АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Гомеостаз. Любой организм может существовать лишь в определенных условиях

Гипофиз

Введение

Любой организм может существовать лишь в определенных условиях. Наша

наследственность требует, например, чтобы окружающая нас газовая среда

содержала кислород. Пусть это будет искусственно получаемый кислород,

например в условиях космического полета, но человеку необходим кислород,

чтобы жить.

Не все люди могут делать все одинаково хорошо, поскольку они наследуют

разные способности. Даже если вы не обладаете каким либо талантом, в той

же степени как и кто-то другой, вы должны развивать в себе те способности,

которые у вас есть и приносить пользу на своем месте и преодолевать

имеющиеся ограничения с помощью сотрудничества.

Поведение всех организмов включает как врожденные формы поведения, так и

поведение, возникающее в результате обучения. Примером врожденного

поведения служат главным образом такие врожденные автоматические реакции

на воздействие среды, как рефлексы.

Ученые постепенно узнают все больше и больше о врожденном и приобретенном

поведении. Биологи видят, что поведение организма является результатом

взаимодействия его генотипа – унаследованных признаков и его собственного

приобретаемого опыта.

Гомеостаз

Организм можно определить как физико-химическую систему, существующую в

окружающей среде в стационарном состоянии. Именно эта способность живых

систем сохранять стационарное состояние в условиях непрерывно меняющейся

среды и обусловливает их выживание. Для обеспечения стационарного

состояния у всех организмов – от морфологически простых до наиболее сложных

выработались разнообразные анатомические, физиологические и поведенческие

приспособления, служащие одной цели – сохранению постоянства внутренней

среды.

Впервые мысль о том, что постоянство внутренней среды обеспечивает

оптимальные условия для жизни и размножения организмов, была высказана в

1857г. французским физиологом Клодом Бернаром. На протяжении всей его

научной деятельности Клода Бернара поражала способность организмов

регулировать и поддерживать в достаточно узких границах такие

физиологические параметры, как температура тела или содержание в нем воды.

Это представление о саморегуляции как основе физиологической стабильности

он резюмировал в виде ставшего классическим утверждения: «Постоянство

внутренней среды является обязательным условием свободной жизни».

Клод Бернар постоянно подчеркивал различие между внутренней средой, в

которой живут организмы, и внутренней средой, в которой находятся их

отдельные клетки (у млекопитающих это тканевая, или интерстициальная,

жидкость), и понимал, как важно, чтобы внутренняя среда оставалась

неизменной. Так, например, млекопитающие способны поддерживать температуру,

тела несмотря на колебания окружающей температуры. Если становится слишком

холодно, животное может переместиться в более теплое или более защищенное

место, а если это невозможно, вступают в действие механизмы саморегуляции,

которые повышают температуру тела и препятствуют теплоотдаче. Адаптивное

значение этого заключается в том, что организм как целое функционирует

более эффективно, так как клетки, из которых он состоит, находятся

оптимальных условиях системы саморегуляции действуют не только на уровне

организма, но и на уровне клеток. Организм является суммой составляющих его

клеток, и оптимальное функционирование организма как целого зависит от

оптимального функционирования образующих его частей.

В 1932 году американский физиолог Уолтер Кэннон ввел термин гомеостаз

(состояние) для определения механизмов, поддерживающих «постоянство

внутренней среды». Функция гомеостатических механизмов состоит в том, что

он поддерживает стабильность клеточного окружения и тем самым обеспечивает

независимость организма от внешней среды – в той мере, в какой эти

механизмы эффективны. Независимость от условий окружающей среды является

показателем жизненного успеха и на этом основании млекопитающих следует

рассматривать как преуспевающий класс: они способны поддерживать

относительно постоянный уровень активности, несмотря на колебания внешних

условий.

Для того чтобы обеспечить более или менее стабильную активность

организма, необходима регуляция на всех уровнях – от молекулярного до

популяционного. Это требует использования различных биохимических,

физиологических и поведенческих механизмов, наиболее соответствующих уровню

сложности и образу жизни данного вида, и во всех этих отношениях

млекопитающие, очевидно, лучше вооружены, чем простейшие.

Как показывают исследования, существующие у живых организмов способы

регуляции имеют много общих черт с регулирующими устройствами в неживых

системах, как машины. И в том и в другом случае стабильность достигается

благодаря определенной форме управления. Винер в 1948 г. дал науке об

управлении название кибернетики (рулевой). Кибернетика занимается, в

частности, общими закономерностями регулирования в живых и неживых

системах. Физиологи, изучающие растения и животных, часто используют точные

математические модели теории управления для объяснения механизмов действия

биологических регуляционных систем.

Строгое применение теории управления к биологическим процессам

позволило глубже понять функциональные взаимоотношения между компонентами

многих физиологических механизмов и прояснить многие вещи, которые ранее

казались запутанными. Так, например, живые системы рассматриваются как

открытые системы, поскольку они нуждаются в постоянном обмене веществами с

окружающей средой. В самом деле, живые системы, находятся в динамическом

равновесии со средой; нужен постоянный приток энергии, чтобы предотвратить

полное уравновешивание с окружающим миром. Равновесие возможно только после

смерти организма, когда он становится термодинамически стабильным по

отношению к среде. Основные компоненты любой системы управления показаны на

рис.1

Вход Детектор Эффектор

Выход

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 540 | Нарушение авторских прав