Устойчивост и механизми на адаптация Печат
Четвъртък, 22 Декември 2011 14:10

Устойчивост и механизми на адаптация.

Хомеостаза.

Животът на организмите е възможен благодарение на пос­тоянното им взаимодействие с околната среда. Независимо от това, че факторите на средата могат да се колебаят значител­но, в организмите съществува постоянство на всички необхо­дими условия за нормалното функциониране на клетките — вода, електролити, рН, глюкоза, кислород, осмотично налягане и др. При многоклетъчните жи­вотни това се постига чрез вът­решната среда, към която се отнасят кръвта, лимфата и тъканната течност.

Способността на организ­ма да поддържа постоянст­вото на вътрешната си сре­да се нарича хомеостаза.

Това означава, че функциите в организма трябва да бъдат съгласувани и регулирани по такъв начин, че всяка незначи­телна промяна във вътрешната среда да поражда реакции за нейното възстановяване.

Понятието хомеостаза е въве­дено от американския физиолог Уолтър Кенън. С него той означава всички физиологични механизми, които осигуряват устойчивостта на организмите. Кенън развива иде­ята, че хомеостазата се проявява със стабилност във физиологични­те и физико-химичните показатели, които характеризират нормалното състояние на организма.

Възможности за поддържане на хомеостазата притежават и отделните клетки. Чернодроб­ните клетки например могат са­мостоятелно да поддържат рав­новесие между съдържанието на гликоген в тях и количество­то на глюкозата в кръвта. Клетките притежават механизми, ре­гулиращи приемането на необ­ходимите им вещества и отстраняването на веществата, които са им непотребни.

Регулацията на хомеостазата в организма се осъществява чрез сложни нервно-хуморални механизми. Те без изключе­ние функционират на принци­па на обратната връзка. Регу­лацията на нивото на захарта в кръвта е пример за сложните нервно-хуморални механизми на хомеостазата.

След хранене нивото на кръвна­та захар се повишава. Повишеното кръвнозахарно ниво е стимул за секрецията на инсулин от задстомашната жлеза. Инсулинът бързо предизвиква понижаване на нивото на кръвната захар, а това води до прекратяване на секрецията на ин­сулин. Ако състоянието на пони­жено кръвнозахарно ниво се запа­зи (ако например междувременно не е приета храна), в действие се включват хормоните, които пови­шават нивото на кръвната захар чрез разграждането на гликогена в черния дроб. Тези хормони са глюкагонът (от задстомашната жлеза), адреналинът (от надбъбречните жлези) и соматотропният хормон (от хипофизата). Гликогенът се превръща в глюкоза и кръвнозахарното ниво се нормализира.

Подробно е изучена хомео­стазата на голям брой физиоло­гични и физико-химични пока­затели, свързани с алкално-киселинното равновесие, обмяна­та на газовете, обема на телес­ните течности, кръвното наля­гане, телесната температура и др. Тази хомеостаза се нарича физиологична.

Освен поддържането на пос­тоянството на вътрешната среда на организмово равнище хомео­стазата бива още генетична, структурна и имунологична.

Под генетична хомеоста­за се разбира постоянство­то на кариотипа, което се поддържа чрез механизми­те на клетъчното делене. Структурна хомеостаза означава постоянство в клетъчния състав, морфо­логичната организация и целостта на организма и се поддържа чрез регенераци­ята. Имунологична хоме­остаза означава съхраня­ване на биологичната ин­дивидуалност спрямо чуж­ди клетки и биополимери и се осъществява от имунна­та система.

Посочените механизми на хомеостаза са взаимно свърза­ни.

Ако проследим индивидуал­ното развитие на организма, ще видим, че с възрастта се проме­нят и биологичните му показа­тели. Затова говорим и за онтогенетична хомеостаза. Чрез нея се осигурява постоянството на вътрешната среда в хода на индивидуалното развитие и особено в периода до настъпва­нето на полова зрелост. Често­тата на сърдечните съкращения у новороденото например нор­мално е 140 удара в минута, а при възрастния човек — 75 уда­ра в минута.

Адаптация. Наличието на сложни нервно-ендокринни ре­гулаторни механизми позволя­ва на организма да се приспо­собява към значителни проме­ни в средата на живот. Това приспособяване е свързано с преустройство на функциите на организма и на неговата хомеостаза.

Адаптацията е съвкуп­ност от приспособителните реакции на организма, ко­ито запазват нормалното му съществуване при про­менящите се условия на средата.

Понятието адаптация е въведено от канадския учен Ханс Селие.

Аклиматизацията е час­тен случай на адаптация, свързан с приспособяване­то на организма към живо­та при нови климатични ус­ловия.

Аклиматизацията към ниски температури при животните например е свързана с морфо­логични и физиологични проме­ни — удебелява се космената покривка, увеличава се подкож­ната мастна тъкан, активира се клетъчният метаболизъм. Ме­ханизмът на аклиматизация при човека е по-различен и е свър­зан преди всичко с намаляване на загубата на топлина. Това се постига чрез намаляване на кръвния ток в кожните кръво­носни съдове. Същевременно се увеличава и образуването на топлина.

Стрес. Нервно-ендокринната система за регулация позво­лява на организма да се прис­пособи към необичайни, вклю­чително и бедствени условия на средата.

Състоянието, в което изпа­да организмът, за да може да преодолее необичайни за него условия, се нарича стрес.

Следователно стресът е прис­пособителна реакция на орга­низма. Тя е неспецифична, за­щото организмът реагира по един и същ начин на най-различни, предизвикващи стрес фактори. В началната фаза на въздействие на стресовия фак­тор съпротивителните възмож­ности на организма намаляват, но след известно време те на­растват над обичайното им рав­нище. Повишава се активността на главния мозък, увеличава се кръвоснабдяването на мускула­турата, повишава се клетъчният метаболизъм. В това състояние, наречено фаза на съпротивле­ние, организмът е в състояние да преодолява неблагоприятни въздействия. Ако обаче те се задържат по-дълго време, прис­пособителните възможности на организма се изчерпват и той преминава в третата фаза — на изтощение. Това води до тежки нервно-вегетативни сму­щения, които може да завършат със смърт.