Что является регулятором кожного гомеостаза

Обновлено: 28.04.2024

Гомеостаз. Органы организма участвующие в гомеостазе

Используемый в физиологии термин «гомеостаз» означает поддержание относительного постоянства внутренней среды организма. В принципе гомеостатическая функция присуща всем органам и тканям. Например, легкие обеспечивают пополнение запасов расходуемого клетками кислорода во внеклеточной жидкости, почки отвечают за постоянство ионного состава, желудочно-кишечный тракт — за обеспечение организма питательными веществами.

Значительная часть данной статьи посвящена способам поддержания гомеостаза разными органами и тканями. Вначале обсуждаются разные функциональные системы и их роль в поддержании гомеостаза, затем кратко излагаются основные представления о регуляторных механизмах организма, благодаря которым эти системы обеспечивают функционирование друг друга.

Внеклеточная жидкость мигрирует от одних участков организма к другим в два этапа. Первый этап представляет собой циркуляцию крови по сосудам, второй — движение жидкости между капиллярами и межклеточным пространством.

В состоянии покоя время кругооборота крови в организме составляет примерно 1 мин, а при высокой активности кровь успевает обернуться за то же время приблизительно 6 раз.

Движение крови по капиллярам обеспечивает постоянный обмен между плазмой и межклеточной жидкостью. Стенки капилляров проницаемы для большинства веществ, находящихся в плазме, за исключением белков, поэтому из крови в межклеточное пространство и обратно диффундирует большое количество жидкости и растворенных в ней веществ (на рисунке показано стрелками). Данный диффузионный процесс вызван броуновским движением частиц как плазмы, так и межклеточной жидкости. Другими словами, жидкость и растворенные молекулы непрерывно двигаются в плазме и межклеточной жидкости во всех направлениях, вследствие этого проникают через поры капилляров. Диффузия практически любого вещества из капилляра в клетку происходит за считанные секунды, поскольку расстояние от капилляров до клеток в большинстве случаев не превышает 50 мкм. Таким образом, внеклеточная жидкость, состоящая из плазмы и межклеточной жидкости, постоянно перемешивается, поддерживая практически полную однородность в любом отделе организма.

Диффузия жидкости и растворенных веществ через стенку капилляров
и в межклеточное пространство.

Дыхательная система. Проходя через альвеолы, кровь поглощает необходимый клеткам кислород. Толщина альвеолярных мембран (перегородок между просветом альвеол и капилляров) составляет всего 0,4-2,0 мкм. Через поры этих мембран кислород диффундирует в кровь за счет броуновского движения подобно тому, как происходит диффузия ионов и воды через стенки тканевых капилляров.

Желудочно-кишечный тракт. Большой объем крови, перекачиваемой сердцем, проходит через стенки желудочно-кишечного тракта. Здесь в кровь всасываются растворенные питательные вещества, включая углеводы, жирные кислоты и аминокислоты, образующиеся при переваривании пищи. На сегодняшний день существует самое разное медицинское оборудование для диагностики патологии желудочно-кишечного тракта приводящей к нарушению гомеостаза.

Печень и другие органы, выполняющие в основном метаболическую функцию. Далеко не все всосавшиеся через стенку желудочно-кишечного тракта вещества могут использоваться клетками в том виде, в каком они поступили в кровь. Печень, изменяя химический состав многих из этих веществ, переводит их в более удобную для усвоения клетками форму; другие органы и ткани, в том числе липоциты, слизистая желудочно-кишечного тракта, почки, железы внутренней секреции, также способствуют изменению состава этих веществ или запасают их, пока в них не возникнет потребность.

Опорно-двигательный аппарат. Иногда можно услышать вопрос: каким образом опорно-двигательный аппарат обеспечивает гомеостатические функции организма? Ответ очевиден и прост: без мышц тело не способно оказаться в нужном месте в нужное время для получения пищи. Кроме того, опорно-двигательный аппарат позволяет избежать нежелательного действия факторов окружающей среды, способных быстро разрушить организм со всеми его гомеостатическими механизмами.

Удаление конечных продуктов обмена. Выведение углекислого газа легкими. Одновременно с захватом кислорода кровью в легких происходит высвобождение углекислого газа из крови в альвеолы. Во время дыхательных движений углекислый газ из легких переносится в атмосферу. Углекислый газ — наиболее распространенный из всех конечных продуктов обмена.

