На гормон реагируют только клетки, имеющие рецепторы к этому гормону. Эндокринная система выполняет 4 основные гомеостатические функции:

• 
  регулирует уровень метаболизма, воздействуя на концентрацию метаболитов и состав жидкостей тела, на баланс ферментов и субстратов, на метаболизм белков, жиров, углеводов и других органических соединений;
  
• 
  совместно с нервной системой регулирует гомеостаз организма при стрессовых ситуациях;
  
• 
  регулирует рост и развитие организма;
  
• 
  регулирует половое развитие и размножение.
  

Эндокринная и нервная (НС) системы действуют координированно, поддерживая внутреннее постоянство среды организма и стабильность функций. При очевидном различии в структуре и организации НС и ЭС, общее для них – высвобождение химических веществ (гормоны или медиаторы) в качестве средств коммуникации между клетками, тканями и органами. Главная роль обеих систем связана с регуляцией, интеграцией и координацией.

Регуляция гомеостатических функций эндокринных желез осуществляется:

• 
  обратной связью – влияние на железу продуктов деятельности. Например, усиление секреции инсулина при повышении уровня глюкозы в крови;
  
• 
  нейрогормонами гипотоламуса и гипофиза, например, тиреотропин – треотропный гормон – угироксин;
  
• 
  прямое действие нервной системы на железы.
  

Гомеостатические функции нервной системы.

Характерная черта всего живого – раздражимость или чувствительность. Для поддержания стационарного состояния и выживания необходима координация и взаимосвязь между стимулом и реакцией, что обеспечивается, в первую очередь, нервной системой организма.

Нервная система обеспечивает:

• 
  связь организма с внешней средой;
  
• 
  объединение всех органов и систем в единое целое и координация их деятельности;
  
• 
  высшую нервную деятельность.
  

Эти задачи решаются с помощью высоко дифференцированных клеток – нейронов, функция которых, воспринимать информацию, кодировать ее в форме электрических импульсов и предавать ее к другим клеткам и органам, способным отвечать надлежащим образом.

Иммунная система поддержания гомеостаза.

М. Бернет – один из создателей теории иммунитета определяет его как «способность распознавать вторжение в организм чужеродного материала, мобилизовать клетки и образуемые ими вещества на более быстрое и эффективное удаление этого материала».

---

Вещество, чужеродное организму, называется антигеном, оно вызывает образование антител. Антитело – специфическая молекула белка, синтезируемая организмом животного в ответ на присутствие чужеродного вещества, обладающая к нему высоким сродством. У млекопитающих сформировались 2 системы иммунитета: клеточный и гуморальный, что связано с существованием двух типов лимфоцитов: Т и В.

Терморегуляция

Может начаться дрожание скелетных мышц, если температура тела слишком низка.

Иной вид термогенеза включает расщепление жиров для выделения тепла.

Потоотделение охлаждает тело посредством испарения.

Химическая регуляция

Поджелудочная железа секретирует инсулин и глюкагон для управления уровнем глюкозы в крови.

Лёгкие получают кислород, выделяют углекислый газ.

Почки выделяют мочу и регулируют уровень воды и ряда ионов в организме.

Многие из этих органов контролируются гормонами гипоталамо-гипофизарной системы.

Основные компоненты гомеостаза были определены К. Бернаром, и их можно разделить на три группы:

А. Вещества, обеспечивающие клеточные потребности:

• 
  Вещества, необходимые для образования энергии, для роста и восстановления – глюкоза, белки, жиры.
  
• 
  Вода.
  
• 
  NaCl, Ca и другие неорганические вещества.
  
• 
  Кислород.
  
• 
  Внутренняя секреция.
  

Б. Окружающие факторы, влияющие на клеточную активность:

• 
  Осмотическое давление.
  
• 
  Температура.
  
• 
  Концентрация водородных ионов (рН).
  

В. Механизмы, обеспечивающие структурное и функциональное единство:

• 
  Наследственность.
  
• 
  Регенерация.
  
• 
  Иммунобиологическая реактивность.
  

Механизмы гомеостаза: обратная связь

Когда происходит изменение в переменных, наблюдаются два основных типа обратной связи, на которые реагирует система:

Отрицательная обратная связь, выражающаяся в реакции, при которой система отвечает так, чтобы изменить направление изменения на противоположное. Так как обратная связь служит сохранению постоянства системы, это позволяет соблюдать гомеостаз.

Например, когда концентрация углекислого газа в организме человека увеличивается, лёгким приходит сигнал к увеличению их активности и выдыханию большего количество углекислого газа.

Терморегуляция — другой пример отрицательной обратной связи. Когда температура тела повышается (или понижается) терморецепторы в коже и гипоталамусе регистрируют изменение, вызывая сигнал из мозга. Данный сигнал, в свою очередь, вызывает ответ — понижение температуры (или повышение).

---

Положительная обратная связь, которая выражается в усилении изменения переменной. Она оказывает дестабилизирующий эффект, поэтому не приводит к гомеостазу. Положительная обратная связь реже встречается в естественных системах, но также имеет своё применение.

