Гомеостаз і регуляція функцій в організмі

Усе життя людини проходить у безперервному зв’язку із зовнішнім середовищем,

тому здоров’я людини не можна розглядати як щось незалежне, автономне. Воно є

результатом дії природних, антропогенних та соціальних факторів і віддзеркалює динамічнурівновагу між організмом і середовищем його існування. Будь-якому організмові потрібні певні умови існування, до яких у нього виробляється пристосування в процесі розвитку. Середовищем існування для клітин організму є внутрішнє середовище (кров, лімфа, тканинна рідина). Склад і властивості внутрішнього середовища підтримуються на відносно постійному рівні, що створює умови для життєдіяльності всього організму. Сталість хімічного складу і фізико-хімічних властивостей внутрішнього середовища організму називають гомеостазом (від грец. homoios – однаковий, statis – стан). Забезпечують гомеостаз переважно дві системи – нервова та ендокринна, які разом складають нейрогуморальну систему регуляції функцій організму.

Під терміном “гомеостаз” розуміють фізіологічні механізми, які забезпечують стійкість живих істот. Ця особлива стійкість не характеризується стабільністю процесів – вони постійно змінюються, але в умовах “норми” коливання фізіологічних показників обмежені порівняно вузькими межами. Явища гомеостазу представляють собою еволюційно виниклі спадково-закріплені адаптаційні властивості організму до звичайних умов оточуючого середовища. Ці умови можуть бути короткочасними, або тривалими. В таких випадках явище адаптації характеризується не тільки відновленням звичайних властивостей внутрішнього середовища, але короткочасними змінами функціональної активності (наприклад, пришвидшення ритму серцевої діяльності і збільшення частоти дихальних рухів під час посиленої м’язевої діяльності). При тривалих або повторних діях можуть виникнути більш стійкі і структурні зміни, наприклад, у вигляді гіпертрофії міокарда і т.д. При порушенні яких-небудь органів відбувається включення механізмів компенсації. Біологічна характеристика гомеостазу визначається не тільки адаптаційними процесами, але ї їхньою значимістю. Реакції, які забезпечують гомеостаз, можуть бути направлені на підтримку відомого рівня стаціонарного стану, на координацію комплексних процесів для усунення або обмеження дії шкідливих чинників, на вироблення і збереження оптимальних форм взаємодії організму і середовища в змінених умовах його існування. Всі ці процеси і є адаптацією. Всі види адаптації створюються на основі механізмів гомеостазу. Отже, поняття гомеостазу означає тільки відому постійність різних фізіологічних констант організму. Воно теж включає процеси адаптації та координації фізіологічних процесів, забезпечує єдність організму не тільки в нормі, але і при змінах умов його існування.

Сталість багатьох властивостей організму забезпечується саморегуляцією.

Саморегуляція – універсальна властивість організму, яка включається тоді, коли виникає відхилення від певного постійного рівня будь-якого життєво важливого фактора зовнішнього чи внутрішнього середовища. Наприклад, рівень глюкози в крові може зменшуватися через недостатнє надходження її з їжею або внаслідок витрат при інтенсивній роботі. Зниження кількості глюкози в крові, незалежно від того, зовнішньою чи внутрішньою причиною воно викликане, запускає фізіологічні механізми, що підвищують її рівень. Таким чином, зміни стану системи спричиняють реакції, які відновлюють норму. Відхилення регульованого параметра в інший бік – збільшення кількості глюкози – призводить до включення знижуючих її рівень механізмів. Звичайно, саморегуляція можлива лише за певних зовнішніх умов. Так, при недостатньому надходженні їжі в організмі розщеплюються запасні поживні речовини, наприклад, глікоген. Якщо ж усі внутрішні джерела глюкози будуть вичерпані, а їжа ззовні не надходитиме, організм може загинути. Найважливіша роль у підтриманні гомеостазу належить нервовій системі, яка регулює діяльність органів і систем організму. Завдяки цьому в організмі відбувається саморегуляція фізіологічних функцій, що підтримує необхідні для організму умови існування.

Людина при взаємодії з навколишнім середовищем реагує індивідуально за

допомогою фізіологічних реакцій. У силу загальних соматичних властивостей фізіологічного пристосування організм може адаптуватися або виробити імунітет до найрізноманітніших зовнішніх факторів. Усі люди здатні проявляти необхідну пластичність реакцій у відповідь на зміни зовнішніх умов. Адаптація допомагає підтримувати стійким внутрішнє середовище організму, коли параметри деяких факторів навколишнього середовища виходять за межі оптимальних.

Адаптація залежить від сили дії факторів навколишнього середовища та індивідуальної реактивності організму. Критерієм ступеня адаптації є збереження гомеостазу незалежно від тривалості дії фактора, до якого сформувалася адаптація. В умовах захворювання наступає компенсація, під якою треба розуміти боротьбу організму за гомеостаз, коли включаються додаткові захисні механізми, які протидіють виникненню і прогресуванню патологічного процесу. Якщо надходить сигнали про велику небезпеку і включених механізмів не вистачає, виникає картина стресових захворювань, характерних для нашої цивілізації.

Індивідуальне пристосування до нових умов існування відбувається за рахунок зміни обміну речовин (метаболізму), збереження сталості внутрішнього середовища організму (гомеостазу); імунітету, тобто несприйнятливість організму до інфекційних та неінфекційних агентів і речовин, які потрапляють в організм ззовні чи утворюються в організмі під впливом тих чи інших чинників; регенерації, тобто відновлення структури ушкоджених органів чи тканин організму (загоювання ран і т. ін.); адаптивних безумовних та умовно-рефлекторних реакцій (адаптивна поведінка).

