Гомеостаз та його прояви на різних рівнях організації біосистем. Вікові особливості гомеостазу

У своїй книзі "The Wisdom of the Body" ("Мудрість тіла") запропонував цей термін як назву для "координованих фізіологічних процесів, які підтримують більшість стійких станів організму". Надалі цей термін поширився на здатність динамічно зберігати сталість свого внутрішнього стану будь-якої відкритої системи. Проте уявлення про сталість внутрішнього середовища було сформульовано ще 1878 року французьким вченим Клодом Бернаром.

Загальні відомості

Термін «гомеостаз» найчастіше застосовується у біології. Багатоклітинним організмам для існування необхідно зберігати сталість внутрішнього середовища. Багато екологи переконані, що цей принцип застосовний також і до зовнішнього середовища. Якщо система нездатна відновити свій баланс, може в результаті перестати функціонувати.

Комплексні системи - наприклад, організм людини - повинні мати гомеостаз, щоб зберігати стабільність і існувати. Ці системи не тільки повинні прагнути вижити, їм доводиться адаптуватися до змін середовища і розвиватися.

Властивості гомеостазу

Гомеостатичні системи мають такі властивості:

• Нестабільністьсистеми: тестує, як їй краще пристосуватися.
• Прагнення рівноваги: вся внутрішня, структурна та функціональна організація систем сприяє збереженню балансу.
• Непередбачуваність: результуючий ефект від певної дії часто може відрізнятися від очікуваного.

• Регуляція кількості мікронутрієнтів та води в тілі – осморегуляція. Здійснюється у нирках.
• Видалення відходів процесу обміну речовин – виділення. Здійснюється екзокринними органами - нирками, легенями, потовими залозами та шлунково-кишковим трактом.
• Регулювання температури тіла. Зниження температури через потовиділення, різноманітні терморегулюючі реакції.
• Регуляція рівня глюкози у крові. В основному здійснюється печінкою, інсуліном і глюкагоном, що виділяються підшлунковою залозою.

Важливо, що, хоча організм перебуває у рівновазі, його фізіологічний стан то, можливо динамічним. У багатьох організмах спостерігаються ендогенні зміни у формі циркадного, ультрадіанного та інфрадіанного ритмів. Так, навіть перебуваючи в гомеостазі, температура тіла, кров'яний тиск, частота серцевих скорочень та більшість метаболічних індикаторів не завжди знаходяться на постійному рівні, але змінюються протягом часу.

Механізми гомеостазу: зворотний зв'язок

Коли відбувається зміна змінних, спостерігаються два основних типи зворотного зв'язку, на які реагує система:

1. Негативний зворотний зв'язок, що виражається в реакції, при якій система відповідає так, щоб змінити напрямок зміни на протилежне. Так як зворотний зв'язок служить збереженню сталості системи, це дозволяє дотримуватись гомеостаз.
   • Наприклад, коли концентрація вуглекислого газу в організмі людини збільшується, легким приходить сигнал до збільшення їх активності та видихання більшої кількості вуглекислого газу.
   • Терморегуляція – інший приклад негативного зворотного зв'язку. Коли температура тіла підвищується (або знижується) терморецептори у шкірі та гіпоталамусі реєструють зміну, викликаючи сигнал із мозку. Цей сигнал, своєю чергою, викликає відповідь - зниження температури (чи підвищення).
2. Позитивний зворотний зв'язок, який виявляється у посиленні зміни змінної. Вона має дестабілізуючий ефект, тому не призводить до гомеостазу. Позитивний зворотний зв'язок рідше зустрічається у природних системах, але також має своє застосування.
   • Наприклад, у нервах пороговий електричний потенціал викликає генерацію набагато більшого потенціалу дії. Згортання крові та події при народженні можна навести як інші приклади позитивного зворотного зв'язку.

Стійким системам необхідні комбінації з обох типів зворотного зв'язку. Тоді як негативний зворотний зв'язок дозволяє повернутися до гомеостатичного стану, позитивний зворотний зв'язок використовується для переходу до абсолютно нового (і, цілком можливо, менш бажаного) стану гомеостазу, - така ситуація називається "метастабільність". Такі катастрофічні зміни можуть відбуватися, наприклад, зі збільшенням поживних речовин у річках із прозорою водою, що призводить до гомеостатичного стану високої евтрофікації (заростання русла водоростями) та замутнення.

