Постоянство внутренней среды организма (гомеостаз)

Внутриклеточная жидкость, плазма крови, тканевая жидкость и лимфа имеют различающийся состав, что способствует интенсивному водному, ионному, электролитному, катионному и анионному обмену между ними, благодаря разности концентраций веществ. В то же время кровь, как активно обращающаяся среда, способствует выведению излишне накопленных веществ и воды, токсичных продуктов обмена и поступлению во внутреннюю среду необходимых компонентов. Тем самым достигается постоянство внутренней среды организма или гомеостаз.

В основе гомеостаза лежат динамические процессы, ибо «постоянство внутренней среды организма» редко бывает постоянным. Под влиянием внешних воздействий и сдвигов, происходящих в самом организме, состав тканевой жидкости, лимфы и крови на короткое время может изменяться в широких пределах, однако благодаря регуляторным воздействиям, осуществляемым нервной системой и гуморальными факторами, сравнительно быстро возвращается к норме. Более длительные сдвиги в гомеостазе не только сопровождают развитие патологического процесса, но и зачастую несовместимы с жизнью.

Как уже упоминалось, гомеостаз в физиологии – относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма человека, животных и растений.

Гомеостаз – это интегральное понятие; результат сложных координационных и регуляторных взаимоотношений, осуществляемых как в целостном организме, так и на клеточном и молекулярном уровнях.

Организм человека включает в себя несколько функциональных систем – скелетно-мышечную, покровную, лимфатическую, нервную, эндокринную, сердечно-сосудистую, дыхательную, пищеварительную, выделительную и репродуктивную системы. Четкая, слаженная и эффективная работа совокупности этих систем определяет индивидуальный гомеостаз, то есть - состояние здорового человека.

Впервые мысль о том, что постоянство внутренней среды (гомеостаз) обеспечивает оптимальные условия для жизни и размножения организмов, была высказана в 1857 г. физиологом К. Бернаром. На протяжении всей его научной деятельности 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".

К параметрам гомеостаза также относится химический состав крови, влажность кожи, состав суставной жидкости, ритмы сердечных сокращений, кислотно-щелочной баланс, осмотическое давление, соотношение электролитов (натрия, кальция, хлора, магния, фосфора), содержания глюкозы, числа форменных элементов крови и другие параметры.

Термин гомеостаз был введен физиологом Кэнноном в 1932 году. В своих работах он отмечал следующее. "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". Таким образом, гомеостаз организма человека начинается с гомеостаза каждой клетки тела.

Особо важное значение имеет постоянство внутренней среды для деятельности центральной нервной системы: даже незначительные химические и физико-химические сдвиги, возникающие в цереброспинальной жидкости, глии и околоклеточных пространствах, могут вызвать резкое нарушение течения жизненных процессов в отдельных нейронах или в их ансамблях. Сложной гомеостатической системой, включающей различные нейрогуморальные, биохимические, гемодинамические и другие механизмы регуляции, является система обеспечения оптимального уровня артериального давления.

Поддержание гомеостаза осуществляется при помощи иммунной системы, реакции которой выражаются при встрече организма с агентами, которые расцениваются как чужеродные, независимо от того, образуются ли они в самом организме или поступают в него извне. Так, например, у больных сахарным диабетом обнаружена патология как клеточного, так и гуморального иммунитета.

Для обеспечения гомеостаза организма, помимо химических составляющих (витамины, аминокислоты, микроэлементы, энзимы, белки, углеводы), необходимо наличие требуемого уровня электромагнитного потенциала клеток и межклеточных сред.

Говоря о современном этапе исследования гомеостатических процессов, следует заметить, что процессы регуляции в физиологии и биохимии превратились в мощные направления современной биологии. Вопросы гомеостаза различных биологических систем решаются в самых разнообразных аспектах науки. Исходя из этого, со всей определенностью можно сказать, что сейчас формируется новая научная дисциплина в области знаний о человеке, лежащая на пересечении биологии, медицины, философии, экологии и т. д., которую можно назвать "гомеостатикой".

Вопросы для самоконтроля:

1. Чем представлена внутренняя среда организма?

2. Чем лимфа отличается по составу от крови? Какую функцию выполняет лимфа?

3. Какие факторы оказывают влияние на продукцию лимфы?

4. Что из себя представляет лимфатическая система?

5. Перечислите основные функции межтканевой жидкости.

6. Что называют «гематокритным числом»?

7. Назовите функции крови в организме человека?

8. С чем связано более высокое относительное содержание крови у детей?

9. Что представляет собой плазма крови? Какой она имеет состав?

10. Перечислите основные физические свойства крови.

11. Какие белки находятся в плазме крови? Каковы их функции?

12. Охарактеризуйте особенности строения и функции эритроцитов крови.

13. На какие виды делятся лейкоциты крови? Какие функции они выполняют?

14. Что входит в лейкоцитарную формулу? Как она изменяется с возрастом?

15. Что такое иммунитет? Какие органы входят в иммунную систему организма? Охарактеризуйте основные виды иммунитета.

16. В чем заключаются особенности строения и функций тромбоцитов?

17. На чем основан принцип классификации групп крови по системе АВ0 и резус-фактору?

18. Человек с какой группой крови является универсальным донором? Универсальным реципиентом?

19. В каком случае может возникнуть резус-конфликт матери и плода?

20. Что такое гомеостаз и каковы механизмы его поддержания?

Глава 2 СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА