. Mengekalkan pemalar ini dalam badan adalah prasyarat untuk kewujudan.

W. Kennon dipilih dan dikelaskan komponen utama homeostasis. Dia merujuk kepada mereka bahan yang menyediakan keperluan selular(bahan yang diperlukan untuk pertumbuhan, pembaikan dan pembiakan - glukosa, protein, lemak; air; klorida natrium, kalium dan garam lain; oksigen; sebatian pengawalseliaan), dan faktor fizikal dan kimia yang menjejaskan aktiviti selular (tekanan osmotik, suhu, kepekatan ion hidrogen, dll.). Pada peringkat perkembangan pengetahuan tentang homeostasis sekarang, klasifikasi ini telah diisi semula mekanisme yang memastikan ketekalan struktur persekitaran dalaman badan dan integriti struktur dan fungsi keseluruhan organisma. Ini termasuk:

a) keturunan;
b) penjanaan semula dan pembaikan;
c) kereaktifan imunobiologi.

syarat automatik mengekalkan homeostasis, menurut W. Kennon, ialah:

– sistem penggera yang berfungsi dengan sempurna yang memberitahu peranti pengawalseliaan pusat dan persisian tentang sebarang perubahan yang mengancam homeostasis;
- kehadiran peranti pembetulan yang berkuat kuasa tepat pada masanya dan menangguhkan permulaan perubahan ini.

E.Pfluger, Sh.Richet, I.M. Sechenov, L. Frederick, D. Haldane dan penyelidik lain yang bekerja pada pergantian abad ke-19-20 juga mendekati idea kewujudan mekanisme fisiologi yang memastikan kestabilan badan, dan menggunakan istilah mereka sendiri. Walau bagaimanapun, istilah homeostasis, yang dicadangkan oleh W. Kennon untuk mencirikan keadaan dan proses yang mewujudkan keupayaan sedemikian.

Bagi sains biologi, dalam memahami homeostasis menurut W. Kennon, adalah berharga bahawa organisma hidup dianggap sebagai sistem terbuka yang mempunyai banyak kaitan dengan alam sekitar. Sambungan ini dilakukan melalui organ pernafasan dan penghadaman, reseptor permukaan, sistem saraf dan otot, dsb. Perubahan dalam persekitaran secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi sistem ini, menyebabkan perubahan yang sesuai padanya. Walau bagaimanapun, kesan ini biasanya tidak disertai dengan penyelewengan yang besar dari norma dan tidak menyebabkan gangguan serius dalam proses fisiologi.

Sumbangan L.S. Tegas dalam perkembangan idea tentang homeostasis

Ahli fisiologi Rusia, Ahli Akademik Akademi Sains USSR (sejak 1939). Dilahirkan di Libava (Lithuania). Pada tahun 1903 dia lulus dari Universiti Geneva dan bekerja di sana sehingga tahun 1925. Pada tahun 1925–1948 - Profesor Institut Perubatan Moscow ke-2 dan pada masa yang sama pengarah Institut Fisiologi Akademi Sains USSR. Dari 1954 hingga 1968 dia bertanggungjawab di jabatan fisiologi di Institut Biofizik Akademi Sains USSR. Karya L.S. Stern dikhaskan untuk mengkaji asas kimia proses fisiologi yang berlaku di pelbagai bahagian sistem saraf pusat. Dia mengkaji peranan pemangkin dalam proses pengoksidaan biologi, mencadangkan kaedah untuk memasukkan ubat ke dalam cecair serebrospinal dalam rawatan penyakit tertentu.

Serentak dengan W. Cannon pada tahun 1929 di Rusia, ahli fisiologi Rusia L.S. Stern. "Tidak seperti yang paling mudah, dalam organisma multiselular yang lebih kompleks, pertukaran dengan persekitaran berlaku melalui persekitaran yang dipanggil, dari mana tisu dan organ individu menarik bahan yang mereka perlukan dan ke dalamnya mereka merembeskan produk metabolisme mereka. ... Oleh kerana pembezaan dan perkembangan bahagian individu badan (organ dan tisu) harus dicipta dan dibangunkan untuk setiap organ, setiap tisu mempunyai medium nutrien serta-mertanya sendiri, komposisi dan sifat yang mesti sepadan dengan struktur dan fungsian. ciri-ciri organ ini. Persekitaran berkhasiat segera, atau intim, ini mesti mempunyai keteguhan tertentu untuk memastikan fungsi normal organ yang dibasuh. ... Medium nutrien segera bagi organ dan tisu individu ialah cecair antara sel atau tisu.

L.S. Stern menetapkan kepentingan untuk aktiviti normal organ dan tisu keteguhan komposisi dan sifat bukan sahaja darah, tetapi juga cecair tisu. Dia menunjukkan kewujudan halangan histohematik- halangan fisiologi yang memisahkan darah dan tisu. Pembentukan ini, pada pendapatnya, terdiri daripada endothelium kapilari, membran bawah tanah, tisu penghubung, membran lipoprotein sel. Kebolehtelapan selektif halangan menyumbang kepada pemeliharaan homeostasis dan kekhususan diketahui persekitaran dalaman yang diperlukan untuk fungsi normal organ atau tisu tertentu. Dicadangkan dan dibuktikan dengan baik oleh L.S. Teori mekanisme penghalang Stern adalah sumbangan asas baru kepada kajian persekitaran dalaman.

Histohematik , atau tisu vaskular , penghalang - ini, pada dasarnya, mekanisme fisiologi yang menentukan keteguhan relatif komposisi dan sifat persekitaran organ dan sel sendiri. Ia melaksanakan dua fungsi penting: pengawalseliaan dan perlindungan, i.e. memastikan peraturan komposisi dan sifat persekitaran organ dan sel sendiri dan melindunginya daripada pengambilan bahan daripada darah yang asing kepada organ ini atau seluruh organisma.

Halangan histohematik terdapat di hampir semua organ dan mempunyai nama yang sesuai: hematoencephalic, hematoophthalmic, hematolabyrinthic, hematoliquor, hematolymphatic, hematopulmonary dan hematopleural, hematorenal, serta halangan gonad darah (contohnya, hematotesticular), dsb.

Konsep moden homeostasis

Idea homeostasis ternyata sangat membuahkan hasil, dan sepanjang abad ke-20. ia telah dibangunkan oleh ramai saintis dalam dan luar negara. Namun, sehingga kini konsep ini dalam sains biologi tidak mempunyai definisi istilah yang jelas. Dalam kesusasteraan saintifik dan pendidikan, seseorang boleh menemui sama ada kesetaraan istilah "persekitaran dalaman" dan "homeostasis", atau tafsiran yang berbeza tentang konsep "homeostasis".

Ahli fisiologi Rusia, ahli akademik Akademi Sains USSR (1966), ahli penuh Akademi Sains Perubatan USSR (1945). Lulus dari Institut Pengetahuan Perubatan Leningrad. Sejak 1921, beliau bekerja di Institut Otak di bawah arahan V.M. Bekhterev, pada 1922–1930. di Akademi Perubatan Tentera di makmal I.P. Pavlova. Pada tahun 1930–1934 Profesor Jabatan Fisiologi Institut Perubatan Gorky. Pada tahun 1934–1944 - Ketua Jabatan Institut Perubatan Eksperimen All-Union di Moscow. Pada tahun 1944–1955 bekerja di Institut Fisiologi Akademi Sains Perubatan USSR (sejak 1946 - pengarah). Sejak tahun 1950 - Ketua Makmal Neurofisiologi Akademi Sains Perubatan USSR, dan kemudian ketua Jabatan Neurofisiologi Institut Fisiologi Normal dan Patologi Akademi Sains Perubatan USSR. Pemenang Hadiah Lenin (1972). Kerja-kerja utama dikhaskan untuk mengkaji aktiviti badan dan terutamanya otak berdasarkan teori sistem berfungsi yang dibangunkan olehnya. Aplikasi teori ini kepada evolusi fungsi memungkinkan P.K. Anokhin untuk merumuskan konsep systemogenesis sebagai corak umum proses evolusi.

Persekitaran dalaman badan seluruh set cecair badan yang beredar dipanggil: darah, limfa, cecair antara sel (tisu), sel pencuci dan tisu struktur, mengambil bahagian dalam metabolisme, transformasi kimia dan fizikal. Komponen persekitaran dalaman juga termasuk cecair intraselular (sitosol), memandangkan ia secara langsung adalah persekitaran di mana tindak balas utama metabolisme selular berlaku. Jumlah sitoplasma dalam badan orang dewasa adalah kira-kira 30 liter, jumlah cecair antara sel adalah kira-kira 10 liter, dan jumlah darah dan limfa yang menduduki ruang intravaskular ialah 4-5 liter.

