Հոմեոստազ

Հոմեոստազ (հին հունարեն՝ ὁμοιος՝ «նմանություն, միատեսակություն» և հին հունարեն՝ στάσις՝ «կանգնած, անշարժ» բառերից), ֆիզիոլոգիայում՝ մարդու, կենդանիների և բուսական օրգանիզմների հիմնական ֆիզիոլոգիական ֆունկցիաների կայունության, ներքին միջավայրի բաղադրության ու հատկությունների հարաբերական հաստատունության պահպանում։ Հոմեոստազը բաց համակարգերի հատկությունն է՝ կարգավորել իրեն ներքին միջավայրն այնպես, որպեսզի պահպանվի հաստատունությունը բազմաթիվ շտկող ազդեցությունների միջոցով, որոնք ուղղորդված են ռեգուլյար մեխանիզմներով։

Բոլոր կենդանի էակները, ինչպես բազմաբջիջները, այնպես էլ միաբջիջները, ունակ են պահպանել հոմեոստազը։ Բջջային մակարդակում, օրինակ, պահպանվում է ներքին միջավայրի (pH) մշտական թթվայնությունը։ Տաքարյուն կենդանիների օրգանիզմի մակարդակում պահպանվում է մարմնի հաստատուն ջերմաստիճան։ Էկոհամակարգ տերմինին համապատասխան, հոմեոստազի տակ հասկանում են, մասնավորապես, Երկրի վրա մթնոլորտային ածխածնի երկօքսիդի հաստատուն կոնցենտրացիայի պահպանելը բույսերի կողմից։ Հոմեոստազը ինքնակարգավորում է բաց համակարգի ունակությունը՝ պահպանելով իր ներքին վիճակները կոդավորված ռեակցիաներ միջոցով, որոնք ուղղված են դինամիկական հավասարակշռության պահպանմանը։ Համակարգի ձգտումը վերականգնել կորցրած հավասարակշռությունը, հաղթահարել արտաքին միջավայրի դինամիկությունը։

Հոմեոստազ տերմինը առավել հաճախ օգտագործվում է կենսաբանության մեջ։ Բազմաբջիջ օրգանիզմներին գոյության համար անհրաժեշտ է պահպանել ներքին միջավայրի հաստատունությունը։ Շատ էկոլոգներ համոզված են, որ այդ սկզբունքը կիրառելի է նաև արտաքին վիջավայրի նկատմամբ։ Եթե համակարգն ընդունակ չէ վերականգնելու իր հավասարակշռությունը, ապա այն կարող է դադարել գործառույթներ անելուց։ Կոմպլեքս համակարգերը, օրինակ, մարդու օրգանիզմը, պետք է հոմեոստազով օժտված լինեն, որպեսզի պահպանեն կայունությունը և գոյություն ունենան։ Այդ համակարգերը ոչ միայն պետք է ձգտեն ապրել, այլև՝ ադապտացվել միջավայրի փոփոխություններին ու զարգանալ։

Պատմություն

«Հոմեոստազ» տերմինն առաջարկել է ամերիկացի ֆիզիոլոգ Ու. Կեննոնը 1929 թ-ին։ Բարձրակարգ կենդանիների օրգանիզմում հոմեոստազը առավել կատարելության է հասել շնորհիվ նրանց նյարդահումորալ, հորմոնային, պատնեշային և արտաթորող համակարգերի փոխազդեցության, որն իրականանում է ինչպես ամբողջ օրգանիզմում, այնպես էլ առանձին օրգաններում, բջիջներում, ենթաբջջային և մոլեկուլային մակարդակներում։

Մարդու, կաթնասուն կենդանիների և թռչունների մոտ հոմեոստազն ընդգրկում է ջրածնային իոնների կոնցենտրացիայի (pH), օսմոտիկ ճնշման, արյան ճնշման, մարմնի ջերմաստիճանի և այլն կայունության պահպանումը։ Բույսերի հոմեոստազի օրինակ է տերևների խոնավության կայունության պահպանումը հերձանցքների բացման և փակման միջոցով։

«Հոմեոստազ» տերմինը կիրառվում է նաև գենետիկայում, էկոլոգիայում, կիբեռնետիկայում։

Պոպուլյացիայի հոմեոստազ

Պոպուլյացիայի հոմեոստազը, պոպուլյացիայի ունակությունն է երկար պահպանելու իր առանձնյակների թվաքանակը։ Ամերիկացի ֆիզիոլոգ Ուոլտեր Քեննոնը 1932 թ. իր The Wisdom of the Body (Մարմնի իմաստություն) աշխատության մեջ առաջադրեց այդ տերմինը <Օգանիզմի բազմաթիվ կայուն վիճակները պահպանող կոորդինացված ֆիզիոլոգիական պրոցեսների անվանում։ Հետագայում այդ տերմինը տարածվեց ցանկացած բաց համակարգի իր ներքին վիճակը դինամիկական հավասարակշռության մեջ պահպանելու ունակության վրա։

Հատկություններ

Հոմեոստատիկ համակարգերն ունեն հետևյալ հատկությունները.

Համակարգի կայունություն. փորձարկում է, թե ինչ ձևով է նրան ավելի լավ հարմարվելը։
Հավասարակշռության ձգտումը. համակարգերի ողջ ներքին, կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ օրգանիզացիան նպաստում է հավասարակշռության պահպանմանը։
Անկանխատեսելիությունը. որոշակի գործունեության արդյունարար էֆեկտը կարող է տարբերվել սպասվածից։

Մեխանիզմներ

Երբ տեղի է ունենում փոփոխականների փոփոխություն, դիտվում են հակադարձ կապերի երկու հիմնական տիպեր, որոնց հակազդում է համակարգը.

Բացասական հակադարձ կապ. որն արտահայտվում է ռեակցիաներում և որի դեպքում համակարգն այնպես է պատասխանում, որպեսզի փոխի փոփոխության ուղղությունը դեպի հակադարձ կողմը։ Քանի որ հակադարձ կազմը ծառայում է համակարգի հաստատունության պահպանման, այն թույլ է տալիս դիտել հոմեոստազ։

Դրական հակադարձ կապ, որն արտահայտվում է փոփոխականի փոփոխության արագացմամբ։ Այն ապակայունացնող էֆեկտ է թողնում, այդ պատճառով չի հանգեցնում հոմեոստազի։ Դրական հակադարձ կապը հազվադեպ է դիտվում բնական համակարգերում, բայց նաև ունի իր կիրառությունը։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 6, էջ 539)։