Почки. Большинство других ненужных клеткам веществ удаляются из плазмы при прохождении крови через почки. К этим веществам относят конечные продукты клеточного метаболизма, в том числе мочевину и мочевую кислоту, а также избыток ионов и воды, поступающих с пищей и способных накапливаться во внеклеточной жидкости.

Функция почек заключается в фильтрации большого объема плазмы через клубочки в просвет канальцев с последующей реабсорбцией в кровь нужных организму веществ: глюкозы, аминокислот, необходимого количества воды и разных ионов. Большинство ненужных организму соединений, особенно мочевина, реабсорбируются хуже и поэтому из канальцев попадают непосредственно в конечную мочу.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Регуляция гомеостаза. Регуляторные механизмы организма

Нервная система. Нервная система состоит из трех основных звеньев: чувствительного (афферентного), центрального (интегративного) и двигательного (или моторного). Рецепторы чувствительного звена воспринимают разнообразную информацию о состоянии организма или внешней среды. Так, кожные рецепторы каждый раз сигнализируют о контакте любого участка кожи с каким-либо объектом. Глаз — это орган чувств, дающий визуальную информацию об окружающей обстановке. Ухо также относится к органам чувств. Центральное звено нервной системы состоит из головного и спинного мозга. Головной мозг способен хранить информацию, генерировать идеи, ставить цели и определять варианты реакции организма в ответ на ощущения. Воспринятые сигналы затем передаются на двигательное звено с целью выполнения необходимого действия.

Значительную часть нервной системы составляет автономная (вегетативная) нервная система. Незаметно для нашего сознания она управляет работой внутренних органов, в том числе регулирует сердечный выброс, моторику желудочно-кишечного тракта, а также секрецию разных желез организма.

Эндокринная система. В организме имеются восемь основных эндокринных желез, которые выделяют химические вещества, называемые гормона ми. Гормоны поступают во внеклеточную жидкость, с помощью которой транспортируются во все участки организма с целью регуляции клеточных функций. Так, тиреоидные гормоны увеличивают скорость большинства химических реакций во всех клетках, способствуя таким образом установлению определенного уровня обмена в организме. Инсулин регулирует обмен глюкозы, адренокортикотропный гормон (АКТГ) — содержание ионов натрия, а паратиреоидный гормон — содержание ионов кальция и фосфатов в костях. Таким образом, эндокринная система дополняет нервные механизмы регуляции. Нервная система регулирует в основном деятельность скелетных мышц, в то время как гормоны контролируют разнообразные метаболические функции.

Воспроизведение не всегда относят к гомеостатическим функциям, хотя оно все же способствует поддержанию гомеостаза путем замещения погибших структур новыми. Термин «гомеостаз» в данном случае может выглядеть как некое допущение, хотя на самом деле он отражает такое устройство структур организма, которое способствует поддержанию автоматизма и целостности процессов жизнедеятельности.

Главные компоненты и физические характеристики внеклеточной жидкости.

В организме человека насчитывают тысячи регуляторных систем. Наиболее сложными являются системы генетической регуляции, которые существуют во всех клетках и обеспечивают контроль не только над внутриклеточными, но и внеклеточными функциями.

Множество других регуляторных систем действуют как на уровне органов, координируя работу их отдельных частей, так и на уровне всего организма, управляя взаимодействием органов. Так, дыхательная система вместе с нервной регулирует концентрацию углекислого газа, печень и поджелудочная железа — содержание глюкозы, почки — концентрацию протонов, фосфатов, ионов натрия, калия и других ионов во внеклеточной жидкости.

Регуляция содержания кислорода и углекислого газа во внеклеточной жидкости. Кислород — одно из важнейших веществ, необходимых для протекания химических реакций в клетках. К счастью, существует механизм, позволяющий с высокой точностью поддерживать постоянную концентрацию кислорода во внеклеточной жидкости. В основе этого механизма лежат химические свойства гемоглобина, содержащегося во всех эритроцитах. Гемоглобин присоединяет кислород во время прохождения крови по легочным сосудам. Если концентрация кислорода в тканевой жидкости высокая, то гемоглобин благодаря высокому сродству к кислороду удерживает его. Если же содержание кислорода слишком низкое, гемоглобин высвобождает его в количестве, необходимом для восстановления достаточной концентрации. Таким образом, регуляция уровня кислорода в тканях обеспечивается в основном химическими свойствами гемоглобина. Этот процесс называют кислородно-буферной функцией гемоглобина.

Для регуляции уровня углекислого газа во внеклеточной жидкости используется совершенно другой механизм. Углекислый газ является основным конечным продуктом окислительных реакций в клетках. Если весь углекислый газ, выделенный клетками, будет накапливаться в тканевой жидкости, то все клеточные реакции по выработке энергии вскоре остановятся. К счастью, при повышении уровня углекислого газа в крови дыхательный центр возбуждается, в результате повышаются частота и глубина дыхания и увеличивается выделение углекислого газа, а его содержание в крови и тканевой жидкости снижается. Этот процесс продолжается, пока концентрация углекислоты не придет в норму.

Регуляция артериального давления. В регуляцию артериального давления вовлечены многие системы организма. Одна из них — барорецепторная система, которая является простым и ярким примером быстрых механизмов регуляции. В области бифуркации сонных артерий (на шее), а также на дуге аорты (в грудной клетке) находится множество барорецепторов-, которые реагируют на растяжение артериальной стенки. Когда давление в артерии сильно повышается, поток импульсов от барорецепторов поступает в продолговатый мозг, приводя к торможению сосудодвигательного центра, который, в свою очередь, снижает импульсацию от симпатической нервной системы к сердцу и сосудам, что приводит к снижению сердечного выброса и расширению сосудов. В результате артериальное давление снижается до нормы.

Если артериальное давление опускается ниже нормы, активность барорецепторов, напротив, уменьшается, что приводит к стимуляции сосудодвигательного центра и, как следствие, к сужению сосудов, увеличению сердечного выброса и повышению артериального давления до нормы.

Центральное звено системы терморегуляции. Центр терморегуляции. Установочная точка терморегуляции.

В терморегуляторном центре гипоталамуса обнаружены различные по функциям группы нервных клеток:
1) термочувствительные нейроны преоптической области;
2) клетки, «задающие" уровень поддерживаемой в организме температуры тела («установочная точка» терморегуляции) в переднем гипоталамусе;
3) вставочные нейроны (интернейроны) гипоталамуса;
4) эффекторные нейроны, управляющие процессами теплопродукции и теплоотдачи, в заднем гипоталамусе (рис. 13.5).

Рис. 13.5. Схема взаимодействия различных типов нейронов терморегуляторного центра гипоталамуса между собой и с кожными терморецепторами. Стимуляция тепловых рецепторов кожи (Рт) и гипоталамуса активирует процессы теплоотдачи в организме человека, а холодовых рецепторов (Рх) кожи и гипоталамуса — теплопродукции. Ин — интернейроны гипоталамуса.

Термочувствительные нервные клетки преоптической области гипоталамуса непосредственно «измеряют» температуру артериальной крови, протекающей через мозг, и обладают высокой чувствительностью к температурным изменениям (способны различать разницу температуры крови в 0,011 °С). Отношение холодо- и теплочувствительных нейронов в гипоталамусе составляет 1:6, поэтому центральные терморецепторы преимущественно активируются при повышении температуры «ядра» тела человека. На основе анализа и интеграции информации о значении температуры крови и периферических тканей, в преоптической области гипоталамуса непрерывно определяется среднее (интегральное) значение температуры тела. Эти данные передаются через вставочные нейроны в группу нейронов переднего отдела гипоталамуса, задающих в организме определенный уровень температуры тела — «установочную точку» терморегуляции. На основе анализа и сравнений значений средней температуры тела и заданной величины температуры, подлежащей регулированию, механизмы «установочной точки» через эффекторные нейроны заднего гипоталамуса воздействуют на процессы теплоотдачи или теплопродукции, чтобы привести в соответствие фактическую и заданную температуру. Таким образом, за счет функции центра терморегуляции устанавливается равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей, позволяющее поддерживать температуру тела в оптимальных для жизнедеятельности организма пределах (рис. 13.6).