Екологічний гомеостаз

У порушених екосистемах, або субклімаксових біологічних спільнотах - як, наприклад, острів Кракатау, після сильного виверження вулкана - стан гомеостазу попередньої лісової клімаксової екосистеми було знищено, як і все життя на цьому острові. Кракатау за роки після виверження пройшов ланцюг екологічних змін, у яких нові види рослин та тварин змінювали один одного, що призвело до біологічної варіативності та в результаті клімаксової спільноти. Екологічна сукцесія на Кракатау здійснилася за кілька етапів. Повний ланцюг сукцесій, що привів до клімаксу, називається присерією. У прикладі з Кракатау на цьому острові утворилося клімаксове співтовариство з вісьмома тисячами різних видів, зареєстрованих у , через сто років з того часу, як виверження знищило на ньому життя. Дані підтверджують, що становище зберігається в гомеостазі протягом деякого часу, при цьому поява нових видів дуже швидко призводить до швидкого зникнення старих.

Випадок з Кракатау та іншими порушеними або незайманими екосистемами показує, що початкова колонізація піонерними видами здійснюється через стратегії відтворення, засновані на позитивному зворотному зв'язку, при яких види розселяються, виробляючи на світ якомога більше потомства, але при цьому практично не вкладаючись в успіх кожного окремого . У таких видах спостерігається стрімкий розвиток і стрімкий крах (наприклад, через епідемію). Коли екосистема наближається до клімаксу, такі види замінюються складнішими клімаксовими видами, які через негативний зворотний зв'язок адаптуються до специфічних умов навколишнього середовища. Ці види ретельно контролюються потенційною ємністю екосистеми і випливають з іншої стратегії - твору на світ меншого потомства, в репродуктивний успіх якого в умовах мікросередовища його специфічної екологічної ніші вкладається більше енергії.

Розвиток починається з піонер-спільноти і закінчується на клімаксовій спільноті. Ця клімаксова спільнота утворюється, коли флора та фауна прийшла в баланс із місцевим середовищем.

Подібні екосистеми формують гетерархії , у яких гомеостаз одному рівні сприяє гомеостатическим процесам іншому комплексному рівні. Наприклад, втрата листя у зрілого тропічного дерева дає місце для нової порослі та збагачує ґрунт. У рівній мірі тропічне дерево зменшує доступ світла на нижчі рівні та допомагає запобігти інвазії інших видів. Але і дерева падають на землю і розвиток лісу залежить від постійної зміни дерев, кругообігу поживних речовин, що здійснюється бактеріями, комахами, грибами. Такі ліси сприяють екологічним процесам - таким, як регуляція мікрокліматів чи гідрологічних циклів екосистеми, а кілька різних екосистем можуть взаємодіяти підтримки гомеостазу річкового дренажу у межах біологічного регіону. Варіативність біорегіонів так само відіграє роль у гомеостатичній стабільності біологічного регіону, або біома.

Біологічний гомеостаз

Гомеостаз виступає в ролі фундаментальної характеристики живих організмів і розуміється як підтримка внутрішнього середовища у допустимих межах.

Внутрішнє середовище організму включає організмові рідини - плазму крові, лімфу, міжклітинну речовину і цереброспінальну рідину. Збереження стабільності цих рідин життєво важливе для організмів, тоді як її відсутність призводить до пошкодження генетичного матеріалу.

Гомеостаз в організмі людини

Різні чинники впливають здатність рідин організму підтримувати життя. У тому числі такі параметри, як температура, солоність, кислотність і концентрація поживних речовин - глюкози, різних іонів, кисню, і відходів - вуглекислого газу та сечі. Так як ці параметри впливають на хімічні реакції, які зберігають організм живим, існують вбудовані фізіологічні механізми підтримки їх на необхідному рівні.

Гомеостаз не можна вважати причиною цих несвідомих адаптацій. Його слід сприймати як загальну характеристику багатьох нормальних процесів, що діють спільно, а не як їхню причину. Більше того, існує безліч біологічних явищ, які не підходять під цю модель – наприклад, анаболізм.

Інші сфери

Поняття "гомеостаз" використовується також і в інших сферах.

Актуарій може говорити про ризиковому гомеостазі, При якому, наприклад, люди, у яких на машині встановлені гальма, що не заклинюють, не перебувають у більш безпечному становищі в порівнянні з тими, у кого вони не встановлені, тому що ці люди несвідомо компенсують більш безпечний автомобіль ризикованою їздою. Це тому, що деякі утримуючі механізми - наприклад, страх - перестають діяти.

Соціологи та психологи можуть говорити про стресовий гомеостаз- прагненні популяції чи індивіда залишатися певному стресовому рівні, найчастіше штучно викликаючи стрес, якщо «природного» рівня стресу недостатньо.