Dalam sesetengah kes, istilah "homeostasis" digunakan untuk merujuk kepada ketekalan persekitaran dalaman dan keupayaan tubuh untuk menyediakannya. Homeostasis ialah dinamik relatif, turun naik dalam sempadan yang ditetapkan dengan ketat, ketekalan persekitaran dalaman dan kestabilan (kestabilan) fungsi fisiologi asas badan. Dalam kes lain, homeostasis difahami sebagai proses fisiologi atau sistem kawalan yang mengawal selia, menyelaras dan membetulkan aktiviti penting badan untuk mengekalkan keadaan yang stabil.

Oleh itu, definisi konsep homeostasis didekati dari dua sisi. Di satu pihak, homeostasis dilihat sebagai ketekalan kuantitatif dan kualitatif parameter fizikokimia dan biologi. Sebaliknya, homeostasis ditakrifkan sebagai satu set mekanisme yang mengekalkan kestabilan persekitaran dalaman badan.

Analisis definisi yang terdapat dalam kesusasteraan biologi dan rujukan memungkinkan untuk memilih aspek yang paling penting dalam konsep ini dan merumuskan definisi umum: homeostasis ialah keadaan keseimbangan dinamik relatif sistem yang dikekalkan oleh mekanisme kawal selia kendiri. Takrifan ini bukan sahaja merangkumi pengetahuan tentang kerelatifan kestabilan persekitaran dalaman, tetapi juga menunjukkan kepentingan mekanisme homeostatik sistem biologi yang memastikan kestabilan ini.

Fungsi penting badan termasuk mekanisme homeostatik dengan sifat dan tindakan yang paling pelbagai: saraf, humoral-hormon, penghalang, mengawal dan mengekalkan kestabilan persekitaran dalaman dan bertindak pada tahap yang berbeza.

Prinsip operasi mekanisme homeostatik

Prinsip operasi mekanisme homeostatik yang memastikan peraturan dan pengawalseliaan diri pada tahap yang berbeza dalam organisasi bahan hidup telah diterangkan oleh G.N. Kassil. Terdapat tahap peraturan berikut:

1) submolekul;
2) molekul;
3) subselular;
4) selular;
5) cecair (persekitaran dalaman, hubungan humoral-hormonal-ion, fungsi penghalang, imuniti);
6) tisu;
7) saraf (mekanisme saraf pusat dan periferal, kompleks penghalang neurohumoral-hormonal);
8) organisma;
9) populasi (populasi sel, organisma multiselular).

Tahap homeostatik asas sistem biologi harus dipertimbangkan organisma. Dalam sempadannya, beberapa yang lain dibezakan: homeostasis sitogenetik, somatik, ontogenetik dan fungsional (fisiologi), genostasis somatik.

Homeostasis sitogenetik kerana kebolehsuaian morfologi dan fungsian menyatakan penstrukturan semula organisma yang berterusan mengikut keadaan kewujudan. Secara langsung atau tidak langsung, fungsi mekanisme sedemikian dilakukan oleh alat keturunan sel (gen).

Homeostasis somatik- arah jumlah anjakan dalam aktiviti berfungsi badan untuk mewujudkan hubungan yang paling optimum dengan alam sekitar.

Homeostasis ontogenetik- ini adalah perkembangan individu organisma daripada pembentukan sel kuman kepada kematian atau pemberhentian kewujudan dalam kualiti sebelumnya.

Di bawah homeostasis berfungsi memahami aktiviti fisiologi optimum pelbagai organ, sistem dan keseluruhan organisma dalam keadaan persekitaran tertentu. Sebaliknya, ia termasuk: metabolik, pernafasan, pencernaan, perkumuhan, pengawalseliaan (menyediakan tahap optimum peraturan neurohumoral dalam keadaan tertentu) dan homeostasis psikologi.

Genostasis somatik adalah kawalan ke atas ketekalan genetik sel somatik yang membentuk organisma individu.

Adalah mungkin untuk membezakan homeostasis peredaran, motor, deria, psikomotor, psikologi dan juga maklumat, yang memastikan tindak balas optimum badan kepada maklumat yang masuk. Secara berasingan, tahap patologi dibezakan - penyakit homeostasis, i.e. gangguan mekanisme homeostatik dan sistem kawal selia.

Hemostasis sebagai mekanisme penyesuaian

Hemostasis adalah kompleks penting proses saling berkaitan yang kompleks, bahagian penting dalam mekanisme penyesuaian badan. Memandangkan peranan khas darah dalam mengekalkan parameter asas badan, ia dibezakan sebagai jenis tindak balas homeostatik bebas.

