Гомеостаз: физиологические механизмы

Гомеостаз: физиологические механизмыТермин «гомеостаз» был предложен в 1929 году американским физиологом У. Кенноном, который считал, что физиологические механизмы, поддерживающие постоянство внутренней среды в организме, настолько сложны и многообразны, что их желательно объединить под общим названием гомеостаза.

Что такое гомеостаз

Гомеостаз - это относительное подвижное постоянство внутренней жидкой среды (такой, как кровь, лимфа, межклеточная жидкость) и устойчивость основных физиологических функций (работы сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, температурной регуляции, обмена веществ) организма человека и животных. Механизмы, поддерживающие гомеостаз на оптимальном уровне, называются гомеостатическими.

Каждая клетка организма человека является подвижной саморегулирующейся системой. Ее внутренняя организация поддерживается активными процессами, направленными на ограничение или устранение сдвигов, которые вызываются различными внешними и внутренними факторами. Основное свойство любой клетки - это способность возвращаться к исходному нормальному состоянию после любого на нее воздействия.

Организм человека состоит из множества клеток, которые объединяются между собой для выполнения тех или иных функций. Взаимодействие между такими объединениями клеток осуществляют различные системы - нервная, эндокринная, иммунная, метаболическая (обмен веществ). Иногда эти системы оказывают на клетки прямо противоположное действие, которое взаимно уравновешивается, создавая относительное постоянство среды или подвижный физиологический фон. Этот фон может изменяться в определенных пределах под влиянием различных факторов, но в норме он всегда возвращается к исходному состоянию.

Границы гомеостаза могут меняться в зависимости от индивидуальных (наследственных) особенностей организма, возраста, пола, условий жизни и работы человека.

Гомеостаз крови

Постоянство состава крови обеспечивает поддержание всех остальных функций организма. По определению У.Кеннона кровь - это жидкая основа организма. Кровь имеет устойчивую кислотность (Ph 7,35 - 7,47), относительно постоянное осмотическое давление и соотношение содержащихся в плазме (жидкой части крови) электролитов (калия, натрия, кальция, хлора, магния, фосфора), колеблющиеся в определенных пределах содержание сахара, числа различных клеток крови.

Даже значительные патологические процессы с накоплением кислот в тканевой жидкости не изменяют значительно Ph крови. Такая же ситуация и с осмотическим давлением крови: оно подвергается постоянным колебаниям, так как в кровь непрерывно поступают продукты промежуточного обмена веществ, влияющие на осмотическое давление, тем не менее, колебания эти не выходят за границы нормы. Значительные изменения осмотического давления может быть только при выраженных патологических состояниях.

Микросреда внутренних органов

В организме человека существует общая внутренняя среда организма - кровь, но клетки органов и тканей с ней непосредственно не соприкасаются. Каждый отдельный орган имеет свою собственную внутреннюю среду (микросреду), которая соответствует его строению и функциям. Нормальное состояние каждого отдельного органа зависит от состояния именно этой микросреды, ее отдельных свойств и от проницаемости микросреды в направлениях из крови в микросреду (тканевую жидкость) органа и обратно.

Особенно важное значение имеет постоянство микросреды для работы центральной нервной системы. Даже незначительные сдвиги, возникающие, например, в цереброспинальной жидкости, могут вызвать тяжелое состояние больного.

Гомеостатические механизмы

Существует много гомеостатических механизмов. Одним из самых сложных механизмов такого рода является система обеспечения нормального уровня артериального давления (АД). При этом верхнее (систолическое) АД зависит от уровня функциональных возможностей барорецепторов (нервных клеток, реагирующих на изменения давления) стенок кровеносных сосудов, а нижнее (диастолическое) АД - от потребностей организма к кровоснабжении.

К гомеостатическим механизмам относятся и процессы регуляции температуры внутри тела: колебания температуры внутри тела даже при очень значительных изменениях в окружающей среде не превышают десятых долей градуса.

Иммунологическая система обеспечивает иммунологический гомеостаз, не позволяя «чужакам» в виде различных микроорганизмов проникать в организм человека. Вегетативная нервная система также участвует в поддержании гомеостаза, нивелируя различные воздействия, например стрессы.

Для оценки состояния гомеостаза человека применяются различные функциональные пробы (холодовая, тепловая, адреналиновая) с определением в крови и моче соотношения биологически активных веществ (гормонов, продуктов обмена веществ, нейромедиаторов - веществ, с помощью которых передаются нервные импульсы).

Галина Романенко