Главная  >  Наука   >  Биология


Гомеостаз

19 апреля 2018, 27

Гомеостаз — это способность открытой системы (обменивающейся с внешним миром веществом и энергией) сохранять динамическую стабильность с помощью организованных восстановительных реакций.

Гомеостаз – свойство всех биологических организмов, а также систем более высокого уровня – биологических систем и социальных организмов, которыми можно считать государства. Подобными гомеостазу свойствами человек наделяет некоторые саморегулируемые технические механизмы – например, холодильник, утюг, автомобиль и т.п.

Именно явление гомеостаза лежит в основе жизни, как противоречие одному из основных законов вселенной – энтропии, закону необратимого рассеивания энергии.

Обмениваясь с окружающей средой энергией и веществом, любая система стремится к распаду как к конечному результату этого обмена. Гомеостаз – явление борьбы системы за свое самосохранения против внешнего хаоса, путем действий, компенсирующих утрату внутреннего порядка.

Свойства гомеостаза

Нестабильность системы – система не статична, она как бы ищет различные варианты адаптации.

Стремление к равновесию – вся организация системы способствует сохранению ее баланса.

Отсутствие жесткой предсказуемости – результат любого действия может отличаться от планированного, что учитывается в системе.

Примеры гомеостаза в природе

Осморегуляция – регуляция количества нутриентов и воды в организме с помощью почек.

Выделение - удаление отходов обмена веществ экзокринными органами — почками, лёгкими, желудочно-кишечным трактом и потовыми железами.

Регуляция температуры тела. Понижение температуры через потоотделение, терморегулирующие реакции.

Регуляция уровня глюкозы в крови печенью, инсулином и глюкагоном поджелудочной железы.

Биоценоз – саморегуляция численности хищников и травоядных в экосистеме, совершающаяся в виде взаимосвязи между их количествами.

Механизмы гомеостаза. Понятие обратной связи

Система реагирует на изменения в переменных двумя основными типами реакций - отрицательная и положительная обратные связи.

1. Отрицательная обратная связь - реакция, при которой система стремится изменить направление изменения на противоположное.

Примеры:

- усиление активности легких при превышении концентрации углекислого газа в организме, с целью увеличения уровня кислорода.

- терморегуляция: при повышении или понижении температуры тела соотвующее понижение температуры организмом или повышение.

2. Положительная обратная связь - усиление изменения переменной, оказывающее дестабилизирующий эффект и не приводящее к гомеостазу. Хотя такая положительная обратная связь реже встречается в системах, она также имеет своё применение.

Примеры:

- пороговый электрический потенциал в нервной системе вызывает генерацию еще большего потенциала действия. На этом феномене основано явление рефлексов и в целом большая часть функционирования нервной системы.

- свёртывание крови и др.

Устойчивым системам необходимо сочетать комбинации обоих типов обратной связи. Если отрицательная обратная связь позволяет вернуться к гомеостатическому состоянию равновесия, положительная обратная связь используется для того, чтобы перейти к новому состоянию, без чего порой невозможно сохранение жизни.

Такая ситуация носит название «метастабильность» - состояние, при котором система, хотя и сохраняет равновесие, но может в любой момент его утратить и перейти в новое состояние.

Читайте также:



 
©  Фонд "Русская Цивилизация", 2004 | Контакты