Komponen utama hemostasis adalah sistem mekanisme penyesuaian yang kompleks yang memastikan kecairan darah di dalam saluran dan pembekuannya sekiranya berlaku pelanggaran integriti mereka. Walau bagaimanapun, hemostasis bukan sahaja mengekalkan keadaan cecair darah di dalam kapal, rintangan dinding saluran dan menghentikan pendarahan, tetapi juga menjejaskan hemodinamik dan kebolehtelapan vaskular, mengambil bahagian dalam penyembuhan luka, dalam perkembangan tindak balas keradangan dan imun, dan adalah berkaitan dengan rintangan bukan spesifik badan.

Sistem hemostasis berada dalam interaksi berfungsi dengan sistem imun. Kedua-dua sistem ini membentuk mekanisme pertahanan humoral tunggal, yang fungsinya dikaitkan, di satu pihak, dengan perjuangan untuk kesucian kod genetik dan pencegahan pelbagai penyakit, dan di sisi lain, dengan mengekalkan keadaan cair. darah di dalam katil peredaran darah dan menghentikan pendarahan sekiranya berlaku pelanggaran integriti saluran darah. Aktiviti berfungsi mereka dikawal oleh sistem saraf dan endokrin.

Kehadiran mekanisme biasa untuk "menghidupkan" sistem pertahanan badan - imun, pembekuan, fibrinolitik, dan lain-lain - membolehkan kita menganggapnya sebagai satu sistem yang ditakrifkan secara struktur dan berfungsi.

Ciri-cirinya ialah: 1) prinsip lata kemasukan berurutan dan pengaktifan faktor sehingga pembentukan bahan aktif fisiologi akhir: trombin, plasmin, kinin; 2) kemungkinan pengaktifan sistem ini di mana-mana bahagian katil vaskular; 3) mekanisme umum untuk menghidupkan sistem; 4) maklum balas dalam mekanisme interaksi sistem ini; 5) kewujudan perencat biasa.

Memastikan kebolehpercayaan fungsi sistem hemostasis, serta sistem biologi lain, dijalankan mengikut prinsip kebolehpercayaan umum. Ini bermakna kebolehpercayaan sistem dicapai dengan lebihan elemen kawalan dan interaksi dinamiknya, pertindihan fungsi atau kebolehtukaran elemen kawalan dengan pulangan cepat yang sempurna kepada keadaan sebelumnya, keupayaan untuk organisasi diri yang dinamik dan pencarian yang stabil. negeri.

Peredaran cecair antara ruang selular dan tisu, serta saluran darah dan limfa

Homeostasis selular

Tempat yang paling penting dalam pengawalan kendiri dan pemeliharaan homeostasis diduduki oleh homeostasis selular. Ia juga dipanggil autoregulasi sel.

Baik sistem hormon mahupun saraf secara asasnya tidak mampu menangani tugas untuk mengekalkan kestabilan komposisi sitoplasma sel individu. Setiap sel organisma multiselular mempunyai mekanisme autoregulasi prosesnya sendiri dalam sitoplasma.

Tempat utama dalam peraturan ini tergolong dalam membran sitoplasma luar. Ia memastikan penghantaran isyarat kimia ke dan dari sel, mengubah kebolehtelapannya, mengambil bahagian dalam peraturan komposisi elektrolit sel, dan berfungsi sebagai "pam" biologi.

Homeostat dan model teknikal proses homeostatik

Dalam beberapa dekad kebelakangan ini, masalah homeostasis telah dipertimbangkan dari sudut pandangan sibernetik - sains kawalan yang bertujuan dan optimum bagi proses kompleks. Sistem biologi seperti sel, otak, organisma, populasi, ekosistem beroperasi mengikut undang-undang yang sama.

Ludwig von Bertalanffy (1901–1972) Ahli biologi teori Austria, pencipta "teori sistem am". Dari 1949 dia bekerja di Amerika Syarikat dan Kanada. Mendekati objek biologi sebagai sistem dinamik yang teratur, Bertalanffy memberikan analisis terperinci tentang percanggahan antara mekanisme dan vitalisme, kemunculan dan perkembangan idea tentang integriti organisma dan, berdasarkan yang terakhir, pembentukan konsep sistemik dalam biologi. Bertalanffy bertanggungjawab untuk beberapa percubaan untuk menggunakan pendekatan "organisma" (iaitu, pendekatan dari sudut pandangan integriti) dalam kajian pernafasan tisu dan hubungan antara metabolisme dan pertumbuhan haiwan. Kaedah yang dicadangkan oleh saintis untuk analisis sistem equifinal terbuka (bertujuan pada matlamat) memungkinkan untuk menggunakan idea termodinamik, sibernetik dan kimia fizikal secara meluas dalam biologi. Idea beliau telah mendapat aplikasi dalam bidang perubatan, psikiatri dan disiplin gunaan lain. Sebagai salah satu pelopor pendekatan sistem, saintis mengemukakan konsep sistem umum pertama dalam sains moden, tugasnya adalah untuk membangunkan radas matematik untuk menerangkan jenis sistem yang berbeza, untuk mewujudkan isomorfisme undang-undang dalam pelbagai bidang pengetahuan dan mencari cara untuk mengintegrasikan sains (“Teori Sistem Umum”, 1968). Tugas-tugas ini, bagaimanapun, telah direalisasikan hanya berkaitan dengan jenis sistem biologi terbuka tertentu.

Pengasas teori kawalan dalam objek hidup ialah N. Wiener. Asas ideanya adalah prinsip pengawalseliaan diri - penyelenggaraan automatik keteguhan atau perubahan mengikut undang-undang yang diperlukan bagi parameter terkawal. Walau bagaimanapun, jauh sebelum N. Wiener dan W. Kennon, idea kawalan automatik telah dinyatakan oleh I.M. Sechenov: “... dalam badan haiwan, pengawal selia hanya boleh automatik, i.e. dilaksanakan oleh keadaan yang berubah dalam keadaan atau perjalanan mesin (organisma) dan membangunkan aktiviti yang mana penyelewengan ini dihapuskan. Dalam frasa ini, terdapat petunjuk tentang keperluan untuk kedua-dua hubungan langsung dan maklum balas yang mendasari peraturan kendiri.

Idea pengawalan kendiri dalam sistem biologi telah diperdalam dan dibangunkan oleh L. Bertalanffy, yang memahami sistem biologi sebagai "satu set elemen yang saling berkaitan yang teratur". Beliau juga menganggap mekanisme biofizikal umum homeostasis dalam konteks sistem terbuka. Berdasarkan idea teori L. Bertalanffy dalam biologi, arah baru telah dibangunkan, dipanggil pendekatan sistem. Pandangan L. Bertalanffy dikongsi oleh V.N. Novoseltsev, yang mengemukakan masalah homeostasis sebagai masalah mengawal aliran bahan dan tenaga yang pertukaran sistem terbuka dengan persekitaran.

Percubaan pertama untuk memodelkan homeostasis dan mewujudkan mekanisme yang mungkin untuk mengawalnya adalah milik W.R. Ashby. Dia mereka bentuk peranti kawal selia kendiri buatan yang dipanggil "homeostat". Homeostat U.R. Ashby ialah sistem litar potensiometri dan hanya mengeluarkan semula aspek fungsi fenomena tersebut. Model ini tidak dapat mencerminkan secukupnya intipati proses yang mendasari homeostasis.

Langkah seterusnya dalam pembangunan homeostatik telah dibuat oleh S. Beer, yang menunjukkan dua perkara asas baharu: prinsip hierarki membina sistem homeostatik untuk mengurus objek kompleks dan prinsip kemandirian. S. Beer cuba menerapkan prinsip homeostatik tertentu dalam pembangunan praktikal sistem kawalan yang teratur, mendedahkan beberapa analogi sibernetik antara sistem hidup dan pengeluaran yang kompleks.

Tahap baru secara kualitatif dalam pembangunan arah ini berlaku selepas penciptaan model homeostat formal oleh Yu.M. Gorsky. Pandangannya dibentuk di bawah pengaruh idea saintifik G. Selye, yang berpendapat bahawa "... jika mungkin untuk memasukkan percanggahan dalam model yang mencerminkan kerja sistem hidup, dan juga pada masa yang sama untuk memahami mengapa alam, mencipta benda hidup, pergi dengan cara ini, ini akan menjadi satu kejayaan baru ke dalam rahsia hidup dengan hasil praktikal yang hebat.

Homeostasis fisiologi

Homeostasis fisiologi dikekalkan oleh sistem saraf autonomi dan somatik, kompleks mekanisme humoral-hormonal dan ionik yang membentuk sistem fiziko-kimia badan, serta tingkah laku, di mana peranan kedua-dua bentuk keturunan dan pengalaman individu yang diperolehi. adalah hebat.

Idea peranan utama sistem saraf autonomi, terutamanya jabatan sympathoadrenalnya, telah dibangunkan dalam karya E. Gelgorn, B.R. Hess, W. Kennon, L.A. Orbeli, A.G. Ginetsinsky dan lain-lain. Peranan penganjur alat saraf (prinsip nervisme) mendasari sekolah fisiologi Rusia I.P. Pavlova, I.M. Sechenov, A.D. Speransky.

Teori humoral-hormonal (prinsip humoralisme) dikembangkan di luar negara dalam karya G. Dale, O. Levy, G. Selye, C. Sherrington dan lain-lain. Saintis Rusia I.P. Razenkov dan L.S. Stern.

Bahan fakta kolosal terkumpul yang menerangkan pelbagai manifestasi homeostasis dalam sistem hidup, teknikal, sosial dan ekologi memerlukan kajian dan pertimbangan dari sudut metodologi yang bersatu. Teori penyatuan yang dapat menggabungkan semua pendekatan yang pelbagai untuk memahami mekanisme dan manifestasi homeostasis adalah teori sistem berfungsi dicipta oleh P.K. Anokhin. Pada pandangannya, saintis itu berdasarkan idea N. Wiener tentang sistem penyusunan diri.

Pengetahuan saintifik moden tentang homeostasis seluruh organisma adalah berdasarkan pemahamannya sebagai aktiviti mengawal kendiri yang mesra dan diselaraskan dari pelbagai sistem fungsian, yang dicirikan oleh perubahan kuantitatif dan kualitatif dalam parameter mereka semasa proses fisiologi, fizikal dan kimia.

Mekanisme untuk mengekalkan homeostasis menyerupai pendulum (skala). Pertama sekali, sitoplasma sel harus mempunyai komposisi malar - homeostasis peringkat 1 (lihat rajah). Ini disediakan oleh mekanisme homeostasis peringkat ke-2 - cecair beredar, persekitaran dalaman. Sebaliknya, homeostasis mereka dikaitkan dengan sistem vegetatif untuk menstabilkan komposisi bahan, cecair dan gas yang masuk dan pembebasan produk akhir metabolisme - peringkat 3. Oleh itu, suhu, kandungan air dan kepekatan elektrolit, oksigen dan karbon dioksida, dan jumlah nutrien dikekalkan pada tahap yang agak tetap.dan produk metabolik yang dikumuhkan.

Langkah keempat dalam mengekalkan homeostasis ialah tingkah laku. Sebagai tambahan kepada tindak balas yang sesuai, ia termasuk emosi, motivasi, ingatan, dan pemikiran. Peringkat keempat secara aktif berinteraksi dengan yang sebelumnya, membina dan mempengaruhinya. Pada haiwan, tingkah laku dinyatakan dalam pilihan makanan, tempat makan, tapak bersarang, migrasi harian dan bermusim, dan lain-lain, intipatinya adalah keinginan untuk keamanan, pemulihan keseimbangan yang terganggu.

Jadi homeostasis ialah:

1) keadaan persekitaran dalaman dan harta bendanya;
2) satu set tindak balas dan proses yang mengekalkan kestabilan persekitaran dalaman;
3) keupayaan organisma untuk menentang perubahan dalam persekitaran;
4) syarat untuk kewujudan, kebebasan dan kemerdekaan hidup: "Ketekalan persekitaran dalaman adalah syarat untuk kehidupan bebas" (K. Bernard).

Memandangkan konsep homeostasis adalah penting dalam biologi, ia harus disebut semasa mempelajari semua kursus sekolah: "Botani", "Zoologi", "Biologi Am", "Ekologi". Tetapi, sudah tentu, perhatian utama harus diberikan kepada pendedahan konsep ini dalam kursus "Manusia dan kesihatannya". Berikut adalah beberapa contoh topik yang boleh dipelajari menggunakan bahan artikel. "Organ. Sistem organ, organisma secara keseluruhan. "Peraturan saraf dan humoral fungsi dalam badan". “Persekitaran dalaman badan. Darah, limfa, cecair tisu. Komposisi dan sifat darah. "Peredaran". "Nafas". Metabolisme sebagai fungsi utama badan. "Pengasingan". "Termoregulasi".