Гомеостаз. Саморегуляція організму.
Вільне існування організму людини в умовах зовнішнього середовища, можливе лише в умовах сталості його внутрішнього середовища.
Внутрішнє середовище організму людини – це кров, лімфа, тканинна рідина.
ГОМЕОСТАЗ - це сталість хімічного складу й фізико-хімічних властивостей внутрішнього середовища називають гомеостазом.
Гомеоста́з — стан рівноваги динамічного середовища, у якому відбуваються біологічні процеси.
Значення гомеостазу
Усе життя людини проходить у безперервному зв’язку із зовнішнім середовищем, тому здоров’я людини не можна розглядати як щось незалежне, автономне. Воно є результатом дії природних, антропогенних та соціальних факторів і віддзеркалює динамічну рівновагу між організмом і середовищем його існування.Гомеостаз відіграє важливу роль в збереженні сталості організму, забезпечує оптимальну функцію клітин, тканин і органів, та підтримує здоров'я в цілому.
Органи і системи, що забезпечують гомеостаз
Нервова система
Координує роботу різних органів і систем для підтримки гомеостазу.
Кровоносна система
Транспортує кисень, поживні речовини та гормони, утримує стабільність рівня рідин та регулює температуру в організмі.
Сечовидільна система
Видаляє відходи та забезпечує рівновагу електролітів та рідин
Дихальна система
Надає організму кисень і видаляє вуглекислий газ для підтримки гомеостазу.
Гомеостаз підтримується безперервною роботою систем органів кровообігу, дихання, травлення, виділення тощо, виділенням у кров біологічно активних хімічних речовин, які забезпечують взаємодію клітин і органів. Найважливіша роль у підтриманні гомеостазу належить нервовій системі, яка керує діяльністю органів і систем організму. Гомеостаз регулюється безпосередньо проміжним мозком.
Принципи гомеостатичної регуляції
Принципи гомеостатичної регуляції
Принципи гомеостатичної регуляції
Рецептори інформатори про стан навколишнього світу і про внутрішнє середовище організму - це органи чуття та внутрішні рецептори розташовані усередині тіла.
органи чуття внутрішні рецептори
центральна нервова система
Основні структурно-функціональні блоки організму як саморегульованої системи:
Рівні гомеостазу в організмі людини:
гомеостаз 1-го ступеня – цитоплазма клітин. В основі реакцій, здійснюваних у клітині на ультраструктурному рівні, лежать генетичні механізми гомеостазу. У клітині безперервно змінюються й відновлюються органели.
гомеостаз 2-го ступеня – кров, міжклітинна рідина. Установлення гомеостазу клітинного середовища забезпечено мембранними системами, з якими пов’язані біоенергетичні процеси й регулювання транспортування речовин у клітину та з неї.
гомеостаз 3-го ступеня - гомеостаз пов’язаний з вегетативними системами стабілізації складу речовин, що надходять, рідин і газів, та виділенням кінцевих продуктів обміну речовин. Зокрема, на відносно сталому рівні підтримується температура, вміст води й концентрації електролітів, кисню та вуглекислого газу, кількості поживних речовин і продуктів обміну, що виділяються.
гомеостаз 4–го ступеня - поведінка. Окрім доцільних реакцій, вона включає емоції, мотивації, пам’ять, мислення. Четвертий ступінь активно взаємодіє з попереднім, ґрунтується на ньому й впливає на нього.
Системи підтримки гомеостазу:
1 — гормони;
2 — нервові імпульси;
З — антитіла, фагоцити.
Сталість внутрішнього середовища дає змогу:
Саморегуляція забезпечена діяльністю нервової, ендокринної та імунної регуляторних систем
ЕНДОКРИННА РЕГУЛЯЦІЯ
Залози ендокринної системи та гормони, які вони секретують: 1 — епіфіз (мелатонін); 2 — тимус (тимозини, тимопоетини); 3 — шлунково-кишковий тракт (глюкагон, панкреозимін, ентерогастрин, холецистокінін); 4 — нирки (еритропоетин, ренін); 5 — плацента (прогестерон, релаксин, хоріонічний гонадотропін); 6 — яєчник (естрогени, андрогени, прогестини, релаксин); 7 — гіпоталамус (ліберин, статин); 8 — гіпофіз (вазопресин, окситоцин, пролактин, ліпотропін, АКТГ, МСГ, СТГ, ФСГ, ЛГ); 9 — щитоподібна залоза (тироксин, трийодтиронін, кальцитонін); 10 — паращитовидні залози (паратиреоїдний гормон); 11 — наднирник (кортикостероїди, андрогени, адреналін, норадреналін); 12 — підшлункова залоза (соматостатин, глюкагон, інсулін); 13 — сім’яник (андрогени, естрогени)
НЕРВОВА РЕГУЛЯЦІЯ
ІМУННА РЕГУЛЯЦІЯ
розпізнати ворога, мобілізувати сили й знищити його
До центральних ланок імунної системи належать червоний кістковий мозок і тимус (вилочкова залоза). Червоний кістковий мозок є найважливішим кровотворним органом, а в тимусі дозрівають певні типи лейкоцитів.