Рис. 13.6. Схема механизмов регуляции теплообмена в организме человека. Поддержание относительного постоянства температуры тела достигается с помощью баланса между количеством продуцируемого в единицу времени тепла в организме человека и количеством тепла, которое организм отдает за то же время в окружающую среду. Тепловой баланс регулируется нейрогуморальными механизмами, которые активируются в результате изменения импульсной активности эффекторных нейронов терморегуляторного центра гипоталамуса. В гипоталамический терморегуляторный центр поступает афферентная информация об изменениях внешней температуры от периферических терморецепторов и об изменения температуры «ядра» — от центральных терморецепторов (пояснения в тексте).

В механизме формирования «установочной точки» имеет значение уровень спонтанной активности вставочных нейронов гипоталамуса. Например, если уровень спонтанной активности интернейрона является высоким, то для усиления термогенеза требуется более высокая активность кожных Холодовых рецепторов, а значение пороговой температуры для регулируемой теплопродукции является более низким. И наоборот, если вставочный нейрон проявляет низкую спонтанную активность, то даже незначительная афферентация от кожных Холодовых рецепторов может оказаться достаточной для запуска дополнительного теплообразования в организме. Уровень спонтанной активности вставочных нейронов зависит от соотношения концентрации ионов натрия и кальция в гипоталамусе и некоторых других нетемпературных факторов.

Для нормальной работы человеческого организма необходимо поддержание объема в легких, нормальной температуры тела, стабильных показателей артериального давления. Чтобы понимать, от чего зависит постоянство внутренней среды, стоит разобраться, что такое гомеостаз, механизмы его работы, возможности восстановления и поддержки процесса.

Что такое гомеостаз, его виды и предназначение

Гомеостазом называется механизм саморегуляции организма. Процесс основан на слаженной работе внутренних органов, реакций, направленных на устранение дефектов и поддержание определенного постоянства, равновесия в состоянии человека. Говоря простым языком: гомеостаз – это саморегулирующийся процесс стабилизации, в котором задействованы все внутренние органы людей.

Специалисты различают несколько разновидностей гомеостаза:

Генетический. В основе гомеостаза наследственные показатели стабильности и адаптации к окружающей среде.

Иммунологический. Механизм обеспечивает биологическую индивидуальную защиту от внешних чужеродных агентов, которые могут влиять на здоровье, состояние пациента.

Структурный. Так называется гомеостаз клеток, тканей, органа и системы органов.

Системный. Саморегулирующийся механизм затрагивает все жидкости, включая тканевую, кровь, лимфу.

Все виды гомеостаза в равной степени важны для нормальной работы организма и, так или иначе, влияют на состояние здоровья человека.

Невозможно недооценивать роль гомеостаза, который отвечает за важнейшие функции организма:

Поддерживает баланс жидких субстанций.

Регулирует содержание различных соединений в органах зрения, дыхания, мочевыведения, в крови, лимфе и пр.

Поддерживает, восстанавливает обменные процессы организма.

Корректирует механизм терморегуляции.

Стабильность работы гомеостаза напрямую зависит от наследственности, возраста пациента. У новорожденных детей, младенцев до 1 года, людей в возрасте от 65 лет механизм саморегуляции работает не в полную силу из-за недостаточной сформированности процесса передачи сигналов (у детей) и замедления реакций (у возрастных пациентов).

Особенности работы гомеостаза на примерах в организме человека

Чтобы понять, что такое гомеостаз, следует разобраться в механизме саморегуляции Этот процесс основан на передаче сигналов и поступлении обратной связи от органов. Связь может быть положительной или отрицательной:

Отрицательная. Поступает при изменениях в организме, когда рецепторы направляют сигналы команды на восстановление равновесия. Пример отрицательной связи – повышение температуры тела и «приказ» на защиту организма от перегрева или переохлаждения.

Положительная. Поступает в момент необходимости усилить какие-либо действия для выведения организма из состояния равновесия. Например, при нарушениях целостности кожного покрова требуется усиление процесса свертываемости крови. То есть организм выводится из состояния равновесия, но не в отрицательную сторону, а в сторону увеличения положительного процесса свертывания крови для остановки кровотечения из раны, пореза.