Например, в нервах пороговый электрический потенциал вызывает генерацию намного большего потенциала действия. Свёртывание крови и события при рождении можно привести в качестве других примеров положительной обратной связи.

Устойчивым системам необходимы комбинации из обоих типов обратной связи. Тогда как отрицательная обратная связь позволяет вернуться к гомеостатическому состоянию, положительная обратная связь используется для перехода к совершенно новому (и, вполне может быть, менее желанному) состоянию гомеостаза, — такая ситуация называется «метастабильность». Такие катастрофические изменения могут происходить, например, с увеличением питательных веществ в реках с прозрачной водой, что приводит к гомеостатическому состоянию высокой эвтрофикации (зарастание русла водорослями) и замутнению.

Примеры и механизмы гомеостаза

Вот несколько основных примеров гомеостаза в теле человека, а также поддерживающие их механизмы:

Температура тела

Наиболее распространенным примером гомеостаза у людей является регулирование температуры тела. Нормальная температура тела составляет 37° C. Температура выше или ниже нормальных показателей может вызывать серьезные осложнения.

Мышечная недостаточность возникает при температуре 28° C. При 33° C происходит потеря сознания. При температуре 42° C центральная нервная система начинает разрушаться. Смерть наступает при температуре 44° C. Тело контролирует температуру путем выработки или высвобождения избыточного тепла.

Концентрация глюкозы

Концентрация глюкозы относится к количеству глюкозы (сахара в крови), присутствующего в кровотоке. Организм использует глюкозу в качестве источника энергии, но ее избыток или недостаток может вызвать серьезные осложнения. Некоторые гормоны осуществляют регулирования концентрации глюкозы в крови. Инсулин снижает концентрацию глюкозы, в то время как кортизол, глюкагон и катехоламины увеличивают.

Уровни кальция

Кости и зубы содержат приблизительно 99% кальция в организме, в то время как оставшийся 1% циркулируют в крови. Слишком большое или недостаточное содержание кальция в крови имеют негативные последствия. Если уровень кальция в крови слишком сильно снижается, паращитовидные железы активируют свои рецепторы, чувствительные к кальцию, и высвобождают паратиреоидный гормон.

---

ПТГ сигнализирует костям он необходимости высвобождения кальция, чтобы увеличить его концентрацию в кровотоке. Если уровень кальция увеличивается слишком сильно, щитовидная железа высвобождает кальцитонин и фиксирует избыток кальция в костях, тем самым уменьшая количество кальция в крови.

Объем жидкости

Тело должно поддерживать постоянную внутреннюю среду, а это означает, что ему необходимо регулировать потерю или восполнение жидкости. Гормоны помогают регулировать этот баланс, вызывая экскрецию или удерживание жидкости. Если организму не хватает жидкости, антидиуретический гормон сигнализирует почкам о сохранении жидкости и уменьшает выход мочи. Если организм содержит слишком много жидкости, он подавляет альдостерон и сигнализирует о выделении большего количества мочи.

Интересный факт: существует мнение, что гомеостаз в мозге поддерживается с помощью сна. В это время межклеточное пространство расширяется, что дает возможность ускорить выведение накопившихся токсических продуктов обмена веществ из тканей в кровоток.

Заключение:

Таким образом, гомеостаз — способность открытых систем регулировать свою внутреннюю среду так, чтобы поддерживать её постоянство посредством множества корректирующих воздействий, направляемых регуляторными механизмами. Все живые существа, как многоклеточные, так и одноклеточные, способны поддерживать гомеостаз. На клеточном уровне, например, поддерживается постоянная кислотность внутренней среды (рН).

По другому можно сказать, что гомеостаз — постоянство внутренней среды биологических систем. Гомеостаз обеспечивается двумя противоположными типами химических реакций: реакциями синтеза сложных органических веществ — ассимиляцией, или анаболизмом, и реакциями расщепления этих веществ — диссимиляцией, или катаболизмом. Ассимиляция (анаболизм, пластический обмен) — это реакции образования сложных органических веществ, протекающие с затратами энергии.

Литература

Тятенкова, Н. Н. Физиология висцеральных систем. Ч. 1: Механизмы регуляции функций: http://www.lib.uniyar.ac.ru/content/index.php

Гомеостаз: понятие, предназначение, примеры https://aptstore.ru/articles/gomeostaz-ponyatie-prednaznachenie-primery/

Материал из Википедии — свободной энциклопедии https://en.wikipedia.org/wiki/Homeostatic_response

Гомеостаз, механизмы его регуляции https://studfile.net/preview/5243125/page:17/

---

Смотрите также файлы

• Контрольная работа по дисциплине Математика Зарипова Л. С. Помощь студентам.docx

• Тема Строение атома.docx

• 2 Выбор схемы управления приводом конвейеров.doc

• азастан Республикасыны Білім жне ылым министрлігі 5 Михиал Ломоносов атындаы орта мектебі.docx

• Сценарий Новогоднего представления для учащихся 56 классов.docx