Приклади

• Терморегуляція
  • Може початися тремтіння кістякових м'язів, якщо занадто низька температура тіла.
  • Інший вид термогенезу включає розщеплення жирів виділення тепла .
  • Потовиділення охолоджує тіло за допомогою випаровування.
• Хімічна регуляція
  • Підшлункова залоза секретує інсулін та глюкагон для контролю рівня глюкози в крові.
  • Легкі одержують кисень, виділяють вуглекислий газ.
  • Нирки виділяють сечу та регулюють рівень води та ряду іонів в організмі.

Багато з цих органів контролюються гормонами гіпоталамо-гіпофізарної системи.

Див. також

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Гомеостаз" в інших словниках:

Гомеостаз … Орфографічний словник-довідник

гомеостаз- загальний принцип саморегулювання живих організмів. Перлз наполегливо вказує на важливість цього поняття у своїй роботі The Gestalt Approach and Eye Witness to Therapy. Короткий тлумачний психолого-психіатричний словник. За ред. igisheva. 2008 … Велика психологічна енциклопедія

Гомеостазис (від грец. подібний, однаковий і стан), властивість організму підтримувати свої параметри та фізіологічний. функції у визнач. діапазоні, заснований на стійкості внутр. середовища організму стосовно обурювальних впливів. Філософська енциклопедія

- (від грец. homoios той же самий, схожий і грецьк. stasis нерухомість, стояння), гомеостазис, здатність організму або системи організмів підтримувати стійку (динамічну) рівновагу в умовах середовища, що змінюються. Гомеостаз у популяції. Екологічний словник

Гомеостазис (від гомео... і грец. stasis нерухомість, стан), здатність біол. систем протистояти змін і зберігати динаміч. відносить, сталість складу та властивостей. Термін "Г." запропонував У. Кен нон у 1929 р. для характеристики станів … Біологічний енциклопедичний словник

Гомеостаз(від грец. - подібний, однаковий + стан, нерухомість) - відносна динамічна сталість складу та властивостей внутрішнього середовища та стійкість основних фізіологічних функцій живого організму; збереження сталості видового складу та числа особин у біоценозах; здатність популяції підтримувати динамічну рівновагу генетичного складу, що забезпечує її максимальну життєздатність. ( Вікіпедія)

Гомеостаз- сталість показників, суттєвих для життєдіяльності системи, за наявності збурень у зовнішньому середовищі; стан відносної сталості; відносна незалежність внутрішнього середовища від зовнішніх умов (Новосельців В.М.)

Гомеостазздатність відкритої системи зберігати сталість свого внутрішнього стану у вигляді скоординованих реакцій, вкладених у підтримку динамічного рівноваги.

Американський фізіолог Уолтер Бредфорд Кеннон (Walter B. Cannon) у 1932 році у своїй книзі "The Wisdom of the Body" ("Мудрість тіла") запропонував цей термін як назву для "координованих фізіологічних процесів, які підтримують більшість стійких станів організму".

Слово « гомеостазис» можна перекласти як «сила стійкості».

Термін «гомеостаз» найчастіше застосовується у біології. Багатоклітинним організмам для існування необхідно зберігати сталість внутрішнього середовища. Багато екологи переконані, що цей принцип застосовний також і до зовнішнього середовища. Якщо система нездатна відновити свій баланс, може в результаті перестати функціонувати.
Комплексні системи - наприклад, організм людини - повинні мати гомеостаз, щоб зберігати стабільність і існувати. Ці системи не тільки повинні прагнути вижити, їм доводиться адаптуватися до змін середовища і розвиватися.

Гомеостатичні системи мають такі властивості:
- Нестабільність: системи тестує, як їй краще пристосуватися.
- Прагнення рівноваги: ​​вся внутрішня, структурна та функціональна організація систем сприяє збереженню балансу.
- Непередбачуваність: результуючий ефект від певної дії часто може відрізнятися від очікуваного.

Приклади гомеостазу у ссавців:
- Регуляція кількості мінеральних речовин та води в тілі, – осморегуляція. Здійснюється у нирках.
- Видалення відходів процесу обміну речовин - виділення. Здійснюється екзокринними органами - нирками, легенями, потовими залозами.
- регуляція температури тіла. Зниження температури через потовиділення, різноманітні терморегулюючі реакції.
- регуляція рівня глюкози в крові. В основному здійснюється печінкою, інсуліном і глюкагоном, що виділяються підшлунковою залозою.
Важливо, що, хоча організм перебуває у рівновазі, його фізіологічний стан то, можливо динамічним. У багатьох організмах спостерігаються ендогенні зміни у формі циркадного, ультрадіанного та інфрадіанного ритмів. Так, навіть перебуваючи в гомеостазі, температура тіла, кров'яний тиск, частота серцевих скорочень та більшість метаболічних індикаторів не завжди знаходяться на постійному рівні, але змінюються протягом часу.

Механізми гомеостазу: зворотний зв'язок

Коли відбувається зміна змінних, спостерігаються два основних типи зворотного зв'язку, або фідбека, на які реагує система:
1. Негативний зворотний зв'язок, що виражається в реакції, при якій система відповідає так, щоб змінити напрямок зміни на протилежне. Так як зворотний зв'язок служить збереженню сталості системи, це дозволяє дотримуватись гомеостаз.
Наприклад, коли концентрація вуглекислого газу в організмі людини збільшується, легким приходить сигнал до збільшення їх активності та видихання більшої кількості вуглекислого газу.
Терморегуляція – інший приклад негативного зворотного зв'язку. Коли температура тіла підвищується (або знижується) терморецептори у шкірі та гіпоталамусі реєструють зміну, викликаючи сигнал із мозку. Цей сигнал, своєю чергою, викликає відповідь — зниження температури.
2. Позитивний зворотний зв'язок, що виражається у посиленні зміни змінної. Вона має дестабілізуючий ефект, тому не призводить до гомеостазу. Позитивний зворотний зв'язок рідше зустрічається у природних системах, але також має своє застосування.
Наприклад, у нервах пороговий електричний потенціал викликає генерацію набагато більшого потенціалу дії. Згортання крові та події при народженні можна навести як інші приклади позитивного зворотного зв'язку.
Стійким системам необхідні комбінації з обох типів зворотного зв'язку. Тоді як негативний зворотний зв'язок дозволяє повернутися до гомеостатичного стану, позитивний зворотний зв'язок використовується для переходу до абсолютно нового (і, цілком можливо, менш бажаного) стану гомеостазу, така ситуація називається «метастабільність». Такі катастрофічні зміни можуть відбуватися, наприклад, зі збільшенням поживних речовин у річках із прозорою водою, що призводить до гомеостатичного стану високої евтрофікації (заростання русла водоростями) та замутнення.

Екологічний гомеостазспостерігається в клімаксових спільнотах з максимально доступною біологічною варіативністю за сприятливих умов середовища.
У порушених екосистемах, або субкліматових біологічних спільнотах - як, наприклад, острів Кракатау, після сильного виверження вулкана в 1883 - стан гомеостазу попередньої лісової клімаксової екосистеми було знищено, як і все життя на цьому острові. Кракатау за роки після виверження пройшов ланцюг екологічних змін, у яких нові види рослин та тварин змінювали один одного, що призвело до біологічної варіативності та в результаті клімаксової спільноти. Екологічна сукцесія на Кракатау здійснилася за кілька етапів. Повний ланцюг сукцесій, що привів до клімаксу, називається присерією. У прикладі з Кракатау на цьому острові утворилася клімаксова спільнота з вісьмома тисячами різних видів, зареєстрованих у 1983, через сто років з того часу, як виверження знищило на ньому життя. Дані підтверджують, що становище зберігається в гомеостазі протягом деякого часу, при цьому поява нових видів дуже швидко призводить до швидкого зникнення старих.
Випадок з Кракатау та іншими порушеними або незайманими екосистемами показує, що початкова колонізація піонерними видами здійснюється через стратегії відтворення, засновані на позитивному зворотному зв'язку, при яких види розселяються, виробляючи на світ якомога більше потомства, але при цьому практично не вкладаючись в успіх кожного окремого . У таких видах спостерігається стрімкий розвиток і стрімкий крах (наприклад, через епідемію). Коли екосистема наближається до клімаксу, такі види замінюються складнішими клімаксовими видами, які через негативний зворотний зв'язок адаптуються до специфічних умов навколишнього середовища. Ці види ретельно контролюються потенційною ємністю екосистеми і випливають з іншої стратегії — твору на світ меншого потомства, в репродуктивний успіх якого в умовах мікросередовища його специфічної екологічної ніші вкладається більше енергії.
Розвиток починається з піонер-спільноти і закінчується на клімаксовій спільноті. Ця клімаксова спільнота утворюється, коли флора та фауна прийшла в баланс із місцевим середовищем.
Подібні екосистеми формують гетерархії, у яких гомеостаз однією рівні сприяє гомеостатическим процесам іншому комплексному рівні. Наприклад, втрата листя у зрілого тропічного дерева дає місце нової порослі і збагачує грунт. У рівній мірі тропічне дерево зменшує доступ світла на нижчі рівні та допомагає запобігти інвазії інших видів. Але і дерева падають на землю та розвиток лісу залежить від постійної зміни дерев, круговороту поживних речовин, що здійснюється бактеріями, комахами, грибами. Подібним чином такі ліси сприяють екологічним процесам - таким, як регуляція мікрокліматів або гідрологічних циклів екосистеми, а кілька різних екосистем можуть взаємодіяти для підтримки річкового гомеостазу дренажу в рамках біологічного регіону. Варіативність біорегіонів так само грає роль гомеостатичної стабільності біологічного регіону, або біома.

Біологічний гомеостазвиступає у ролі фундаментальної характеристики живих організмів і розуміється як підтримка внутрішнього середовища у допустимих межах.
Внутрішнє середовище організму включає організмові рідини - плазму крові, лімфу, міжклітинну речовину і цереброспінальну рідину. Збереження стабільності цих рідин життєво важливе для організмів, тоді як її відсутність призводить до пошкодження генетичного матеріалу.
Щодо будь-якого параметра організми поділяються на конформаційні та регуляторні. Регуляторні організми зберігають параметр постійно, незалежно від цього, що відбувається у середовищі. Конформаційні організми дозволяють довкіллю визначати параметр. Наприклад, теплокровні тварини зберігають постійну температуру тіла, тоді холоднокровні демонструють широкий діапазон температур.
Мова не йде про те, що конформаційні організми не мають поведінкових пристроїв, що дозволяють їм деякою мірою регулювати взятий параметр. Рептилії, наприклад, часто сидять на нагрітому камені вранці, щоб підвищити температуру тіла.
Перевага гомеостатичної регуляції у тому, що вона дозволяє організму функціонувати ефективніше. Наприклад, холоднокровні тварини, як правило, стають млявими за низьких температур, тоді як теплокровні майже так само активні, як і завжди. З іншого боку, регулювання потребує енергії. Причина, чому деякі змії можуть їсти лише раз на тиждень, полягає в тому, що вони витрачають набагато менше енергії для підтримки гомеостазу, ніж ссавці.

Гомеостаз в організмі людини
Різні фактори впливають на здатність рідин організму підтримувати життя, серед них такі параметри, як температура, і солоність, і кислотність, і концентрація поживних речовин - глюкози, різних іонів, кисню, і відходів - вуглекислого газу та сечі. Так як ці параметри впливають на хімічні реакції, які зберігають організм живим, існують вбудовані фізіологічні механізми підтримки їх на необхідному рівні.
Гомеостаз не можна вважати причиною процесів цих несвідомих адаптацій. Його слід сприймати як загальну характеристику багатьох нормальних процесів, що діють спільно, а не як їхню причину. Більше того, існує безліч біологічних явищ, які не підходять під цю модель, наприклад, анаболізм. ( Із Інтернету)

Гомеостаз- Відносна динамічна стійкість характеристик внутрішнього середовища біологічних та соціальних (надбіологічних) об'єктів.
Щодо до компанії гомеостаз- це стійкість внутрішніх процесів за мінімум зусиль персоналу. ( Корольов В.А.)

Гомеостат

Гомеостат- механізм підтримки динамічної сталості функціонування системи у заданих межах.
(Степанов А.М.)

Гомеостат(ін.-грец. - подібний, однаковий + стоїть, нерухомий) - механізм забезпечення гомеостазу, ансамбль сигнально-регуляторних зв'язків, які координують діяльність та взаємодію частин компанії, а також коригують її поведінку у відносинах із мінливим зовнішнім середовищем з метою забезпечення гомеостазу. Синонім архаїчного терміна «управління», який у компаніях нижчих рівнів еволюції традиційно розуміється як командування та, відповідно, механізм забезпечення проходження та виконання команд; тобто. виконує лише частину функцій гомеостата. ( Корольов В.А.)

Гомеостат- система, що самоорганізується, моделює здатність живих організмів підтримувати деякі величини у фізіологічно допустимих межах. Запропонований в 1948 англійським вченим в галузях біології та кібернетики У. Р. Ешбі (W. R. Ashby), який сконструював його у вигляді пристрою, що складається з чотирьох електромагнітів, що мають перехресні зворотні зв'язки. ( Вікіпедія)

Гомеостат- аналоговий електромеханічний пристрій, що моделює властивість живих організмів підтримувати деякі свої характеристики (напр., температуру тіла, вміст кисню в крові) у допустимих межах. Принцип гомеостата використовується визначення оптимальних значень параметрів технічних систем автоматичного регулювання (напр., автопілотів). ( БЕКМ)

"У зв'язку з питанням про ефективну кількість суспільної інформації слід зазначити як один із найбільш вражаючих фактів у життя держави, що в ній вкрай мало дієвих гомеостатичних процесів . Багато країнах поширена думка, що вільна конкуренція сама є гомеостатическим процесом, тобто. що на вільному ринку егоїзм торговців, кожен з яких прагне продати якомога дорожче і купити якомога дешевше, врешті-решт призведе до сталої динаміки цін і сприятиме найбільшому загальному благу. Ця думка пов'язана з “втішною” думкою, що приватний підприємець, прагнучи забезпечити свою власну вигоду, є певною мірою суспільним благодійником і тому заслуговує на великі нагороди, якими суспільство його обсипає. На жаль, факти говорять проти цієї простодушної теорії.
Ринок – гра. Вона суворо підпорядкована теорії ігор, яку розробили фон Нейман та Моргенштерн. Ця теорія ґрунтується на припущенні, що на будь-якій стадії гри кожен гравець, виходячи з доступної йому інформації, грає згідно з цілком розумною стратегією, яка врешті-решт має забезпечити йому найбільше математичне очікування виграшу. Це - ринкова гра, в яку грають цілком розумні і абсолютно безсоромні ділки. Навіть за двох гравців теорія складна, хоча вона призводить часто до вибору певного напрямку гри. Але за трьох гравців у багатьох випадках, а за багатьох гравців у переважній більшості випадків результат гри характеризується крайньою невизначеністю та нестійкістю. Сприятливі своєю власною жадібністю, окремі гравці утворюють коаліції; але ці коаліції зазвичай не встановлюються якимось одним певним чином і зазвичай закінчуються натовпом зрад, ренегатства і обманів. Це точна картина вищого ділового життя і тісно пов'язаного з нею політичного, дипломатичного та військового життя. Зрештою, навіть самого блискучого і безпринципного маклера чекає руйнування. Але припустимо, що маклерам це набридло і вони погодилися жити у світі між собою. Тоді нагорода дістанеться тому, хто, вибравши вдалий момент, порушить угоду та зрадить своїх партнерів. Тут немає жодного гомеостазу. Ми повинні проходити цикли бумів і спадів у діловому житті, послідовну зміну диктатури та революції, війни, в яких усі втрачають і такі характерні для сучасності.
Звичайно, що малюється фон Нейманом образ гравця як цілком розумної і безсоромної особистості представляє абстракцію і спотворення дійсності. Рідко можна зустріти, щоб велика кількість цілком розумних та безпринципних людей грала разом. Там, де збираються шахраї, завжди є дурні; а якщо є достатня кількість дурнів, вони є вигіднішим об'єктом експлуатації для шахраїв. Психологія дурня стала питанням, цілком вартим серйозної уваги шахраїв. Замість того, щоб добиватися своєї кінцевої вигоди, подібно до гравців фон Неймана, дурень діє так, що його образ дій загалом можна передбачити такою ж мірою, як спроби щура знайти шлях у лабіринті. Ілюстрована газета буде продаватися завдяки певній точно встановленій суміші релігії, порнографії та псевдонауки. Комбінація запобігання, підкупу та залякування змусить молодого вченого працювати над керованими снарядами або атомною бомбою. Для визначення рецептів цих сумішей є механізм радіоопитування, попередніх голосувань, вибіркових обстежень громадської думки та інших психологічних досліджень, об'єктом яких є проста людина; і завжди знаходяться статистики, соціологи та економісти, які готові продати свої послуги для цих підприємств.
Невеликі, тісно спаяні спільноти мають високий рівень гомеостазу, чи це культурні спільноти в цивілізованій країні чи селища первісних дикунів. Якими б дивними і навіть відштовхуючими нам не здавалися звичаї багатьох варварських племен, ці звичаї, як правило, мають цілком певну гомеостатичну цінність, пояснення якої є одним із завдань антропологів. Лише у великому співтоваристві, де Господа Справжнього Положення Речів оберігають себе від голоду своїм багатством, від громадської думки - таємною і анонімністю, від приватної критики - законами проти наклепів і тим, що засоби зв'язку знаходяться в їхньому розпорядженні, - лише в такій спільноті безсоромність може досягти найвищого рівня. З усіх цих антигомеостатичних суспільних факторів управління засобами зв'язкує найбільш дієвим та важливим."
(Н. Вінер. Кібернетика. 1948)

СЕРТИКОМ Менеджмент консалтинг

Гомеостаз у класичному значенні цього слова фізіологічне поняття, що означає стійкість складу внутрішнього середовища, сталість компонентів її складу, а також баланс біофізіологічних функцій будь-якого живого організму.

Основою такої біологічної функції, як гомеостаз, є здатність живих організмів та біологічних систем протистояти змінам середовища; у своїй організми користуються автономними механізмами захисту.

Вперше цей термін застосував учений-фізіолог, американець У. Кеннон на початку ХХ століття.
Будь-який біологічний об'єкт має універсальні параметри гомеостазу.

Гомеостаз системи та організму

Наукова база такого явища, як гомеостаз, була сформована французом К. Бернаром – це була теорія про константу складу внутрішнього середовища в організмах живих істот. Ця наукова теорія була сформульована у вісімдесяті роки вісімнадцятого століття і набула широкого розвитку.

Отже, гомеостаз це результат складного механізму взаємодії у сфері регуляції та координування, яке відбувається як в організмі в цілому, так і в його органах, клітинах і навіть на рівні молекул.

Поняття гомеостазу отримало поштовх до додаткового розвитку в результаті використання методів кібернетики для дослідження складних біологічних систем, таких як біоценоз або популяція).

Функції гомеостазу

Дослідження об'єктів із функцією зворотний зв'язок допомогло вченим дізнатися про численні механізми, відповідальних їх стійкість.

Навіть за умов серйозних змін, механізми адаптації (пристосування) не дають хімічним та фізіологічним властивостям організму сильно змінитися. Не можна сказати, що вони залишаються абсолютно стабільними, але серйозних відхилень зазвичай не відбувається.

Механізми гомеостазу

Найбільш добре розвинений механізм гомеостазу в організмах вищих тварин. В організмах птахів та ссавців (включаючи людину) функція гомеостазу дозволяє підтримувати стабільність кількості іонів водню, регулює сталість хімічного складу крові, тримає тиск у кровоносній системі та температуру тіла приблизно на одному рівні.

Існує кілька способів, якими гомеостаз впливає на системи органів та організм у цілому. Це може бути дія за допомогою гормонів, нервової системи, видільної або нейро-гуморальних систем організму.

Гомеостаз людини

Наприклад, стабільність тиску в артеріях підтримується за допомогою регулюючого механізму, який працює за образом ланцюгових реакцій, які вступають кровоносні органи.

Відбувається це так рецептори судин відчувають зміну сили тиску і передають сигнал про це в мозок людини, який посилає імпульси у відповідь до судинних центрів. Наслідком цього стає посилення чи ослаблення тонусу кровоносної системи (серця та судин).

Крім того, в роботу вступають органи нейрогуморального регулювання. В результаті цієї реакції тиск приходить у норму.

Гомеостаз екосистеми

Прикладом гомеостазу в рослинному світі може бути збереження постійної вологості листя шляхом розкриття та закриття продихів.

Гомеостаз також властивий і для угруповань живих організмів будь-якого ступеня складності; Наприклад, те, що в рамках біоценозу зберігається відносно стабільний склад видів та особин, є прямим наслідком впливу гомеостазу.

Гомеостаз популяції

Такий вид гомеостазу, як популяційний (його інша назва генетичний) відіграє роль регулятора цілісності та стабільності генотипного складу популяції в умовах мінливого довкілля.

Діє він через збереження гетерозиготності, а також за допомогою управління ритмом та спрямованістю мутаційних змін.

Цей вид гомеостазу дає популяції можливість зберігати оптимальний генетичний склад, що дозволяє спільноті живих організмів зберігати максимальну життєздатність.

Роль гомеостазу в соціумі та екології

Необхідність управління складними системами соціального, економічного та культурного характеру призвела до розширення терміну гомеостазу та застосування його вже не лише до біологічних, а й соціальних об'єктів.

Прикладом роботи гомеостатичних громадських механізмів може бути така ситуація: якщо суспільстві спостерігається брак знань чи умінь чи професійний дефіцит, через механізм зворотний зв'язок цей факт змушує співтовариство розвиватися і самовдосконалюватися.

А у разі надмірної кількості професіоналів, які фактично соціумом не затребувані, станеться негативний зворотний зв'язок і представників непотрібних професій поменшає.

Останнім часом поняття гомеостазу знайшло широке застосування й у екології, у зв'язку з необхідністю вивчення стану складних екологічних систем та біосфери загалом.

У кібернетиці термін гомеостаз використовують щодо будь-якого механізму, що має здатність до автоматичної саморегуляції.

Посилання по темі гомеостазу

Гомеостаз(Від грец. homoios- подібний, однаковий і status- Нерухомість) - Це здатність живих систем протистояти змін і зберігати сталість складу та властивостей біологічних систем.

Термін «гомеостаз» запропонував У. Кеннон у 1929 р. для характеристики станів та процесів, що забезпечують стійкість організму. Ідея про існування фізичних механізмів, спрямованих на підтримку сталості внутрішньому середовищі, була висловлена ​​ще в другій половині XIX століття К. Бернаром, який розглядав стабільність фізико-хімічних умов у внутрішньому середовищі як основу свободи і незалежності живих організмів у зовнішньому середовищі, що безперервно змінюється. Явище гомеостазу спостерігається різних рівнях організації біологічних систем.

Прояв гомеостазу різних рівнях організації біологічних систем.

Відновлювальні процеси здійснюються постійно та на різних структурно-функціональних рівнях організації особини. молекулярно-генетичному, субклітинному, клітинному, тканинному, органному, організмовому.

На молекулярно-генетичномурівні відбуваються реплікація ДНК (її молекулярна репарація, синтез ферментів і білків, що виконують у клітині інші (некаталітичні) функції, молекул АТФ, наприклад, у мітохондріях тощо. Багато з цих процесів входять у поняття обміну речовинклітини.

На субклітинному рівнівідбувається відновлення різних внутрішньоклітинних структур (переважно йдеться про органели цитоплазми) шляхом новоутворення (мембрани, плазмолема), складання із субодиниць (мікротрубочки), поділу (мітохондрії).

Клітинний рівень регенераціїпередбачає відновлення структури і, у деяких випадках, функцій клітини. Наприклад регенерації на клітинному рівні відносять відновлення після травми відростка нервової клітини. У ссавців цей процес йде зі швидкістю 1 мм на добу. Відновлення функцій клітини певного типу може здійснюватися за рахунок процесу клітинної гіпертрофії, тобто збільшення об'єму цитоплазми та, отже, кількості органел (внутрішньоклітинна регенерація сучасних авторів або регенераційна клітинна гіпертрофія класичної гістології).

На наступному рівні - тканинномуабо клітинно-популяційному (рівні клітинних тканинних систем – див. 3.2) відбувається заповнення клітин певного напрямку диференціювання, що втрачаються. Таке заповнення визначається змінами клітинного матеріалу в межах клітинних популяцій (клітинних тканинних систем), результатом чого стає відновлення функцій тканини та органу. Так, у людини час життя клітин кишкового епітелію становить - 4-5 діб, тромбоцитів - 5-7 діб, еритроцитів - 120-125 діб. При зазначених темпах загибелі червоних кров'яних тілець в організмі людини, наприклад, щомиті руйнується близько 1 млн. еритроцитів, але й стільки ж утворюється в червоному кістковому мозку знову. Можливість відновлення зношуються в ході життєдіяльності або втрачається внаслідок травми, отруєння або патологічного процесу клітин забезпечується тим, що в тканинах навіть зрілого організму зберігаються камбіальні клітини, здатні до мітотичного поділу з подальшим цитодиференціюванням. Названі клітини нині називають регіональними або резидентними стовбуровими клітинами (див. 3.1.2 та 3.2). Оскільки вони комітовані, вони можуть дати початок одному або декільком певним клітинним типам. При цьому їх диференціювання в конкретний тип клітин визначається сигналами, що надходять ззовні: локальними, від безпосереднього оточення (характер міжклітинних взаємодій) і дистантними (гормони), що викликають виборчу експресію конкретних генів. Так, в епітелії тонкої кишки камбіальні клітини перебувають у придонних зонах крипт. При певних впливах вони здатні дати початок клітинам «каємчастого» епітелію, що всмоктує, і деяким одноклітинним залозам органу.

Регенерація на органному рівнімає головне завдання відновлення функції органу з або без відтворення його типової структури (макроскопічної, мікроскопічної). У процесі регенерації названому рівні приходять як перетворення у клітинних популяцій (клітинних тканинних системах), а й морфогенетичні процеси. При цьому включаються самі механізми, що і при формуванні органів в ембріогенезі (періоді розвитку дефінітивного фенотипу). Сказане повним правом дає можливість розглядати регенерацію як окремий варіант процесу розвитку.

Структурний гомеостаз, механізм його підтримки.

Види гомеостазу:

 Генетичний гомеостаз . Генотип зиготи при взаємодії з факторами довкілля визначає весь комплекс мінливості організму, його адаптивної здатності, тобто гомеостаз. Організм реагує зміни умов середовища специфічно, не більше спадково обумовленої норми реакції. Постійність генетичного гомеостазу підтримується з урахуванням матричних синтезів, а стабільність генетичного матеріалу забезпечується низкою механізмів (див. мутагенез).

 Структурний гомеостаз. Підтримка сталості складу та цілісності морфологічної організації клітин, тканин. Поліфункціональність клітин підвищує компактність та надійність усієї системи, збільшуючи її потенційні можливості. Формування функцій клітин відбувається завдяки регенерації.

Регенерація:

1. Клітинна (прямий і непрямий поділ)

2. Внутрішньоклітинна (молекулярна, внутрішньоорганоїдна, органоїдна)