Положительная связь не всегда вызывает благоприятные изменения в организме. Например, усиление защитных реакций может стать причиной нервного срыва. Такое встречается при попадании человека в стрессовую ситуацию, когда обостряется слух, зрение, готовность бежать, спасаться.

Механизм работы гомеостаза основан на полноценной регуляции всех систем и органов человека. Сигналы связи от рецепторов передаются в мозг, который и предпринимает меры для компенсации изменений во внешней среде, а когда агрессивные факторы устранены, мозг отвечает за передачу сигналов по нормализации состояния человека.

Самые распространенные примеры механизма гомеостаза:

при повышении температуры тела активизируются потовые железы, помогающие избежать перегрева;

избыток поступающей жидкости вызывает повышенную интенсивность работы гормонов, которые отвечают за выделение;

учащение дыхания и пульса в процессе интенсивной физической нагрузки – это важно для обеспечения органов кислородом;

регуляция уровня сахара в крови посредством инсулина для понижения и кортизола для повышения.

Малейший дефект в цепочке реакций может стать причиной развития патологий. Например, если произошел сбой в выработке гормонов, организм не в состоянии поддерживать уровень сахара в крови, человек болеет сахарным диабетом.

Свойства гомеостаза и методы его восстановления

Главное свойство процесса – обеспечить взаимосвязь во всем разнообразии взаимодействия и химических реакций организма. Поскольку на человека в любой момент жизни оказывают влияние разные факторы, гомеостаз – процесс нестабильный, находящийся в поиске оптимального способа адаптации к изменению условий.

Постоянное стремление к балансу внутренней, внешней среды наделило гомеостаз свойством непредсказуемости. Специалисты отмечают, что каждый раз организм реагирует на резкие изменения в среде совершенно по-разному. Например, сиюминутная реакция на испуг может быть бурной, болезненной, а через 1-1,5 часа ответ организма на более мощный пугающий фактор будет мягче.

Отсутствие стабильности, стремление к равновесию приводит к потере устойчивости организма. Это называется ослаблением гомеостаза и требует лечения. Главный симптом недуга – усталость, которая не проходит даже после долгого сна. Чтобы не допускать развития серьезных симптомов, лучше заранее купить в Москве в интернет аптеке подходящие средства стабилизации состояния.

Но перед тем как узнать, что и где купить, сколько стоит то или иное средство, необходимо проконсультироваться с лечащим врачом или терапевтом. Также не помешает пересмотреть питание, режим работы и сна, нормализовать физическую активность. Во многих случаях проблемы с гомеостазом вызваны заболеваниями внутренних органов. Это значит, что не повредят стандартные анализы, полное обследование организма. А вот потом можно и приниматься за лечение, которое пропишет врач.

Наша аптека предлагает большой ассортимент препаратов недорого в наличии и под заказ. Постоянно действующие скидки, акции, доставка и низкая цена в аптеке позволят неплохо сэкономить на лекарствах и не тратить время на их поиск и покупку.

Все представленные на сайте материалы предназначены исключительно для образовательных целей и не предназначены для медицинских консультаций, диагностики или лечения. Администрация сайта, редакторы и авторы статей не несут ответственности за любые последствия и убытки, которые могут возникнуть при использовании материалов сайта.

Для нормального функционирования организма важно поддержание нормальной температуры тела, необходимого объема кислорода в легких, устойчивых показателей крови и артериального давления. За обеспечение постоянства внутренней среды человека отвечает процесс гомеостаза. В статье рассмотрим виды, механизм работы, примеры и способы восстановления.

Что такое гомеостаз, виды, предназначение

Гомеостаз – это саморегуляция, которая происходит благодаря слаженности внутренних процессов и реакций, направленных на поддержание равновесия и постоянства внутреннего состояния.

Различают несколько разновидностей:

Генетический, отвечает за наследственную стабильность и адаптацию к изменяющейся окружающей среде.

Иммунологический, обеспечивает биологическую индивидуальность, защиту от вторгающихся чужеродных агентов.

Структурный. Это гомеостаз клетки, ткани, органа, системы органов.

Системный, который затрагивает лимфу, кровь, тканевую жидкость.