В організмі людини утворюється динамічний стереотип зі збереженням гомеостазу здорової людини, який виробився у процесі еволюційного розвитку в умовах навколишнього середовища. Здоров’я людини, забезпечення її гомеостазу може зберігатися і при деяких змінах параметрів, факторів навколишнього середовища. Такий вплив викликає в організмі людини відповідні біологічні зміни, але завдяки процесам адаптації (пристосування) у здорової людини фактори навколишнього середовища до певних меж дозволяють зберігати здоров’я. До того часу, доки організм спроможний за допомогою адаптаційних механізмів та реакцій забезпечити стабільність внутрішнього середовища при зміні зовнішнього середовища, він знаходиться у стані, який можна оцінити як здоров’я. Якщо ж організм потрапляє в умови, коли інтенсивність впливу факторів зовнішнього середовища переважає можливості його адаптації, наступає стан, протилежний здоров’ю, тобто хвороба, патологія. Однак початок захворювання рідко проявляється зразу зовнішньо за зміною показників фізичного розвитку, частіше його можна помітити за змінами реактивності і резистентності дитячого організму.

Реактивність – здатність організму відповідати на впливи адекватними реакціями. Характер відповіді організму визначається особливостями його функціональних процесів. Тому на один і той же вплив організм може відповідати протилежними реакціями. Ця властивість була помічена ще в кінці XVIII ст. німецьким природодослідником А. Гумбольдтом, який писав: “Дія всякого агента буде пригнічувальною або збуджувальною залежно від того, в якому стані перебуває той орган на який він діє”

Резистентність – стійкість організму до дії шкідливих факторів зовнішнього середовища. Резистентність забезпечується спеціальними захисними біологічними механізмами, які виробилися в процесі еволюції людини. Вони характеризуються стійкістю дитини до дії інфекційних факторів (мікроби, віруси), переохолодження, факторів, що травмують психіку і т. д. Реактивність і резистентність дитини являються біологічними властивостями, але їхнє формування залежить не тільки від спадковості. Остаточне “шліфування” цих особливостей організму здійснює середовище.

Адаптація – в широкому розумінні цього слова властивість організму пристосовуватись до дії факторів зовнішнього середовища.

Поняття фізіологічної адаптації було вперше сформульовано відомим американським фізіологом У. Кенноном як сукупність функціональних реакцій організму на несприятливі впливи зовнішнього середовища, спрямованих на збереження властивого для організму рівня гомеостазу. В наш час під адаптацією розуміють формування пристосувальних реакцій організму не тільки у разі дії несприятливих чи екстремальних (стресорних) факторів середовища, але і у разі дії звичайних (неекстремальних) факторів. В зв’язку з цим особливе значення в останні роки набула проблема адаптації дітей і підлітків до навчального і виховного процесів в дошкільних і шкільних закладах.

Біологічні механізми адаптації на сьогодні вивчені не достатньо. Показано, що будь-які пристосувальні реакції в організмі здійснюються під контролем центральної нервової системи завдяки формуванню спеціальних функціональних систем адаптації, які включають коркові і підкоркові відділи мозку та ендокринні залози. Особливе значення у формуванні захисних реакцій організму в умовах екстремальних впливів (стресу) відводиться гіпофізу і наднирникам, які синтезують так звані адаптивні гормони. Діяльність ендокринних залоз здійснюється під контролем підкоркового відділу головного мозку – гіпоталамуса і гіпофіза, які утворюють єдину функціональну систему.

Адаптація людини до умов середовища, являючись загально біологічною властивістю всього живого, поряд з тим характеризується якісною особливістю – їй притаманний яскраво виражений соціальний характер. Дитина як істота соціальна, перш за все, повинна пристосовуватись до дії факторів

соціального середовища і виробляти відповідні поведінкові реакції для даної соціальної мікрогрупи: сім’я, ясла, дитячий садок, школа і т. п. В цьому випадку адаптація дітей і підлітків не є пасивною пристосувальною реакцією організму, вона являє собою активний процес пристосування їхньої вищої нервової і психічної діяльності до відповідних умов колективу.

Необхідно знати, що адаптаційні можливості дітей і підлітків суттєво менші, ніж у дорослої людини, тому їх варто оберігати від різких змін умов життя, від впливу незвичних для них подразнюючих факторів. Зокрема, відомо, що у разі поступлення дитини і ясла, дитячий садок чи школу спостерігається напружена діяльність всіх фізіологічних систем дитячого організму, що призводить в деяких випадках до затримки фізичного розвитку, зниження резистентності організму і розвитку різних захворювань. Виявлено, що ступінь напруження фізіологічних систем дитини у випадку різкої зміни умов життя визначається станом її нервової системи, її віком (ендогенні фактори) і адекватним вихованням (екзогенні фактори). Діти з сильною нервовою системою і врівноваженими нервовими процесами, емоційно менш збудливі, володіють більшими адаптаційними можливостями. Значний вплив на хід адаптації виявляє несприятливий “біологічний” анамнез дитини: патологічне протікання вагітності у матері, важкі пологи, часті захворювання дитини, травми головного мозку.

Важливе значення мають дані прогностичного характеру про першу соцільну адаптацію. Діти з важкою адаптацією у разі їхнього поступлення в ясла, як правило, важко переносять адаптацію в дитячому садку чи школі. Різко знижуються адаптаційні можливості організму дітей і підлітків в критичні періоди розвитку (від 2 до 3,5 років, в 6-8 років, 11-12 і до 15 років)