होमियोस्टैसिस क्या सुनिश्चित करता है. होमियोस्टैसिस के तंत्र. होमियोस्टैसिस की अवधारणा

प्रतिक्रिया।

जब चर में परिवर्तन होता है, तो दो मुख्य प्रकार की प्रतिक्रिया होती है, जिस पर सिस्टम प्रतिक्रिया देता है:

नकारात्मक प्रतिपुष्टि, एक प्रतिक्रिया के रूप में व्यक्त किया जाता है जिसमें सिस्टम इस तरह से प्रतिक्रिया करता है जैसे परिवर्तन की दिशा को उलट देता है। चूंकि फीडबैक सिस्टम की स्थिरता को बनाए रखने का काम करता है, यह होमोस्टैसिस को बनाए रखने की अनुमति देता है।

उदाहरण के लिए, जब एकाग्रता कार्बन डाईऑक्साइडमानव शरीर में वृद्धि होती है, फेफड़ों को अपनी गतिविधि बढ़ाने और अधिक कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ने का संकेत मिलता है।

तापमान - नकारात्मक प्रतिक्रिया का एक और उदाहरण। जब शरीर का तापमान बढ़ता है (या गिरता है) थर्मोरेसेप्टर्सवी त्वचाऔर हाइपोथेलेमसमस्तिष्क से सिग्नल ट्रिगर करके परिवर्तन को रिकॉर्ड करें। यह संकेत, बदले में, एक प्रतिक्रिया का कारण बनता है - तापमान में कमी (या वृद्धि)।

सकारात्मक प्रतिक्रिया , जो चर में परिवर्तन को बढ़ाने में व्यक्त किया जाता है। इसका अस्थिर प्रभाव होता है और इसलिए इससे होमोस्टैसिस नहीं होता है। प्राकृतिक प्रणालियों में सकारात्मक प्रतिक्रिया कम आम है, लेकिन इसके अपने उपयोग भी हैं।

उदाहरण के लिए, तंत्रिकाओं में दहलीज विद्युत क्षमताबहुत अधिक उत्पादन का कारण बनता है संभावित कार्रवाई. थक्के खूनऔर के दौरान की घटनाएँ जन्मसकारात्मक प्रतिक्रिया के अन्य उदाहरणों के रूप में उद्धृत किया जा सकता है।

स्थिर प्रणालियों को दोनों प्रकार की प्रतिक्रिया के संयोजन की आवश्यकता होती है। जबकि नकारात्मक प्रतिक्रिया एक होमोस्टैटिक स्थिति में वापसी की अनुमति देती है, सकारात्मक प्रतिक्रिया का उपयोग होमोस्टैसिस की एक पूरी तरह से नई (और शायद कम वांछनीय) स्थिति में जाने के लिए किया जाता है - एक स्थिति जिसे "मेटास्टेबिलिटी" कहा जाता है। उदाहरण के लिए, वृद्धि के साथ ऐसे विनाशकारी परिवर्तन हो सकते हैं पोषक तत्वसाफ पानी वाली नदियों में, जो उच्च की होमियोस्टैटिक स्थिति की ओर ले जाती है eutrophication(बिस्तर पर अतिवृष्टि शैवाल) और मैलापन।

होमियोस्टैसिस के बायोफिजिकल तंत्र.

रासायनिक बायोफिज़िक्स के दृष्टिकोण से, होमोस्टैसिस एक ऐसी स्थिति है जिसमें शरीर में ऊर्जा परिवर्तनों के लिए जिम्मेदार सभी प्रक्रियाएं गतिशील संतुलन में होती हैं। यह अवस्था सबसे स्थिर है और शारीरिक इष्टतम से मेल खाती है। थर्मोडायनामिक्स की अवधारणाओं के अनुसार, एक जीव और एक कोशिका मौजूद हो सकती है और पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल हो सकती है जिसके तहत एक जैविक प्रणाली में भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं का एक स्थिर पाठ्यक्रम स्थापित किया जा सकता है, अर्थात। होमियोस्टैसिस होमियोस्टैसिस की स्थापना में मुख्य भूमिका सेलुलर झिल्ली प्रणालियों की है, जो बायोएनर्जेटिक प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार हैं और कोशिकाओं द्वारा पदार्थों के प्रवेश और रिलीज की दर को नियंत्रित करती हैं।

इस दृष्टिकोण से, विकार का मुख्य कारण झिल्ली में होने वाली गैर-एंजाइमी प्रतिक्रियाएं हैं, जो सामान्य जीवन के लिए असामान्य हैं; ज्यादातर मामलों में, ये ऑक्सीकरण श्रृंखला प्रतिक्रियाएं हैं जिनमें मुक्त कण शामिल होते हैं जो सेल फॉस्फोलिपिड्स में होते हैं। इन प्रतिक्रियाओं से कोशिकाओं के संरचनात्मक तत्वों को नुकसान होता है और नियामक कार्य में व्यवधान होता है। होमियोस्टैसिस में व्यवधान पैदा करने वाले कारकों में ऐसे एजेंट भी शामिल हैं जो कट्टरपंथी गठन (आयनीकरण विकिरण, संक्रामक विषाक्त पदार्थ, कुछ खाद्य पदार्थ, निकोटीन और विटामिन की कमी, आदि) का कारण बनते हैं।

झिल्ली की होमोस्टैटिक स्थिति और कार्यों को स्थिर करने वाले कारकों में बायोएंटीऑक्सिडेंट शामिल हैं, जो ऑक्सीडेटिव रेडिकल प्रतिक्रियाओं के विकास को रोकते हैं।

पारिस्थितिक होमियोस्टैसिस.

पारिस्थितिक होमियोस्टैसिस अनुकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों में उच्चतम संभव जैव विविधता वाले चरमोत्कर्ष समुदायों में देखा जाता है।

अशांत पारिस्थितिक तंत्रों, या उपक्लाइमेक्स जैविक समुदायों में - जैसे क्राकाटोआ द्वीप, 1883 में एक बड़े ज्वालामुखी विस्फोट के बाद - पिछले वन चरमोत्कर्ष पारिस्थितिकी तंत्र की होमोस्टैसिस की स्थिति नष्ट हो गई थी, जैसा कि उस द्वीप पर सारा जीवन था।

क्राकाटोआ, विस्फोट के बाद के वर्षों में, पारिस्थितिक परिवर्तनों की एक श्रृंखला से गुज़रा जिसमें पौधों और जानवरों की नई प्रजातियाँ एक-दूसरे के बाद सफल हुईं, जिससे जैव विविधता और परिणामी चरम समुदाय का उदय हुआ। क्राकाटोआ पर पारिस्थितिक उत्तराधिकार कई चरणों में हुआ। चरमोत्कर्ष तक ले जाने वाली अनुक्रमों की पूरी श्रृंखला को प्रीसेरिया कहा जाता है। क्राकाटोआ के उदाहरण में, द्वीप ने 1983 में दर्ज की गई आठ हजार विभिन्न प्रजातियों के साथ एक चरम समुदाय विकसित किया, विस्फोट के सौ साल बाद इस पर जीवन समाप्त हो गया। डेटा इस बात की पुष्टि करता है कि स्थिति कुछ समय के लिए होमियोस्टैसिस में बनी रहती है, नई प्रजातियों के उभरने से पुरानी प्रजातियाँ तेजी से गायब हो जाती हैं।

क्राकाटोआ और अन्य अशांत या अक्षुण्ण पारिस्थितिक तंत्र के मामले से पता चलता है कि अग्रणी प्रजातियों द्वारा प्रारंभिक उपनिवेशण सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रजनन रणनीतियों के माध्यम से होता है जिसमें प्रजातियां फैलती हैं, जितना संभव हो उतनी संतान पैदा करती हैं, लेकिन प्रत्येक व्यक्ति की सफलता में बहुत कम निवेश होता है। ऐसी प्रजातियों में तेजी से विकास और उतनी ही तेजी से पतन होता है (उदाहरण के लिए, किसी महामारी के माध्यम से)। जैसे-जैसे कोई पारिस्थितिकी तंत्र चरमोत्कर्ष पर पहुंचता है, ऐसी प्रजातियों को अधिक जटिल चरमोत्कर्ष प्रजातियों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जो नकारात्मक प्रतिक्रिया के माध्यम से, अपने पर्यावरण की विशिष्ट स्थितियों के अनुकूल हो जाती हैं। इन प्रजातियों को पारिस्थितिकी तंत्र की संभावित वहन क्षमता द्वारा सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाता है और एक अलग रणनीति का पालन किया जाता है - कम संतान पैदा करना, जिसकी प्रजनन सफलता इसके विशिष्ट पारिस्थितिक क्षेत्र के सूक्ष्म वातावरण में अधिक ऊर्जा का निवेश करती है।

विकास अग्रणी समुदाय से शुरू होता है और चरमोत्कर्ष समुदाय के साथ समाप्त होता है। यह चरम समुदाय तब बनता है जब वनस्पति और जीव स्थानीय पर्यावरण के साथ संतुलन में आते हैं।

ऐसे पारिस्थितिक तंत्र हेटेरार्की बनाते हैं जिसमें एक स्तर पर होमोस्टैसिस दूसरे जटिल स्तर पर होमोस्टैटिक प्रक्रियाओं में योगदान देता है।

उदाहरण के लिए, एक परिपक्व उष्णकटिबंधीय पेड़ से पत्तियों का नुकसान नए विकास के लिए जगह प्रदान करता है और मिट्टी को समृद्ध करता है। समान रूप से, उष्णकटिबंधीय पेड़ निचले स्तरों तक प्रकाश की पहुंच को कम करता है और अन्य प्रजातियों के आक्रमण को रोकने में मदद करता है। लेकिन पेड़ भी जमीन पर गिर जाते हैं और जंगल का विकास पेड़ों के निरंतर परिवर्तन और बैक्टीरिया, कीड़ों और कवक द्वारा किए गए पोषक तत्वों के चक्र पर निर्भर करता है।

इसी तरह, ऐसे वन पारिस्थितिक प्रक्रियाओं में योगदान करते हैं जैसे कि माइक्रॉक्लाइमेट या पारिस्थितिक तंत्र जल विज्ञान चक्र का विनियमन, और कई अलग-अलग पारिस्थितिक तंत्र एक जैविक क्षेत्र के भीतर नदी जल निकासी के होमोस्टैसिस को बनाए रखने के लिए बातचीत कर सकते हैं। जैव-क्षेत्रीय परिवर्तनशीलता किसी जैविक क्षेत्र या बायोम की घरेलू स्थिरता में भी भूमिका निभाती है।

जैविक होमियोस्टैसिस.

होमोस्टैसिस जीवित जीवों की एक मौलिक विशेषता के रूप में कार्य करता है और इसे स्वीकार्य सीमा के भीतर आंतरिक वातावरण को बनाए रखने के रूप में समझा जाता है।

शरीर के आंतरिक वातावरण में शरीर के तरल पदार्थ - रक्त प्लाज्मा, लसीका, अंतरकोशिकीय पदार्थ और मस्तिष्कमेरु द्रव शामिल हैं। इन तरल पदार्थों की स्थिरता बनाए रखना जीवों के लिए महत्वपूर्ण है, जबकि इसकी अनुपस्थिति से आनुवंशिक सामग्री को नुकसान होता है।

किसी भी पैरामीटर के संबंध में, जीवों को गठनात्मक और नियामक में विभाजित किया गया है। पर्यावरण में चाहे कुछ भी हो रहा हो, नियामक जीव पैरामीटर को स्थिर स्तर पर रखते हैं। गठनात्मक जीव पर्यावरण को पैरामीटर निर्धारित करने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, गर्म खून वाले जानवर शरीर का तापमान स्थिर बनाए रखते हैं, जबकि ठंडे खून वाले जानवर तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदर्शित करते हैं।

इसका मतलब यह नहीं है कि गठनात्मक जीवों में व्यवहारिक अनुकूलन नहीं होते हैं जो उन्हें किसी दिए गए पैरामीटर को कुछ हद तक विनियमित करने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, सरीसृप अक्सर अपने शरीर का तापमान बढ़ाने के लिए सुबह गर्म चट्टानों पर बैठते हैं।

होमियोस्टैटिक विनियमन का लाभ यह है कि यह शरीर को अधिक कुशलता से कार्य करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, ठंडे खून वाले जानवर ठंडे तापमान में सुस्त हो जाते हैं, जबकि गर्म खून वाले जानवर लगभग हमेशा की तरह सक्रिय रहते हैं। दूसरी ओर, नियमन के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। कुछ साँप सप्ताह में केवल एक बार ही भोजन कर पाते हैं, इसका कारण यह है कि वे स्तनधारियों की तुलना में होमोस्टैसिस को बनाए रखने के लिए बहुत कम ऊर्जा खर्च करते हैं।

सेलुलर होमियोस्टैसिस।

कोशिका की रासायनिक गतिविधि का विनियमन कई प्रक्रियाओं के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जिनमें से साइटोप्लाज्म की संरचना में परिवर्तन, साथ ही एंजाइमों की संरचना और गतिविधि, विशेष महत्व रखते हैं। ऑटोरेग्यूलेशन तापमान, अम्लता की डिग्री, सब्सट्रेट एकाग्रता और कुछ मैक्रो- और माइक्रोलेमेंट्स की उपस्थिति पर निर्भर करता है।

मानव शरीर में होमोस्टैसिस.

विभिन्न कारक जीवन को बनाए रखने के लिए शरीर के तरल पदार्थों की क्षमता को प्रभावित करते हैं। इनमें तापमान, लवणता, अम्लता और पोषक तत्वों की सांद्रता - ग्लूकोज, विभिन्न आयन, ऑक्सीजन और अपशिष्ट - कार्बन डाइऑक्साइड और मूत्र जैसे पैरामीटर शामिल हैं। चूंकि ये पैरामीटर शरीर को जीवित रखने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं को प्रभावित करते हैं, इसलिए उन्हें आवश्यक स्तर पर बनाए रखने के लिए अंतर्निहित शारीरिक तंत्र होते हैं।

होमोस्टैसिस को इन अचेतन अनुकूलन प्रक्रियाओं का कारण नहीं माना जा सकता है। इसे एक साथ कार्य करने वाली कई सामान्य प्रक्रियाओं की एक सामान्य विशेषता के रूप में माना जाना चाहिए, न कि उनके मूल कारण के रूप में। इसके अलावा, ऐसी कई जैविक घटनाएं हैं जो इस मॉडल में फिट नहीं बैठती हैं - उदाहरण के लिए एनाबॉलिज्म।

2. सीखने के उद्देश्य:

होमोस्टैसिस का सार, होमोस्टैसिस को बनाए रखने के शारीरिक तंत्र, होमोस्टैसिस विनियमन की मूल बातें जानें।

होमियोस्टैसिस के मुख्य प्रकारों का अध्ययन करें। होमोस्टैसिस की आयु-संबंधी विशेषताओं को जानें

3. इस विषय में महारत हासिल करने के लिए स्व-तैयारी के लिए प्रश्न:

1) होमोस्टैसिस की परिभाषा

2) होमोस्टैसिस के प्रकार।

3) आनुवंशिक होमियोस्टैसिस

4) संरचनात्मक होमियोस्टैसिस

5) शरीर के आंतरिक वातावरण का होमियोस्टैसिस

6) इम्यूनोलॉजिकल होमोस्टैसिस

7) होमोस्टैसिस के नियमन के तंत्र: न्यूरोह्यूमोरल और एंडोक्राइन।

8) होमोस्टैसिस का हार्मोनल विनियमन।

9) होमोस्टैसिस के नियमन में शामिल अंग

10) होमोस्टैटिक प्रतिक्रियाओं का सामान्य सिद्धांत

11) होमोस्टैसिस की प्रजाति विशिष्टता।

12) होमोस्टैसिस की आयु-संबंधित विशेषताएं

13) होमोस्टैसिस में व्यवधान के साथ पैथोलॉजिकल प्रक्रियाएं।

14) शरीर के होमियोस्टैसिस को ठीक करना डॉक्टर का मुख्य कार्य है।

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4. पाठ का प्रकार:पाठ्येतर

5. पाठ की अवधि- 3 घंटे।

6. उपकरण.इलेक्ट्रॉनिक प्रस्तुति "जीव विज्ञान पर व्याख्यान", टेबल, डमी

समस्थिति(जीआर होमिओस - बराबर, ठहराव - अवस्था) - बाहरी वातावरण के मापदंडों की परिवर्तनशीलता और आंतरिक गड़बड़ी की कार्रवाई के बावजूद, आंतरिक वातावरण की स्थिरता और उसके अंतर्निहित संगठन की मुख्य विशेषताओं को बनाए रखने की जीव की क्षमता कारक.

प्रत्येक व्यक्ति का होमियोस्टैसिस विशिष्ट होता है और उसके जीनोटाइप द्वारा निर्धारित होता है।

शरीर एक खुला गतिशील तंत्र है। शरीर में देखे जाने वाले पदार्थों और ऊर्जा का प्रवाह आणविक से लेकर जीव और जनसंख्या तक सभी स्तरों पर स्व-नवीकरण और स्व-प्रजनन को निर्धारित करता है।

भोजन, पानी और गैस विनिमय के साथ चयापचय की प्रक्रिया में, विभिन्न रासायनिक यौगिक पर्यावरण से शरीर में प्रवेश करते हैं, जो परिवर्तनों के बाद, शरीर की रासायनिक संरचना के समान हो जाते हैं और इसकी रूपात्मक संरचनाओं में प्रवेश करते हैं। एक निश्चित अवधि के बाद, अवशोषित पदार्थ नष्ट हो जाते हैं, ऊर्जा छोड़ते हैं, और नष्ट हुए अणु को शरीर के संरचनात्मक घटकों की अखंडता का उल्लंघन किए बिना, एक नए अणु से बदल दिया जाता है।

जीव लगातार बदलते परिवेश में हैं, इसके बावजूद, मुख्य शारीरिक संकेतक कुछ मापदंडों के भीतर जारी रहते हैं और स्व-नियमन प्रक्रियाओं के कारण शरीर लंबे समय तक स्वास्थ्य की स्थिर स्थिति बनाए रखता है।

इस प्रकार, होमोस्टैसिस की अवधारणा प्रक्रियाओं की स्थिरता से जुड़ी नहीं है। आंतरिक और बाहरी कारकों की कार्रवाई के जवाब में, शारीरिक संकेतकों में कुछ परिवर्तन होते हैं, और नियामक प्रणालियों का समावेश आंतरिक वातावरण की सापेक्ष स्थिरता के रखरखाव को सुनिश्चित करता है। नियामक होमियोस्टैटिक तंत्र सेलुलर, अंग, जीव और सुपरऑर्गेनिज्मल स्तरों पर कार्य करते हैं।

विकासवादी शब्दों में, होमोस्टैसिस सामान्य पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए शरीर का आनुवंशिक रूप से निर्धारित अनुकूलन है।

होमोस्टैसिस के निम्नलिखित मुख्य प्रकार प्रतिष्ठित हैं:

1) आनुवंशिक

2) संरचनात्मक

3) आंतरिक वातावरण के तरल भाग का होमियोस्टैसिस (रक्त, लसीका, अंतरालीय द्रव)

4) प्रतिरक्षाविज्ञानी।

आनुवंशिक होमियोस्टैसिस- डीएनए के भौतिक और रासायनिक बंधनों की ताकत और क्षति के बाद ठीक होने की क्षमता (डीएनए मरम्मत) के कारण आनुवंशिक स्थिरता का संरक्षण। स्व-प्रजनन जीवित चीजों का एक मौलिक गुण है; यह डीएनए पुनर्विकास की प्रक्रिया पर आधारित है। इस प्रक्रिया का तंत्र, जिसमें दो पुराने स्ट्रैंड के प्रत्येक घटक अणुओं के चारों ओर सख्ती से पूरक रूप से एक नया डीएनए स्ट्रैंड बनाया जाता है, सूचना के सटीक संचरण के लिए इष्टतम है। इस प्रक्रिया की सटीकता अधिक है, लेकिन दोहराव के दौरान त्रुटियां अभी भी हो सकती हैं। डीएनए अणुओं की संरचना का विघटन उत्परिवर्ती कारकों के प्रभाव में पुनर्विकास के संबंध के बिना इसकी प्राथमिक श्रृंखलाओं में भी हो सकता है। ज्यादातर मामलों में, सेल जीनोम को बहाल किया जाता है, क्षति को ठीक किया जाता है, क्षतिपूर्ति के लिए धन्यवाद। जब मरम्मत तंत्र क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, तो आनुवंशिक होमियोस्टैसिस सेलुलर और जीव दोनों स्तरों पर बाधित हो जाता है।

आनुवंशिक होमियोस्टैसिस को बनाए रखने के लिए एक महत्वपूर्ण तंत्र यूकेरियोट्स में दैहिक कोशिकाओं की द्विगुणित अवस्था है। डिप्लोइड कोशिकाओं को कामकाज की अधिक स्थिरता की विशेषता होती है, क्योंकि उनमें दो आनुवंशिक कार्यक्रमों की उपस्थिति से जीनोटाइप की विश्वसनीयता बढ़ जाती है। एक जटिल जीनोटाइप प्रणाली का स्थिरीकरण पोलीमराइजेशन और अन्य प्रकार के जीन इंटरैक्शन की घटना द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। नियामक जीन जो ऑपेरॉन की गतिविधि को नियंत्रित करते हैं, होमोस्टैसिस की प्रक्रिया में एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं।

संरचनात्मक होमियोस्टैसिस- यह जैविक प्रणालियों के सभी स्तरों पर रूपात्मक संगठन की स्थिरता है। किसी कोशिका, ऊतक, अंग और शरीर प्रणाली के होमियोस्टैसिस को उजागर करना उचित है। अंतर्निहित संरचनाओं का होमोस्टैसिस उच्च संरचनाओं की रूपात्मक स्थिरता सुनिश्चित करता है और उनकी जीवन गतिविधि का आधार है।

कोशिका, एक जटिल जैविक प्रणाली के रूप में, स्व-नियमन द्वारा विशेषता है। सेलुलर वातावरण में होमोस्टैसिस की स्थापना झिल्ली प्रणालियों द्वारा सुनिश्चित की जाती है, जो बायोएनर्जेटिक प्रक्रियाओं और कोशिका के अंदर और बाहर पदार्थों के परिवहन के विनियमन से जुड़ी होती हैं। कोशिका में, अंगों के परिवर्तन और पुनर्स्थापना की प्रक्रियाएँ लगातार होती रहती हैं, और कोशिकाएँ स्वयं नष्ट हो जाती हैं और पुनर्स्थापित हो जाती हैं। शरीर के जीवन के दौरान अंतःकोशिकीय संरचनाओं, कोशिकाओं, ऊतकों, अंगों की बहाली शारीरिक पुनर्जनन के कारण होती है। क्षति के बाद संरचनाओं की बहाली - पुनर्योजी पुनर्जनन।

आंतरिक वातावरण के तरल भाग का होमोस्टैसिस- रक्त, लसीका, ऊतक द्रव, आसमाटिक दबाव, इलेक्ट्रोलाइट्स की कुल एकाग्रता और व्यक्तिगत आयनों की एकाग्रता, रक्त में पोषक तत्वों की सामग्री आदि की संरचना की स्थिरता। ये संकेतक, पर्यावरणीय परिस्थितियों में महत्वपूर्ण बदलावों के साथ भी, जटिल तंत्रों की बदौलत एक निश्चित स्तर पर बने रहते हैं।

उदाहरण के लिए, शरीर के आंतरिक वातावरण के सबसे महत्वपूर्ण भौतिक-रासायनिक मापदंडों में से एक एसिड-बेस बैलेंस है। आंतरिक वातावरण में हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्सिल आयनों का अनुपात शरीर के तरल पदार्थ (रक्त, लसीका, ऊतक द्रव) में एसिड - प्रोटॉन दाताओं और बफर बेस - प्रोटॉन स्वीकर्ता की सामग्री पर निर्भर करता है। आमतौर पर, माध्यम की सक्रिय प्रतिक्रिया का आकलन H+ आयन द्वारा किया जाता है। पीएच मान (रक्त में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता) स्थिर शारीरिक संकेतकों में से एक है और मनुष्यों में एक संकीर्ण सीमा के भीतर भिन्न होता है - 7.32 से 7.45 तक। कई एंजाइमों की गतिविधि, झिल्ली पारगम्यता, प्रोटीन संश्लेषण प्रक्रियाएं आदि काफी हद तक हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्सिल आयनों के अनुपात पर निर्भर करती हैं।

शरीर में विभिन्न तंत्र हैं जो एसिड-बेस संतुलन के रखरखाव को सुनिश्चित करते हैं। सबसे पहले, ये रक्त और ऊतकों (कार्बोनेट, फॉस्फेट बफर, ऊतक प्रोटीन) के बफर सिस्टम हैं। हीमोग्लोबिन में बफरिंग गुण भी होते हैं; यह कार्बन डाइऑक्साइड को बांधता है और रक्त में इसके संचय को रोकता है। हाइड्रोजन आयनों की सामान्य सांद्रता को बनाए रखना गुर्दे की गतिविधि से भी सुगम होता है, क्योंकि अम्लीय प्रतिक्रिया वाले मेटाबोलाइट्स की एक महत्वपूर्ण मात्रा मूत्र में उत्सर्जित होती है। यदि सूचीबद्ध तंत्र अपर्याप्त हैं, तो रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता बढ़ जाती है, और पीएच में अम्लीय पक्ष में मामूली बदलाव होता है। इस मामले में, श्वसन केंद्र उत्तेजित होता है, फुफ्फुसीय वेंटिलेशन बढ़ता है, जिससे कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री में कमी आती है और हाइड्रोजन आयनों की एकाग्रता सामान्य हो जाती है।

आंतरिक वातावरण में परिवर्तन के प्रति ऊतकों की संवेदनशीलता भिन्न-भिन्न होती है। इस प्रकार, मानक से एक दिशा या किसी अन्य दिशा में 0.1 का पीएच बदलाव हृदय के कामकाज में महत्वपूर्ण गड़बड़ी का कारण बनता है, और 0.3 का विचलन जीवन के लिए खतरा है। तंत्रिका तंत्र ऑक्सीजन के घटते स्तर के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील होता है। कैल्शियम आयनों की सांद्रता में 30% से अधिक उतार-चढ़ाव आदि स्तनधारियों के लिए खतरनाक हैं।

इम्यूनोलॉजिकल होमोस्टैसिस- व्यक्ति की एंटीजेनिक वैयक्तिकता को संरक्षित करके शरीर के आंतरिक वातावरण की स्थिरता बनाए रखना। प्रतिरक्षा को जीवित शरीरों और पदार्थों से शरीर की रक्षा करने के एक तरीके के रूप में समझा जाता है जो आनुवंशिक रूप से विदेशी जानकारी के संकेत देते हैं (पेत्रोव, 1968)।

विदेशी आनुवंशिक जानकारी बैक्टीरिया, वायरस, प्रोटोजोआ, हेल्मिंथ, प्रोटीन, कोशिकाओं, जिनमें शरीर की परिवर्तित कोशिकाएं भी शामिल हैं, द्वारा पहुंचाई जाती हैं। ये सभी कारक एंटीजन हैं। एंटीजन ऐसे पदार्थ होते हैं, जो शरीर में प्रवेश करने पर एंटीबॉडी या किसी अन्य प्रकार की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के निर्माण को गति प्रदान कर सकते हैं। एंटीजन बहुत विविध होते हैं, अधिकतर वे प्रोटीन होते हैं, लेकिन वे लिपोपॉलीसेकेराइड और न्यूक्लिक एसिड के बड़े अणु भी हो सकते हैं। अकार्बनिक यौगिक (लवण, अम्ल), सरल कार्बनिक यौगिक (कार्बोहाइड्रेट, अमीनो एसिड) एंटीजन नहीं हो सकते, क्योंकि कोई विशिष्टता नहीं है. ऑस्ट्रेलियाई वैज्ञानिक एफ. बर्नेट (1961) ने यह स्थिति तैयार की कि प्रतिरक्षा प्रणाली का मुख्य महत्व "स्वयं" और "विदेशी" को पहचानना है, अर्थात। आंतरिक वातावरण की स्थिरता बनाए रखने में - होमोस्टैसिस।

प्रतिरक्षा प्रणाली में एक केंद्रीय (लाल अस्थि मज्जा, थाइमस ग्रंथि) और परिधीय (प्लीहा, लिम्फ नोड्स) लिंक होता है। सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया इन अंगों में बनने वाले लिम्फोसाइटों द्वारा की जाती है। टाइप बी लिम्फोसाइट्स, जब विदेशी एंटीजन का सामना करते हैं, तो प्लाज्मा कोशिकाओं में विभेदित हो जाते हैं, जो रक्त में विशिष्ट प्रोटीन - इम्युनोग्लोबुलिन (एंटीबॉडी) छोड़ते हैं। ये एंटीबॉडीज़, एंटीजन के साथ मिलकर उन्हें निष्क्रिय कर देती हैं। इस प्रतिक्रिया को ह्यूमरल इम्युनिटी कहा जाता है।

टाइप टी लिम्फोसाइट्स विदेशी कोशिकाओं, जैसे प्रत्यारोपण अस्वीकृति, और किसी के शरीर की उत्परिवर्तित कोशिकाओं को नष्ट करके सेलुलर प्रतिरक्षा प्रदान करते हैं। एफ. बर्नेट (1971) द्वारा दी गई गणना के अनुसार, विभाजित मानव कोशिकाओं के प्रत्येक आनुवंशिक परिवर्तन में, एक दिन के भीतर लगभग 10 - 6 सहज उत्परिवर्तन जमा होते हैं, अर्थात। सेलुलर और आणविक स्तरों पर, ऐसी प्रक्रियाएँ लगातार घटित हो रही हैं जो होमोस्टैसिस को बाधित करती हैं। टी लिम्फोसाइट्स अपने शरीर की उत्परिवर्ती कोशिकाओं को पहचानते हैं और नष्ट कर देते हैं, इस प्रकार प्रतिरक्षा निगरानी का कार्य प्रदान करते हैं।

प्रतिरक्षा प्रणाली शरीर की आनुवंशिक स्थिरता को नियंत्रित करती है। शारीरिक रूप से अलग-अलग अंगों से युक्त यह प्रणाली एक कार्यात्मक एकता का प्रतिनिधित्व करती है। पक्षियों और स्तनधारियों में प्रतिरक्षा रक्षा का गुण अपने उच्चतम विकास पर पहुँच गया है।

होमियोस्टैसिस का विनियमननिम्नलिखित अंगों और प्रणालियों द्वारा किया जाता है (चित्र 91):

1) केंद्रीय तंत्रिका तंत्र;

2) न्यूरोएंडोक्राइन प्रणाली, जिसमें हाइपोथैलेमस, पिट्यूटरी ग्रंथि और परिधीय अंतःस्रावी ग्रंथियां शामिल हैं;

3) फैलाना अंतःस्रावी तंत्र (डीईएस), लगभग सभी ऊतकों और अंगों (हृदय, फेफड़े, जठरांत्र संबंधी मार्ग, गुर्दे, यकृत, त्वचा, आदि) में स्थित अंतःस्रावी कोशिकाओं द्वारा दर्शाया जाता है। अधिकांश डीईएस कोशिकाएं (75%) पाचन तंत्र के उपकला में केंद्रित होती हैं।

अब यह ज्ञात है कि केंद्रीय तंत्रिका संरचनाओं और जठरांत्र संबंधी मार्ग की अंतःस्रावी कोशिकाओं में कई हार्मोन एक साथ मौजूद होते हैं। इस प्रकार, हार्मोन एन्केफेलिन्स और एंडोर्फिन अग्न्याशय और पेट की तंत्रिका कोशिकाओं और अंतःस्रावी कोशिकाओं में पाए जाते हैं। मस्तिष्क और ग्रहणी में चॉकिस्टोकिनिन पाया गया। ऐसे तथ्यों ने इस परिकल्पना को जन्म दिया कि शरीर में रासायनिक सूचना कोशिकाओं की एक एकल प्रणाली है। तंत्रिका विनियमन की ख़ासियत प्रतिक्रिया की शुरुआत की गति है, और इसका प्रभाव सीधे उस स्थान पर प्रकट होता है जहां संकेत संबंधित तंत्रिका के माध्यम से आता है; प्रतिक्रिया अल्पकालिक है.

अंतःस्रावी तंत्र में, नियामक प्रभाव पूरे शरीर में रक्त में ले जाने वाले हार्मोन की क्रिया से जुड़े होते हैं; प्रभाव लंबे समय तक चलने वाला और गैर-स्थानीय है।

तंत्रिका और अंतःस्रावी नियामक तंत्र का एकीकरण हाइपोथैलेमस में होता है। सामान्य न्यूरोएंडोक्राइन प्रणाली शरीर के आंत संबंधी कार्यों के नियमन से जुड़ी जटिल होमोस्टैटिक प्रतिक्रियाओं के कार्यान्वयन की अनुमति देती है।

हाइपोथैलेमस में ग्रंथि संबंधी कार्य भी होते हैं, जो न्यूरोहोर्मोन का उत्पादन करते हैं। न्यूरोहोर्मोन, रक्त के साथ पिट्यूटरी ग्रंथि के पूर्वकाल लोब में प्रवेश करते हुए, पिट्यूटरी ट्रॉपिक हार्मोन की रिहाई को नियंत्रित करते हैं। ट्रॉपिक हार्मोन सीधे अंतःस्रावी ग्रंथियों के कामकाज को नियंत्रित करते हैं। उदाहरण के लिए, पिट्यूटरी ग्रंथि से थायराइड-उत्तेजक हार्मोन थायरॉयड ग्रंथि को उत्तेजित करता है, जिससे रक्त में थायराइड हार्मोन का स्तर बढ़ जाता है। जब हार्मोन की सांद्रता किसी दिए गए जीव के लिए मानक से ऊपर बढ़ जाती है, तो पिट्यूटरी ग्रंथि का थायरॉयड-उत्तेजक कार्य बाधित हो जाता है और थायरॉयड ग्रंथि की गतिविधि कमजोर हो जाती है। इस प्रकार, होमियोस्टैसिस को बनाए रखने के लिए, परिसंचारी रक्त में हार्मोन की एकाग्रता के साथ ग्रंथि की कार्यात्मक गतिविधि को संतुलित करना आवश्यक है।

यह उदाहरण होमोस्टैटिक प्रतिक्रियाओं के सामान्य सिद्धांत को प्रदर्शित करता है: प्रारंभिक स्तर से विचलन --- संकेत --- प्रतिक्रिया सिद्धांत के आधार पर नियामक तंत्र की सक्रियता --- परिवर्तन का सुधार (सामान्यीकरण)।

कुछ अंतःस्रावी ग्रंथियाँ सीधे तौर पर पिट्यूटरी ग्रंथि पर निर्भर नहीं होती हैं। ये अग्नाशयी आइलेट्स हैं जो इंसुलिन और ग्लूकागन का उत्पादन करते हैं, अधिवृक्क मज्जा, पीनियल ग्रंथि, थाइमस और पैराथाइरॉइड ग्रंथियां।

थाइमस अंतःस्रावी तंत्र में एक विशेष स्थान रखता है। यह हार्मोन जैसे पदार्थ पैदा करता है जो टी-लिम्फोसाइटों के निर्माण को उत्तेजित करता है, और प्रतिरक्षा और अंतःस्रावी तंत्र के बीच एक संबंध स्थापित होता है।

होमोस्टैसिस को बनाए रखने की क्षमता एक जीवित प्रणाली के सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक है जो पर्यावरणीय परिस्थितियों के साथ गतिशील संतुलन की स्थिति में है। होमियोस्टैसिस को बनाए रखने की क्षमता विभिन्न प्रजातियों में भिन्न होती है; यह उच्चतर जानवरों और मनुष्यों में अधिक होती है, जिनमें जटिल तंत्रिका, अंतःस्रावी और प्रतिरक्षा नियामक तंत्र होते हैं।

ओटोजेनेसिस में, प्रत्येक आयु अवधि को चयापचय, ऊर्जा और होमियोस्टैसिस तंत्र की विशेषताओं की विशेषता होती है। एक बच्चे के शरीर में, आत्मसात की प्रक्रियाएँ असमानीकरण पर प्रबल होती हैं, जो विकास और वजन बढ़ने को निर्धारित करती हैं; होमोस्टैसिस के तंत्र अभी तक पर्याप्त परिपक्व नहीं हुए हैं, जो शारीरिक और रोग संबंधी दोनों प्रक्रियाओं के दौरान एक छाप छोड़ता है।

उम्र के साथ, चयापचय प्रक्रियाओं और नियामक तंत्र में सुधार होता है। वयस्कता में, आत्मसात और प्रसार की प्रक्रियाएं, होमोस्टैसिस के सामान्यीकरण की प्रणाली मुआवजा प्रदान करती है। उम्र बढ़ने के साथ, चयापचय प्रक्रियाओं की तीव्रता कम हो जाती है, नियामक तंत्र की विश्वसनीयता कमजोर हो जाती है, कई अंगों का कार्य फीका पड़ जाता है, और साथ ही नए विशिष्ट तंत्र विकसित होते हैं जो सापेक्ष होमोस्टैसिस के संरक्षण का समर्थन करते हैं। यह, विशेष रूप से, तंत्रिका प्रभावों के कमजोर होने के साथ-साथ हार्मोन की क्रिया के प्रति ऊतकों की संवेदनशीलता में वृद्धि में व्यक्त किया जाता है। इस अवधि के दौरान, अनुकूली विशेषताएं कमजोर हो जाती हैं, इसलिए बढ़ा हुआ कार्यभार और तनावपूर्ण स्थितियां होमोस्टैटिक तंत्र को आसानी से बाधित कर सकती हैं और अक्सर रोग संबंधी स्थितियों का कारण बन सकती हैं।

भविष्य के डॉक्टर के लिए इन पैटर्न का ज्ञान आवश्यक है, क्योंकि यह रोग मनुष्यों में होमोस्टैसिस को बहाल करने के तंत्र और तरीकों के उल्लंघन का परिणाम है।

शरीर एक खुली स्व-विनियमन प्रणाली के रूप में।

एक जीवित जीव एक खुला तंत्र है जिसका तंत्रिका, पाचन, श्वसन, उत्सर्जन तंत्र आदि के माध्यम से पर्यावरण से संबंध होता है।

भोजन, पानी और गैस विनिमय के साथ चयापचय की प्रक्रिया में, विभिन्न रासायनिक यौगिक शरीर में प्रवेश करते हैं, जो शरीर में परिवर्तन से गुजरते हैं, शरीर की संरचना में प्रवेश करते हैं, लेकिन स्थायी रूप से नहीं रहते हैं। आत्मसात किए गए पदार्थ विघटित होते हैं, ऊर्जा छोड़ते हैं, और अपघटन उत्पाद बाहरी वातावरण में हटा दिए जाते हैं। नष्ट हुए अणु को नये अणु से बदल दिया जाता है, आदि।

शरीर एक खुला, गतिशील तंत्र है। लगातार बदलते परिवेश में शरीर एक निश्चित समय तक स्थिर स्थिति बनाए रखता है।

होमियोस्टैसिस की अवधारणा. जीवित प्रणालियों में होमोस्टैसिस के सामान्य पैटर्न।

समस्थिति - अपने आंतरिक वातावरण की सापेक्ष गतिशील स्थिरता बनाए रखने के लिए एक जीवित जीव की संपत्ति। होमोस्टैसिस को रासायनिक संरचना, आसमाटिक दबाव और बुनियादी शारीरिक कार्यों की स्थिरता की सापेक्ष स्थिरता में व्यक्त किया जाता है। होमोस्टैसिस विशिष्ट है और जीनोटाइप द्वारा निर्धारित होता है।

जीव के व्यक्तिगत गुणों की अखंडता का संरक्षण सबसे सामान्य जैविक कानूनों में से एक है। यह नियम पीढ़ियों की ऊर्ध्वाधर श्रृंखला में प्रजनन तंत्र द्वारा और किसी व्यक्ति के पूरे जीवन में होमोस्टैसिस तंत्र द्वारा सुनिश्चित किया जाता है।

होमोस्टैसिस की घटना सामान्य पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए शरीर की एक क्रमिक रूप से विकसित, आनुवंशिक रूप से निश्चित अनुकूली संपत्ति है। हालाँकि, ये स्थितियाँ छोटी या लंबी अवधि के लिए सामान्य सीमा से बाहर हो सकती हैं। ऐसे मामलों में, अनुकूलन घटना की विशेषता न केवल आंतरिक वातावरण के सामान्य गुणों की बहाली है, बल्कि कार्य में अल्पकालिक परिवर्तन (उदाहरण के लिए, हृदय गतिविधि की लय में वृद्धि और आवृत्ति में वृद्धि) भी है। मांसपेशियों के काम में वृद्धि के साथ श्वसन गति)। होमोस्टैसिस प्रतिक्रियाओं का लक्ष्य हो सकता है:

स्थिर अवस्था के ज्ञात स्तरों को बनाए रखना;

हानिकारक कारकों का उन्मूलन या सीमा;

अपने अस्तित्व की बदली हुई परिस्थितियों में जीव और पर्यावरण के बीच बातचीत के इष्टतम रूपों का विकास या संरक्षण। ये सभी प्रक्रियाएँ अनुकूलन का निर्धारण करती हैं।

इसलिए, होमोस्टैसिस की अवधारणा का अर्थ न केवल शरीर के विभिन्न शारीरिक स्थिरांकों की एक निश्चित स्थिरता है, बल्कि इसमें शारीरिक प्रक्रियाओं के अनुकूलन और समन्वय की प्रक्रियाएं भी शामिल हैं जो न केवल सामान्य रूप से, बल्कि इसके अस्तित्व की बदलती परिस्थितियों में भी शरीर की एकता सुनिश्चित करती हैं। .

होमोस्टैसिस के मुख्य घटकों की पहचान सी. बर्नार्ड द्वारा की गई थी, और उन्हें तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

A. वे पदार्थ जो सेलुलर आवश्यकताएं प्रदान करते हैं:

ऊर्जा उत्पादन, वृद्धि और पुनर्प्राप्ति के लिए आवश्यक पदार्थ - ग्लूकोज, प्रोटीन, वसा।

NaCl, Ca और अन्य अकार्बनिक पदार्थ।

ऑक्सीजन.

आंतरिक स्राव.

बी. सेलुलर गतिविधि को प्रभावित करने वाले पर्यावरणीय कारक:

परासरणी दवाब।

तापमान।

हाइड्रोजन आयन सांद्रता (पीएच)।

बी. संरचनात्मक और कार्यात्मक एकता सुनिश्चित करने वाले तंत्र:

वंशागति।

पुनर्जनन.

इम्यूनोबायोलॉजिकल प्रतिक्रियाशीलता।

जैविक विनियमन का सिद्धांत जीव की आंतरिक स्थिति (इसकी सामग्री) को सुनिश्चित करता है, साथ ही ओटोजेनेसिस और फ़ाइलोजेनेसिस के चरणों के बीच संबंध भी सुनिश्चित करता है। यह सिद्धांत व्यापक सिद्ध हुआ है। इसके अध्ययन के दौरान, साइबरनेटिक्स का उदय हुआ - जीवित प्रकृति, मानव समाज और उद्योग में जटिल प्रक्रियाओं के उद्देश्यपूर्ण और इष्टतम नियंत्रण का विज्ञान (बर्ग आई.ए., 1962)।

एक जीवित जीव एक जटिल नियंत्रित प्रणाली है जहां बाहरी और आंतरिक वातावरण के कई चर परस्पर क्रिया करते हैं। सभी प्रणालियों में सामान्य उपस्थिति है इनपुटचर, जो सिस्टम के गुणों और व्यवहार के नियमों के आधार पर रूपांतरित हो जाते हैं सप्ताहांतचर (चित्र 10)।

चावल। 10 - जीवित प्रणालियों के होमोस्टैसिस की सामान्य योजना

आउटपुट चर इनपुट और सिस्टम व्यवहार के नियमों पर निर्भर करते हैं।

सिस्टम के नियंत्रण भाग पर आउटपुट सिग्नल के प्रभाव को कहा जाता है प्रतिक्रिया , जो स्व-नियमन (होमियोस्टैटिक प्रतिक्रिया) में बहुत महत्वपूर्ण है। अंतर करना नकारात्मक औरसकारात्मक प्रतिक्रिया।

नकारात्मक फीडबैक सिद्धांत के अनुसार आउटपुट मान पर इनपुट सिग्नल के प्रभाव को कम करता है: "जितना अधिक (आउटपुट पर), उतना कम (इनपुट पर)।" यह सिस्टम होमियोस्टैसिस को बहाल करने में मदद करता है।

पर सकारात्मक प्रतिक्रिया, इनपुट सिग्नल का परिमाण सिद्धांत के अनुसार बढ़ता है: "जितना अधिक (आउटपुट पर), उतना अधिक (इनपुट पर)।" यह प्रारंभिक अवस्था से परिणामी विचलन को बढ़ाता है, जिससे होमोस्टैसिस में व्यवधान होता है।

हालाँकि, सभी प्रकार के स्व-नियमन एक ही सिद्धांत के अनुसार संचालित होते हैं: प्रारंभिक अवस्था से आत्म-विचलन, जो सुधार तंत्र को चालू करने के लिए प्रोत्साहन के रूप में कार्य करता है। इस प्रकार, सामान्य रक्त पीएच 7.32 - 7.45 है। 0.1 का pH परिवर्तन हृदय संबंधी शिथिलता की ओर ले जाता है। इस सिद्धांत का वर्णन अनोखिन पी.के. ने किया था। 1935 में और इसे फीडबैक सिद्धांत कहा गया, जो अनुकूली प्रतिक्रियाओं को पूरा करने का कार्य करता है।

होमोस्टैटिक प्रतिक्रिया का सामान्य सिद्धांत(अनोखिन: "कार्यात्मक प्रणालियों का सिद्धांत"):

प्रारंभिक स्तर से विचलन → संकेत → प्रतिक्रिया सिद्धांत के आधार पर नियामक तंत्र की सक्रियता → परिवर्तन का सुधार (सामान्यीकरण)।

तो, शारीरिक कार्य के दौरान, रक्त में CO 2 की सांद्रता बढ़ जाती है → pH अम्लीय पक्ष में स्थानांतरित हो जाता है → संकेत मेडुला ऑबोंगटा के श्वसन केंद्र में प्रवेश करता है → केन्द्रापसारक तंत्रिकाएं इंटरकोस्टल मांसपेशियों में एक आवेग का संचालन करती हैं और श्वास गहरी हो जाती है → CO 2 in रक्त कम हो जाता है, पीएच बहाल हो जाता है।

आणविक आनुवंशिक, सेलुलर, जीव, जनसंख्या-प्रजाति और जीवमंडल स्तर पर होमोस्टैसिस के विनियमन के तंत्र।

नियामक होमियोस्टैटिक तंत्र जीन, सेलुलर और सिस्टम (जीव, जनसंख्या-प्रजाति और जीवमंडल) स्तरों पर कार्य करते हैं।

जीन तंत्र होमियोस्टैसिस शरीर में होमियोस्टैसिस की सभी घटनाएं आनुवंशिक रूप से निर्धारित होती हैं। पहले से ही प्राथमिक जीन उत्पादों के स्तर पर एक सीधा संबंध है - "एक संरचनात्मक जीन - एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला।" इसके अलावा, डीएनए के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम और पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के अमीनो एसिड अनुक्रम के बीच एक संरेखीय पत्राचार होता है। किसी जीव के व्यक्तिगत विकास के लिए वंशानुगत कार्यक्रम, वंशानुगत रूप से निर्धारित प्रतिक्रिया मानदंड की सीमा के भीतर, निरंतर नहीं, बल्कि बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों में प्रजाति-विशिष्ट विशेषताओं के निर्माण के लिए प्रदान करता है। डीएनए की दोहरी हेलिकिटी इसकी प्रतिकृति और मरम्मत की प्रक्रियाओं में आवश्यक है। दोनों सीधे आनुवंशिक सामग्री के कामकाज की स्थिरता सुनिश्चित करने से संबंधित हैं।

आनुवंशिक दृष्टिकोण से, होमोस्टैसिस की प्राथमिक और प्रणालीगत अभिव्यक्तियों के बीच अंतर किया जा सकता है। होमियोस्टैसिस की प्रारंभिक अभिव्यक्तियों के उदाहरणों में शामिल हैं: तेरह रक्त जमावट कारकों का जीन नियंत्रण, ऊतकों और अंगों की हिस्टोकम्पैटिबिलिटी का जीन नियंत्रण, प्रत्यारोपण की अनुमति देना।

प्रत्यारोपित क्षेत्र कहलाता है प्रत्यारोपण. वह जीव है जिससे प्रत्यारोपण के लिए ऊतक लिया जाता है दाता , और किसे प्रत्यारोपित किया जा रहा है - प्राप्तकर्ता . प्रत्यारोपण की सफलता शरीर की प्रतिरक्षात्मक प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करती है। ऑटोट्रांसप्लांटेशन, सिनजेनिक ट्रांसप्लांटेशन, एलोट्रांसप्लांटेशन और ज़ेनोट्रांसप्लांटेशन हैं।

स्वप्रतिरोपण – एक ही जीव से ऊतक प्रत्यारोपण। इस मामले में, प्रत्यारोपण के प्रोटीन (एंटीजन) प्राप्तकर्ता के प्रोटीन (एंटीजन) से भिन्न नहीं होते हैं। कोई प्रतिरक्षात्मक प्रतिक्रिया नहीं है.

सिनजेनिक प्रत्यारोपण समान जीनोटाइप वाले समान जुड़वां बच्चों में किया जाता है।

एलोट्रांसप्लांटेशन – एक ही प्रजाति के एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में ऊतकों का प्रत्यारोपण। दाता और प्राप्तकर्ता एंटीजन में भिन्न होते हैं, यही कारण है कि उच्च जानवरों को ऊतकों और अंगों के दीर्घकालिक जुड़ाव का अनुभव होता है।

ज़ेनोट्रांसप्लांटेशन – दाता और प्राप्तकर्ता विभिन्न प्रकार के जीवों से संबंधित हैं। इस प्रकार का प्रत्यारोपण कुछ अकशेरूकी जीवों में सफल होता है, लेकिन ऊंचे जानवरों में ऐसे प्रत्यारोपण जड़ नहीं पकड़ पाते हैं।

प्रत्यारोपण के दौरान, घटना का बहुत महत्व है प्रतिरक्षात्मक सहनशीलता (हिस्टोकम्पैटिबिलिटी)। ऊतक प्रत्यारोपण (इम्यूनोसप्रेशन) के मामले में प्रतिरक्षा प्रणाली का दमन निम्न द्वारा प्राप्त किया जाता है: प्रतिरक्षा प्रणाली की गतिविधि का दमन, विकिरण, एंटीलिम्फैटिक सीरम का प्रशासन, अधिवृक्क हार्मोन, रसायन - अवसादरोधी (इम्यूरान)। मुख्य कार्य न केवल प्रतिरक्षा, बल्कि प्रत्यारोपण प्रतिरक्षा को दबाना है।

प्रत्यारोपण प्रतिरक्षा दाता और प्राप्तकर्ता की आनुवंशिक संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है। प्रतिजन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार जीन जो प्रत्यारोपित ऊतक पर प्रतिक्रिया का कारण बनते हैं, ऊतक असंगति जीन कहलाते हैं।

मनुष्यों में, मुख्य आनुवंशिक हिस्टोकम्पैटिबिलिटी प्रणाली एचएलए (ह्यूमन ल्यूकोसाइट एंटीजन) प्रणाली है। एंटीजन ल्यूकोसाइट्स की सतह पर पूरी तरह से मौजूद होते हैं और एंटीसेरा का उपयोग करके उनका पता लगाया जाता है। मनुष्यों और जानवरों में प्रणाली की संरचना समान है। एचएलए प्रणाली के आनुवंशिक लोकी और एलील्स का वर्णन करने के लिए एक सामान्य शब्दावली अपनाई गई है। एंटीजन नामित हैं: एचएलए-ए 1; एचएलए-ए 2, आदि। नए एंटीजन जिनकी निश्चित रूप से पहचान नहीं की गई है, उन्हें डब्ल्यू (कार्य) नामित किया गया है। एचएलए प्रणाली के एंटीजन को 2 समूहों में विभाजित किया गया है: एसडी और एलडी (चित्र 11)।

एसडी समूह के एंटीजन सीरोलॉजिकल तरीकों से निर्धारित होते हैं और एचएलए प्रणाली के 3 सबलोसी के जीन द्वारा निर्धारित होते हैं: एचएलए-ए; एचएलए-बी; एचएलए-सी.

चावल। 11 - एचएलए मानव हिस्टोकम्पैटिबिलिटी की मुख्य आनुवंशिक प्रणाली है

एलडी - एंटीजन छठे गुणसूत्र के एचएलए-डी सबलोकस द्वारा नियंत्रित होते हैं, और ल्यूकोसाइट्स की मिश्रित संस्कृतियों की विधि द्वारा निर्धारित होते हैं।

मानव एचएलए एंटीजन को नियंत्रित करने वाले प्रत्येक जीन में बड़ी संख्या में एलील होते हैं। इस प्रकार, HLA-A सबलोकस 19 एंटीजन को नियंत्रित करता है; एचएलए-बी - 20; एचएलए-सी - 5 "कार्यशील" एंटीजन; एचएलए-डी - 6. इस प्रकार, मनुष्यों में लगभग 50 एंटीजन पहले ही खोजे जा चुके हैं।

एचएलए प्रणाली का एंटीजेनिक बहुरूपता दूसरों से कुछ की उत्पत्ति और उनके बीच घनिष्ठ आनुवंशिक संबंध का परिणाम है। प्रत्यारोपण के लिए एचएलए एंटीजन द्वारा दाता और प्राप्तकर्ता की पहचान आवश्यक है। सिस्टम के 4 एंटीजन में समान किडनी का प्रत्यारोपण 70% की जीवित रहने की दर सुनिश्चित करता है; 3-60%; 2-45%; 1 - 25% प्रत्येक।

ऐसे विशेष केंद्र हैं जो प्रत्यारोपण के लिए दाता और प्राप्तकर्ता का चयन करते हैं, उदाहरण के लिए, हॉलैंड में - "यूरोट्रांसप्लांट"। एचएलए सिस्टम एंटीजन पर आधारित टाइपिंग बेलारूस गणराज्य में भी की जाती है।

सेलुलर तंत्र होमोस्टैसिस का उद्देश्य ऊतक कोशिकाओं और अंगों को उनकी अखंडता के उल्लंघन की स्थिति में बहाल करना है। नष्ट हुई जैविक संरचनाओं को पुनर्स्थापित करने के उद्देश्य से प्रक्रियाओं के समूह को कहा जाता है पुनर्जनन. यह प्रक्रिया सभी स्तरों की विशेषता है: प्रोटीन का नवीनीकरण, कोशिका अंगक के घटक, संपूर्ण अंगक और स्वयं कोशिकाएँ। चोट या तंत्रिका टूटने के बाद अंग कार्यों को बहाल करना और घाव भरना इन प्रक्रियाओं में महारत हासिल करने के दृष्टिकोण से दवा के लिए महत्वपूर्ण है।

ऊतकों को उनकी पुनर्योजी क्षमता के अनुसार 3 समूहों में विभाजित किया गया है:

ऊतक और अंग जिनकी विशेषता होती है सेलुलर पुनर्जनन (हड्डियाँ, ढीले संयोजी ऊतक, हेमेटोपोएटिक प्रणाली, एंडोथेलियम, मेसोथेलियम, आंत्र पथ की श्लेष्मा झिल्ली, श्वसन पथ और जननांग प्रणाली।

ऊतक और अंग जिनकी विशेषता होती है सेलुलर और इंट्रासेल्युलर पुनर्जनन (यकृत, गुर्दे, फेफड़े, चिकनी और कंकाल की मांसपेशियां, स्वायत्त तंत्रिका तंत्र, अंतःस्रावी, अग्न्याशय)।

ऐसे कपड़े जो मुख्य रूप से विशेषता रखते हैं intracellular पुनर्जनन (मायोकार्डियम) या विशेष रूप से इंट्रासेल्युलर पुनर्जनन (केंद्रीय तंत्रिका तंत्र नाड़ीग्रन्थि कोशिकाएं)। यह प्राथमिक संरचनाओं को इकट्ठा करके या उन्हें (माइटोकॉन्ड्रिया) विभाजित करके मैक्रोमोलेक्यूल्स और सेलुलर ऑर्गेनेल की बहाली की प्रक्रियाओं को कवर करता है।

विकास की प्रक्रिया में 2 प्रकार के पुनर्जनन का निर्माण हुआ शारीरिक और पुनरावर्ती .

शारीरिक पुनर्जनन - यह जीवन भर शरीर के तत्वों की बहाली की एक प्राकृतिक प्रक्रिया है। उदाहरण के लिए, एरिथ्रोसाइट्स और ल्यूकोसाइट्स की बहाली, त्वचा उपकला, बाल का प्रतिस्थापन, दूध के दांतों को स्थायी दांतों से बदलना। ये प्रक्रियाएँ बाहरी और आंतरिक कारकों से प्रभावित होती हैं।

पुनरावर्ती पुनर्जनन - क्षति या चोट के कारण खोए हुए अंगों और ऊतकों की बहाली है। यह प्रक्रिया यांत्रिक चोटों, जलने, रासायनिक या विकिरण चोटों के साथ-साथ बीमारियों और सर्जिकल ऑपरेशन के परिणामस्वरूप होती है।

पुनर्योजी पुनर्जनन को विभाजित किया गया है ठेठ (होमोमोर्फोसिस) और अनियमित (हेटरोमोर्फोसिस)। पहले मामले में, एक अंग जिसे हटा दिया गया था या नष्ट कर दिया गया था वह पुन: उत्पन्न हो जाता है, दूसरे में, हटाए गए अंग के स्थान पर दूसरा विकसित हो जाता है।

असामान्य पुनर्जनन अकशेरुकी जीवों में अधिक आम है।

हार्मोन पुनर्जनन को उत्तेजित करते हैं पीयूष ग्रंथि और थाइरॉयड ग्रंथि . पुनर्जनन की कई विधियाँ हैं:

एपिमोर्फोसिस या पूर्ण पुनर्जनन - घाव की सतह की बहाली, भाग को संपूर्ण रूप से पूरा करना (उदाहरण के लिए, छिपकली में पूंछ का पुनर्विकास, न्यूट में अंग)।

मोर्फोलैक्सिस - अंग के शेष हिस्से का संपूर्ण पुनर्निर्माण, केवल आकार में छोटा। इस पद्धति की विशेषता पुराने के अवशेषों से एक नए का पुनर्निर्माण करना है (उदाहरण के लिए, कॉकरोच में एक अंग की बहाली)।

एंडोमोर्फोसिस - ऊतक और अंग के इंट्रासेल्युलर पुनर्गठन के कारण बहाली। कोशिकाओं की संख्या और उनके आकार में वृद्धि के कारण, अंग का द्रव्यमान मूल द्रव्यमान के करीब पहुंच जाता है।

कशेरुकियों में, पुनरावर्ती पुनर्जनन निम्नलिखित रूप में होता है:

पूर्ण पुनर्जनन - क्षति के बाद मूल ऊतक की बहाली।

पुनर्योजी अतिवृद्धि , आंतरिक अंगों की विशेषता। इस मामले में, घाव की सतह एक निशान के साथ ठीक हो जाती है, हटाया गया क्षेत्र वापस नहीं बढ़ता है और अंग का आकार बहाल नहीं होता है। कोशिकाओं की संख्या और उनके आकार में वृद्धि के कारण अंग के शेष भाग का द्रव्यमान बढ़ता है और मूल मूल्य के करीब पहुंचता है। इस प्रकार स्तनधारियों में यकृत, फेफड़े, गुर्दे, अधिवृक्क ग्रंथियां, अग्न्याशय, लार और थायरॉयड ग्रंथियां पुनर्जीवित होती हैं।

इंट्रासेल्युलर प्रतिपूरक हाइपरप्लासिया कोशिका अल्ट्रास्ट्रक्चर। इस मामले में, क्षति स्थल पर एक निशान बन जाता है, और मूल द्रव्यमान की बहाली कोशिकाओं की मात्रा में वृद्धि के कारण होती है, न कि इंट्रासेल्युलर संरचनाओं (तंत्रिका ऊतक) के प्रसार (हाइपरप्लासिया) के आधार पर उनकी संख्या के कारण।

नियामक प्रणालियों की परस्पर क्रिया द्वारा प्रणालीगत तंत्र प्रदान किए जाते हैं: तंत्रिका, अंतःस्रावी और प्रतिरक्षा .

तंत्रिका विनियमन केंद्रीय तंत्रिका तंत्र द्वारा किया और समन्वित किया जाता है। कोशिकाओं और ऊतकों में प्रवेश करने वाले तंत्रिका आवेग न केवल उत्तेजना पैदा करते हैं, बल्कि रासायनिक प्रक्रियाओं और जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के आदान-प्रदान को भी नियंत्रित करते हैं। वर्तमान में, 50 से अधिक न्यूरोहोर्मोन ज्ञात हैं। इस प्रकार, हाइपोथैलेमस वैसोप्रेसिन, ऑक्सीटोसिन, लिबरिन और स्टैटिन का उत्पादन करता है, जो पिट्यूटरी ग्रंथि के कार्य को नियंत्रित करते हैं। होमियोस्टैसिस की प्रणालीगत अभिव्यक्तियों के उदाहरण निरंतर तापमान और रक्तचाप बनाए रखना हैं।

होमोस्टैसिस और अनुकूलन के दृष्टिकोण से, तंत्रिका तंत्र शरीर की सभी प्रक्रियाओं का मुख्य आयोजक है। एन.पी. के अनुसार अनुकूलन का आधार पर्यावरणीय परिस्थितियों के साथ जीवों का संतुलन है। पावलोव, प्रतिवर्त प्रक्रियाएँ झूठ बोलती हैं। होमोस्टैटिक विनियमन के विभिन्न स्तरों के बीच शरीर की आंतरिक प्रक्रियाओं के विनियमन की प्रणाली में एक निजी पदानुक्रमित अधीनता होती है (चित्र 12)।

सेरेब्रल कॉर्टेक्स और मस्तिष्क के हिस्से

फीडबैक सिद्धांत पर आधारित स्व-नियमन

परिधीय न्यूरोरेगुलेटरी प्रक्रियाएं, स्थानीय सजगता

होमियोस्टैसिस के सेलुलर और ऊतक स्तर

चावल। 12. - शरीर की आंतरिक प्रक्रियाओं के नियमन की प्रणाली में पदानुक्रमित अधीनता।

सबसे प्राथमिक स्तर में सेलुलर और ऊतक स्तर पर होमोस्टैटिक सिस्टम होते हैं। उनके ऊपर स्थानीय रिफ्लेक्सिस जैसी परिधीय तंत्रिका नियामक प्रक्रियाएं हैं। इसके अलावा इस पदानुक्रम में विभिन्न "प्रतिक्रिया" चैनलों के साथ कुछ शारीरिक कार्यों के स्व-नियमन की प्रणालियाँ हैं। इस पिरामिड के शीर्ष पर सेरेब्रल कॉर्टेक्स और मस्तिष्क का कब्जा है।

एक जटिल बहुकोशिकीय जीव में, प्रत्यक्ष और प्रतिक्रिया दोनों कनेक्शन न केवल तंत्रिका द्वारा, बल्कि हार्मोनल (अंतःस्रावी) तंत्र द्वारा भी किए जाते हैं। अंतःस्रावी तंत्र में शामिल प्रत्येक ग्रंथियां इस प्रणाली के अन्य अंगों को प्रभावित करती हैं और बदले में, बाद वाले से प्रभावित होती हैं।

अंतःस्रावी तंत्र बी.एम. के अनुसार होमोस्टैसिस ज़वाडस्की के अनुसार, यह प्लस-माइनस इंटरैक्शन का एक तंत्र है, अर्थात। हार्मोन की सांद्रता के साथ ग्रंथि की कार्यात्मक गतिविधि को संतुलित करना। हार्मोन की उच्च सांद्रता (सामान्य से ऊपर) के साथ, ग्रंथि की गतिविधि कमजोर हो जाती है और इसके विपरीत। यह प्रभाव इसे उत्पन्न करने वाली ग्रंथि पर हार्मोन की क्रिया के माध्यम से होता है। कई ग्रंथियों में, हाइपोथैलेमस और पूर्वकाल पिट्यूटरी ग्रंथि के माध्यम से विनियमन स्थापित किया जाता है, खासकर तनाव प्रतिक्रिया के दौरान।

एंडोक्रिन ग्लैंड्स पिट्यूटरी ग्रंथि के पूर्वकाल लोब से उनके संबंध के अनुसार दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है। उत्तरार्द्ध को केंद्रीय माना जाता है, और अन्य अंतःस्रावी ग्रंथियों को परिधीय माना जाता है। यह विभाजन इस तथ्य पर आधारित है कि पिट्यूटरी ग्रंथि का पूर्वकाल लोब तथाकथित ट्रोपिक हार्मोन का उत्पादन करता है, जो कुछ परिधीय अंतःस्रावी ग्रंथियों को सक्रिय करता है। बदले में, परिधीय अंतःस्रावी ग्रंथियों के हार्मोन पिट्यूटरी ग्रंथि के पूर्वकाल लोब पर कार्य करते हैं, ट्रोपिक हार्मोन के स्राव को रोकते हैं।

होमियोस्टैसिस सुनिश्चित करने वाली प्रतिक्रियाएं किसी एक अंतःस्रावी ग्रंथि तक सीमित नहीं हो सकती हैं, बल्कि सभी ग्रंथियों को किसी न किसी हद तक शामिल करती हैं। परिणामी प्रतिक्रिया एक श्रृंखलाबद्ध पाठ्यक्रम लेती है और अन्य प्रभावकों तक फैल जाती है। हार्मोन का शारीरिक महत्व शरीर के अन्य कार्यों के नियमन में निहित है, और इसलिए श्रृंखला प्रकृति को यथासंभव व्यक्त किया जाना चाहिए।

शरीर के वातावरण में लगातार गड़बड़ी लंबे जीवन तक इसके होमियोस्टैसिस को बनाए रखने में योगदान करती है। यदि आप ऐसी रहने की स्थितियाँ बनाते हैं जिनमें आंतरिक वातावरण में कुछ भी महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं होता है, तो पर्यावरण का सामना करने पर जीव पूरी तरह से निहत्था हो जाएगा और जल्द ही मर जाएगा।

हाइपोथैलेमस में तंत्रिका और अंतःस्रावी नियामक तंत्र का संयोजन शरीर के आंत समारोह के नियमन से जुड़ी जटिल होमोस्टैटिक प्रतिक्रियाओं की अनुमति देता है। तंत्रिका और अंतःस्रावी तंत्र होमोस्टैसिस का एकीकृत तंत्र हैं।

तंत्रिका और हास्य तंत्र की सामान्य प्रतिक्रिया का एक उदाहरण तनाव की स्थिति है जो प्रतिकूल रहने की स्थिति में विकसित होती है और होमोस्टैसिस के विघटन का खतरा होता है। तनाव के तहत, अधिकांश प्रणालियों की स्थिति में बदलाव देखा जाता है: मांसपेशियों, श्वसन, हृदय, पाचन, संवेदी अंग, रक्तचाप, रक्त संरचना। ये सभी परिवर्तन प्रतिकूल कारकों के प्रति शरीर की प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाने के उद्देश्य से व्यक्तिगत होमोस्टैटिक प्रतिक्रियाओं की अभिव्यक्ति हैं। शरीर की शक्तियों का तेजी से जुटाना तनाव के प्रति सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया के रूप में कार्य करता है।

"दैहिक तनाव" के साथ, शरीर के समग्र प्रतिरोध को बढ़ाने की समस्या को चित्र 13 में दिखाई गई योजना के अनुसार हल किया जाता है।

चावल। 13 - शरीर की समग्र प्रतिरोधक क्षमता बढ़ाने की योजना

होमोस्टैसिस कोई भी स्व-विनियमन प्रक्रिया है जिसके द्वारा जैविक प्रणालियाँ जीवित रहने के लिए अनुकूलतम परिस्थितियों को अपनाकर आंतरिक स्थिरता बनाए रखने का प्रयास करती हैं। यदि होमोस्टैसिस सफल है, तो जीवन जारी रहता है; अन्यथा, आपदा या मृत्यु घटित होगी। प्राप्त स्थिरता वास्तव में एक गतिशील संतुलन है जिसमें निरंतर परिवर्तन होते रहते हैं, लेकिन अपेक्षाकृत सजातीय स्थितियाँ बनी रहती हैं।

होमियोस्टैसिस की विशेषताएं और भूमिका

गतिशील संतुलन में कोई भी प्रणाली एक स्थिर स्थिति, एक संतुलन प्राप्त करना चाहती है जो बाहरी परिवर्तनों का विरोध करती है। जब ऐसी प्रणाली में गड़बड़ी होती है, तो अंतर्निहित विनियमन उपकरण एक नया संतुलन स्थापित करने के लिए विचलन पर प्रतिक्रिया करते हैं। यह प्रक्रिया फीडबैक नियंत्रणों में से एक है। होमोस्टैटिक विनियमन के उदाहरण विद्युत सर्किट और तंत्रिका या हार्मोनल प्रणालियों द्वारा मध्यस्थता वाले कार्यों के एकीकरण और समन्वय की सभी प्रक्रियाएं हैं।

एक यांत्रिक प्रणाली में होमोस्टैटिक विनियमन का एक अन्य उदाहरण कमरे के तापमान नियंत्रक या थर्मोस्टेट की क्रिया है। थर्मोस्टेट का हृदय एक द्विधात्विक पट्टी है जो विद्युत सर्किट को पूरा या तोड़कर तापमान में परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करती है। जब कमरा ठंडा हो जाता है, तो सर्किट समाप्त हो जाता है और हीटिंग चालू हो जाती है, और तापमान बढ़ जाता है। एक निश्चित स्तर पर सर्किट बाधित हो जाता है, भट्ठी बंद हो जाती है और तापमान गिर जाता है।

हालाँकि, जैविक प्रणालियाँ, जिनमें अधिक जटिलता होती है, में नियामक होते हैं जिनकी तुलना यांत्रिक उपकरणों से करना मुश्किल होता है।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, होमोस्टैसिस शब्द का तात्पर्य शरीर के आंतरिक वातावरण को संकीर्ण और कसकर नियंत्रित सीमाओं के भीतर बनाए रखना है। होमियोस्टैसिस को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण मुख्य कार्य द्रव और इलेक्ट्रोलाइट संतुलन, एसिड विनियमन, थर्मोरेग्यूलेशन और चयापचय नियंत्रण हैं।

मनुष्यों में शरीर के तापमान का नियंत्रण जैविक प्रणाली में होमियोस्टैसिस का एक उत्कृष्ट उदाहरण माना जाता है। सामान्य मानव शरीर का तापमान लगभग 37°C होता है, लेकिन विभिन्न कारक इसे प्रभावित कर सकते हैं, जिनमें हार्मोन, चयापचय दर और अत्यधिक उच्च या निम्न तापमान का कारण बनने वाली बीमारियाँ शामिल हैं। शरीर के तापमान का नियमन मस्तिष्क के हाइपोथैलेमस नामक क्षेत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

शरीर के तापमान के बारे में प्रतिक्रिया रक्तप्रवाह के माध्यम से मस्तिष्क तक पहुंचाई जाती है और सांस लेने की दर, रक्त शर्करा के स्तर और चयापचय दर में प्रतिपूरक समायोजन की ओर ले जाती है। मनुष्यों में गर्मी की कमी गतिविधि में कमी, पसीना और गर्मी विनिमय तंत्र के कारण होती है जो त्वचा की सतह के पास अधिक रक्त को प्रसारित करने की अनुमति देती है।

इन्सुलेशन, त्वचा परिसंचरण में कमी, और कपड़े, आवास और बाहरी ताप स्रोतों के उपयोग जैसे सांस्कृतिक परिवर्तनों के माध्यम से गर्मी के नुकसान को कम किया जाता है। शरीर के तापमान के उच्च और निम्न स्तर के बीच की सीमा होमोस्टैटिक पठार का गठन करती है - "सामान्य" सीमा जो जीवन का समर्थन करती है। जैसे ही कोई चरम सीमा निकट आती है, सुधारात्मक कार्रवाई (नकारात्मक प्रतिक्रिया के माध्यम से) सिस्टम को सामान्य सीमा पर लौटा देती है।

होमोस्टैसिस की अवधारणा पर्यावरणीय परिस्थितियों पर भी लागू होती है। पहली बार 1955 में अमेरिकी पारिस्थितिकीविज्ञानी रॉबर्ट मैकआर्थर द्वारा प्रस्तावित, यह विचार कि होमोस्टैसिस जैव विविधता और प्रजातियों के बीच होने वाली बड़ी संख्या में पारिस्थितिक बातचीत के संयोजन का उत्पाद है।

इस धारणा को एक ऐसी अवधारणा माना गया जो एक पारिस्थितिक प्रणाली की दृढ़ता को समझाने में मदद कर सकती है, यानी समय के साथ एक विशेष प्रकार के पारिस्थितिकी तंत्र के रूप में इसकी दृढ़ता। तब से, पारिस्थितिकी तंत्र के निर्जीव घटक को शामिल करने के लिए अवधारणा कुछ हद तक बदल गई है। इस शब्द का उपयोग कई पारिस्थितिकीविदों द्वारा यथास्थिति बनाए रखने के लिए पारिस्थितिकी तंत्र के जीवित और गैर-जीवित घटकों के बीच होने वाली पारस्परिकता का वर्णन करने के लिए किया गया है।

गैया परिकल्पना अंग्रेजी वैज्ञानिक जेम्स लवलॉक द्वारा प्रस्तावित पृथ्वी का एक मॉडल है जो विभिन्न जीवित और निर्जीव घटकों को एक बड़े सिस्टम या एकल जीव के घटकों के रूप में देखता है, यह सुझाव देता है कि व्यक्तिगत जीवों के सामूहिक प्रयास ग्रह स्तर पर होमोस्टैसिस में योगदान करते हैं।

सेलुलर होमियोस्टैसिस

जीवन शक्ति बनाए रखने और ठीक से काम करने के लिए शरीर के वातावरण पर निर्भर रहें। होमोस्टैसिस शरीर के वातावरण को नियंत्रण में रखता है और सेलुलर प्रक्रियाओं के लिए अनुकूल परिस्थितियों को बनाए रखता है। शरीर में सही स्थितियों के बिना, कुछ प्रक्रियाएं (जैसे ऑस्मोसिस) और प्रोटीन (जैसे एंजाइम) ठीक से काम नहीं करेंगी।

होमोस्टैसिस कोशिकाओं के लिए क्यों महत्वपूर्ण है?जीवित कोशिकाएँ अपने चारों ओर रसायनों की गति पर निर्भर करती हैं। ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड और घुले हुए भोजन जैसे रसायनों को कोशिकाओं के अंदर और बाहर ले जाने की आवश्यकता होती है। यह प्रसार और परासरण की प्रक्रियाओं द्वारा पूरा किया जाता है, जो शरीर में पानी और नमक के संतुलन पर निर्भर करता है, जिसे होमियोस्टैसिस द्वारा बनाए रखा जाता है।

कोशिकाएं कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करने के लिए एंजाइमों पर निर्भर करती हैं जो कोशिकाओं को जीवित और कार्यात्मक बनाए रखती हैं। ये एंजाइम निश्चित तापमान पर सबसे अच्छा काम करते हैं और इसलिए होमोस्टैसिस कोशिकाओं के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह शरीर के तापमान को स्थिर बनाए रखता है।

होमोस्टैसिस के उदाहरण और तंत्र

यहां मानव शरीर में होमोस्टैसिस के कुछ बुनियादी उदाहरण दिए गए हैं, साथ ही वे तंत्र भी हैं जो उनका समर्थन करते हैं:

शरीर का तापमान

मनुष्यों में होमोस्टैसिस का सबसे आम उदाहरण शरीर के तापमान का विनियमन है। जैसा कि हमने ऊपर लिखा है, शरीर का सामान्य तापमान 37° C होता है। सामान्य स्तर से ऊपर या नीचे का तापमान गंभीर जटिलताएँ पैदा कर सकता है।

28 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर मांसपेशियों की विफलता होती है। 33 डिग्री सेल्सियस पर चेतना की हानि होती है। 42°C पर केंद्रीय तंत्रिका तंत्र ख़राब होने लगता है। मृत्यु 44°C के तापमान पर होती है। शरीर अतिरिक्त गर्मी उत्पन्न या जारी करके तापमान को नियंत्रित करता है।

ग्लूकोज एकाग्रता

ग्लूकोज सांद्रता रक्तप्रवाह में मौजूद ग्लूकोज (रक्त शर्करा) की मात्रा को संदर्भित करती है। शरीर ऊर्जा स्रोत के रूप में ग्लूकोज का उपयोग करता है, लेकिन इसकी बहुत अधिक या बहुत कम मात्रा गंभीर जटिलताओं का कारण बन सकती है। कुछ हार्मोन रक्त में ग्लूकोज की सांद्रता को नियंत्रित करते हैं। इंसुलिन ग्लूकोज सांद्रता को कम कर देता है, जबकि कोर्टिसोल, ग्लूकागन और कैटेकोलामाइन बढ़ जाते हैं।

कैल्शियम का स्तर

हड्डियों और दांतों में शरीर का लगभग 99% कैल्शियम होता है, जबकि शेष 1% रक्त में प्रवाहित होता है। रक्त में बहुत अधिक या बहुत कम कैल्शियम के नकारात्मक परिणाम होते हैं। यदि रक्त में कैल्शियम का स्तर बहुत अधिक गिर जाता है, तो पैराथाइरॉइड ग्रंथियां अपने कैल्शियम-संवेदन रिसेप्टर्स को सक्रिय करती हैं और पैराथाइरॉइड हार्मोन जारी करती हैं।

पीटीएच रक्तप्रवाह में इसकी सांद्रता बढ़ाने के लिए हड्डियों को कैल्शियम छोड़ने का संकेत देता है। यदि कैल्शियम का स्तर बहुत अधिक बढ़ जाता है, तो थायरॉयड ग्रंथि कैल्सीटोनिन जारी करती है और हड्डियों में अतिरिक्त कैल्शियम को ठीक करती है, जिससे रक्त में कैल्शियम की मात्रा कम हो जाती है।

तरल मात्रा

शरीर को एक निरंतर आंतरिक वातावरण बनाए रखना चाहिए, जिसका अर्थ है कि उसे द्रव हानि या प्रतिस्थापन को नियंत्रित करने की आवश्यकता है। हार्मोन तरल पदार्थ को उत्सर्जित या बनाए रखने के कारण इस संतुलन को विनियमित करने में मदद करते हैं। यदि शरीर में पर्याप्त तरल पदार्थ नहीं है, तो एंटीडाययूरेटिक हार्मोन किडनी को तरल पदार्थ संरक्षित करने का संकेत देता है और मूत्र उत्पादन कम कर देता है। यदि शरीर में बहुत अधिक तरल पदार्थ है, तो यह एल्डोस्टेरोन को दबा देता है और अधिक मूत्र उत्पन्न करने का संकेत देता है।

समस्थिति[ग्रीक होमिओस - समान, स्टेटिस - स्टैंडिंग] - किसी भी प्रणाली की एक मोबाइल-संतुलन स्थिति, जो इस संतुलन को बाधित करने वाले बाहरी और आंतरिक कारकों के प्रतिकार द्वारा बनाए रखी जाती है। "जी" की अवधारणा मूल रूप से शरीर के आंतरिक वातावरण (रक्त, लसीका) की स्थिरता और इसके बुनियादी शारीरिक कार्यों की स्थिरता को समझाने के उद्देश्य से शरीर विज्ञान में विकसित किया गया है, जो स्व-नियमन तंत्र के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। यह विचार अमेरिकी शरीर विज्ञानी डब्ल्यू. कैनन द्वारा "शरीर के ज्ञान" के सिद्धांत में एक खुली प्रणाली के रूप में विकसित किया गया था जो लगातार अपनी स्थिरता बनाए रखता है। सिस्टम को खतरे में डालने वाले परिवर्तनों के बारे में संकेत प्राप्त करते हुए, शरीर उन उपकरणों को चालू करता है जो तब तक काम करना जारी रखते हैं जब तक कि इसे पिछले पैरामीटर मानों पर संतुलन स्थिति में वापस नहीं किया जा सके। जी का सिद्धांत शरीर क्रिया विज्ञान से साइबरनेटिक्स और अन्य विज्ञानों सहित पारित हुआ। मनोविज्ञान, प्रतिक्रिया के आधार पर एक व्यवस्थित दृष्टिकोण और स्व-नियमन के सिद्धांत का अधिक सामान्य अर्थ प्राप्त करना। यह विचार कि प्रत्येक प्रणाली अपनी स्थिरता बनाए रखने का प्रयास करती है, पर्यावरण के साथ जीव की अंतःक्रिया में स्थानांतरित हो गई।

ऐसा स्थानांतरण, विशेष रूप से, नवव्यवहारवाद की विशेषता है, जो मानता है कि शरीर की उस आवश्यकता से मुक्ति के कारण एक नई मोटर प्रतिक्रिया समेकित होती है जिसने इसका उल्लंघन किया है। - जे. पियागेट की अवधारणा के लिए, जो मानती है कि मानसिक विकास होता है पर्यावरण के साथ जीव को संतुलित करने की प्रक्रिया में - के. लेविन के सिद्धांत "क्षेत्रों" के लिए, जिसके अनुसार प्रेरणा एक गैर-संतुलन "तनाव की प्रणाली" में उत्पन्न होती है - गेस्टाल्ट मनोविज्ञान के लिए, जो नोट करता है कि यदि संतुलन के बीच मानसिक तंत्र के घटक परेशान हैं, यह इसे बहाल करने का प्रयास करता है। हालाँकि, जी सिद्धांत, स्व-नियमन की घटना की व्याख्या करते हुए, मानस और उसकी गतिविधि में परिवर्तन के स्रोत को प्रकट नहीं कर सकता है।

एल.ए. कारपेंको

अन्य शब्दकोशों में शब्दों की परिभाषाएँ, अर्थ:

साइकोफिजियोलॉजी. शब्दकोश बेज्रुकिख एम.एम. और फैबर डी.ए.

होमियोस्टैसिस (होमियोस्टैसिस; ग्रीक होमियोस - समान, समान + ग्रीक स्टैसिस - खड़ा होना, गतिहीनता; पर्यायवाची होमोस्टैटिक विनियमन) समन्वित प्रतिक्रियाओं का एक सेट है जो शरीर के आंतरिक वातावरण की स्थिरता के रखरखाव या बहाली को सुनिश्चित करता है (डब्ल्यू। कैनन, 1929) ...

गूढ़ शब्दों का बड़ा शब्दकोश - चिकित्सा विज्ञान के डॉक्टर द्वारा संपादित स्टेपानोव ए.एम.

(ग्रीक होमिओस से - समान और स्टेटिस - खड़ा), आंतरिक वातावरण की संरचना और गुणों की गतिशील स्थिरता और शरीर के बुनियादी शारीरिक कार्यों की स्थिरता को बनाए रखने की घटना

दार्शनिक शब्दकोश

[जीवविज्ञानी] - जीव (प्रणाली) की आंतरिक स्थिति की सापेक्ष स्थिरता। सूचना प्रणाली को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि यह अपने होमियोस्टेसिस को बनाए रखने का प्रयास करता है, जो नकारात्मक प्रतिक्रिया (आंतरिक और बाहरी) और टोपोलॉजिकली (ऐसा नहीं हो सकता) दोनों के माध्यम से पूरा किया जाता है।

दार्शनिक शब्दकोश

(ग्रीक होमोइस - समान, समरूप और ठहराव - गतिहीन, अवस्था) - संरचना और कार्यों के मापदंडों की सापेक्ष गतिशील स्थिरता बनाए रखने के लिए जैविक प्रणालियों की संपत्ति। इस क्षमता का आधार जैविक प्रणालियों की गड़बड़ी झेलने की क्षमता है...

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