Гомеостаз выполняет в организме несколько важных функций:

поддержание баланса жидкой субстанции;

регулирование содержания различных соединений в крови, органах дыхания, зрения, пищеварения, мочевыведения и других;

поддержание обмена веществ;

Протекание гомеостатических процессов зависит от наследственного фактора и возрастных особенностей.

У младенцев и лиц пожилого возраста функции не работают в полном объеме по причине несформированности или замедления реакций.

Какой механизм лежит в основе гомеостаза

Процесс саморегуляции основан на принципе обратной связи, которая бывает положительная и отрицательная.

Действие отрицательной направлено на реакции рецепторов на происходящие изменения и подаче команды восстановить равновесие. Пример – терморегуляция, когда организм самостоятельно защищается от перегрева или переохлаждения.

Действие положительной направлено на усиление действия изменения и вывод организма из состояния равновесия. Случается редко, в данном случае организм может перейти в не всегда желательное состояние. Но в некоторых случаях является необходимым, например, в ускорении свертываемой функции крови при нарушении целостности кожных покровов.

Регулирование всех систем и работы органов, компенсирование изменений во внешней среде происходит за счет рецепторов, которые отправляют информацию в мозг в случае отклонения параметров от нормы. Затем организм принимает меры по приведению состояния в норму.

Примеры гомеостаза у человека

Чтобы лучше понять, что такое гомеостаз, рассмотрим примеры гомеостаза:

высокая температура вызывает активное выделение пота во избежание перегрева организма;

регулирование баланса жидкости в организме посредством гормонов, отвечающих за выделение и задерживание жидкой субстанции;

во время интенсивных физических нагрузок дыхание и пульс становятся чаще;

поддержание уровня глюкозы в крови с помощью некоторых гормонов: инсулин понижает, а кортизол увеличивает;

поддержание уровня кальция в крови в норме, так как избыток и недостаток несут для организма негативные последствия.

Сбой в цепочке реакций приводит к дискомфорту и различным патологиям. Например, если организм не в состоянии обеспечивать уровень сахара в крови на необходимом уровне, то развивается сахарный диабет.

Свойства гомеостаза

Главное свойство гомеостаза – сложная взаимосвязь в разнообразии процессов и химических реакций.

нестабильность, потому что всегда идет поиск оптимального способа адаптации к меняющимся условиям;

устремление к достижению равновесия, то есть сохранению баланса внутренней и внешней среды;

отсутствие предсказуемости, так как организм может по-разному отреагировать на резкие изменения в окружающей действительности.

Системы органов, участвующих в гомеостазе

Понятие объединяет несколько важных систем – дыхательную, сердечно-сосудистую, почечную, кислотно-щелочной баланс, электролитный обмен.

Сердечно-сосудистая система отвечает за подачу и распределение крови с кислородом по органам. Также система способна перенастраиваться в зависимости от ежеминутного изменения потребностей.

Система дыхания предназначена для газообмена в соответствии с нуждами организма в условиях постоянно изменяющихся обменных процессов. Органы отвечают за стабильность содержания кислорода и углекислого газа, и за изменение показателя при необходимости. Обе системы работают в тесной взаимосвязи друг с другом.

Почечная система отвечает за сохранность постоянства химико-физических условий, а именно регулирует водно-электролитный и щелочно-кислотный балансы, удаляет из организма продукты переработки жиров и белков.

Благодаря водно-электролитному обмену водой заполняются клетки, сосуды, растворяются соли. Электролиты поддерживают прохождение реакций.

Кислотно-щелочное равновесие призвано сохранять постоянство кислотности жидкостей в организме, обеспечивать биохимические реакции.

Как восстановить гомеостаз

Указывать на потерю устойчивости организма может появление усталости, не проходящей даже после утреннего пробуждения. Пока не проявились более серьезные нарушения, важно вернуть организм в сбалансированное состояние. Для этого необходимо:

организовать здоровое питание, с преобладанием полезных блюд в рационе – зелени, овощей и фруктов, витаминов, ограничить фастфуд, плохо перевариваемые продукты;

применять фитотерапию для очищения и восстановления организма;

пройти диагностику в поликлинике, сдать базовые анализы, по которым можно сделать выводы о состоянии здоровья и назначить дополнительные исследования.

Читайте также: