Саморегуляция процессов жизнедеятельности. Гомеостаз
Саморегуляция процессов и функций. В любой клетке регулируются сотни отдельных биологических реакций и процессов. Клетки используют для этого активность собственных химических соединений, при участии которых перестраиваются процессы обмена веществ. Это обеспечивает постоянство внутренних параметров и устойчивость функционирования клетки.
В каждом органе, а это уже сотни тысяч клеток, их активность подчинена общим задачам органа. Поэтому функционируют клетки согласованно, но в различных режимах (одновременно или поочередно). Такие режимы активности позволяют в широком диапазоне менять производительность органа, снижая или увеличивая ее в интересах достижения необходимого эффекта.
Функции отдельного органа тесно связаны с деятельностью системы, в которую он входит. В свою очередь различные системы органов взаимодействуют между собой. В итоге организм — это не просто совокупность систем органов, а единое целое, в котором все процессы скоординированы, что обеспечивает оптимальные условия для жизнедеятельности его клеток.
Под влиянием факторов внешней среды в организме постоянно меняются отдельные показатели функций. Например, после 10—15 приседаний возрастает частота сокращений сердца. Разберемся, чем это вызвано. Сердечный ритм зависит от содержания в крови кислорода, который необходим для нормальной работы клеток. Наиболее чувствительны к недостатку кислорода нервные клетки головного мозга и мышечные клетки сердца. Если концентрация кислорода в крови снижается, специальные чувствительные клетки в стенках кровеносных сосудов посылают в мозг нервные импульсы. Из мозга по нервам к сердцу и органам дыхания направляется команда усилить работу. Сердце начинает учащенно сокращаться и перекачивать большее количество крови. В результате усиления дыхания улучшается насыщение крови кислородом и нормализуется внутренняя среда организма.
В организме отдельные органы и системы органов влияют друг на друга. Этим обеспечивается важнейшее свойство организма — саморегуляция физиологических процессов, направленная на сохранение благоприятных условий для функционирования всех клеток организма в целом.
Таким образом, саморегуляция — это универсальный механизм взаимодействия органов и систем организма, благодаря которому автоматически возникают ответные реакции на воздействия внешней среды.
Понятие о гомеостазе
Любой организм — от простого до самого сложного — с одной стороны, тесно связан с внешней средой, а с другой — резко обособлен от нее.
Каждый организм имеет свою собственную внутреннюю среду, в которой живут его клетки. К внутренней среде относят тканевую жидкость, кровь и лимфу. Характерная черта внутренней среды организма — ее динамическое постоянство, которое является залогом выживания организма.
Впервые значение постоянства внутренней среды организма как важнейшего условия его существования обосновал французский ученый-биолог К. Берн а р. Термин гомеостаз (от греч. homoios — подобный, одинаковый, stasis — неподвижность, состояние) предложил в 1929 г. американский ученый У. Кеннон.
Гомеостаз характеризует состояние организма и процессы, направленные на устранение или максимальное ограничение воздействия на него различных факторов. Гомеостаз достигается благодаря согласованному влиянию нервного и гуморального механизмов регуляции на органы и системы, причастные к сохранению устойчивого состояния среды обитания клеток. Так, например, в ответ на понижение температуры воздуха в организме увеличивается выработка тепла и уменьшается его отдача во внешнюю среду. В результате температура тела остается постоянной, что обеспечивает оптимальные условия для протекания всех химических процессов. При высокой температуре воздуха теплопродукция уменьшается, а теплоотдача возрастает. Температура тела и в этом случае остается на прежнем, необходимом для нормальной жизнедеятельности клеток уровне.
Основное условие выживания многоклеточного организма — поддержание постоянства его внутренней среды в комфортных для жизнедеятельности клеток границах. Это становится выполнимым благодаря наличию специальных нервных и гуморальных механизмов управления функциями.
Гуморальная регуляция физиологических процессов происходит с помощью гормонов и других химических веществ, которые поступают в кровь и разносятся ею по всему организму.
Нервные влияния предназначены строго определенным органам и тканям и распространяются значительно быстрее, чем химические вещества.
Гуморальный и нервный механизмы регуляции функций тесно связаны между собой, что позволяет рассматривать их как единый нейрогуморальный способ регуляции.
Отдельные органы и системы органов взаимно влияют друг на друга, обеспечивая тем самым важнейшее свойство организма — саморегуляцию. Она выражается в способности организма сохранять постоянство своего внутреннего состояния посредством скоординированности его реакций. Надежность процессов саморегуляции — обязательное условие нормального существования.