Периферичними частинами імунної системи є селезінка, апендикс, мигдалики та лімфатичні вузли. У селезінці також утворюються певні типи лейкоцитів.
Ознака | Тип регуляції | |
Гуморальна | Нервова | |
Швидкість реагування | Низька | Висока |
Механізм дії | За допомогою хімічних речовин через кровоносне русло | У вигляді електричних імпульсів, що проходять нервовими волокнами |
Швидкість одержання відповіді | Відповідь розвивається повільно (зростання, дозрівання статевих клітин) | Відповідь миттєва (скорочення м’язового волокна) |
Час і локалізація дії | Відповідь пролонгована й генералізована | Відповідь короткочасна й чітко локалізована |
Порівняльна характеристика гуморального та нервового типів регуляції
Нейрогуморальна регуляція функцій організму
Процес | Гуморальна регуляція | Нервова регуляція |
Травлення | Гастрин активізує рухову активність шлунка й кишечника. Секретин, адреналін, норадреналін гальмують рухову активність шлунка й кишечника, підвищують секрецію травних соків | Харчовий центр — у довгастому мозку. Центр голоду й насичення — у гіпоталамусі. Симпатична нервова система (НС) зменшує виділення травних соків шлунка й кишечника, гальмує їхню рухову активність. Парасимпатична НС збільшує виділення травних соків, стимулює рухову активність шлунка й кишечника |
Кровообіг | Адреналін, норадреналін, тироксин, йони Са2+ посилюють скорочення й тонус сердечного м’яза, звужують судини внутрішніх органів, розширюють судини серця й мозку Ацетилхолін, йони К+ зменшують частоту й силу сердечних скорочень, розширюють судини скелетних м’язів і серця | Судиноруховий центр — у довгастому мозку. Симпатична НС підвищує частоту й силу сердечних скорочень, звужує стінки більшості артерій, розширює судини серця й мозку. Парасимпатична НС уповільнює роботу серця, розширює судини слинних і підшлункової залоз, язика, статевих органів |
Виділення | Антидіуретичний гормон (вазопресин) підвищує всмоктування води в нирках, зберігаючи воду в організмі. Кортикостероїди регулюють виведення нирками йонів К+ і Na+ | Центр спраги в гіпоталамусі контролює вміст солей у внутрішньому середовищі. Симпатична НС гальмує фільтрацію первинної сечі. Парасимпатична НС збільшує всмоктування глюкози |
Терморегуляція | Гормони гіпофіза стимулюють процеси енергетичного обміну й теплоутворення. Меланотропін зумовлює потемніння шкіри під дією світла, мелатонін (гормон епіфізу) — її освітлення | Центр терморегуляції — у гіпоталамусі. Рухові нейрони спинного мозку викликають тремтіння м’язів і збільшують теплоутворення. Симпатична НС посилює потовиділення, викликає виникнення «гусячої шкіри» |
Опора й рух | Соматотропін стимулює синтез білків, ріст хрящів і кісток. Кальцитонін (гормон щитовидної залози) сприяє засвоєнню Кальцію кістками. Паратгормон знижує рівень Кальцію в кістках | Соматична НС керує рефлекторними рухами. Мозочок координує рухи й регулює рівновагу. Рухова зона кори великого мозку зумовлює довільні рухи. Симпатична НС підвищує працездатність м’язів, впливаючи на обмін речовин й енергії в них |
Розмноження | Статеві гормони стимулюють статеве дозрівання, розвиток вторинних статевих ознак, утворення гамет; забезпечують формування статевої поведінки, запліднення, розвиток зародка, перебіг вагітності. Окситоцин стимулює пологи. Мелатонін гальмує статеве дозрівання | НС регулює діяльність статевих залоз і статевих органів. У гіпоталамусі розташований центр задоволення. Кора великих півкуль контролює центри статевих функцій, що містяться в спинному мозку. Підкіркові структури головного мозку управляють статевою поведінкою |
Порушення гомеостазу і їх наслідки
1
Безсоння
Неспокій, погіршення настрою та порушення когнітивних функцій.
2
Закрита черепно-мозкова травма
Зміни в роботі мозку, втрата пам'яті та руйнування нервово-рефлекторних механізмів.
3
Діабет
Порушення рівня цукру в крові, слабкість, занепокоєння та можливість розвитку інших ускладнень.
Фактори, що впливають на гомеостаз
Стратегії підтримки гомеостазу
1
Здорове харчування
Споживання різноманітних продуктів, багатих на поживні речовини, вітаміни та мінерали.
2
Регулярна фізична активність
Виконання аеробних і силових вправ для підтримки функцій органів і систем.
3
Відпочинок і релаксація
Достатні години сну та вміння розслабитися, щоб знизити рівень стресу.
Важливість гомеостазу для здоров'я організму
Гомеостаз є основою здоров'я організму, сприяє оптимальному функціонуванню систем органів та забезпечує довголіття і життєздатність.