Разное

Примеры организма саморегуляции: Приведите примеры саморегуляции физиологических процессов в организме)

Содержание

Что такое саморегуляция в биологии. Пример саморегуляции организма. Устойчивость и саморегуляция экосистемы

КОНЦЕПЦИЯ САМОРЕГУЛЯЦИИ ЖИВЫХ СИСТЕМ

Саморегуляция - в биологии, свойство биологических систем автоматически устанавливать и поддерживать на определённом, относительно постоянном уровне те или иные физиологические или другие биологические показатели. При саморегуляции управляющие факторы не воздействуют на регулируемую систему извне, а формируются в ней самой. «Биологический энциклопедический словарь»

Саморегуляция в системе - это внутреннее регулирование процессов с подчинением их единому стабильному порядку. (слайд 2)

При этом даже в меняющихся условиях среды живая система сохраняет относительное внутреннее постоянство своего состава и свойств - гомеостаз (от греческих homoios - подобный, одинаковый и stasis - состояние).

Основоположник идеи о физиологическом гомеостазе Клод Бернар рассматривал стабильность физико-химических условий во внутренней среде как основу свободы и независимости живых организмов в непрерывно меняющейся внешней среде. (слайд 3)

Саморегуляция происходит на всех уровнях организации биологических систем - от молекулярно-генетического до биосферного (слайд 4). Поэтому проблема гомеостаза в биологии носит междисциплинарный характер. Для поддержания гомеостаза во всех системах используются кибернетические принципы саморегулирующихся систем. Кибернетика - наука об управлении - объясняет принцип саморегуляции системы на основе прямых и обратных связей между ее элементами. Система - это совокупность взаимодействующих элементов. Прямая связь между двумя элементами означает передачу информации от первого ко второму в одну сторону, обратная связь - передача ответной информации от второго элемента к первому. Суть в том, что информационный сигнал - прямой или обратный - изменяет состояние системы, принимающей сигнал. И тут принципиально важно, какой по знаку будет ответный сигнал - положительный или отрицательный. Соответственно и обратная связь будет положительной или отрицательной. В случае обратной положительной связи первый элемент сигнализирует второму о некоторых изменениях своего состояния, а в ответ получает команду на закрепление этого нового состояния и даже его дальнейшее изменение. Цикл за циклом первый элемент с помощью второго (контрольного) элемента накапливает одни и те же изменения, его состояние стабильно изменяется в одну сторону. (рис.1а). слайд 5

Эта ситуация характеризуется как самоорганизация, развитие, эволюция, и ни о какой стабильности системы говорить не приходится. Это может быть любой рост (клетки, организма, популяции), изменение видового состава в сообществе организмов, изменение концентрации мутаций в генофонде популяции, ведущее через отбор к эволюции видов. Естественно, что обратные положительные связи не только не поддерживают, но, напротив, разрушают гомеостаз.

Обратная отрицательная связь стимулирует изменения в регулируемой системе с противоположным знаком относительно тех первичных изменений, которые породили прямую связь. Первоначальные сдвиги параметров системы устраняются, и она приходит в исходное состояние. Цикличное сочетание прямых положительных и обратных отрицательных связей может быть, теоретически, бесконечно долгим, так как система колеблется около некоторого равновесного состояния (рис. 1б). Таким образом , для поддержания гомеостаза системы используется принцип отрицательной обратной связи.

ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ САМОРЕГУЛЯЦИЯ

В клетке для поддержания гомеостаза используются в основном химические (молекулярные) механизмы регуляции. Наиболее важна регуляция генов, от которых зависит производство белков, в том числе многочисленных и разнообразных ферментов.

Самая простая модель для демонстрации генного гомеостаза - регуляция выработки фермента для расщепления лактозы у кишечной палочки. Для расщепления и усвоения лактозы с определенного структурного гена, входящего в состав лактозного оперона (ген вместе с регуляторной областью) синтезируется информационная РНК и, далее, фермент. Если сахар в среде отсутствует, фермент не вырабатывается, а при добавлении сахара активируется ген и идет синтез фермента. Но как только весь сахар будет клеткой использован, ген перестает работать. Как клетка узнает о присутствии сахара и его расходовании? Как оберегает свои гены от бесполезной работы и траты энергии? Оказывается, лактозный оперон у кишечной палочки работает по принципу отрицательной обратной связи, где в роли регуляторного «клапана» выступает особый участок оперона - оператор, а в роли регулятора сам пищевой субстрат - лактоза. Лактоза, поступившая в клетку, сама раскрывает структурный ген, используя для этого в качестве ключика операторный участок. Исчезновение лактозы автоматически приводит к закрытию гена (слайд 6).

По своей простоте система регуляции гена концентрацией субстрата похожа на простые технические регуляторы. Однако, у эукариот регуляция генной активности более сложная.

Другой пример простых саморегулирующихся систем, использующих обратную отрицательную связь, представляют ферментативные цепи, ингибируемые конечным продуктом. Суть регуляции состоит в том, что конечный продукт имеет сродство с первым ферментом. Связываясь с ферментом, продукт ингибирует (подавляет) его активность, так как полностью искажает его третичную структуру. Работает следующий регуляторный цикл. При повышении концентрации конечного продукта выше необходимого уровня его избыток ингибирует ферментную цепь (для этого достаточно остановить самый первый фермент). Ферментация прекращается, а свободный продукт расходуется на нужды клетки. Через некоторое время возникает дефицит продукта, блок с ферментов снимается, цепь активируется, и производство продукта снова растет. (слайд 7)

Третий пример - поддержание внутриклеточного осмотического гомеостаза. В механизме возникновения нервных импульсов важную роль играют ионы натрия, концентрация которых снаружи клетки должна поддерживаться на более высоком уровне, чем внутри. Благодаря натриевым насосам, встроенным в мембрану клетки, удерживается нужный градиент ионов. Как только клетка получает избыток натрия, активируется натриевый насос (его фермент, расщепляющий АТФ и дающий энергию). Натрий выкачивается, его концентрация в клетке падает, что служит сигналом для отключения насоса. (слайд 8)

Заметим, однако, что регулируемые параметры не бывают абсолютно постоянными, они поддерживаются в допустимых границах. В каждом случае это свои физиологические границы, позволяющие нормально осуществлять клеточные функции.

САМОРЕГУЛЯЦИЯ МНОГОКЛЕТОЧНОГО ОРГАНИЗМА

У многоклеточных организмов появляется внутренняя среда, в которой находятся клетки различных органов и тканей, происходит усложнение и совершенствование механизмов гомеостаза. В ходе эволюции формируются специализированные органы кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и др., участвующие в поддержании гомеостаза.

Наиболее совершенен гомеостаз у млекопитающих, что способствует расширению возможностей их приспособления к окружающей среде. У млекопитающих, а также у птиц, в узких пределах регулируется температура тела - их называют теплокровными животными.

Основную роль в поддержании гомеостаза организма играют нервная и гормональная системы регуляции (слайд 9).

Наиболее важную интегрирующую функцию выполняет центральная нервная система, особенно кора головного мозга. Большое значение имеет и вегетативная нервная система, в частности ее симпатический отдел. Гормональная регуляция обеспечивается системой эндокринных желез. Центральная эндокринная железа - гипофиз имеет прямую связь с головным мозгом (через посредство гипоталамуса), а ее гормоны через кровь воздействуют на все местные эндокринные железы..

Выделяемые эндокринными железами гормоны с током крови (гуморально) распространяются ко всем органам-мишеням и участвуют в регуляции их роста и функционирования. Таким образом, фактически благодаря связи нервной и эндокринной систем осуществляется единая нейрогормональная саморегуляция организма. (слайд 10)

Интересна и показательна регуляция пищевого поведения у позвоночных животных и человека. В гипоталамусе - находятся центры голода и насыщения. В крови голодного животного (или человека) возникает недостаток глюкозы. Низкая концентрация глюкозы в крови приводит к раздражению центра голода. По нервным волокнам отдаются команды в мозг, на мышцы, и организуется поиск пищи. Когда пища найдена, включаются механизмы питания, пищеварения и всасывания продуктов в кровь. Концентрация глюкозы в крови растет, что приводит к раздражению центра насыщения, далее к подавлению аппетита и прекращению питания. Когда глюкоза расходуется, ее концентрация в крови вновь понижается, отчего раздражается центр голода. Цикл повторяется. Поскольку гипоталамус связан и с нервными центрами, и со всей эндокринной системой, цикл пищевого поведения синхронизирован также с нервно-рефлекторной и гуморальной регуляцией желез пищеварительного тракта: выделяется слюна, желудочный сок, ферменты поджелудочной железы и кишечника, мобилизуется перистальтика. (слайд 11)

Механизм обратной отрицательной связи вовлечен в поддержание постоянства числа клеток в обновляющихся тканях, таких как кровь, кишечный или кожный эпителий. (слайд 12)

В этих тканях имеется резерв недифференцированных клеток (например, красный костный мозг для крови), которые многократно делятся, дифференцируются, работают, стареют и отмирают. Считают, что зрелые клетки выделяют вещества, ингибирующие молодые делящиеся клетки. Выстраивается цепь взаимозависимых реакций: при избытке зрелых клеток продукция ингибитора высока и размножение клеток подавляется; уменьшение числа зрелых клеток в результате их естественной гибели сопровождается снижением концентрации ингибитора в среде; блок клеточных делений снимается; размножение молодых клеток усиливается; число зрелых клеток восстанавливается. Далее вновь возрастает продукция ингибитора и цикл повторяется. Общее число зрелых клеток в ткани колеблется около некоторого среднего уровня, резко не снижается и не повышается. По механизму передачи сигнала здесь мы имеем гуморальную систему, ингибитор работает как внутритканевой «гормон».

К числу регуляторных систем, обеспечивающих внутреннее постоянство организма, кроме нервной и эндокринной, следует отнести иммунную систему, (слайд 13) которая отслеживает и поддерживает генетическую чистоту внутренней среды и тканей организма, устраняя проникшие вирусы, микробы или собственные мутантные клетки. Как и в случае с внутриклеточной регуляцией, мы должны заметить, что гомеостаз организма не бывает абсолютным. Любые параметры: температура тела, артериальное давление, пищевое поведение, частота сердечных сокращений, число клеток в ткани и многие другие - находятся в колебательном режиме. Это вытекает из самой природы механизма регуляции - прямая и обратная связи замкнуты в цикл, на оборот которого требуется определенное время. За это время регулируемая система успевает измениться в ту или иную сторону, что и выражается в колебании ее параметров. Но средний уровень параметра должен соответствовать норме, а коридор его колебаний не должен выходить за физиологические пределы.

Нормальные колебания функциональных характеристик организма происходят постоянно и называются биоритмами. (слайд 14) Скорость синтеза белков в клетке колеблется в околочасовом (1,5 - 2 часа) ритме, большинство организменных ритмов имеют околосуточную периодичность, есть месячные, годичные и даже многолетние ритмы. Подавляющее большинство биоритмов являются наведенными, они сформированы под действием абиотических (небиологических) ритмов внешней среды. И вообще колебательное состояние системы является наиболее устойчивым. Именно поэтому колебательное состояние внутренней среды организма выступает как важный фактор поддержания гомеостаза.

САМОРЕГУЛЯЦИЯ В ЭКОСИСТЕМАХ

Концепция гомеостаза экосистемы в экологии была разработана Ф. Клементсом (1949) (слайд 15). Равновесие в экосистемах процессами с обратной связью. Гомеостаз –это способность популяции или экосистемы поддерживать устойчивое динамическое равновесие в изменяющихся условиях среды. В гомеостазе (устойчивости) живых систем выделяют:

    Выносливость (живучесть, толерантность - способность переносить изменения среды без нарушения основных свойств системы.

    Упругость (резистентность, сопротивляемость) –способность быстро самостоятельно возвращаться в нормальное состояние из неустойчивого, которое возникло в результате внешнего неблагоприятного воздействия на систему.

Гомеостаз популяции определяется поддержанием пространственной структуры, плотности и генетического разнообразия. На уровне экосистем гомеостаз проявляется в наиболее устойчивых формах взаимодействия между видами, что выражается в приспособленности к особенностям среды и поддержании циклов круговорота биогенов. Можно рассматривать даже гомеостаз биосферы, в которой взаимодействие разнообразных организмов поддерживает постоянство газового состава атмосферы, состав почв, состава и концентрации солей мирового океана и др.

Гомеостаз обеспечивается работой механизмов регулирования, действующих по принципу отрицательной обратной связи. Резкие изменения характеристик окружающей среды, при которых они (или одна из них) выходят за границы допустимого, называют экологическим стрессом.

В экосистемах в результате взаимодействия круговорота веществ, потоков энергии и сигналов обратной связи от субсистем возникает саморегулирующийся гомеостаз. В число управляющих механизмов на уровне экосистемы входят, например, такие субсистемы, как микробное население, регулирующее накопление и высвобождение биогенных элементов.

Субсистема «хищник-жертва» также регулирует плотность: популяций и хищника, и жертвы. Рассмотрим простейшую экосистему: заяц –рысь, состоящую из двух трофических уровней. (слайд 16) Когда численность зайцев невелика, каждый из них может найти достаточно пищи и удобных укрытий для себя и своих детенышей. Т.е. сопротивление среды невысоко, и численность зайцев увеличивается, несмотря на присутствие хищника. Изобилие зайцев облегчает рыси охоту и выкармливание детенышей. В результате численность хищника также возрастает. В этом проявляется обратная положительная связь. Однако с ростом численности зайцев уменьшается количество корма, убежищ и усиливается хищничество, т.е. усиливается сопротивление среды. В результате численность зайцев снижается. Охотиться хищникам становится труднее, они испытывают нехватку пищи и их численность падает. В этом проявляется обратная отрицательная связь, которая компенсирует отклонения и возвращает экосистему в исходное состояние.

Подобные колебания происходят периодически вокруг некого среднего уровня. Рост, снижение и постоянство популяции зависит от соотношения между биотическим потенциалом и сопротивлением среды. Принцип изменения популяции: это результат нарушения равновесия между биотическим потенциалом и сопротивлением окружающей её среды. Подобное равновесие является динамическим, т.к. факторы сопротивления среды редко подолгу остаются неизменными. (слайд 17)

Равновесие в экосистемах обеспечивается избыточностью организмов, выполняющих одинаковые функции. Например, если в сообществе имеются несколько видов растений, каждое из которых развивается в своем температурном диапазоне, то скорость фотосинтеза экосистемы в течение длительного времени может оставаться почти неизменной. При возрастании стресса система может оказаться неспособной возвратиться на прежний уровень, хотя и остается управляемой. Для экосистем возможно не одно, а несколько состояний равновесия. После стрессовых воздействий они часто возвращаются в другое, новое, состояние равновесия.

Например, огромное количество СО 2 , поступающего в атмосферу в результате деятельности человека, поглощается буферной карбонатной системой океана и автотрофами: (слайд 18)

СО 2 + CaCO 3 + H 2 O = Ca (HCO 3 ) 2

Свет

СО 2 + H 2 O = ( CH 2 O ) n + О 2.

По мере увеличения притока СО 2 буферная ёмкость биосферы может оказаться недостаточной, и в атмосфере установится новое равновесие между

СО 2 и О 2. В этом случае даже небольшие изменения могут иметь далеко идущие последствия: должна происходить эволюционная подгонка, чтобы вновь появился надежный гомеостатический контроль. Кроме рассмотренных, имеют место и многие другие механизмы, обеспечивающие стабильность и гомеостаз экосистем. Так, например, способность популяции адаптироваться к новым условиям среды зависит от степени гетерозиготности. Конкуренция тоже является механизмом гомеостаза.

Равновесие –понятие относительное. Равновесие в природных экосистемах зависит от плотности популяции. Если плотность популяции растет –сопротивление среды увеличивается, в связи с чем увеличивается смертность и рост численности прекращается. И, наоборот, с уменьшением плотности популяции сопротивление среды ослабевает и восстанавливается прежняя численность. Воздействие человека на природу часто приводит к вымиранию популяции, т.к. не зависит от плотности популяции.

Стабильность экосистем в экологии означает свойство любой системы возвращаться в исходное состояние после того, как она была выведена из состояния равновесия. Стабильность определяется устойчивостью экосистем к внешним воздействиям. Выделят два типа устойчивости: резистентную и упругую.

Резистентная устойчивость –это способность экосистемы сопротивляться нарушениям, поддерживая неизменными свою структуру и функцию.

Упругая устойчивость –способность системы быстро восстанавливаться после нарушения структуры и функции.

Системе трудно одновременно развивать оба типа устойчивости: они связаны обратной связью, а иногда исключают друг друга. Например, калифорнийский лес из секвойи устойчив к пожарам (высокая резистентная устойчивость), но если сгорит, то восстанавливается очень медленно или вовсе не восстанавливается (низкая упругая устойчивость). Заросли вереска легко выгорают (низкая резистентная устойчивость), но быстро восстанавливаются (высокая упругая устойчивость)

Человек самое могущественное существо, способное изменять функционирование экосистем. Человеческий мозг до сих пор опирался в основном на положительную обратную связь, управляя природой и властвуя над ней. Это привело к развитию техники и росту эксплуатации ресурсов. Но этот процесс, в конце концов приведет к снижению качества жизни и разрушению окружающей среды, если не будут найдены пути адекватного управления с помощью отрицательной обратной связи.

Существование человечества возможно только при сохранении регулирующих механизмов, которые позволяют биосфере приспособиться к некоторым антропогенным воздействиям. Стремясь снизить уровень загрязнения окружающей среды, человек должен в равной степени стремиться к сохранению механизмов саморегуляции, поддерживающих естественные системы жизнеобеспечения планеты, т.е. к сохранению установившегося в природе экологического равновесия, что не всегда достигается только снижением уровня загрязнения и экономным использованием природных ресурсов.

Заключение (слайд 19)

Саморегуляция и поддержание устойчивого состояния - гомеостаз - обязательное свойство живых систем, не зависимо от уровня их сложности. Регулируется и поддерживается относительное постоянство физико-химических параметров клетки. Сохраняется в пределах физиологической нормы состояние тканей и органов многоклеточного организма. Воспроизводится состав живых сообществ в биоценозах. В основе поддержания гомеостаза лежит универсальный принцип обратной отрицательной связи.

В то же время живые системы направленно и необратимо изменяются, самоорганизуются, что составляет сущность их развития. Клетки дифференцируются, работают и умирают. Организмы растут, размножаются, стареют и умирают. Биоценозы подвергаются сукцессиям и так же необратимо изменяются с изменением климата на Земле. Направленное изменение биосистемы по сути противоположно гомеостазу, оно происходит на основе обратных положительных связей.

Устойчивость, неизменность биосистем, с одной стороны, и их постепенное изменение, развитие - с другой - представляют диалектическое единство противоположностей, что и выражается понятием устойчивое развитие.

Литература:

1.А.П.Анисимов Концепция современного естествознания. Биология. Дальневосточный государственный университет, тихоокеанский институт дистанционного образования и технологий, Владивосток, 2000

2 Биологический энциклопедический словарь

Раздел очень прост в использовании. В предложенное поле достаточно ввести нужное слово, и мы вам выдадим список его значений. Хочется отметить, что наш сайт предоставляет данные из разных источников – энциклопедического, толкового, словообразовательного словарей. Также здесь можно познакомиться с примерами употребления введенного вами слова.

Саморегуляция

свойство биологических систем автоматически устанавливать и поддерживать на определённом, относительно постоянном уровне те или иные физиологические или другие биологические показатели. При С. управляющие факторы не воздействуют на регулируемую систему извне, а возникают в ней самой. Процесс С. может носить циклический характер. Отклонение какого-либо жизненного фактора от константного уровня служит толчком к мобилизации аппаратов, восстанавливающих его. На разных уровнях организации живой материи ≈ от молекулярного до надорганизменного ≈ конкретные механизмы С. весьма разнообразны.

Примером С. на молекулярном уровне могут служить те ферментативные реакции, в которых конечный продукт влияет на активность фермента; в такой биохимической системе автоматически поддерживается определённая концентрация продукта реакции. Примеры С. на клеточном уровне: самосборка клеточных органелл из биологических макромолекул, самоорганизация разнородных клеток с образованием упорядоченных клеточных ассоциаций: поддержание определённого значения трансмембранного потенциала у возбудимых клеток и закономерная временная и пространственная последовательность ионных потоков при возбуждении клеточной мембраны. Процессы С. занимают важное место в явлениях клеточного деления и дифференцировки: так, у млекопитающих после удаления части печени оставшаяся часть, регенерируя, автоматически компенсирует потерю (пример С. на органном уровне). На организменном уровне хорошо изучены нервные, гуморальные и гормональные механизмы, посредством которых у млекопитающих животных и человека устанавливаются и поддерживаются на определённом уровне показатели внутренней среды ≈ температура, кровяное и осмотическое давление, уровень сахара в крови и т. п. (см. Гомеостаз). Один из основных механизмов С. функций ≈ нервная регуляция . Разнообразны проявления и механизмы С. надорганизменных систем ≈ популяций (видовой уровень) и биоценозов (надвидовой уровень)≈ регуляция численности популяций, соотношения полов в них, старение и смерть биологических особей и т. д. Явлениям С. присущи общие закономерности, которые изучает кибернетика биологическая . В биологических системах обнаруживаются как регулирование по возмущению, так и по отклонению (2-й способ отличается от 1-го наличием обратной связи ≈ от выходов системы к её регуляторам).

Понятие С. оценивается различными специалистами по-разному. Это связано с неравнозначностью биологических систем, в которых происходит автоматическое регулирование. К ним относят системы, в которых регулируемые параметры константны и результат регуляции стереотипен (например, стереотипное и потому «бессмысленное» при некоторых условиях поведение насекомого), а также адаптивные системы (самонастраивающиеся, самоорганизующиеся, самообучающиеся), которые автоматически приспосабливаются к меняющимся внешним условиям.

Лит. см. при статьях Кибернетика биологическая, Нервная регуляция.

Д. А. Сахаров.

Википедия

Саморегуляция

Саморегуля́ция - свойство систем в результате реакций, компенсирующих влияние внешнего воздействия, сохранять внутреннюю стабильность на определённом, относительно постоянном уровне. В зависимости от рассматриваемых систем саморегуляция является предметом изучения разных наук: биологии, психологии, социологии, экономики и др.

Саморегуляция в психологии:

  • Психическая саморегуляция
  • Эмоциональная саморегуляция

Саморегуляция в общественных науках:

  • Саморегулируемая организация
показатели. При Саморегуляция управляющие факторы не воздействуют на регулируемую систему извне, а возникают в ней самой. Процесс Саморегуляция может носить циклический характер. Отклонение какого-либо жизненного фактора от константного уровня служит толчком к мобилизации аппаратов, восстанавливающих его. На разных уровнях организации живой материи - от молекулярного до надорганизменного - конкретные механизмы Саморегуляция весьма разнообразны.

Примером Саморегуляция на молекулярном уровне могут служить те ферментативные реакции, в которых конечный продукт влияет на активность фермента; в такой биохимической системе автоматически поддерживается определённая концентрация продукта реакции. Примеры Саморегуляция на клеточном уровне: самосборка клеточных органелл из биологических макромолекул, самоорганизация разнородных клеток с образованием упорядоченных клеточных ассоциаций: поддержание определённого значения трансмембранного потенциала у возбудимых клеток и закономерная временная и пространственная последовательность ионных потоков при возбуждении клеточной мембраны. Процессы Саморегуляция занимают важное место в явлениях клеточного деления и дифференцировки : так, у млекопитающих после удаления части печени оставшаяся часть, регенерируя, автоматически компенсирует потерю (пример Саморегуляция на органном уровне). На организменном уровне хорошо изучены нервные, гуморальные и гормональные механизмы, посредством которых у млекопитающих животных и человека устанавливаются и поддерживаются на определённом уровне показатели внутренней среды - температура, кровяное и осмотическое давление, уровень сахара в крови и т. п. (см. Гомеостаз ). Один из основных механизмов Саморегуляция функций - нервная регуляция . Разнообразны проявления и механизмы Саморегуляция надорганизменных систем - популяций (видовой уровень) и биоценозов (надвидовой уровень)- регуляция численности популяций, соотношения полов в них, старение и смерть биологических особей и т. д. Явлениям Саморегуляция присущи общие закономерности, которые изучает кибернетика биологическая . В биологических системах обнаруживаются как регулирование по возмущению, так и по отклонению (2-й способ отличается от 1-го наличием обратной связи - от выходов системы к её регуляторам).

Понятие Саморегуляция оценивается различными специалистами по-разному. Это связано с неравнозначностью биологических систем, в которых происходит автоматическое регулирование. К ним относят системы, в которых регулируемые параметры константны и результат регуляции стереотипен (например, стереотипное и потому «бессмысленное» при некоторых условиях поведение насекомого), а также адаптивные системы (самонастраивающиеся, самоорганизующиеся, самообучающиеся), которые автоматически приспосабливаются к меняющимся внешним условиям.

Лит. см. при статьях

Саморегуляция процессов и функций. В любой клетке регулируются сотни отдельных биологических реакций и процессов. Клетки используют для этого активность собственных химических соединений, при участии которых перестраиваются процессы обмена веществ. Это обеспечивает постоянство внутренних параметров и устойчивость функционирования клетки.

В каждом органе, а это уже сотни тысяч клеток, их активность подчинена общим задачам органа. Поэтому функционируют клетки согласованно, но в различных режимах (одновременно или поочередно). Такие режимы активности позволяют в широком диапазоне менять производительность органа, снижая или увеличивая ее в интересах достижения необходимого эффекта.

Функции отдельного органа тесно связаны с деятельностью системы, в которую он входит. В свою очередь различные системы органов взаимодействуют между собой. В итоге организм - это не просто совокупность систем органов, а единое целое, в котором все процессы скоординированы, что обеспечивает оптимальные условия для жизнедеятельности его клеток.

Под влиянием факторов внешней среды в организме постоянно меняются отдельные показатели функций. Например, после 10-15 приседаний возрастает частота сокращений сердца. Разберемся, чем это вызвано. Сердечный ритм зависит от содержания в крови кислорода, который необходим для нормальной работы клеток. Наиболее чувствительны к недостатку кислорода нервные клетки головного мозга и мышечные клетки сердца. Если концентрация кислорода в крови снижается, специальные чувствительные клетки в стенках кровеносных сосудов посылают в мозг нервные импульсы. Из мозга по нервам к сердцу и органам дыхания направляется команда усилить работу. Сердце начинает учащенно сокращаться и перекачивать большее количество крови. В результате усиления дыхания улучшается насыщение крови кислородом и нормализуется внутренняя среда организма.

В организме отдельные органы и системы органов влияют друг на друга. Этим обеспечивается важнейшее свойство организма - саморегуляция физиологических процессов, направленная на сохранение благоприятных условий для функционирования всех клеток организма в целом.

Таким образом, саморегуляция - это универсальный механизм взаимодействия органов и систем организма, благодаря которому автоматически возникают ответные реакции на воздействия внешней среды.

Понятие о гомеостазе

Любой организм - от простого до самого сложного - с одной стороны, тесно связан с внешней средой, а с другой - резко обособлен от нее.

Каждый организм имеет свою собственную внутреннюю среду, в которой живут его клетки. К внутренней среде относят тканевую жидкость, кровь и лимфу. Характерная черта внутренней среды организма - ее динамическое постоянство, которое является залогом выживания организма.

Впервые значение постоянства внутренней среды организма как важнейшего условия его существования обосновал французский ученый-биолог К. Берн а р. Термин гомеостаз (от греч. homoios - подобный, одинаковый, stasis - неподвижность, состояние) предложил в 1929 г. американский ученый У. Кеннон.

Гомеостаз характеризует состояние организма и процессы, направленные на устранение или максимальное ограничение воздействия на него различных факторов. Гомеостаз достигается благодаря согласованному влиянию нервного и гуморального механизмов регуляции на органы и системы, причастные к сохранению устойчивого состояния среды обитания клеток. Так, например, в ответ на понижение температуры воздуха в организме увеличивается выработка тепла и уменьшается его отдача во внешнюю среду. В результате температура тела остается постоянной, что обеспечивает оптимальные условия для протекания всех химических процессов. При высокой температуре воздуха теплопродукция уменьшается, а теплоотдача возрастает. Температура тела и в этом случае остается на прежнем, необходимом для нормальной жизнедеятельности клеток уровне.

Основное условие выживания многоклеточного организма - поддержание постоянства его внутренней среды в комфортных для жизнедеятельности клеток границах. Это становится выполнимым благодаря наличию специальных нервных и гуморальных механизмов управления функциями.

Гуморальная регуляция физиологических процессов происходит с помощью гормонов и других химических веществ, которые поступают в кровь и разносятся ею по всему организму.

Нервные влияния предназначены строго определенным органам и тканям и распространяются значительно быстрее, чем химические вещества.

Гуморальный и нервный механизмы регуляции функций тесно связаны между собой, что позволяет рассматривать их как единый нейрогуморальный способ регуляции.

Отдельные органы и системы органов взаимно влияют друг на друга, обеспечивая тем самым важнейшее свойство организма - саморегуляцию. Она выражается в способности организма сохранять постоянство своего внутреннего состояния посредством скоординированности его реакций. Надежность процессов саморегуляции - обязательное условие нормального существования.

САМОРЕГУЛЯЦИЯ в биологии, свойство биологических систем автоматически устанавливать и поддерживать на определённом, относительно постоянном уровне те или иные физиологические или других биологические показатели. При саморегуляции управляющие факторы не воздействуют на регулируемую систему извне, а формируются в ней самой. Процесс саморегуляции может носить циклический характер. Отклонение какого-либо жизненного фактора от константного уровня служит толчком к мобилизации механизмов, восстанавливающих его. На разных уровнях организации живой материи - от молекулярного до надорганизменного - конкретные механизмы саморегуляции весьма разнообразны, однако во многих случаях основаны на сходных принципах, например очень широко в биологических системах используется регуляция по принципу обратной связи. Примером саморегуляции на молекулярном уровне могут служить те ферментативные реакции, в которых конечный продукт, определенная концентрация которого поддерживается автоматически, влияет на активность фермента. Примеры саморегуляции на клеточном уровне - самосборка клеточных органелл из биологических макромолекул, поддержание определенного значения трансмембранного потенциала у возбудимых клеток и закономерная временная и пространственная последовательность ионных потоков при возбуждении клеточной мембраны, на надклеточном уровне - самоорганизация разнородных клеток в упорядоченные клеточные ассоциации. Большинство органов способно к внутриорганной саморегуляции функций; например, внутрисердечные рефлекторные дуги обеспечивают закономерные соотношения давления в полостях сердца. На организменном уровне хорошо изучены нервные, гуморальные и гормональные механизмы саморегуляции, посредством которых у млекопитающих устанавливаются и поддерживаются на определенном уровне показатели внутренней среды - температура, кровяное и осмотическое давление, уровень сахара в крови и т. п. (см. Гомеостаз). Разнообразны проявления и механизмы саморегуляции надорганизменных систем - популяций (видовой уровень) и биоценозов (надвидовой уровень), регуляция численности популяций, соотношения полов в них, старение и смерть биологических особей и т. д. К саморегулируемым биологическим системам относят системы, в которых регулируемые параметры константны, а результаты регуляции стереотипны (например, стереотипное и потому «бессмысленное» при некоторых условиях поведение насекомого), а также адаптивные системы (самонастраивающиеся, самообучающиеся), которые автоматически приспосабливаются к меняющимся внешним условиям.

См. также Биологические системы.

КОНЦЕПЦИЯ САМОРЕГУЛЯЦИИ ЖИВЫХ СИСТЕМ

КОНЦЕПЦИЯ САМОРЕГУЛЯЦИИ ЖИВЫХ СИСТЕМ

Саморегуляция- в биологии, свойство биологических систем автоматически устанавливать и поддерживать на определённом, относительно постоянном уровне те или иные физиологические или другие биологические показатели. При саморегуляции управляющие факторы не воздействуют на регулируемую систему извне, а формируются в ней самой. «Биологический энциклопедический словарь»

Саморегуляция в системе - это внутреннее регулирование процессов с подчинением их единому стабильному порядку. (слайд 2)

При этом даже в меняющихся условиях среды живая система сохраняет относительное внутреннее постоянство своего состава и свойств - гомеостаз (от греческих homoios - подобный, одинаковый и stasis - состояние).

Действительно, окружающая среда очень переменчива. Изменяются температура, освещенность, влажность. Для животных, да и для растений не регулярна доступность пищи. Донимают паразиты, хищники и просто конкуренты за среду обитания. Тем не менее, животные и растения выносят эти колебания среды, живут, растут, размножаются. Экологические сообщества долгое время сохраняют некий средний состав.

Основоположник идеи о физиологическом гомеостазе Клод Бернар рассматривал стабильность физико-химических условий во внутренней среде как основу свободы и независимости живых организмов в непрерывно меняющейся внешней среде. (слайд 3)

Саморегуляция происходит на всех уровнях организации биологических систем - от молекулярно-генетического до биосферного (слайд 4). Поэтому проблема гомеостаза в биологии носит междисциплинарный характер. Для поддержания гомеостаза во всех системах используются кибернетические принципы саморегулирующихся систем. Кибернетика - наука об управлении - объясняет принцип саморегуляции системы на основе прямых и обратных связей между ее элементами. Система - это совокупность взаимодействующих элементов. Прямая связь между двумя элементами означает передачу информации от первого ко второму в одну сторону, обратная связь - передача ответной информации от второго элемента к первому. Суть в том, что информационный сигнал - прямой или обратный - изменяет состояние системы, принимающей сигнал. И тут принципиально важно, какой по знаку будет ответный сигнал - положительный или отрицательный. Соответственно и обратная связь будет положительной или отрицательной. В случае обратной положительной связи первый элемент сигнализирует второму о некоторых изменениях своего состояния, а в ответ получает команду на закрепление этого нового состояния и даже его дальнейшее изменение. Цикл за циклом первый элемент с помощью второго (контрольного) элемента накапливает одни и те же изменения, его состояние стабильно изменяется в одну сторону. (рис.1а). слайд 5

Эта ситуация характеризуется как самоорганизация, развитие, эволюция, и ни о какой стабильности системы говорить не приходится. Это может быть любой рост (клетки, организма, популяции), изменение видового состава в сообществе организмов, изменение концентрации мутаций в генофонде популяции, ведущее через отбор к эволюции видов. Естественно, что обратные положительные связи не только не поддерживают, но, напротив, разрушают гомеостаз.

Обратная отрицательная связь стимулирует изменения в регулируемой системе с противоположным знаком относительно тех первичных изменений, которые породили прямую связь. Первоначальные сдвиги параметров системы устраняются, и она приходит в исходное состояние. Цикличное сочетание прямых положительных и обратных отрицательных связей может быть, теоретически, бесконечно долгим, так как система колеблется около некоторого равновесного состояния (рис. 1б). Таким образом, для поддержания гомеостаза системы используется принцип отрицательной обратной связи.

Далее на конкретных примерах покажем саморегуляцию биологических систем разного уровня сложности.

ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ САМОРЕГУЛЯЦИЯ

В клетке для поддержания гомеостаза используются в основном химические (молекулярные) механизмы регуляции. Наиболее важна регуляция генов, от которых зависит производство белков, в том числе многочисленных и разнообразных ферментов.

Самая простая модель для демонстрации генного гомеостаза - регуляция выработки фермента для расщепления лактозы у кишечной палочки. Для расщепления и усвоения лактозы с определенного структурного гена, входящего в состав лактозного оперона (ген вместе с регуляторной областью) синтезируется информационная РНК и, далее, фермент. Если сахар в среде отсутствует, фермент не вырабатывается, а при добавлении сахара активируется ген и идет синтез фермента. Но как только весь сахар будет клеткой использован, ген перестает работать. Как клетка узнает о присутствии сахара и его расходовании? Как оберегает свои гены от бесполезной работы и траты энергии? Оказывается, лактозный оперон у кишечной палочки работает по принципу отрицательной обратной связи, где в роли регуляторного «клапана» выступает особый участок оперона - оператор, а в роли регулятора сам пищевой субстрат - лактоза. Лактоза, поступившая в клетку, сама раскрывает структурный ген, используя для этого в качестве ключика операторный участок. Исчезновение лактозы автоматически приводит к закрытию гена (слайд 6).

По своей простоте система регуляции гена концентрацией субстрата похожа на простые технические регуляторы. Однако, у эукариот регуляция генной активности более сложная.

Другой пример простых саморегулирующихся систем, использующих обратную отрицательную связь, представляют ферментативные цепи, ингибируемые конечным продуктом. Суть регуляции состоит в том, что конечный продукт имеет сродство с первым ферментом. Связываясь с ферментом, продукт ингибирует (подавляет) его активность, так как полностью искажает его третичную структуру. Работает следующий регуляторный цикл. При повышении концентрации конечного продукта выше необходимого уровня его избыток ингибирует ферментную цепь (для этого достаточно остановить самый первый фермент). Ферментация прекращается, а свободный продукт расходуется на нужды клетки. Через некоторое время возникает дефицит продукта, блок с ферментов снимается, цепь активируется, и производство продукта снова растет. (слайд 7)

Третий пример - поддержание внутриклеточного осмотического гомеостаза. В механизме возникновения нервных импульсов важную роль играют ионы натрия, концентрация которых снаружи клетки должна поддерживаться на более высоком уровне, чем внутри. Благодаря натриевым насосам, встроенным в мембрану клетки, удерживается нужный градиент ионов. Как только клетка получает избыток натрия, активируется натриевый насос (его фермент, расщепляющий АТФ и дающий энергию). Натрий выкачивается, его концентрация в клетке падает, что служит сигналом для отключения насоса. (слайд 8)

Заметим, однако, что регулируемые параметры не бывают абсолютно постоянными, они поддерживаются в допустимых границах. В каждом случае это свои физиологические границы, позволяющие нормально осуществлять клеточные функции.

САМОРЕГУЛЯЦИЯ МНОГОКЛЕТОЧНОГО ОРГАНИЗМА

У многоклеточных организмов появляется внутренняя среда, в которой находятся клетки различных органов и тканей, происходит усложнение и совершенствование механизмов гомеостаза. В ходе эволюции формируются специализированные органы кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и др., участвующие в поддержании гомеостаза.

Наиболее совершенен гомеостаз у млекопитающих, что способствует расширению возможностей их приспособления к окружающей среде. У млекопитающих, а также у птиц, в узких пределах регулируется температура тела - их называют теплокровными животными.

Основную роль в поддержании гомеостаза организма играют нервная и гормональная системы регуляции (слайд 9).

Наиболее важную интегрирующую функцию выполняет центральная нервная система, особенно кора головного мозга. Большое значение имеет и вегетативная нервная система, в частности ее симпатический отдел. Гормональная регуляция обеспечивается системой эндокринных желез. Центральная эндокринная железа - гипофиз имеет прямую связь с головным мозгом (через посредство гипоталамуса), а ее гормоны через кровь воздействуют на все местные эндокринные железы..

Выделяемые эндокринными железами гормоны с током крови (гуморально) распространяются ко всем органам-мишеням и участвуют в регуляции их роста и функционирования. Таким образом, фактически благодаря связи нервной и эндокринной систем осуществляется единая нейрогормональная саморегуляция организма. (слайд 10)

Интересна и показательна регуляция пищевого поведения у позвоночных животных и человека. В гипоталамусе - находятся центры голода и насыщения. В крови голодного животного (или человека) возникает недостаток глюкозы. Низкая концентрация глюкозы в крови приводит к раздражению центра голода. По нервным волокнам отдаются команды в мозг, на мышцы, и организуется поиск пищи. Когда пища найдена, включаются механизмы питания, пищеварения и всасывания продуктов в кровь. Концентрация глюкозы в крови растет, что приводит к раздражению центра насыщения, далее к подавлению аппетита и прекращению питания. Когда глюкоза расходуется, ее концентрация в крови вновь понижается, отчего раздражается центр голода. Цикл повторяется. Поскольку гипоталамус связан и с нервными центрами, и со всей эндокринной системой, цикл пищевого поведения синхронизирован также с нервно-рефлекторной и гуморальной регуляцией желез пищеварительного тракта: выделяется слюна, желудочный сок, ферменты поджелудочной железы и кишечника, мобилизуется перистальтика. (слайд 11)

Механизм обратной отрицательной связи вовлечен в поддержание постоянства числа клеток в обновляющихся тканях, таких как кровь, кишечный или кожный эпителий. (слайд 12)

В этих тканях имеется резерв недифференцированных клеток (например, красный костный мозг для крови), которые многократно делятся, дифференцируются, работают, стареют и отмирают. Считают, что зрелые клетки выделяют вещества, ингибирующие молодые делящиеся клетки. Выстраивается цепь взаимозависимых реакций: при избытке зрелых клеток продукция ингибитора высока и размножение клеток подавляется; уменьшение числа зрелых клеток в результате их естественной гибели сопровождается снижением концентрации ингибитора в среде; блок клеточных делений снимается; размножение молодых клеток усиливается; число зрелых клеток восстанавливается. Далее вновь возрастает продукция ингибитора и цикл повторяется. Общее число зрелых клеток в ткани колеблется около некоторого среднего уровня, резко не снижается и не повышается. По механизму передачи сигнала здесь мы имеем гуморальную систему, ингибитор работает как внутритканевой «гормон».

К числу регуляторных систем, обеспечивающих внутреннее постоянство организма, кроме нервной и эндокринной, следует отнести иммунную систему, (слайд 13) которая отслеживает и поддерживает генетическую чистоту внутренней среды и тканей организма, устраняя проникшие вирусы, микробы или собственные мутантные клетки. Как и в случае с внутриклеточной регуляцией, мы должны заметить, что гомеостаз организма не бывает абсолютным. Любые параметры: температура тела, артериальное давление, пищевое поведение, частота сердечных сокращений, число клеток в ткани и многие другие - находятся в колебательном режиме. Это вытекает из самой природы механизма регуляции - прямая и обратная связи замкнуты в цикл, на оборот которого требуется определенное время. За это время регулируемая система успевает измениться в ту или иную сторону, что и выражается в колебании ее параметров. Но средний уровень параметра должен соответствовать норме, а коридор его колебаний не должен выходить за физиологические пределы.

Нормальные колебания функциональных характеристик организма происходят постоянно и называются биоритмами. (слайд 14) Скорость синтеза белков в клетке колеблется в околочасовом (1,5 - 2 часа) ритме, большинство организменных ритмов имеют околосуточную периодичность, есть месячные, годичные и даже многолетние ритмы. Подавляющее большинство биоритмов являются наведенными, они сформированы под действием абиотических (небиологических) ритмов внешней среды. И вообще колебательное состояние системы является наиболее устойчивым. Именно поэтому колебательное состояние внутренней среды организма выступает как важный фактор поддержания гомеостаза.

САМОРЕГУЛЯЦИЯ В ЭКОСИСТЕМАХ

       Концепция гомеостаза экосистемы в экологии была разработана Ф. Клементсом (1949) (слайд 15). Равновесие в экосистемах процессами с обратной связью. Гомеостаз –это способность популяции или экосистемы поддерживать устойчивое динамическое равновесие в изменяющихся условиях среды. В гомеостазе (устойчивости) живых систем выделяют:

  1. Выносливость (живучесть, толерантность - способность переносить изменения среды без нарушения основных свойств системы.

  2. Упругость (резистентность, сопротивляемость) –способность быстро самостоятельно возвращаться в нормальное состояние из неустойчивого, которое возникло в результате внешнего неблагоприятного воздействия на систему.

Гомеостаз популяции определяется поддержанием пространственной структуры, плотности и генетического разнообразия. На уровне экосистем гомеостаз проявляется в наиболее устойчивых формах взаимодействия между видами, что выражается в приспособленности к особенностям среды и поддержании циклов круговорота биогенов. Можно рассматривать даже гомеостаз биосферы, в которой взаимодействие разнообразных организмов поддерживает постоянство газового состава атмосферы, состав почв, состава и концентрации солей мирового океана и др.

Гомеостаз обеспечивается работой механизмов регулирования, действующих по принципу отрицательной обратной связи. Резкие изменения характеристик окружающей среды, при которых они (или одна из них) выходят за границы допустимого, называют экологическим стрессом.

В экосистемах в результате взаимодействия круговорота веществ, потоков энергии и сигналов обратной связи от субсистем возникает саморегулирующийся гомеостаз. В число управляющих механизмов на уровне экосистемы входят, например, такие субсистемы, как микробное население, регулирующее накопление и высвобождение биогенных элементов.

Субсистема «хищник-жертва» также регулирует плотность: популяций и хищника, и жертвы. Рассмотрим простейшую экосистему: заяц –рысь, состоящую из двух трофических уровней. (слайд 16) Когда численность зайцев невелика, каждый из них может найти достаточно пищи и удобных укрытий для себя и своих детенышей. Т.е. сопротивление среды невысоко, и численность зайцев увеличивается, несмотря на присутствие хищника. Изобилие зайцев облегчает рыси охоту и выкармливание детенышей. В результате численность хищника также возрастает. В этом проявляется обратная положительная связь. Однако с ростом численности зайцев уменьшается количество корма, убежищ и усиливается хищничество, т.е. усиливается сопротивление среды. В результате численность зайцев снижается. Охотиться хищникам становится труднее, они испытывают нехватку пищи и их численность падает. В этом проявляется обратная отрицательная связь, которая компенсирует отклонения и возвращает экосистему в исходное состояние.

Подобные колебания происходят периодически вокруг некого среднего уровня. Рост, снижение и постоянство популяции зависит от соотношения между биотическим потенциалом и сопротивлением среды. Принцип изменения популяции: это результат нарушения равновесия между биотическим потенциалом и сопротивлением окружающей её среды. Подобное равновесие является динамическим, т.к. факторы сопротивления среды редко подолгу остаются неизменными. (слайд 17)

Равновесие в экосистемах обеспечивается избыточностью организмов, выполняющих одинаковые функции. Например, если в сообществе имеются несколько видов растений, каждое из которых развивается в своем температурном диапазоне, то скорость фотосинтеза экосистемы в течение длительного времени может оставаться почти неизменной. При возрастании стресса система может оказаться неспособной возвратиться на прежний уровень, хотя и остается управляемой. Для экосистем возможно не одно, а несколько состояний равновесия. После стрессовых воздействий они часто возвращаются в другое, новое, состояние равновесия.

Например, огромное количество СО2 , поступающего в атмосферу в результате деятельности человека, поглощается буферной карбонатной системой океана и автотрофами: (слайд 18)

СО2 + CaCO3 + H2O = Ca (HCO3)2

Свет

СО2 + H2O = (CH2O) n + О2.

По мере увеличения притока СО2 буферная ёмкость биосферы может оказаться недостаточной, и в атмосфере установится новое равновесие между

СО2 и О2. В этом случае даже небольшие изменения могут иметь далеко идущие последствия: должна происходить эволюционная подгонка, чтобы вновь появился надежный гомеостатический контроль. Кроме рассмотренных, имеют место и многие другие механизмы, обеспечивающие стабильность и гомеостаз экосистем. Так, например, способность популяции адаптироваться к новым условиям среды зависит от степени гетерозиготности. Конкуренция тоже является механизмом гомеостаза.

Равновесие –понятие относительное. Равновесие в природных экосистемах зависит от плотности популяции. Если плотность популяции растет –сопротивление среды увеличивается, в связи с чем увеличивается смертность и рост численности прекращается. И, наоборот, с уменьшением плотности популяции сопротивление среды ослабевает и восстанавливается прежняя численность. Воздействие человека на природу часто приводит к вымиранию популяции, т.к. не зависит от плотности популяции.

Стабильность экосистем в экологии означает свойство любой системы возвращаться в исходное состояние после того, как она была выведена из состояния равновесия. Стабильность определяется устойчивостью экосистем к внешним воздействиям. Выделят два типа устойчивости: резистентную и упругую.

Резистентная устойчивость –это способность экосистемы сопротивляться нарушениям, поддерживая неизменными свою структуру и функцию.

Упругая устойчивость –способность системы быстро восстанавливаться после нарушения структуры и функции.

Системе трудно одновременно развивать оба типа устойчивости: они связаны обратной связью, а иногда исключают друг друга. Например, калифорнийский лес из секвойи устойчив к пожарам (высокая резистентная устойчивость), но если сгорит, то восстанавливается очень медленно или вовсе не восстанавливается (низкая упругая устойчивость). Заросли вереска легко выгорают (низкая резистентная устойчивость), но быстро восстанавливаются (высокая упругая устойчивость)

Человек самое могущественное существо, способное изменять функционирование экосистем. Человеческий мозг до сих пор опирался в основном на положительную обратную связь, управляя природой и властвуя над ней. Это привело к развитию техники и росту эксплуатации ресурсов. Но этот процесс, в конце концов приведет к снижению качества жизни и разрушению окружающей среды, если не будут найдены пути адекватного управления с помощью отрицательной обратной связи.

Существование человечества возможно только при сохранении регулирующих механизмов, которые позволяют биосфере приспособиться к некоторым антропогенным воздействиям. Стремясь снизить уровень загрязнения окружающей среды, человек должен в равной степени стремиться к сохранению механизмов саморегуляции, поддерживающих естественные системы жизнеобеспечения планеты, т.е. к сохранению установившегося в природе экологического равновесия, что не всегда достигается только снижением уровня загрязнения и экономным использованием природных ресурсов.

Заключение (слайд 19)

Саморегуляция и поддержание устойчивого состояния - гомеостаз - обязательное свойство живых систем, не зависимо от уровня их сложности. Регулируется и поддерживается относительное постоянство физико-химических параметров клетки. Сохраняется в пределах физиологической нормы состояние тканей и органов многоклеточного организма. Воспроизводится состав живых сообществ в биоценозах. В основе поддержания гомеостаза лежит универсальный принцип обратной отрицательной связи.

В то же время живые системы направленно и необратимо изменяются, самоорганизуются, что составляет сущность их развития. Клетки дифференцируются, работают и умирают. Организмы растут, размножаются, стареют и умирают. Биоценозы подвергаются сукцессиям и так же необратимо изменяются с изменением климата на Земле. Направленное изменение биосистемы по сути противоположно гомеостазу, оно происходит на основе обратных положительных связей.

Устойчивость, неизменность биосистем, с одной стороны, и их постепенное изменение, развитие - с другой - представляют диалектическое единство противоположностей, что и выражается понятием устойчивое развитие.

Литература:

1.А.П.Анисимов Концепция современного естествознания. Биология. Дальневосточный государственный университет, тихоокеанский институт дистанционного образования и технологий, Владивосток, 2000

2 Биологический энциклопедический словарь

Роль микробиоты в регуляции гомеостаза организма человека при инфекции | Бухарин

Взаимодействия «паразит–хозяин» микробов и человека весьма разнообразны и нередко нарушают гомеостаз хозяина, т.е. стабильное внутреннее равновесие функционирующих систем организма. С другой стороны, имеется немало примеров, когда микробные клетки оказываются полезны для сохранения здоровья человека. Однако в этом «союзе, неотделимом от вражды», который длится уже много веков, есть свой «микробный орган» — микробиом, которым Природа наделила человека, защищая все его биотопы. Как же это осуществляется и что в «копилке» исследователей?

Метаболическая интеграция и сигнальные молекулы

Обилие разнообразных сигнальных молекул и метаболитов в кишечнике позволяет микробиоте осуществлять влияние на состояние организма хозяина, формирование его гомеостаза и управление поведением. Регуляторные метаболиты микроорганизмов включают короткоцепочечные жирные кислоты, гамма-аминомасляную кислоту, биотин, витамин К, путресцин, спермидин, спермин, таурин, кадаверин, триптофан и др. [1][2][3][4].

Была обоснована интеграция метаболизма человека и его микробиоты на основе обобщения результатов исследований с участием микробных метаболитов в развитии критических состояний [5], где было показано, что в сложившейся системе человек–микробиом присутствуют все необходимые объективные условия для формирования метаболической интеграции. Особого внимания заслуживает группа микробных экзометаболитов, имеющих ароматическое строение. Их анализ выявил около 50 ароматических соединений в кишечнике здорового человека, в количественном отношении преобладали такие метаболиты, как фенилуксусная кислота, гидроксифенилуксусная кислота, фенилпировиноградная кислота и др. В сыворотке крови здоровых людей обнаружено присутствие большинства этих ароматических аминокислот с преобладанием гидроксифенилуксусной кислоты. Изменение соотношения ароматических аминокислот в крови авторы связывают с их избирательной утилизацией клетками тканевых барьеров, хотя это не исключает потребности в метаболитах кишечной доминантной микрофлоры.

Имеются данные, подтверждающие роль опиатов в инфекционном процессе [6][7]. Экспериментальные материалы показывают, что при стрессе у лабораторных животных появляются опиаты в просвете кишечника, что сопровождается активацией вирулентности кишечной палочки и нарушением барьерной функции кишечного эпителия [8]. Оказалось, что динорфин — представитель группы опиатов, не увеличивает ростовые свойства, но усиливает продукцию пиоцианина у псевдомонад. А это является еще одним доказательством влияния эукариотических «сигнальных молекул» на физиологию прокариот без изменения их роста/размножения [9].

В ряде работ также описано снижение вирулентности микроорганизмов под действием сигнальных молекул иммунной системы, посредством нарушения микробного кворума, как это было показано на примере динорфина и интерферона (INF)-γ [8][9][10]. В работе M.W. Bader и соавт. [11] представлены данные о влиянии пептидных гормонов, имеющих структурную гомологию к антибактериальным пептидам, на микроорганизмы. Предполагается, что эти молекулы обладают вторичной антимикробной активностью, помимо их мишень-специфического взаимодействия с клетками эукариот.

Натрийуретические пептиды в настоящее время также рассматриваются как пептиды с антимикробным действием, которые могут оказывать влияние на микробиоту при инфекционном процессе [10]. В пользу этого свидетельствуют данные о формировании пор в мембране бактерий под действием С-типа натрийуретического пептида и увеличение концентрации мозгового натрийуретического пептида при септическом шоке. В ряде работ установлено, что натрийуретические гормоны типа В и С стимулируют вирулентные свойства псевдомонад, не влияя на их ростовые характеристики, но изменяя внутриклеточную концентрацию цАМФ. Считается, что механизм данного действия натрийуретических гормонов опосредован белком Vfr, связывающим цАМФ и контролирующим выработку различных факторов вирулентности у Pseudomonas aeruginosa. Исследования штаммов псевдомонад показали наличие рецепторов к разным подтипам натрийуретических гормонов, действующих как через цАМФ, так и через цГМФ [12][13][14].

Гипоталамические нонапептиды

Всеобщий исследовательский интерес к окситоцину и вазопрессину не случаен. Являясь продуктом гипоталамо-гипофизарной нейросекреторной системы (ГГНС) головного мозга, его супраоптического и паравентрикулярного ядер, окситоцин, как и вазопрессин, обладает широтой физиологических действий и принимает непосредственное участие в регуляции адаптационных реакций организма человека [15]. Особенно наглядно это выявляется при инфекции, когда окситоцин защищает хозяина от возбудителя. Ранее считали, что препарат не оказывает защитный эффект непосредственно, хотя и была обнаружена его способность усиливать антимикробное действие антибиотиков, применяемых в комбинации с окситоцином [16].

Так в чем же секрет защитного эффекта при инфекционной патологии? Что он делает с возбудителем инфекции? Для этого вернемся к ранним работам по регуляции персистентного потенциала бактерий О.Л. Черновой (1989) [17], которая, изучая влияние различных антисептических фармакологических средств на антилизоцимную активность золотистого и эпидермального стафилококков, показала, что лидером в десятке изученных антисептиков — препаратов, подавляющих антилизоцимную активность бактерий, — оказался окситоцин, что позволило обратить внимание на ингибирование этого персистентного признака микроорганизмов. В последующем Д.А. Кириллов (2004) [18] методом клонального анализа популяций различных возбудителей инфекции показал, что окситоцин перестраивает персистентный потенциал клонов популяции возбудителя вплоть до его элиминации из организма хозяина.

Эти работы «проторили дорожку» в XXI в. — век инфектологии (от микробиологии и иммунологии), изучающей взаимоотношения паразит–хозяин при инфекции на основе симбиотической платформы и клонального анализа персистентного потенциала популяции возбудителя. Таким образом, клональная перестройка популяции возбудителя болезни, снижающая его адаптационные возможности, — это существенный механизм защиты хозяина, реализуемый при помощи окситоцина.

Не исключено, что данный механизм защиты хозяина от инфекций — еще одна иллюстрация из разряда «природоподобных технологий», которые нам еще предстоит освоить. Но это дело времени и смелости ума. А основания для этого есть.

Посильную лепту в изучение защитного эффекта окситоцина внесли и иммунологи, описавшие другие механизмы опосредованного защитного действия окситоцина при инфекции: фагоцитарную функцию макрофагов, усиление бластной трансформации лимфоцитов, ингибирование биопленкообразования патогенов [19].

Обсуждая эту проблему, нельзя не упомянуть инсулиноподобный эффект окситоцина, базирующийся на усилении синтеза гликогена из глюкозы.  Хирурги хорошо пользуются этим приемом, применяя окситоцин на фоне сахарного диабета пациентов при гнойно-некротических поражениях стоп и гнойно-воспалительных заболеваниях мягких тканей [19][20][21].

Универсальные регуляторные эффекты нонапептидов нашли свое применение и при панкреонекрозе, деструктивном панкреатите и системных поражениях поджелудочной железы [22][23].

Исследователи не теряют интереса к фундаментальным проблемам медицины. Это в полной мере относится к проблеме гомеостаза организма. Как и чем мы можем помочь пациенту?

Лучшее свидетельство тому — исследование, выполненное в «школе» академика Ю.В. Наточина, где был выявлен новый механизм работы многоцелевого регулятора гомеостаза — окситоцина, определивший новую функциональную роль нонапептида — его участие в осморегуляции организма. При изучении регуляции водовыделительной функции почек отмечено, что после водной нагрузки при гипергидратации у крыс возрастала секреция окситоцина ГГНС, что способствовало усилению водного диуреза и приводило к более быстрому выделению воды почкой и восстановлению осмотического гомеостаза [24].

Адипокины и цитокины

Многочисленные исследования механизмов взаимосвязи метаболических нарушений и воспалительных процессов привели к признанию факта, что жировая ткань функционирует как эндокринный орган, выделяя различные биологически активные вещества (адипокины). Изучение адипокинов показало, что дисбаланс данных про- и противовоспалительных медиаторов приводит к различным метаболическим дисфункциям, что свидетельствует о роли адипокинов в формировании гомеостаза хозяина [25]. Принимая во внимание участие адипокинов в воспалении, эти пептиды были разделены на провоспалительные (лептин, резистин, интерлейкин (IL)-6, фактор некроза опухоли (TNF)-α) и противовоспалительные (адипонектин, антагонист рецептора IL-1, IL-10) [26].

Лептин обладает множественным действием и влияет на гипоталамус, осуществляя гормональную регуляцию, связанную с поступлением питательных веществ и энергетическим метаболизмом, а также влияет на метаболизм глюкозы, липидов и другие функции человека [27]. Одной из важных функций лептина является регуляция иммунного ответа, что предполагает роль данных пептидов в интегративных механизмах ассоциативного симбиоза человека и микроорганизмов.

В настоящее время этот вопрос активно изучается. Еще не выяснена защитная роль адипокинов при инфекции толстого кишечника с участием лептина, индуцирующего продукцию муцина за счет стимуляции эпителиальных клеток ободочной кишки и таким образом обеспечивающего статический внешний барьер против патогенов. Однако при этом бактериальная инвазия Salmonella typhimurium, наличие эндотоксина сальмонелл или кишечной палочки не влияли на уровень лептина в крови. Напротив, введение токсина Clostridioides difficile лабораторным животным вызывало значительное повышение уровня лептина в плазме крови и усиливало экспрессию рецепторов к лептину на клетках слизистого эпителия, что предполагает прямой провоспалительный эффект лептина в кишечнике [28][29].

Известно, что диарея, возникающая при бактериальной кишечной инфекции, связана с воздействием микробных липополисахаридов на иммунную систему и нарушением моторики желудочно-кишечного тракта. В экспериментах in vivo выявлено, что у мышей, получавших грелин, нарушение моторики, вызванное присутствием эндотоксина в крови, корректировалось за счет ингибирования уровня оксида азота в желудочно-кишечном тракте и уменьшения продукции провоспалительных цитокинов IL-1β и TNF-α, а также за счет индукции противовоспалительного цитокина IL-10 [30, 31].

Интеграция микробиоты с организмом хозяина может осуществляться при помощи сигнальных молекул иммунной системы человека — цитокинов, баланс которых является одним из условий формирования гомеостаза человека, поскольку цитокины принимают непосредственное участие в регуляции иммунного ответа при инфекции [32]. При этом изменение цитокинового баланса происходит не только за счет взаимодействия микробиоты с клетками иммунитета, но и при непосредственном влиянии бактерий на цитокины (антипептидная активность). Также известно влияние самих цитокинов на биологические свойства микроорганизмов. В экспериментах in vitro показана стимуляция ростовых свойств бактерий под действием IL-1, IL-2, IL-6, INF-γ, TNF-α. У культуры Yersinia pestis обнаружены мембранные рецепторы (антиген сборки капсулы F1), связывающие IL-1β, а у Р. aeruginosa — белок, специфически связывающийся с INF-γ, что приводило к активации механизмов «quorum sensing» [33][34][35][36][37].

Получены данные о ферментах бактерий, расщепляющих многие виды органических макромолекул, включая цитокины IL-2, INF-γ [38], которые могут свидетельствовать о том, что инактивация цитокинов, являющихся продуктом иммунных клеток (лимфоцитов, макрофагов и др.), может привести к нарушениям механизмов как врожденного, так и адаптивного иммунитета. Подтверждением модификации цитокинов и их рецепторов служат материалы, свидетельствующие, что ауреолизин золотистого стафилококка, являющийся металлопротеазой, может вызвать деградацию рецепторов к IL-6 на клетках, цистеиновая протеаза Streptococcus pyogenes разрушает IL-1β, а сериновая протеаза — IL-8. Кроме того, цистеиновая протеаза Porphyromonas gingivalis может вызвать деградацию целой группы цитокинов, включая IL-8, -1β, -6, -12, INF-γ, TNF-α, а металлопротеаза Р. aeruginosa способна разрушать IL-2, IL-6 [39][40].

Таким образом, полученные «находки» иллюстрируют способность микробиоты не только влиять на продукцию цитокинов иммунными клетками, но и использовать определенные цитокины в качестве ростовых факторов и медиаторов «чувства кворума», а также проявлять антипептидную активность, внося свой вклад в формирование цитокинового баланса в организме человека.

Несомненно, что взаимодействие микробных сигнальных метаболитов и иммунной системы человека представляет интерес с позиции интеграции молекулярных систем про- и эукариот при ассоциативном симбиозе человека. В ряде работ показано, что различные гомологи ацилгомосерин-лактонов (АГЛ) ускоряют апоптоз макрофагов и нейтрофилов, ингибируют пролиферацию лимфоцитов и выработку TNF-α и IL-12, тормозят Т-клеточный ответ, индуцируют апоптоз в дендритных клетках и CD4+ Т-лимфоцитах. Роль АГЛ подтверждается наличием механизмов, ограничивающих количество сигнальных молекул в среде, что названо «тушением кворума». Снижение концентрации АГЛ контролируется со стороны как микробиоты, так и хозяина. К примеру, бациллы в ответ на увеличение количества АГЛ продуцируют фермент, инактивирующий широкий спектр АГЛ путем расщепления лактонового кольца. Клетки дыхательного эпителия млекопитающих также производят АГЛ-инактивирующие ферменты (параоксоназы), деградирующие АГЛ синегнойной палочки. В другой работе показано существование трех семейств параоксоназ, которые у млекопитающих расположены преимущественно в печени и могут инактивировать разнообразные АГЛ [41][42][43][44][45][46].

При изучении механизмов интеграции микробиоты и хозяина интерес также представляют сигнальные молекулы микроорганизмов. Их влияние на иммунитет человека было показано на примере гомологов алкилоксибензолов, когда под влиянием метилрезорцина изменялись функциональная активность и субстратная специфичность лизоцима [47].

Очевидно, что в механизмах интеграции микробиоты и человека задействованы сигнальные молекулы: со стороны микробиоты — низкомолекулярные метаболиты, молекулы «quorum sensing» и пр., а со стороны хозяина — гормоны и медиаторы иммунитета. По-видимому, в условиях симбиотических взаимоотношений микробиота–хозяин формируется единая регуляторная среда, в которой наблюдается многообразие создающихся связей: от непосредственных (прямых) взаимодействий — разрушения сигнальных молекул (инактивации молекул кворума, разрушения антимикробных факторов иммунитета), индукции физиологических функций за счет наличия схожих рецепторов к лигандам и, наконец, модификации сигнальных молекул (расширения спектра имеющихся антимикробных ферментов, появления антимикробной активности у пептидов, ранее не имевших данного свойства) — до косвенных воздействий, опосредованных активацией и регуляцией системы иммунитета через цитокиновую сеть и систему адипокинов. По-видимому, сочетание этого многообразия механизмов интеграции в единой регуляторной среде приводит к формированию гомеостаза, означающего динамическое равновесие сигнальных систем микробиоты и человека в условиях ассоциативного симбиоза [46].

Бифидофлора кишечного биотопа — «форпост» здоровья человека

Роль микробного «органа» (микробиома) трудно переоценить, и уж если он создан Природой и сосуществует с хозяином много веков, то остается лишь понять его физиологическое назначение. Наличие в организме млекопитающих универсального и древнего «центра управления» — гипоталамо-гипофизарной системы, продуцирующей нонапептидные нейросекреторные гормоны (вазопрессин и окситоцин), предполагает, что они не могут остаться без работы [48][49].

Оказалось, что кишечная микрофлора, стимулируя иммунную защиту хозяина, защищает организм от раневой инфекции. С одной стороны, эта защита может осуществляться за счет транслокации полезной микрофлоры хозяина, как это было показано на примере бацилл [50]. С другой стороны, микробные компоненты (клетки и метаболиты), формируя кишечно-мозговую ось, могут влиять на выработку гипоталамического гормона — окситоцина. Работы по изучению влияния бактерий на секрецию окситоцина малочисленны и проведены на модели лактобактерий. Установлено, что лактобациллы стимулируют продукцию окситоцина, что благотворно отражается на заживлении инфицированных ран в эксперименте [51]. Также отмечено, что Lactobacillus spp. стимулируют окситоцин, который регулирует экспрессию INF-γ и CD25 для иммунной толерантности. Все эти усилия предупреждают избыточную реактивность как своих, так и внешних факторов среды, которые способствуют преждевременному старению организма. На моделях мышей показана эффективность индуцированных лактобациллами и их клеточными лизатами T-reg при участии нейропептидного гормона окситоцина [51–53].

Приведенные материалы вкупе с описанными нашими данными свидетельствуют, что микробиом усиливает регуляцию окситоцина, тем самым улучшая течение раневой инфекции, способствуя быстрейшему заживлению ран [19].

В свете обсуждаемой проблемы определенный интерес представляют данные оренбургских исследователей ИКВС УрО РАН, проводящих изучение биологических характеристик бифидофлоры в качестве ключевого регулятора здоровья человека.

Систематическое изучение микросимбиоценоза кишечного биотопа у человека позволило выявить феномен микробного распознавания свой– чужой в условиях взаимодействия доминантных (бифидофлора) и ассоциативных микросимбионтов [46].

Известно, что, независимо от уровня сложности, любые живые организмы (от прокариот до высших эукариот) имеют различные механизмы защиты от чужеродной информации, поскольку концепция «своего» тесно связана с самоидентификацией и саморегуляцией любой биологической системы [54].

Микробное распознавание и механизмы самоидентификации бактерий активно изучаются. L.M. Wenren с соавт. [55] в результате исследования роста культур Proteus mirabilis на поверхности агаровых сред отметили, что взаимоотношения микроорганизмов в бульонной культуре могут отличаться от таковых в модели «агаровой среды», поскольку в этом процессе имеют значение микробные метаболиты. A.E. Shank и соавт. [56] связывали регуляторные взаимодействия микроорганизмов с наличием в супернатанте сигнальных молекул. Очевидно, что изменение фенотипа микробных популяций при межмикробном взаимодействии осуществляется с помощью различных молекул, далее использующихся микробиотой в качестве индукторов новых метаболитов-посредников, что в конечном итоге оказывает влияние на формирование антагонистических либо синергидных связей между микроорганизмами [46].

С использованием приема индукции микробных метаболитов в условиях пары доминант–ассоциант был выявлен феномен оппозитного (усиление/подавление) влияния микросимбионтов на их биологические свойства (антагонистический, персистентный потенциал и способность к формированию биопленок), позволяющий реализовать принцип «свой–чужой» в условиях микросимбиоценоза. Дальнейшее развитие исследований по определению «чужеродности» штаммов микроорганизмов позволило определить биосовместимость бактерий в микробной композиции и оценить эффективность пробиотических препаратов [46].

Используя симбиотический подход на платформе нового направления «инфекционная симбиология», было определено, что не только организм хозяина, посредством различных механизмов врожденного и адаптивного иммунитета, выявляет и уничтожает «чужеродные» штаммы бактерий и грибов, но и сами микроорганизмы (представители доминантной микробиоты) способны определять «свои» и «чужие» виды микросимбионтов в составе микросимбиоценоза. Таким образом, своеобразная перестройка «микробного органа» человека позволяет микробиоте сформировать симбиотические связи для поддержания стабильного функционирования микросимбиоценоза на оптимальном уровне с целью выживания нормофлоры в той экологической нише человека, которую она занимает.

Заключение

Оценивая ретроспективу рассмотренного вопроса, можно сделать вывод о целесообразности продолжения накопления материала по выяснению механизмов защиты организма хозяина при помощи микробных клеток и их продуктов. Активно изучается возможность использования в качестве регуляторов гомеостаза организма человека сигнальных молекул, гормонов и цитокинов. Это очень интересная многообещающая тематика по выявлению новых «природоподобных» технологий, которые нам предстоит еще открыть, но учиться у Природы не зазорно.

Появление в третьем тысячелетии науки инфектологии значительно расширило рамки изучения отношений «паразит–хозяин» с включением симбиотического подхода на организменном и клональном уровнях персистентного потенциала патогенов.

Это позволило выявить роль кишечной микробиоты в регуляции гомеостаза хозяина через треугольник «кишечная микробиота–ГГНС–окситоцин» [19]. К этому можно присовокупить материалы, уточняющие биоэффекты данного универсального ключевого регулятора гомеостаза:

1) более быстрое заживление ран;

2) поддержание костно-мышечной массы тела человека;

3) улучшение ментального здоровья;

4) психотропное действие, регуляция социальной памяти и когнитивных функций;

5) пониженный риск ожирения;

6) усиление репродуктивной активности и др.

Описанный треугольник «микробиота–ГГНС–окситоцин» подтвержден экспериментально-клиническими материалами и органично вписывается в концепцию «кишечно-мозговой оси», характеризующую ряд важнейших физиологических функций хозяина, существенно дополняя их.

1. Zheng X., Xie G., Zhao A., Zhao L., Yao C., Chiu N.H., et al. The footprints of gut microbial-mammalian cometabolism. J. Proteome Res. 2011; 10(12): 5512-22. https://doi.org/10.1021/pr2007945

2. Le Gall G., Noor S.O., Ridgway K. Metabolomics of fecal extracts detects altered metabolic activity of gut microbiota in ulcerative colitis and irritable bowel syndrome. J. Proteome Res. 2011; 10(9): 4208-18. https://doi.org/10.1021/pr2003598

3. Beloborodova N.V, Olenin A.Y., Fedotcheva N.I., Shubina V, Teplova V.V. Effect of phenolic acids originating from microbes on mitochondria and neutrophils. Crit. Care. 2012; 16(Suppl. 3): 26.

4. Matsumoto M., Kibe R., Ooga T., Aiba Y, Kurihara S., Sawaki E., et al. Impact of intestinal microbiota on intestinal luminal metabolome. Sci. Re: 2012; 2: 233. https://doi.org/10.1038/srep00233

5. Белобородова Н.В. Интеграция метаболизма человека и его микробиома при критических состояниях. Общая реаниматология. 2012; 8(4): 42-54.

6. Hooi D.S., Bycroft B.W., Chhabra S.R., Williams P., Pritchard D.I. Differential immune modulatory activity of Pseudomonas aeruginosa quorum-sensing signal molecules. Infect. Immun. 2004; 72(11): 6463-70. https://doi.org/10.1128/iai.72.11.6463-6470.2004

7. Pritchard D.I. Immune modulation by Pseudomonas aeruginosa quorum-sensing signal molecules. Int. J. Med. Microbiol. 2006; 296(2-3): 111-6. https://doi.org/10.1016/j.ijmm.2006.01.037

8. Wu L., Holbrook C., Zaborina O., Ploplys E., Rocha F., Pel¬ham D., et al. Pseudomonas aeruginosa expresses a lethal virulence determinant, the PA-I lectin/adhesin, in the intestinal tract of a stressed host: the role of epithelia cell contact and mole¬cules of the quorum sensing signaling system. Ann. Surg. 2003; 238(5): 754-64. https://doi.org/10.1097/01.sla.0000094551.88143.f8

9. Zaborina O., Lepine F., Xiao G., Valuckaite V, Chen Y, Li T., et al. Dynorphin activates quorum sensing quinolone signaling in Pseudomonas aeruginosa. PLoS Pathog. 2007; 3(3): 1-15. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.0030035

10. Lesouhaitier O., Veron W., Chapalain A., Madi A., Blier A.S., Dagorn A., et al. Gram-negative bacterial sensors for eukaryotic signal molecules. Sensors (Basel). 2009; 9(9): 6967-90. https://doi.org/10.3390/s90906967

11. Bader M.W., Sanowar S., Daley M.E., Schneider A.R., Cho U., Xu W., et al. Recognition ofantimicrobial peptides by a bacterialsensor kinase. Cell. 2005; 122(3): 461-72. https://doi.org/10.1016/j.cell.2005.05.030

12. Vila G., Resl M., Stelzeneder D., Struck J., Maier C., Riedl M., et al. Plasma NT-proBNP increases in response to LPS administration in healthy men. J. Appl. Physiol. (1985). 2008; (105): 1741-5. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.90442.2008

13. Veron W., Lesouhaitier O., Pennanec X., Rehel K., Leroux P., Orange N., et al. Natriuretic peptides affect Pseudomonas aeru-ginosa and specifically modify lipopolysaccharide biosynthesis. FEBS J. 2007; 274(22): 5852-64. https://doi.org/10.1111/j.1742-4658.2007.06109.x

14. Veron W., Orange N., Feuilloley M.G., Lesouhaitier O. Natri-uretic peptides modify Pseudomonas fluorescens cytotoxicity by regulating cyclic nucleotides and modifying LPS structure. BMC Microbiol. 2008; 8: 114. https://doi.org/10.1186/1471-2180-8-114

15. Стадников А.А., Бухарин О.В. Гипоталамическая нейросекреция и структурно-функциональный гомеостаз прои эукариот. Оренбург; 2012.

16. Стадников А.А. Роль гипоталамических нейропептидов во взаимодействии прои эукариот (структурно-функциональные аспекты). Екатеринбург; 2001.

17. Чернова О.Л. Антилизоцимная активность стафилококков, выделенных при бактерионосительстве: автореф. дисс. ... канд. биол. наук. Челябинск; 1989. 17 с.

18. Кириллов Д.А. Лекарственная регуляция персистентных свойств микроорганизмов: автореф. дисс. ... канд. мед. наук. Оренбург; 2004. 22 с.

19. Бухарин О.В., Стадников А.А., Перунова Н.Б. Роль окситоцина и микробиоты в регуляции взаимодействий прои эукариот при инфекции. Екатеринбург; 2018.

20. Widmaier U., Shah P.R., Lee G. Interactions between oxytocin, glucagon and streptozotocin induced diabetic rats. Regul. Pept. 1991; 34(3): 235-49. https://doi.org/10.1016/0167-0115(91)90182-g

21. Бухарин О.В., Курлаев П.П., Перунова Н.Б., Скоробогатых Ю.И. Экспериментальное изучение комбинации ципрофлоксацина с окситоцином на образование биоплёнок условно-патогенными бактериями. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2010; (6): 3-7.

22. Костюченко А.Л., Филин В.И. Неотложная панкреатология. СПб.: Деан; 2000.

23. Демидов В.М., Демидов С.М. Перспективы интрабурсального применения даларгина и сандостатина при лапароскопических вмешательствах у больных с панкреонекрозами. Анналы хирургической гепатологии. 2002; 7(1): 200.

24. Наточин Ю.В., Голосова Д.Р., Шахматова Е.И. Новая функциональная роль окситоцина участие в осморегуляции. Доклады Академии наук. 2018; 479(6): 712-5. https://doi.org/10.7868/S0869565218120228

25. Greenberg A.S., Obin M.S. Obesity and the role of adipose tis-sue in inflammation and metabolism. Am. J. Clin. Nutr 2006; 83(2): 461-5. https://doi.org/10.1093/ajcn/83.2.461s

26. Toussirot E., Streit G., Wendling D. The contribution of adipose tissue and adipokines to inflammation in joint diseases. Curr Med. Chem. 2007; 14(10): 1095-100. https://doi.org/10.2174/092986707780362826

27. El Homsi M., Ducroc R., Claustre J. et al. Leptin modulates the expression of secreted and membrane-associated mucins in colonic epithelial cells by targeting PKC, PI3K, and MAPK path-ways. Am J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2007; 293(1): G365-73. https://doi.org/10.1152/ajpgi.00091.2007

28. Jenkins N.L., Turner J.L., Dritz S.S., Durham S.K., Minton J.E. Changes in circulating insulinlike growth factor-I, insulinlike growth factor binding proteins, and leptin in weaned pigs in-fected with Salmonella enterica serovar Typhimurium. Domest. Anim. Endocrinol. 2004; 26(1): 49-60. https://doi.org/10.1016/j.domaniend.2003.09.001

29. Mykoniatis A., Anton M., Wilk M., Wang C.C., Ungsunan L., Bluher S., et al. Leptin mediates Clostridium difficile toxin A-induced enteritis in mice. Gastroenterology. 2003; 124(3): 683-91. https://doi.org/10.1053/gast.2003.50101

30. Chen Y.T., Tsai S.H., Sheu S.Y. et al. Ghrelin improves LPS-induced gastrointestinal motility disturbances: roles of NO and prostaglandin E2. Shock. 2010; (33): 205-212.

31. Waseem T., Duxbury M., Ito H., Tsai L.H. Exogenous ghrelin modulates release of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines in LPS-stimulated macrophages through distinct sig-naling pathways. Surgery. 2008; 33(2): 205-12. https://doi.org/10.1097/shk.0b013e3181ae841b

32. Lambert G. Stress-induced gastrointestinal barrier dysfunction and its inflammatory effects. J. Anim. Sci. 2009; 87(14 Suppl.): E101-8. https://doi.org/10.2527/jas.2008-1339

33. Zav'yalov V, Chernovskaya T.V., Navolotskaya E.V., Karlyshev A.V., MacIntyre S., Vasiliev A.M., et al. Specific high af-finity binding of human interleukin 1 beta by Caf1A usher pro-tein of Yersinia pestis. FEBS Lett. 1995; 371(1): 65-8. https://doi.org/10.1016/0014-5793(95)00878-d

34. Wu L., Holbrook C., Zaborina O., Ploplys E., Rocha F., Pelham D., et al. Pseudomonas aeruginosa expresses a lethal virulence determinant, the PA-I lectin/adhesin, in the intestinal tract of a stressed host: the role of epithelia cell contact and molecules of the quorum sensing signaling system. Ann. Surg. 2003; 238(5): 754-64. https://doi.org/10.1097/01.sla.0000094551.88143.f8

35. Романова Ю.М., Алексеева Н.В., Степанова Т.В., Разумихин М.В., Томова А.С., Шилов И.А. и др. Влияние фактора некроза опухоли на размножение вегетативных и некультивируемых форм сальмонелл. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2002; (4): 20-5.

36. Kanangat S., Meduri Gu., Tolley E.F., Patterson D.R., Meduri C.U., Pak C., et al. Effects of cytokines and endotoxin on the intracellular growth of bacteria. Infect. Immun. 1999; 67(6): 2834-40. https://doi.org/10.1128/iai.67.6.2834-2840.1999

37. Wilson M., Seymour R., Henderson B. Bacterial perturbation of cytokine networks. Infect. Immun. 1998; 66(6): 2401-9. https://doi.org/10.1128/iai.66.6.2401-2409.1998

38. Potempa J., Pike R.N. Corruption of innate immunity by bacterial proteases. J. Innate. Immun. 2009; 1(2): 70-87. https://doi.org/10.1159/000181144

39. Sheets S.M., Robles-Price A.G., McKenzie R.M., Casiano C.A., Fletcher H.M., et al. Gingipain-dependent interactions with the host are important for survival of Porphyromonas gingivalis. Front. Biosci. 2008; 13: 3215-38. https://doi.org/10.2741/2922

40. Leidal K.G., Munson K.L., Johnson M.C., Denning G.M. Metalloproteases from Pseudomonas aeruginosa degrade hyman RANTES, MCP-1, and ENA-78. J. Interferon. Cytokine. Res. 2003; 23(6): 307-18. https://doi.org/10.1089/107999003766628151

41. Tateda K., Ishii Y, Horikawa M., Matsumoto T., Miyairi S., Pechere J.C., et al. The Pseudomonas aeruginosa autoinducer N-3-oxododecanoyl homoserine lactone accelerates apoptosis in macrophages and neutrophils. Infect. Immun. 2003; 71(10): 5785-93. https://doi.org/10.1128/iai.71.10.5785-5793.2003

42. Telford G., Wheeler D., Williams P., Tomkins P.T., Appleby P., Sewell H., et al. The Pseudomonas aeruginosa quorum-sensing signal molecule N-(3-oxododecanoyl)-L-homoserine lactone has immunomodulatory activity. Infect. Immun. 1998; 66(1): 36-42. https://doi.org/10.1128/iai.66.L36-42.1998

43. Boontham P., Robins A., Chandran P., Pritchard D., Camara M., Williams P., et al. Significant immunomodulatory effects of Pseudomonas aeruginosa quorum-sensing signal molecules: possible link in human sepsis. Clin. Sci. (Lond.) 2008; 115(11): 343-51. https://doi.org/10.1042/cs20080018

44. Stoltz D.A., Ozer E.A., Ng C.J., Yu J.M., Reddy S.T., Lusis A.J., et al. Paraoxonase-2 deficiency enhances Pseudomonas aeruginosa quorum sensing in murine tracheal epithelia. Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. 2007; 292(4): L852-60. https://doi.org/10.1152/ajplung.00370.2006

45. Bar-Rogovsky H., Hugenmatter A., Tawfik D.S. The evolution-ary origins of detoxifying enzymes: the mammalian serum paraoxonases (PONs) relate to bacterial homoserine lactonases. J. Biol. Chem. 2013; 288(33): 23914-27. https://doi.org/10.1074/jbc.m112.427922

46. Бухарин О.В., Перунова Н.Б. Микросимбиоценоз. Екатеринбург; 2014.

47. Евдокименко А.Ю., Досадина Э.Э., Эль Регистан Г.И., Белов А.А. Влияние алкилоксибензолов на ферментативную активность некоторых гидролаз при различных условиях. Успехи в химии и химической технологии. 2016; 30(9): 10-2.

48. Gordon J.I. Honor thy gut symbionts redux. Science. 2012; 336(6086): 1251-3. https://doi.org/10.1126/science.1224686

49. Бухарин О.В. Адаптивные стратегии взаимодействия возбудителя и хозяина при инфекции. Вестник Российской академии наук. 2018; 88(7): 637-43. https://doi.org/10.31857/S086958730000087-3

50. Тарасенко В.С., Фадеев С.Б., Бухарин О.В. Хирургическая инфекция мягких тканей (клинико-микробиологический аспект). Екатеринбург; 2015.

51. Poutahidis T., Kearney S.M., Levkovich T., Qi P., Varian B.J., Lakritz J.R., et al. Microbial symbionts accelerate wound healing via the neuropeptide hormone oxytocin. PLoS One. 2013; 8(10): e78898. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0078898

52. Poutahidis T., Springer A., Levkovich T., Qi P., Varian B.J., Lakritz J.R., et al. Probiotic microbes sustain youthful serum testosterone levels and testicular size in aging mice. PLoS One. 2014; 9(1): e84877. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084877

53. Poutahidis T., Kleinewietfeld M., Smillie C., Levkovich T., Perrotta A., Bhela S., et al. Microbial reprogramming inhibits Western diet-associated obesity. PLoS One. 2013; 8(7): e68596. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0068596

54. Lopez-Larrea C., eds. Self and Nonself. New York: Springer; 2012.

55. Wenren L.M., Sullivan N.L., Cardarelli L., Septer A.N., Gibbs K.A. Two independent pathways for self-recognition in proteus mirabilis are linked by type VI-dependent export. mBio. 2013; 4(4): e00374-13. https://doi.org/10.1128/mbio.00374-13

56. Shank A.E., Kolter R. New developments in microbial inter-species signaling. Curr Opin. Microbiol. 2009; 12(2): 205-14. https://doi.org/10.1016/j.mib.2009.01.003


10. Принципы саморегуляции постоянства внутренней среды организма. Понятие о

гомеостазе и гомеокинезе.

Способность к саморегуляции - это основное свойство живых систем Оно необходимо для создания оптимальных условий взаимодействия всех элементов, составляющих организм, обеспечения его целостности. Выделяют четыре основных принципа саморегуляции:

1. Принцип неравновесности или градиента. Биологическая сущность жизни заключается в способности живых организмов поддерживать динамическое неравновесное состояние, относительно окружающей среды. Например, температура тела теплокровных выше или ниже окружающей среды. В клетке больше катионов калия, а вне ее натрия и т.д. Поддержание необходимого уровня асимметрии относительно среды обеспечивают процессы регуляции.

2.Принцип замкнутости контура регулирования. Каждая живая система не просто отвечает на раздражение, но и оценивает соответствие ответной реакции действующему раздражению. Т.е. чем сильнее раздражение, тем больше ответная реакция и наоборот. Эта саморегуляция осуществляется за счет обратных положительных и отрицательных обратных связей в нервной и гуморальной системах регуляции. Т.е. контур регуляции замкнут в кольцо. Пример такой связи - нейрон обратной афферентации в двигательных рефлекторных дугах.

3.Принцип прогнозирования. Биологические системы способны предвидеть результаты ответных реакций на основе прошлого опыта. Пример - избегание болевых раздражений после предыдущих.

4. Принцип целостности. Для нормального функционирования живой системы требуется ее структурная целостность.

Учение о гомеостазе было разработано К. Бернаром. В 1878 г. он сформулировал гипотезу об относительном постоянстве внутренней среды живых организмов. В 1929 г. В. Кэннон показал, что способность организма к поддержанию гомеостаза является следствием систем регуляции в организме. Он же предложил термин “гомеостаз”. Постоянство внутренней среды организма (крови, лимфы, тканевой жидкости, цитоплазмы) и устойчивость физиологических функций является результатом действия гомеостатических механизмов. При нарушении гомеостаза, например клеточного, происходит перерождение или гибель клеток. Клеточный, тканевой, органный и другие формы гомеостаза регулируются и координируются гуморальной, нервной регуляцией, а также уровнем метаболизма.

Параметры гомеостаза являются динамическими и в определенных пределах изменяются под влиянием факторов внешней среды (например, рН крови, содержание дыхательных газов и глюкозы в ней и т.д.). Это связано с тем, что живые системы не просто уравновешивают внешние воздействия, а активно противодействуют им. Способность поддерживать постоянство внутренней среды при изменениях внешней, главное свойство отличающее живые организмы от неживой природы. Поэтому они весьма независимы от внешней среды. Чем выше организация живого существа, тем более оно независимо внешней среды (пример).

Комплекс процессов, которые обеспечивают гомеостаз, называется гомеокинезом. Он осуществляется всеми тканями, органами и системами организма. Однако наибольшее значение имеют функциональные системы.

2. Признаки и свойства живого

Живые системы имеют общие признаки:
1. единство химического состава свидетельствует о единстве и связи живой и неживой материи.

Пример:

в состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы, но в других количественных соотношениях (т. е. живые организмы обладают способностью избирательного накопления и поглощения элементов). Более \(90\) % химического состава приходится на четыре элемента: С, O, N, H, которые участвуют в образовании сложных органических молекул (белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов).

2. Клеточное строение (Единство структурной организации). Все существующие на Земле организмы состоят из клеток. Вне клетки жизни нет.
3. Обмен веществ (Открытость живых систем). Все живые организмы представляют собой «открытые системы».

Открытость системы — свойство всех живых систем, связанное с постоянным поступлением энергии извне и удалением продуктов жизнедеятельности (организм жив, пока в нём происходит обмен веществами и энергией с окружающей средой).

Обмен веществ — совокупность биохимических превращений, происходящих в организме и других биосистемах.

В живых организмах одновременно происходят процессы двух типов: ассимиляция, т. е. образование сложных органических веществ, и диссимиляция, т. е. распад органических веществ, протекающий с выделением энергии. Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.
4. Самовоспроизведение (Репродукция) — способность живых систем воспроизводить себе подобных.  Способность к самовоспроизведению является важнейшим свойством всех живых организмов. В её основе лежит процесс удвоения молекул ДНК с последующим делением клеток.
5. Саморегуляция (Гомеостаз) — поддержание постоянства внутренней среды организма в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды. Любой живой организм обеспечивает поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды организма). Стойкое нарушение гомеостаза ведёт к гибели организма.
6. Развитие и рост. Развитие живого представлено индивидуальным развитием организма (онтогенезом) и историческим развитием живой природы (филогенезом).

  • В процессе индивидуального развития постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организма и осуществляется его рост (все живые организмы растут в течение своей жизни).
  • Результатом исторического развития является общее прогрессивное усложнение жизни и всё многообразие живых организмов на Земле. Под развитием понимают как индивидуальное развитие, так и историческое развитие.

7. Раздражимость — способность организма избирательно реагировать на внешние и внутренние раздражители (рефлексы у животных; тропизмы, таксисы и настии у растений).
8. Наследственность и изменчивость представляют собой факторы эволюции, так как благодаря им возникает материал для отбора.

  • Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки и свойства в результате влияния внешней среды и/или изменений наследственного аппарата (молекул ДНК).
  • Наследственность — способность организма передавать свои признаки последующим поколениям.

9. Способность к адаптациям — в процессе исторического развития и под действием естественного отбора организмы приобретают приспособления к условиям окружающей среды (адаптации). Организмы, не обладающие необходимыми приспособлениями, вымирают.
10. Целостность (непрерывность) и дискретность (прерывность). Жизнь целостна и в то же время дискретна. Эта закономерность присуща как структуре, так и функции.

Любой организм представляет собой целостную систему, которая в то же время состоит из дискретных единиц — клеточных структур, клеток, тканей, органов, систем органов. Органический мир целостен, поскольку все организмы и происходящие в нём процессы взаимосвязаны. В то же время он дискретен, так как складывается из отдельных организмов.

Отдельные свойства, перечисленные выше, могут быть присущи и неживой природе.

Пример:

для живых организмов характерен рост, но ведь и кристаллы некоторых веществ тоже растут! Однако рост кристаллов происходит совершенно иначе, в его основе нет процесса деления клеток. 

Пример:

при горении любого вещества происходит обмен веществ и превращение энергии, но  не осуществляется саморегуляция и не происходит размножение.

 

Следовательно, все перечисленные выше свойства характерны для живых организмов только в своей совокупности.

Источники:

http://900igr.net/kartinki/geografija/Krugovoroty-v-biosfere/005-Priznaki-zhivogo.html

Стресс и его влияние на здоровье » Медвестник

Длительно сохраняющийся стресс повреждает механизмы саморегуляции организма и приводит к последующим нарушениям биоритмов. Изменяется естественный цикл сна и бодрствования, в итоге снижается работоспособность и самоконтроль, ухудшаются память и внимание. Также нарушаются суточные колебания уровня гормонов, ритмов дыхания и сердцебиения. Хронический стресс ослабляет иммунитет, подавляются защитные реакции и барьерные функции клеток желудочно-кишечного тракта и кожи, что осложняет течение и прогноз любых соматических заболеваний, включая инфекционные [Aki Takahashi1,2,3, Meghan E Flanigan2, Bruce S McEwen3, Scott J Russo2Aggression, Social Stress, and the Immune System in Humans and Animal Models Front Behav Neurosci. 2018 Mar 22;12:56.

Александровский Ю.А., Чехонин В.П. Клиническая иммунология пограничных психических расстройств М.: ГЭОТАР-Медиа; 2005, 235 с.].

В итоге стрессы повышают риск  так называемых «болезней цивилизации» и способствуют их развитию: артериальная гипертензия, сахарный диабет, бронхиальная астма, хроническая боль, иммунные расстройства и многие другие [Hellhammer D.H., Hellhammer J. Stress: the brain-body connection / volume editors, Dirk H. Hellhammer, Juliane Hellhammer. Key issues in mental health, 2008, ISSN 1662-4874; p. 174].

У современного человека причины стресса разнообразны. Их можно разделить на три основные группы:

  1. Значимые жизненные изменения;
  2. Трудности взаимоотношений. Если некоторые конфликты – это нормально, и время от времени это здоровая характеристика человеческих взаимоотношений, то хронические и нерешенные конфликты, которые характеризуются трудностями взаимоотношений, являются причинами значимого персонального стресса и представляют собой серьезный риск для психического и соматического здоровья пациента [Duckworth A. L., Kim B., Tsukayama E. Life stress impairs selfcontrol in early adolescence. Front. Psychol. 2012; 3: 608];
  3. Условия работы с высоким риском. В урбанизированном обществе работа может быть значимой причиной стресса у занятого населения, а также у членов их семей, потому что эффекты рабочего стресса могут быть принесены в домашнюю обстановку. Стресс на рабочем месте может приводить к другим исходам (последствиям), таким как аварии, несчастные случаи, лекарственные и алкогольные проблемы.

Степень риска для здоровья, ассоциированная с этими жизненными событиями, зависит в частности от жизненных привычек, копинг-стратегий и опыта профилактических практик управления стрессом, которые человек уже использовал ранее. Эти факторы значимо помогают компенсировать риски, связанные со стрессовыми событиями.

Процессы, протекающие в организме при стрессе, универсальны и одинаковы у всех людей. Когда на нас воздействует тот или иной стрессорный фактор, происходят изменения в головном мозге, работе эндокринной и нервной систем. В кровь выбрасываются стрессовые гормоны – адреналин и кортизол. Они заставляют искать выход из ситуации, на уровне не только мозга, но и всего тела. Чтобы справиться с этой задачей, все клетки приходят в возбуждение. Некоторые из них выбрасывают особое вещество – гистамин, что  может вызывать покраснение кожи и зуд. Клетки мышечной ткани начинают активнее сокращаться, при этом  у человека наблюдается тахикардия или усиливается перистальтика кишечника, и ему непреодолимо хочется в туалет (в народе это называется «медвежьей болезнью»). У кого-то возникает реакция со стороны сосудов: повышается артериальное давление, на теле или лице проступают красные пятна. Кто-то начинает активно потеть – это значит, что стрессовые гормоны активизировали вегетативную нервную систему. Какие именно проявления будут у конкретного человека, зависит от его индивидуальных особенностей. В частности, от того, как его приучили реагировать на стресс в детстве. Например, ребенок, у мамы которого на фоне волнения начинала болеть голова, фиксирует это и, став взрослым, сам выдает такую же реакцию.

Можно привести и другой пример. В большинстве случаев на фоне сильного нервного напряжения люди теряют аппетит – таково действие стрессовых гормонов. Однако если малышу, стоило ему заплакать, сразу же давали соску, в будущем он при стрессе с большой вероятностью станет, наоборот, много есть. Или – курить. В общем, успокаиваться, чем-то занимая рот.

Таким образом, стресс может представлять опасность и становится проблемой, когда у человека нарушен контроль и имеет место плохое управление стрессом.

Но ни «медвежью болезнь», ни умеренное повышение давления, ни даже переедание на фоне стресса не стоит считать заболеванием. В целом это нормальные реакции, так что бежать к гастроэнтерологу или кардиологу незачем. Другой вопрос, если все эти проявления вызывают сильный дискомфорт, дезориентируют. Человеку нужно отвечать на экзамене, а ему нестерпимо хочется в туалет. Нужно выступить перед аудиторией, а он весь покрывается потом. Однажды попав в такую ситуацию, человек фиксирует ее, запоминает телесные ощущения. В дальнейшем, зная о том, что ему предстоит волнующее событие, он начинает ждать физических неприятностей, это рождает у него страх. А страх еще больше усиливает выброс стрессовых гормонов в кровь, и перистальтика кишечника, сердцебиение, потливость наступают еще быстрее. С каждым разом проблема нарастает, и выбраться из данного порочного круга самостоятельно становится не под силу.

Конечно, доводить себя до такого состояния не стоит. Кто-то умный сказал забавную фразу: если вы не умеете снимать стресс, не надевайте его. Чувствуете, что из-за волнения скрутило живот или промокла вся спина? Не фиксируйтесь на этом состоянии, а старайтесь как можно скорее из него выйти. Помогают унять нервы весьма простые приемы. Сделайте несколько махов руками или ногами с большой амплитудой, пробегите «стометровочку». Физическая активность позволяет избавиться от избытка стрессовых гормонов в крови, и телесные проявления волнения становятся менее яркими.

Очень важно также повышать общую стрессоустойчивость. Кстати, это вовсе не блаженное спокойствие и безразличие к стрессу, а способность адекватно на него отреагировать и восстановиться. После того как организм мобилизовался для решения той или иной проблемы, каждой его клетке нужно отдохнуть, восстановиться, иначе она попросту может погибнуть. Для этого ей необходима энергия и умение эту энергию правильно тратить и запасать.

Энергия поступает в организм только с пищей. Чем более она сбалансирована по основным питательным веществам, а также по так называемым антистресс составляющим (магний, витамины группы В, лецитин, йод, омега и т.д.), тем выше стрессоустойчивость, а следовательно, и адаптация к окружающим стрессам. Обязательно ешьте продукты, богатые этими витаминами и микроэлементами, или потребляйте в виде добавок к пище. Для того чтобы самому лучше ориентироваться в море разнообразных продуктов, можно заглянуть на популярный сайт международной онлайн-платформы натуральных продуктов для здоровья и красоты — iHerb. Здесь представлен огромный выбор натуральных готовых антистресс-формул (более 100 наименований биологически активных добавок), повышающих стрессоустойчивость и содержащих магний, селен, ПНЖК омега-3, витамины группы В (тиамин, пиридоксин), витамин С, системы пробиотиков, восстанавливающих микробиоту кишечника, что повышает иммунитет всего организма, а также растительные комплексы для снятия напряжения и расслабления, восстановления сна, например ашвагандха.

Применение этих комплексов позволит повысить энергетический потенциал как головного мозга, так и каждой клетки организма, восстановить адаптационные ресурсы, а также поддержать иммунную активность при стрессе, стать устойчивым к воздействию разных инфекционных факторов. И волнение не будет выбивать вас из колеи.

Саморегуляция в биологии примеры. Биологический энциклопедический словарь. Особенности саморегуляции по полу

Раздел очень прост в использовании. В предложенное поле достаточно ввести нужное слово, и мы вам выдадим список его значений. Хочется отметить, что наш сайт предоставляет данные из разных источников – энциклопедического, толкового, словообразовательного словарей. Также здесь можно познакомиться с примерами употребления введенного вами слова.

Саморегуляция

свойство биологических систем автоматически устанавливать и поддерживать на определённом, относительно постоянном уровне те или иные физиологические или другие биологические показатели. При С. управляющие факторы не воздействуют на регулируемую систему извне, а возникают в ней самой. Процесс С. может носить циклический характер. Отклонение какого-либо жизненного фактора от константного уровня служит толчком к мобилизации аппаратов, восстанавливающих его. На разных уровнях организации живой материи ≈ от молекулярного до надорганизменного ≈ конкретные механизмы С. весьма разнообразны.

Примером С. на молекулярном уровне могут служить те ферментативные реакции, в которых конечный продукт влияет на активность фермента; в такой биохимической системе автоматически поддерживается определённая концентрация продукта реакции. Примеры С. на клеточном уровне: самосборка клеточных органелл из биологических макромолекул, самоорганизация разнородных клеток с образованием упорядоченных клеточных ассоциаций: поддержание определённого значения трансмембранного потенциала у возбудимых клеток и закономерная временная и пространственная последовательность ионных потоков при возбуждении клеточной мембраны. Процессы С. занимают важное место в явлениях клеточного деления и дифференцировки: так, у млекопитающих после удаления части печени оставшаяся часть, регенерируя, автоматически компенсирует потерю (пример С. на органном уровне). На организменном уровне хорошо изучены нервные, гуморальные и гормональные механизмы, посредством которых у млекопитающих животных и человека устанавливаются и поддерживаются на определённом уровне показатели внутренней среды ≈ температура, кровяное и осмотическое давление, уровень сахара в крови и т. п. (см. Гомеостаз). Один из основных механизмов С. функций ≈ нервная регуляция . Разнообразны проявления и механизмы С. надорганизменных систем ≈ популяций (видовой уровень) и биоценозов (надвидовой уровень)≈ регуляция численности популяций, соотношения полов в них, старение и смерть биологических особей и т. д. Явлениям С. присущи общие закономерности, которые изучает кибернетика биологическая . В биологических системах обнаруживаются как регулирование по возмущению, так и по отклонению (2-й способ отличается от 1-го наличием обратной связи ≈ от выходов системы к её регуляторам).

Понятие С. оценивается различными специалистами по-разному. Это связано с неравнозначностью биологических систем, в которых происходит автоматическое регулирование. К ним относят системы, в которых регулируемые параметры константны и результат регуляции стереотипен (например, стереотипное и потому «бессмысленное» при некоторых условиях поведение насекомого), а также адаптивные системы (самонастраивающиеся, самоорганизующиеся, самообучающиеся), которые автоматически приспосабливаются к меняющимся внешним условиям.

Лит. см. при статьях Кибернетика биологическая, Нервная регуляция.

Д. А. Сахаров.

Википедия

Саморегуляция

Саморегуля́ция - свойство систем в результате реакций, компенсирующих влияние внешнего воздействия, сохранять внутреннюю стабильность на определённом, относительно постоянном уровне. В зависимости от рассматриваемых систем саморегуляция является предметом изучения разных наук: биологии, психологии, социологии, экономики и др.

Саморегуляция в психологии:

  • Психическая саморегуляция
  • Эмоциональная саморегуляция

Саморегуляция в общественных науках:

  • Саморегулируемая организация

САМОРЕГУЛЯЦИЯ

(от русск. само-и лат. regulo - устраиваю, привожу в порядок) - англ. self-regulation; нем. Eigenregulierung. 1. Свойство систем разных уровней сохранять внутреннюю стабильность благодаря их скоординированным реакциям, компенсирующим влияние изменяющихся условий окружающей среды. 2. Активность, направленная на достижение поставленной субъектом произвольной цели и предполагающая создание модели, а также ее корректировку в ходе деятельности.

Antinazi. Энциклопедия социологии , 2009

Синонимы :

Смотреть что такое "САМОРЕГУЛЯЦИЯ" в других словарях:

    Саморегуляция … Орфографический словарь-справочник

    Саморегуляция понятие, используемое в различных социальных науках, в частности в психологии, связанное с обеспечением самоорганизации различных видов психической активности человека. Согласно В. И. Моросановой, представляющей… … Википедия

    саморегуляция - (от лат. rеgulare приводить в порядок, налаживать) целесообразное функционирование живых систем разных уровней организации и сложности. Психическая С. является одним из уровней регуляции активности этих систем, выражающим специфику реализующих ее … Большая психологическая энциклопедия

    В биологии, способность биологических систем (на любом уровне организации жизни) к автоматическому установлению и поддержанию жизненных функций на определенном, относительно постоянном уровне. Управляющие факторы формируются в самой биосистеме.… … Экологический словарь

    Саморегулировка, саморегулирование Словарь русских синонимов. саморегуляция сущ., кол во синонимов: 2 саморегулирование (2) … Словарь синонимов

    В биологии, свойство биол. систем автоматически устанавливать и поддерживать на определённом, относительно постоянном уровне те или иные физиол. или др. биол. показатели. При С управляющие факторы не воздействуют на регулируемую систему извне, а… … Биологический энциклопедический словарь

    Один из механизмов поддержания жизнедеятельности организма на относительно постоянном уровне. С. физиологических функций присуща всем формам организации жизнедеятельности и возникла в процессе эволюции как результат приспособления к действию… … Словарь черезвычайных ситуаций

    саморегуляция - самостоятельная регуляция … Словарь сокращений и аббревиатур

    САМОРЕГУЛЯЦИЯ - (от лат. regulare приводить в порядок, налаживать) целесообразное функционирование живых систем разных уровней организации и сложности. Психическая саморегуляция является одним из уровней регуляции активности этих систем, выражающим специфику… … Словарь по профориентации и психологической поддержке

    саморегуляция - ЭМБРИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ САМОРЕГУЛЯЦИЯ – способность клетки регулировать процессы жизнедеятельности во времени (митотический цикл) и пространстве (синтез АТФ в митохондриях) … Общая эмбриология: Терминологический словарь

Книги

  • Саморегуляция и индивидуальность человека , В. И. Моросанова. Монография посвящена исследованию феномена и механизмов саморегуляции произвольной активности человека. Рассматриваются теоретические и прикладные аспекты проблемы взаимосвязи саморегуляции и…
  • Саморегуляция организма и биоритмы жизни. Методы диагностики приобретенных и наследственных заболеваний , Волканеску В.. В автобиографии В. В. Волканеску рассказывает, какие чудесные обстоятельства помогли ей определить свой духовный путь, достигнуть на нем внутренней гармонии и выйти на тот высочайший уровень,…

Саморегуляция жизненных функций организмов

Понятие о саморегуляции. Саморегуляция (авторегуляция) – способность живых организмов поддерживать постоянство своей структуры, химического состава и интенсивность физиологических процессов. К примеру хлоропласты способны к самостоятельному передвижению в клетках под влиянием света͵ поскольку они очень чувствительны к нему. В солнечный яркий день при большой интенсивности света хлоропласты располагаются вдоль клеточной оболочки, как бы стараясь избежать действия сильного света. В пасмурные облачные дни хлоропласты располагаются по всœей поверхности цитоплазмы клетки, чтобы поглощать больше солнечных лучей (рис.). Переход хлоропластов из одного положения в другое под влиянием света совершается благодаря клеточной регуляции.

Саморегуляция осуществляется по принципу обратной связи, подобно тому как, к примеру, осуществляется поддержание постоянной температуры в термостате. В этом приборе существует следующая причинная зависимость терморегуляции:

Выключатель – нагрев – температура.

Путем включения и выключения можно от руки регулировать температуру. В термостате это осуществляется автоматически, через измеряющий температуру регулятор, включающий или выключающий нагрев в соответствии с показаниями. Температура влияет на выключатель через регулятор и в системе устанавливается обратная связь:

Выключатель – нагрев – температура –

регулятор

Сигналом для включения той или иной регуляционной системы может быть изменение концентрации какого-либо вещества или состояния какой-либо системы, проникновение во внутреннюю среду организма чужеродного вещества и т.д.

Регуляция процессов метаболизма. Образование и концентрация любого продукта обмена веществ в клетке определяется следующей причинной зависимостью:

ДНК – фермент – продукт.

ДНК запускает определœенным образом синтез ферментов. Ферменты в свою очередь катализируют образование и превращение продукта. Образующийся продукт может оказывать влияние на цепь реакций через нуклеиновые кислоты (генная регуляция) или через ферменты (ферментная регуляция):

ДНК – фермент – продукт

ДНК – фермент – продукт .

Ранее мы уже рассматривали регуляцию процессов транскрипции и трансляции (см. § 33), которая является примером саморегуляции.

Или другой пример. В результате энергопотребляющих реакций (синтез различные различных синтезы веществ, поглощение веществ из окружающей среды, рост, делœение клеток и т.п.) концентрация АТФ в клетках уменьшается, а АДФ соответственно возрастает (АТФ – АДФ + Ф). Накопление АДФ активирует работу дыхательных ферментов и дыхательные процессы в целом, и таким образом, усиление генерации энергии в клетке (рис.).

Регуляция функций у растений. Функции растительного орга­низма (рост, развитие, обмен веществ и др.) регули­руются с помощью биологически активных веществ - фитогормонов (см. § 8). В незначительных количествах они могут ускорять или замедлять различные жиз­ненные функции растений (делœение клеток, про­растание семян и др.). Фитогормоны образуются определœенными клетками и транспортируются к месту их действия по проводящим тканям или непо­средственно от одной клетки к другой.

Растения способны воспринимать изменения в окру­жающей среде и определœенным образом реагировать на них. Такие реакции получили название тропизмов и настий.

Тропизмы (от греч. тропос - поворот, из­менение направления) - это ростовые движения ор­ганов растений в ответ на раздражитель, имеющий определœенную направленность. Эти движения могут осуществляться как в сторону раздражителя, так и в противоположную. Οʜᴎ являются резуль­татом неравномерного делœения клеток на разных сторонах этих органов в ответ на действие фитогормонов роста.

Настии (от греч. настое - уплотненный) - это движения органов растений в ответ на действие раздражителя, не имеющего определœенного на­правления (к примеру, изменение освещенности, тем­пературы). Примером настий может служить раскры­вание и закрывание венчика цветка в зависимости от освещенности, складывание листьев при изменении температуры. Настии бывают обуслов­лены растяжением органов вследствие неравномер­ного их роста или изменением давления в определœенных группах клеток в результате изменений концен­трации клеточного сока.

Регуляция жизненных функций орга­низма животных . Жизненные функции организма животных в целом, отдельных его органов и систем, согласованность их деятельности, поддержание определœенного физиоло­гического состояния и гомеостаза регулируютнервная и эндокринная системы. Эти системы функционально взаимосвяза­ны между собой и влияют на деятельность друг друга.

Нервная система регулирует жизненные функ­ции организма с помощью нервных импульсов, имеющих электрическую природу. Нервные импу­льсы передаются от рецепторов к определœенным центрам нервной системы, где осуществляется их анализ и синтез, а также формируются соответству­ющие реакции. От этих центров нервные импульсы направляются к рабочим органам, изменяя опреде­ленным образом их деятельность.

Нервная система способна быстро воспринимать изменения, происходящие во внешней и внутренней среде организма, и быстро на них реагировать. Вспо­мним, что реакцию организма на раздражители вне­шней и внутренней среды, осуществляющуюся при участии нервной системы, называют рефлексом (от лат. рефлексус - повернутый назад, отраженный). Следовательно, нервной системе свойствен рефлекто­рный принцип деятельности. В основе сложной аналитико-синтетической деятельности нервных центров лежат процессы возникновения нервного во­збуждения и его торможения. Именно на этих процес­сах основывается высшая нервная деятельность человека и некоторых животных, обеспечивающая совершенное приспособление к изменениям в окружа­ющей среде.

Ведущая роль в гуморальной регуляции жизненных функций организма принадлежит системе желœез внутренней секреции. Эти желœезы развиты у боль­шинства групп животных. Οʜᴎ не связаны пространст­венно, их работа согласовывается или благодаря нервной регуляции, или же гормоны, вырабатываемые одними из них, влияют на работу других. В свою очередь, гормо­ны, выделяемые желœезами внутренней секреции, влия­ют на деятельность нервной системы.

Особое место в регуляции функций организма жи­вотных принадлежит нейрогормонам - биологичес­ки активным веществам, вырабатываемым особыми клетками нервной ткани. Такие клетки выявлены у всœех животных, имеющих нервную систему. Нейрогормоны поступают в кровь, межклеточную или спинномозговую жидкость и транспортируются ими к тем органам, работу которых они регулируют.

У позвоночных животных и человека существует тесная связь между гипоталамусом (отдел промежу­точного мозга) и гипофизом (желœеза внутренней секреции, связанная с промежуточным мозгом). Вместе они составляют гипоталамо-гипофизарную систему. Эта связь состоит по сути в том, что синтезированные клетками гипоталамуса нейрогормоны поступают по кровеносным сосудам в перед­нюю долю гипофиза. Там нейрогормоны стимулируют или тормозят выработку определœенных гормонов, влияющих на деятельность других желœез внутрен­ней секреции. Основное биологическое значение гипоталамо-гипофизарной системы - осуществление совершенной регуляции вегетативных функций ор­ганизма и процессов размножения. Благодаря этой системе работа желœез внутренней секреции может быстро изменяться под влиянием раздражителœей внешней среды, которые воспринимаются органами чувств и обрабатываются в нервных центрах.

Гуморальная регуляция может осуществляться и с помощью других биологически активных веществ. К примеру, изменение концентрации углекислого газа в крови влияет на деятельность дыхательного центра головного мозга наземных позвоночных жи­вотных, а ионов кальция и калия - на работу сердца.

Регуляционные системы непрерывно контролируют состояние организма, автоматически поддерживая его параметры на почти постоянном уровне, даже в условиях неблагоприятных внешних воздействий. В случае если под воздействием какого-либо фактора состояние клетки или органа изменяется, то это удивительное свойство помогает им вернуться вновь в нормальное состояние. В качестве примера механизма работы таких регуляторных систем рассмотрим реакцию организма человека на физические нагрузки.

Реакция на физическую нагрузку. При интенсивной физической нагрузке нервная система посылает сигналы в мозговое вещество надпочечников - эндо­кринных желœез, лежащих над почками . Эти желœезы выделяют в кровь гормон адреналин.

Под действием адреналина из селœезенки в сосуды поступает неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ количество депонированной в ней крови, в результате чего объем перифериче­ской крови увеличивается. Адреналин вызывает также расширение капилляров кожи, мышц и сердца, увеличивая их кровоснабжение. При физической нагруз­ке сердце должно работать более интенсивно, перекачивая больше крови; мы­шцы должны приводить в движение конечности; кожа должна выделять боль­ше пота͵ чтобы отвести излишек тепла, образующегося в результате интенсивной работы мышц. Адреналин вызывает также сужение кровеносных сосудов брюшной полости и почек, уменьшая их кровенаполнение. Такое перераспределœение крови позволяет поддерживать кровяное давление на нор­мальном уровне (при расширенном русле крови для этого оказывается недостаточно).

Адреналин повышает также частоту дыхания и сокращений сердца. В ре­зультате поступление в кровь кислорода и выведение из нее углекислого газа происходит быстрее, кровь движется по сосудам также быстрее, доставляя больше кислорода интенсивно работающим мышцам и ускоряя удаление ко­нечных продуктов обмена.

При физической нагрузке мышцы выделяют больше углекислого газа, чем обычно, и это само по себе обладает регуляторным воздействием. Углекислый газ повышает кислотность крови, что влечет за собой усиление снабжения мышц кислородом и расширение кровеносных сосудов мышц, а также стимулирует нервную систему к увеличению выделœения адреналина, что в свою очередь повышает частоту дыхания и пульса (рис.).

На первый взгляд всœе эти приспособления к физической нагрузке должны изменять состояние организма, однако в действительности они обеспечивают сохранение того же состава внеклеточной жидкости, омывающей всœе клетки организма, и в особенности мозг, каким он был бы без нагрузки. В случае если бы не было этих приспособлений, физическая нагрузка приводила бы к повышению температуры внеклеточной жидкости, к уменьшению концентрации в ней кис­лорода и к повышению ее кислотности. При крайне тяжелой физической на­грузке всœе это и происходит; в мышцах накапливается кислота͵ вызывая судо­роги. Сами судороги также несут регуляторную функцию, пресекая возмож­ность дальнейшей физической работы и давая возможность организму вернуться в нормальное состояние.

s1. Какие регуляторные системы существуют в живом организме? 2. Как осуществляется регуляция жизненных функций в организме? 3. Что такое гомеостаз и какие механизмы его поддержания вам известны? 4. Что общего и отли­чного между нервной и гуморальной регуляцией? 5. Какая связь существует между нервной системой и системой желœез внутренней секреции? 6. Какие изменения происходят в кровеносной системе организма человека при физических нагрузках? Каким образом осуществляется регуляция этих изменений? 7. Вспомните из курса биологии 9 класса, какие возможны нарушения функционирования организма человека в результате нарушения взаимосвязей между нервной системой и системой желœез внутренней секреции?

§ 35. Иммунная регуляция

Важную роль в обеспечении жизнедеятельности организма играет иммунная система. Как вы уже зна­ете, иммунитет (от лат. иммунитас – невосприимчивость) – способность организма защищать собственную целостность, его невосприимчивость к возбудителям некоторых заболеваний. В создании иммунитета принимают участие специфические и неспецифические механизмы.

Кнеспецифическим механизмам иммуните­та относятся барьерная функция кожного эпителия и слизистых оболочек внутренних органов; бактери­цидное действие некоторых ферментов (к примеру, некоторые ферменты слюны, слезной жидкости, гемолимфы членистоногих) и кислот (выделяемых с секретом потовых и сальных желœез, желœез слизистой оболочки желудка). Эту функцию выполняют также клетки разных тканей, способные обезвреживать чужеродные для данного организма частицы и мик­роорганизмы.

Специфические механизмы иммунитета обеспечиваются иммунной системой, которая узнает и обезвреживает антигены (от греч. анти - против и генезис - происхождение) - химические вещества, вырабатываемые клетками или входящие в состав их структур, либо микроорганизмы, воспринимае­мые организмом как чужеродные и вызывающие иммунный ответ с его стороны.

КОНЦЕПЦИЯ САМОРЕГУЛЯЦИИ ЖИВЫХ СИСТЕМ

Саморегуляция - в биологии, свойство биологических систем автоматически устанавливать и поддерживать на определённом, относительно постоянном уровне те или иные физиологические или другие биологические показатели. При саморегуляции управляющие факторы не воздействуют на регулируемую систему извне, а формируются в ней самой. «Биологический энциклопедический словарь»

Саморегуляция в системе - это внутреннее регулирование процессов с подчинением их единому стабильному порядку. (слайд 2)

При этом даже в меняющихся условиях среды живая система сохраняет относительное внутреннее постоянство своего состава и свойств - гомеостаз (от греческих homoios - подобный, одинаковый и stasis - состояние).

Основоположник идеи о физиологическом гомеостазе Клод Бернар рассматривал стабильность физико-химических условий во внутренней среде как основу свободы и независимости живых организмов в непрерывно меняющейся внешней среде. (слайд 3)

Саморегуляция происходит на всех уровнях организации биологических систем - от молекулярно-генетического до биосферного (слайд 4). Поэтому проблема гомеостаза в биологии носит междисциплинарный характер. Для поддержания гомеостаза во всех системах используются кибернетические принципы саморегулирующихся систем. Кибернетика - наука об управлении - объясняет принцип саморегуляции системы на основе прямых и обратных связей между ее элементами. Система - это совокупность взаимодействующих элементов. Прямая связь между двумя элементами означает передачу информации от первого ко второму в одну сторону, обратная связь - передача ответной информации от второго элемента к первому. Суть в том, что информационный сигнал - прямой или обратный - изменяет состояние системы, принимающей сигнал. И тут принципиально важно, какой по знаку будет ответный сигнал - положительный или отрицательный. Соответственно и обратная связь будет положительной или отрицательной. В случае обратной положительной связи первый элемент сигнализирует второму о некоторых изменениях своего состояния, а в ответ получает команду на закрепление этого нового состояния и даже его дальнейшее изменение. Цикл за циклом первый элемент с помощью второго (контрольного) элемента накапливает одни и те же изменения, его состояние стабильно изменяется в одну сторону. (рис.1а). слайд 5

Эта ситуация характеризуется как самоорганизация, развитие, эволюция, и ни о какой стабильности системы говорить не приходится. Это может быть любой рост (клетки, организма, популяции), изменение видового состава в сообществе организмов, изменение концентрации мутаций в генофонде популяции, ведущее через отбор к эволюции видов. Естественно, что обратные положительные связи не только не поддерживают, но, напротив, разрушают гомеостаз.

Обратная отрицательная связь стимулирует изменения в регулируемой системе с противоположным знаком относительно тех первичных изменений, которые породили прямую связь. Первоначальные сдвиги параметров системы устраняются, и она приходит в исходное состояние. Цикличное сочетание прямых положительных и обратных отрицательных связей может быть, теоретически, бесконечно долгим, так как система колеблется около некоторого равновесного состояния (рис. 1б). Таким образом , для поддержания гомеостаза системы используется принцип отрицательной обратной связи.

ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ САМОРЕГУЛЯЦИЯ

В клетке для поддержания гомеостаза используются в основном химические (молекулярные) механизмы регуляции. Наиболее важна регуляция генов, от которых зависит производство белков, в том числе многочисленных и разнообразных ферментов.

Самая простая модель для демонстрации генного гомеостаза - регуляция выработки фермента для расщепления лактозы у кишечной палочки. Для расщепления и усвоения лактозы с определенного структурного гена, входящего в состав лактозного оперона (ген вместе с регуляторной областью) синтезируется информационная РНК и, далее, фермент. Если сахар в среде отсутствует, фермент не вырабатывается, а при добавлении сахара активируется ген и идет синтез фермента. Но как только весь сахар будет клеткой использован, ген перестает работать. Как клетка узнает о присутствии сахара и его расходовании? Как оберегает свои гены от бесполезной работы и траты энергии? Оказывается, лактозный оперон у кишечной палочки работает по принципу отрицательной обратной связи, где в роли регуляторного «клапана» выступает особый участок оперона - оператор, а в роли регулятора сам пищевой субстрат - лактоза. Лактоза, поступившая в клетку, сама раскрывает структурный ген, используя для этого в качестве ключика операторный участок. Исчезновение лактозы автоматически приводит к закрытию гена (слайд 6).

По своей простоте система регуляции гена концентрацией субстрата похожа на простые технические регуляторы. Однако, у эукариот регуляция генной активности более сложная.

Другой пример простых саморегулирующихся систем, использующих обратную отрицательную связь, представляют ферментативные цепи, ингибируемые конечным продуктом. Суть регуляции состоит в том, что конечный продукт имеет сродство с первым ферментом. Связываясь с ферментом, продукт ингибирует (подавляет) его активность, так как полностью искажает его третичную структуру. Работает следующий регуляторный цикл. При повышении концентрации конечного продукта выше необходимого уровня его избыток ингибирует ферментную цепь (для этого достаточно остановить самый первый фермент). Ферментация прекращается, а свободный продукт расходуется на нужды клетки. Через некоторое время возникает дефицит продукта, блок с ферментов снимается, цепь активируется, и производство продукта снова растет. (слайд 7)

Третий пример - поддержание внутриклеточного осмотического гомеостаза. В механизме возникновения нервных импульсов важную роль играют ионы натрия, концентрация которых снаружи клетки должна поддерживаться на более высоком уровне, чем внутри. Благодаря натриевым насосам, встроенным в мембрану клетки, удерживается нужный градиент ионов. Как только клетка получает избыток натрия, активируется натриевый насос (его фермент, расщепляющий АТФ и дающий энергию). Натрий выкачивается, его концентрация в клетке падает, что служит сигналом для отключения насоса. (слайд 8)

Заметим, однако, что регулируемые параметры не бывают абсолютно постоянными, они поддерживаются в допустимых границах. В каждом случае это свои физиологические границы, позволяющие нормально осуществлять клеточные функции.

САМОРЕГУЛЯЦИЯ МНОГОКЛЕТОЧНОГО ОРГАНИЗМА

У многоклеточных организмов появляется внутренняя среда, в которой находятся клетки различных органов и тканей, происходит усложнение и совершенствование механизмов гомеостаза. В ходе эволюции формируются специализированные органы кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и др., участвующие в поддержании гомеостаза.

Наиболее совершенен гомеостаз у млекопитающих, что способствует расширению возможностей их приспособления к окружающей среде. У млекопитающих, а также у птиц, в узких пределах регулируется температура тела - их называют теплокровными животными.

Основную роль в поддержании гомеостаза организма играют нервная и гормональная системы регуляции (слайд 9).

Наиболее важную интегрирующую функцию выполняет центральная нервная система, особенно кора головного мозга. Большое значение имеет и вегетативная нервная система, в частности ее симпатический отдел. Гормональная регуляция обеспечивается системой эндокринных желез. Центральная эндокринная железа - гипофиз имеет прямую связь с головным мозгом (через посредство гипоталамуса), а ее гормоны через кровь воздействуют на все местные эндокринные железы..

Выделяемые эндокринными железами гормоны с током крови (гуморально) распространяются ко всем органам-мишеням и участвуют в регуляции их роста и функционирования. Таким образом, фактически благодаря связи нервной и эндокринной систем осуществляется единая нейрогормональная саморегуляция организма. (слайд 10)

Интересна и показательна регуляция пищевого поведения у позвоночных животных и человека. В гипоталамусе - находятся центры голода и насыщения. В крови голодного животного (или человека) возникает недостаток глюкозы. Низкая концентрация глюкозы в крови приводит к раздражению центра голода. По нервным волокнам отдаются команды в мозг, на мышцы, и организуется поиск пищи. Когда пища найдена, включаются механизмы питания, пищеварения и всасывания продуктов в кровь. Концентрация глюкозы в крови растет, что приводит к раздражению центра насыщения, далее к подавлению аппетита и прекращению питания. Когда глюкоза расходуется, ее концентрация в крови вновь понижается, отчего раздражается центр голода. Цикл повторяется. Поскольку гипоталамус связан и с нервными центрами, и со всей эндокринной системой, цикл пищевого поведения синхронизирован также с нервно-рефлекторной и гуморальной регуляцией желез пищеварительного тракта: выделяется слюна, желудочный сок, ферменты поджелудочной железы и кишечника, мобилизуется перистальтика. (слайд 11)

Механизм обратной отрицательной связи вовлечен в поддержание постоянства числа клеток в обновляющихся тканях, таких как кровь, кишечный или кожный эпителий. (слайд 12)

В этих тканях имеется резерв недифференцированных клеток (например, красный костный мозг для крови), которые многократно делятся, дифференцируются, работают, стареют и отмирают. Считают, что зрелые клетки выделяют вещества, ингибирующие молодые делящиеся клетки. Выстраивается цепь взаимозависимых реакций: при избытке зрелых клеток продукция ингибитора высока и размножение клеток подавляется; уменьшение числа зрелых клеток в результате их естественной гибели сопровождается снижением концентрации ингибитора в среде; блок клеточных делений снимается; размножение молодых клеток усиливается; число зрелых клеток восстанавливается. Далее вновь возрастает продукция ингибитора и цикл повторяется. Общее число зрелых клеток в ткани колеблется около некоторого среднего уровня, резко не снижается и не повышается. По механизму передачи сигнала здесь мы имеем гуморальную систему, ингибитор работает как внутритканевой «гормон».

К числу регуляторных систем, обеспечивающих внутреннее постоянство организма, кроме нервной и эндокринной, следует отнести иммунную систему, (слайд 13) которая отслеживает и поддерживает генетическую чистоту внутренней среды и тканей организма, устраняя проникшие вирусы, микробы или собственные мутантные клетки. Как и в случае с внутриклеточной регуляцией, мы должны заметить, что гомеостаз организма не бывает абсолютным. Любые параметры: температура тела, артериальное давление, пищевое поведение, частота сердечных сокращений, число клеток в ткани и многие другие - находятся в колебательном режиме. Это вытекает из самой природы механизма регуляции - прямая и обратная связи замкнуты в цикл, на оборот которого требуется определенное время. За это время регулируемая система успевает измениться в ту или иную сторону, что и выражается в колебании ее параметров. Но средний уровень параметра должен соответствовать норме, а коридор его колебаний не должен выходить за физиологические пределы.

Нормальные колебания функциональных характеристик организма происходят постоянно и называются биоритмами. (слайд 14) Скорость синтеза белков в клетке колеблется в околочасовом (1,5 - 2 часа) ритме, большинство организменных ритмов имеют околосуточную периодичность, есть месячные, годичные и даже многолетние ритмы. Подавляющее большинство биоритмов являются наведенными, они сформированы под действием абиотических (небиологических) ритмов внешней среды. И вообще колебательное состояние системы является наиболее устойчивым. Именно поэтому колебательное состояние внутренней среды организма выступает как важный фактор поддержания гомеостаза.

САМОРЕГУЛЯЦИЯ В ЭКОСИСТЕМАХ

Концепция гомеостаза экосистемы в экологии была разработана Ф. Клементсом (1949) (слайд 15). Равновесие в экосистемах процессами с обратной связью. Гомеостаз –это способность популяции или экосистемы поддерживать устойчивое динамическое равновесие в изменяющихся условиях среды. В гомеостазе (устойчивости) живых систем выделяют:

    Выносливость (живучесть, толерантность - способность переносить изменения среды без нарушения основных свойств системы.

    Упругость (резистентность, сопротивляемость) –способность быстро самостоятельно возвращаться в нормальное состояние из неустойчивого, которое возникло в результате внешнего неблагоприятного воздействия на систему.

Гомеостаз популяции определяется поддержанием пространственной структуры, плотности и генетического разнообразия. На уровне экосистем гомеостаз проявляется в наиболее устойчивых формах взаимодействия между видами, что выражается в приспособленности к особенностям среды и поддержании циклов круговорота биогенов. Можно рассматривать даже гомеостаз биосферы, в которой взаимодействие разнообразных организмов поддерживает постоянство газового состава атмосферы, состав почв, состава и концентрации солей мирового океана и др.

Гомеостаз обеспечивается работой механизмов регулирования, действующих по принципу отрицательной обратной связи. Резкие изменения характеристик окружающей среды, при которых они (или одна из них) выходят за границы допустимого, называют экологическим стрессом.

В экосистемах в результате взаимодействия круговорота веществ, потоков энергии и сигналов обратной связи от субсистем возникает саморегулирующийся гомеостаз. В число управляющих механизмов на уровне экосистемы входят, например, такие субсистемы, как микробное население, регулирующее накопление и высвобождение биогенных элементов.

Субсистема «хищник-жертва» также регулирует плотность: популяций и хищника, и жертвы. Рассмотрим простейшую экосистему: заяц –рысь, состоящую из двух трофических уровней. (слайд 16) Когда численность зайцев невелика, каждый из них может найти достаточно пищи и удобных укрытий для себя и своих детенышей. Т.е. сопротивление среды невысоко, и численность зайцев увеличивается, несмотря на присутствие хищника. Изобилие зайцев облегчает рыси охоту и выкармливание детенышей. В результате численность хищника также возрастает. В этом проявляется обратная положительная связь. Однако с ростом численности зайцев уменьшается количество корма, убежищ и усиливается хищничество, т.е. усиливается сопротивление среды. В результате численность зайцев снижается. Охотиться хищникам становится труднее, они испытывают нехватку пищи и их численность падает. В этом проявляется обратная отрицательная связь, которая компенсирует отклонения и возвращает экосистему в исходное состояние.

Подобные колебания происходят периодически вокруг некого среднего уровня. Рост, снижение и постоянство популяции зависит от соотношения между биотическим потенциалом и сопротивлением среды. Принцип изменения популяции: это результат нарушения равновесия между биотическим потенциалом и сопротивлением окружающей её среды. Подобное равновесие является динамическим, т.к. факторы сопротивления среды редко подолгу остаются неизменными. (слайд 17)

Равновесие в экосистемах обеспечивается избыточностью организмов, выполняющих одинаковые функции. Например, если в сообществе имеются несколько видов растений, каждое из которых развивается в своем температурном диапазоне, то скорость фотосинтеза экосистемы в течение длительного времени может оставаться почти неизменной. При возрастании стресса система может оказаться неспособной возвратиться на прежний уровень, хотя и остается управляемой. Для экосистем возможно не одно, а несколько состояний равновесия. После стрессовых воздействий они часто возвращаются в другое, новое, состояние равновесия.

Например, огромное количество СО 2 , поступающего в атмосферу в результате деятельности человека, поглощается буферной карбонатной системой океана и автотрофами: (слайд 18)

СО 2 + CaCO 3 + H 2 O = Ca (HCO 3 ) 2

Свет

СО 2 + H 2 O = ( CH 2 O ) n + О 2.

По мере увеличения притока СО 2 буферная ёмкость биосферы может оказаться недостаточной, и в атмосфере установится новое равновесие между

СО 2 и О 2. В этом случае даже небольшие изменения могут иметь далеко идущие последствия: должна происходить эволюционная подгонка, чтобы вновь появился надежный гомеостатический контроль. Кроме рассмотренных, имеют место и многие другие механизмы, обеспечивающие стабильность и гомеостаз экосистем. Так, например, способность популяции адаптироваться к новым условиям среды зависит от степени гетерозиготности. Конкуренция тоже является механизмом гомеостаза.

Равновесие –понятие относительное. Равновесие в природных экосистемах зависит от плотности популяции. Если плотность популяции растет –сопротивление среды увеличивается, в связи с чем увеличивается смертность и рост численности прекращается. И, наоборот, с уменьшением плотности популяции сопротивление среды ослабевает и восстанавливается прежняя численность. Воздействие человека на природу часто приводит к вымиранию популяции, т.к. не зависит от плотности популяции.

Стабильность экосистем в экологии означает свойство любой системы возвращаться в исходное состояние после того, как она была выведена из состояния равновесия. Стабильность определяется устойчивостью экосистем к внешним воздействиям. Выделят два типа устойчивости: резистентную и упругую.

Резистентная устойчивость –это способность экосистемы сопротивляться нарушениям, поддерживая неизменными свою структуру и функцию.

Упругая устойчивость –способность системы быстро восстанавливаться после нарушения структуры и функции.

Системе трудно одновременно развивать оба типа устойчивости: они связаны обратной связью, а иногда исключают друг друга. Например, калифорнийский лес из секвойи устойчив к пожарам (высокая резистентная устойчивость), но если сгорит, то восстанавливается очень медленно или вовсе не восстанавливается (низкая упругая устойчивость). Заросли вереска легко выгорают (низкая резистентная устойчивость), но быстро восстанавливаются (высокая упругая устойчивость)

Человек самое могущественное существо, способное изменять функционирование экосистем. Человеческий мозг до сих пор опирался в основном на положительную обратную связь, управляя природой и властвуя над ней. Это привело к развитию техники и росту эксплуатации ресурсов. Но этот процесс, в конце концов приведет к снижению качества жизни и разрушению окружающей среды, если не будут найдены пути адекватного управления с помощью отрицательной обратной связи.

Существование человечества возможно только при сохранении регулирующих механизмов, которые позволяют биосфере приспособиться к некоторым антропогенным воздействиям. Стремясь снизить уровень загрязнения окружающей среды, человек должен в равной степени стремиться к сохранению механизмов саморегуляции, поддерживающих естественные системы жизнеобеспечения планеты, т.е. к сохранению установившегося в природе экологического равновесия, что не всегда достигается только снижением уровня загрязнения и экономным использованием природных ресурсов.

Заключение (слайд 19)

Саморегуляция и поддержание устойчивого состояния - гомеостаз - обязательное свойство живых систем, не зависимо от уровня их сложности. Регулируется и поддерживается относительное постоянство физико-химических параметров клетки. Сохраняется в пределах физиологической нормы состояние тканей и органов многоклеточного организма. Воспроизводится состав живых сообществ в биоценозах. В основе поддержания гомеостаза лежит универсальный принцип обратной отрицательной связи.

В то же время живые системы направленно и необратимо изменяются, самоорганизуются, что составляет сущность их развития. Клетки дифференцируются, работают и умирают. Организмы растут, размножаются, стареют и умирают. Биоценозы подвергаются сукцессиям и так же необратимо изменяются с изменением климата на Земле. Направленное изменение биосистемы по сути противоположно гомеостазу, оно происходит на основе обратных положительных связей.

Устойчивость, неизменность биосистем, с одной стороны, и их постепенное изменение, развитие - с другой - представляют диалектическое единство противоположностей, что и выражается понятием устойчивое развитие.

Литература:

1.А.П.Анисимов Концепция современного естествознания. Биология. Дальневосточный государственный университет, тихоокеанский институт дистанционного образования и технологий, Владивосток, 2000

2 Биологический энциклопедический словарь

Саморегуляция в биологии - свойство биологичес­ких систем автоматически устанавливать и поддерживать на определенном, относительно постоянном уровне те или иные физиологические и другие биологические показате­ли.

Организм представляет собой сложную систему, способную к саморегуляции . Саморегуляция позволяет орга­низму эффективно приспосабливаться к изменениям окру­жающей среды. Способность к саморегуляции в сильной степени выражена у высших позвоночных, особенно у млекопитающих. Достигается это благодаря мощному раз­витию нервной, кровеносной, иммунной, эндокринной, пищеварительной систем.

Изменение условий с неизбежностью влечет за собой перестройку их работы. Например, нехватка кислорода в воздухе приводит к интенсификации работы кровеносной системы, учащается пульс, возрастает количество гемогло­бина в крови. В результате организм приспосабливается к изменившимся условиям.

Постоянство внутренней среды при систематически меняющихся окружающих условиях создается совместной деятельностью всех систем организма. У высших животных это выражается в поддержании постоянной температуры тела, в постоянстве химического, ионного и газового со­става, давления, частоты дыхания и сердечных сокраще­ний, постоянном синтезе нужных веществ и разрушении вредных.

Обмен веществ - обязательное условие и способ под­держания стабильности организации живого. Без обмена веществ невозможно существование живого организма. Обмен веществ и энергии между организмом и внешней средой - неотъемлемое свойство живого.

Особую роль в поддержании постоянства внутренней среды (гомеостаза) играет иммунная (защитная) система . Русский ученый И.И.Мечников был одним из первых биологов, доказавших ее огромную важность. Клетки им­мунной системы выделяют специальные белки антитела - которые активно обнаруживают и уничтожают все чужое для данного организма.

Примеры саморегуляции на клеточном уровне - само­сборка клеточных органелл из биологических макромоле­кул, поддержание определенного значения трансмембран­ного потенциала у возбудимых клеток и закономерная временная и пространственная последовательность ион­ных потоков при возбуждении клеточной мембраны .

На надклеточном уровне - самоорганизация разнородных клеток в упорядоченные клеточные ассоциации .

Большинство органов способно к внутриорганной саморегуляции функций ; например, внутрисердечные рефлекторные дуги обеспечивают закономерные соотношения давления в по­лостях сердца.

Разнообразны проявления и механизмы саморегуля­ции в популяциях (сохранение и регуляция видового уровня) и биоценозах (регуляция численности популяций, соотно­шение полов в них, старение и смерть особей). Крупные сообщества - устойчивые системы, некоторые из них существуют без заметных изменений сотни и тысячи лет. Но само сообщество - это не просто сумма составляющих его видов. Межвидовые взаимодействия регулируют чис­ленность разных видов, входящих в состав сообщества. Все вместе составляет саморегуляцию.

Все вместе составляет саморегуляцию.

Органическое саморегулирование | Бристольский терапевт

Гештальт-терапия направлена ​​на удовлетворение потребностей организма. Основатели гештальт-терапии говорили о людях как о организмах, чтобы понять целостную природу человека. Умственная активность и физическая активность не разделены, это просто два разных взгляда на один и тот же организм.

Саморегулирование относится к диапазону выбора и творческих корректировок, которые мы вносим от момента к моменту, когда мы адаптируемся к меняющимся обстоятельствам.Мы регулируем себя в соответствии с потребностями. Органическая саморегуляция - это когда мы регулируем себя в соответствии с потребностями, возникающими в результате нашего естественного органического функционирования.

Хорошие базовые примеры включают засыпание, потому что мы чувствуем сонливость; ходить в туалет, когда мы чувствуем, что наш мочевой пузырь полон; есть что-то, когда мы голодны. Более сложные примеры включают защиту от физического нападения; несогласие с точкой зрения, против которой мы возражаем; уход с неудовлетворительной работы; выражать себя через какую-либо форму искусства, когда мы чувствуем себя творческими.

Органическая потребность - это спонтанный импульс, исходящий от всего нашего «я». Часто эти импульсы противоречат друг другу или не все могут быть выполнены одновременно, что требует от нас делать выбор между ними на основе наших приоритетов и поддержки окружающей среды. Органическая саморегуляция - это просто процесс выборочного ответа на наши потребности.

В этот процесс, как правило, вмешиваются враждебные или ограниченные возможности воспитания, обучения, социальных сил и окружающей среды.Еще раз рассмотрите примеры, которые я привел выше:

Я чувствую сонливость, но мне сказали, что я не могу заснуть, потому что я в школе и мне нужно уделять внимание. Я хочу в туалет, но чувствую, что начальник разозлится, если я уйду с встречи, на которой я нахожусь, до ее окончания. Я голоден, но члены моей семьи навязчиво отзываются о моих привычках в еде. Я хочу защитить себя от физического нападения, но меня воспитали с убеждением, что любое физическое насилие недопустимо. Я хочу не соглашаться с оскорбительной точкой зрения, но у меня всегда были мои собственные точки зрения, опровергнутые другими.Я хочу оставить свою неудовлетворительную работу, но она безопасна и сейчас рецессия. Я хочу проявить себя творчески, но моя семья всегда издевалась надо мной за это, когда я рос.

В каждом примере саморегуляция организма прерывается встречей с моей более широкой ситуацией. Формула для каждого из них: «Я хочу сделать x, но не могу, потому что y». Это сильно отличается от «Я хочу сделать x, но я не хочу делать это, потому что y». Тип регулирования, который я только что описал, - это то, что Гэри Йонтеф назвал бы «обязательным регулированием».То есть делать что-то или не делать что-то потому, что вы должны или не должны.

Гештальт-терапия активно поддерживает возвращение к саморегуляции организма, выявляя и исследуя усвоенные вами вещи, которые должны и не должны, а также способы, которыми они нарушают саморегуляцию вашего организма. Мы называем эти интроекты; правила и идеи, которые были проглочены целиком (интроецированы) без критической оценки, часто из-за того, что нас принудительно скармливали им.

Это не значит, что вы должны отбросить все правила, по которым вас когда-либо воспитывали! Это было бы просто проглотить еще один набор интроектов.Вместо этого гештальт-терапия занимает философскую позицию, в которой мы анализируем и критически оцениваем эти правила. Затем вы можете принять их полностью, и они станут частью вашего естественного функционирования. Суть в том, что все время, когда правила интроецируются, они по сути чужды вам, вызывая внутренний раскол, который разделяет вас против самого себя.

Есть три основных способа исцеления этих расщеплений: отклонить интроецированное правило, пережевывая его и выплевывая; усвоите правило, пережевывая его и глотая; или достичь компромисса, пережевывая его и выбирая, какие кусочки выплюнуть, а какие проглотить.

Ключом к этому процессу является поддержка для принятия собственных решений в отношении того, как вы регулируете себя.

О динамике саморегуляции развития и эволюции индивидуализированных многоклеточных организмов

Основные моменты

Фальсифицируемая теория, описывающая возникновение простейшего многоклеточного «я».

Это «я» является определенным термодинамическим ограничением того, что в противном случае было бы колонией клеток.

Многоклеточная самость эволюционировала как причинно-действенная система (т. Е. С участием).

Именно эта сила делает онтогенез «направленным» на зрелую форму организма.

Предлагается появление нового информационного содержания (о многоклеточном «я»).

Abstract

Считается, что изменения в экспрессии генов регулируют процесс дифференцировки клеток внутренне через сложные эпигенетические механизмы.Однако с фундаментальной точки зрения эта предполагаемая регуляция относится только к сложному распространению изменений в экспрессии генов или же ведет к необъяснимым регрессам. Динамика саморегуляции развития и эволюция индивидуальных многоклеточных организмов также не имеют единого и поддающегося опровержению описания. Чтобы восполнить этот пробел, я провел компьютерный анализ общедоступных высокопроизводительных данных о посттрансляционных модификациях гистона h4 и обилие мРНК для различных образцов клеток Homo sapiens , Mus musculus и Drosophila melanogaster , тип клеток / период развития.Мой анализ геномных регионов, прилегающих к сайтам начала транскрипции, позволил создать профиль из парных частичных корреляций между модификациями гистонов, контролирующими соответствующие уровни мРНК для каждого набора данных о типе клеток / периоде развития. Я обнаружил, что эти профили, хотя и явно не коррелируют с соответствующими транскрипционными «идентичностями» по построению, сильно связаны с состояниями дифференцировки клеток. Эта ассоциация не ожидается, если дифференцировка клеток, по сути, регулируется эпигенетическими механизмами.Основываясь на этих результатах, я предлагаю общую, опровергнутую теорию индивидуализированной многоклеточности, которая полагается на синергетическое сцепление во внеклеточном пространстве двух явно некоррелированных «самоорганизующихся» систем, ограничивающих состояния модификаций гистонов в одних и тех же сайтах. Эта теория описывает, как простейший многоклеточный индивид - понимаемый как внутреннее ограничение высшего порядка - возникает из пролиферирующих недифференцированных клеток, и может объяснить внутреннюю регуляцию изменений транскрипции генов для дифференцировки клеток и эволюции индивидуальных многоклеточных организмов.

Ключевые слова

Многоклеточность

Дифференцировка клеток

Решения о судьбе клеток

Онтогенез

Саморегуляция

Телеодинамические системы

Появление

Эволюция

Эвентарь

Эволюция

Статьи

Индивидуализация

Эпизоды

© 2016 Автор (ы). Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Цитирование статей

Блог Терапия, Терапия, Блог терапии, Блог-терапия, Терапия ,..

Термин саморегулирование означает «контроль [над собой] самим собой». Это относится к системе, предпринимающей необходимые шаги для поддержания своего баланса. Саморегулироваться могут многие различные системы, включая предприятия, сообщества, финансовые учреждения, политические кампании и отрасли. В биологии и соматической психотерапии саморегуляция означает, что организм (биологическое существо) находится в состоянии равновесия.

Саморегуляция биологических существ (таких как вы и я) происходит на многих разных уровнях.Например, тот, у кого есть хорошая эмоциональная саморегуляция , имеет способность сдерживать свои эмоции. Они могут сопротивляться импульсивному поведению, которое может ухудшить их положение, и могут поднять себе настроение, когда им плохо. У них есть гибкий диапазон эмоциональных и поведенческих реакций, которые хорошо соответствуют требованиям их среды. Благодаря нейропластичности, адаптивности нашей нервной системы, люди, к счастью, могут со временем улучшить свою эмоциональную саморегуляцию.

Наши тела также обладают способностью к саморегуляции. Примеров много. На чисто биологическом уровне хорошо функционирующая поджелудочная железа поддерживает уровень сахара в крови в диапазоне, необходимом нашему организму для оптимального функционирования. Когда мы тренируемся, частота сердечных сокращений увеличивается, а нашим мышцам требуется больше кислорода и сахара. Когда мы находимся в состоянии покоя, частота сердечных сокращений снижается, и мышцам требуется меньше энергии из кровотока.

Точно так же вегетативная нервная система работает, чтобы поддерживать порядок ниже уровня нашего сознания.Он регулирует и уравновешивает многие автоматические функции нашего тела, включая эмоции. Одна из наиболее важных (и часто упускаемых из виду!) Функций, которые он регулирует, - это наша автоматическая, инстинктивная реакция на предполагаемые угрозы в окружающей среде. Наша система реагирования на угрозы определяет, сердимся ли мы и хотим ли мы сразиться с , или напуганы и хотим сбежать , или сидеть на корточках до тех пор, пока угроза не пройдет ( замораживает ). Это называется реакцией "драться, бегать" или "замораживать".

Когда эти реакции не сбалансированы с окружающей средой, мы плохо регулируем себя и испытываем симптомы.Вот почему так важно саморегулирование.

Основная цель соматической психотерапии - восстановить здоровую саморегуляцию, устойчивость и способность полностью присутствовать в данный момент. Интегрируя соматические инструменты в терапию, можно работать непосредственно с симптомами «там, где они живут» - в теле и нервной системе человека.

Когда наша реакция страха несоразмерна текущей ситуации, мы называем это тревогой. Было бы уместно испытать учащенное сердцебиение, учащенное дыхание, нервозность и сильный страх, если бы медведь гризли пытался напасть на нас.С другой стороны, те же самые физические симптомы чрезмерны, если мы ходим в магазин за продуктами, разговариваем с другом или дома читаем книгу.

Вот еще один пример: когда Джилл была маленькой девочкой, у ее отца часто случались приступы гнева. Поскольку Джилл была очень маленькой, она не могла противостоять ему, чтобы активно защищаться. Если бы она попыталась, его гнев, вероятно, увеличился бы, и она была бы подавлена ​​физически. В детстве она зависела от родителей; она не могла сбежать, найдя работу и переехав.Она узнала, что успокоение и тишина обычно помогает избежать его внимания и гнева. Став взрослой, она все еще имеет тенденцию «замирать» во многих ситуациях, когда более активная и напористая реакция была бы более эффективной. Она также может испытывать страх и беспокойство, когда реальной угрозы ее безопасности нет. Можно сказать, что из-за раннего воспитания Джилл нарушилась ее способность к саморегулированию. Теперь ей нужна поддержка, чтобы развить навыки саморегуляции, чтобы она могла лучше функционировать и получать больше удовольствия от жизни.

Независимо от того, открыто это заявлено или нет, цель большинства терапий - восстановить баланс - саморегуляцию - в человеке, паре или семье. Поскольку реакция на угрозу и связанные с ней эмоции носят биологический характер, часто бывает полезно включить осознание телесных реакций человека во время сеанса терапии. Например, человек, который научился замечать, когда у него учащается пульс и сжимается челюсть, может предпринять определенные действия, чтобы остановить приступ ярости или паники, прежде чем он действительно развернется.

В соматической психотерапии терапевт и терапевт обращают внимание на его историю, мысли, эмоции и отношения, а также на отношения между терапевтом и терапевтом (терапевтические отношения), как и в «обычной» терапии. Однако они также включают в себя постоянное осознание того, что «говорят» вегетативная нервная система и тело человека. Человек учится иметь двустороннюю связь между разумом и телом, что часто бывает эффективным для восстановления саморегуляции и облегчения симптомов.

Основная цель соматической психотерапии - восстановить здоровую саморегуляцию, устойчивость и способность полностью присутствовать в данный момент. Интегрируя соматические инструменты в терапию, можно работать непосредственно с симптомами «там, где они живут» - в теле и нервной системе человека. Со временем эти усилия по восстановлению саморегуляции позволяют человеку продолжать свою жизнь более сильным и выносливым, чем когда-либо.

Артикул:

  1. Кук, Дж.Л., и Кук, Г. (2009). Принципы и перспективы развития ребенка (352-355) . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Пирсон.
  2. Определение нейропластичности. (нет данных). MedicineNet.com. Получено с http://www.medicinenet.com/script/main/art.asp?articlekey=40362
  3. Perry, B.D. (нет данных). Саморегуляция: вторая основная сила. Раннее детство сегодня. Получено с http://teacher.scholastic.com/professional/bruceperry/self_regulation.htm
  4. Саморегулирование.(нет данных). Получено с http://www.dictionary.com/browse/self-regulation
  5. .

© Copyright 2016 GoodTherapy.org. Все права защищены.

Предыдущая статья была написана исключительно указанным выше автором. Любые высказанные взгляды и мнения не обязательно разделяются GoodTherapy.org. Вопросы или замечания по предыдущей статье можно направить автору или опубликовать в комментариях ниже.

Пожалуйста, заполните все обязательные поля, чтобы отправить свое сообщение.

Подтвердите, что вы человек.

30 Игры и упражнения для саморегуляции

Как вы можете поддержать развитие саморегуляции у вашего ребенка? Ознакомьтесь с некоторыми из наших лучших занятий и идей здесь!

* Этот пост содержит партнерские ссылки. Прочитайте больше.

Что такое саморегулирование?

Когда мы говорим о саморегуляции у детей, мы имеем в виду способность поддерживать уровень возбуждения, подходящий для любой конкретной ситуации. Саморегуляция также включает в себя способность генерировать соответствующие поведенческие и сенсорные реакции на входные данные в окружающей среде и способность демонстрировать самоконтроль: отслеживать и контролировать поведение, внимание, двигательную активность, эмоции и социальные взаимодействия.

Примеры саморегуляции: ребенок сохраняет самообладание и решает проблемы, просит о помощи, когда другой ребенок берет его игрушку, или может понять, что в библиотеке ему следует говорить тихо. Саморегулирование в классе или школе может включать в себя возможность ребенка посещать и оставаться за своей партой, пока учитель разговаривает, или возможность оставаться со своим классом и ходить в очереди в коридоре .

Звучит много, не так ли? Это потому, что саморегулирование чрезвычайно сложно.Он включает в себя познание, сенсорные системы, поведение… и многое другое! Многие дети борются с одной или несколькими из этих областей, что затрудняет саморегуляцию.


Как узнать, что ваш ребенок борется с саморегуляцией?

Дети, испытывающие трудности с саморегулированием, могут:

- Действовать слишком глупо или «выйти из-под контроля»

- истерики или истерики

- Борьба с переходами между видами деятельности

-Сложно ждать или по очереди

- Боритесь с тем, чтобы находиться в непосредственной близости от других (например,г. время круга )

-Продемонстрировать проблемы во время социальных взаимодействий (например, слишком громко говорить, стоять слишком близко, касаться других)

-Имеют трудность при ходьбе или ожидании в очереди

- Двигайтесь слишком быстро или слишком сильно

- Импульсивно хватайте или трогайте предметы

Как помочь детям развить саморегуляцию

Несмотря на то, что саморегулирование может быть сложной задачей для многих детей, исследования показали, что игры и развлекательные мероприятия могут быть эффективными в развитии способности к саморегулированию у детей, которые борются.

Игры и терапевтические инструменты , которые поддерживают планирование и решение проблем, память, внимание, контроль моторики и последовательность действий, могут помочь детям развить способность к саморегулированию, несмотря на сложные ситуации и обстоятельства. Успокаивающие техники , упражнения на самоосознание и упражнения на осознанность также могут быть эффективными в поддержке развития саморегуляции.

Следующие 30 игр и занятий могут стать отличным способом познакомить детей со стратегиями саморегуляции!

Игры и мероприятия для саморегулирования

Следующие 30 игр и занятий могут стать отличным способом познакомить детей со стратегиями саморегуляции! Нажмите на связанные заголовки для получения дополнительной информации!

1 || Красный свет, зеленый свет

Приправьте эти забавные световые зуммеры !

2 || Саймон говорит

Попробуйте эту игру с парашютом Simon Says , чтобы изменить эту старую классику.

3 || Партнерская полоса препятствий

Эта забавная полоса препятствий для детей - отличный способ стимулировать командную работу и социальные навыки, а также развивать общие моторные навыки, такие как равновесие и координация!

4 || Утка Утка Гусь

Отличная старая классика для работы над социальным взаимодействием, ожиданием и многим другим!

5 || Заморозить тег

Это отличный вариант для работы над саморегулированием, потому что дети должны совершенно спокойно ждать, пока их друзья не придут, чтобы «разморозить» их.

6 || Партнерская картина

Совместные занятия по искусству для детей идеально подходят для совместной работы малышей, а также направлены на развитие зрительной и мелкой моторики.

7 || Прятки

Могут ли дети спокойно ждать в своих укрытиях, пока друзья пытаются их найти?

8 || Дурацкое реле

Групповые игры для детей, подобные этой, - отличный способ сосредоточиться на социальных навыках, командной работе, навыках крупной моторики и !

9 || Заморозить танец

Этот идеален для использования в классе или дома, чтобы практиковаться в регулировании движений и поведения.

10 || Музыкальные стулья

Нам нравится эта идея для работы с детьми, чтобы научиться справляться, когда приходит их очередь «выходить». Это может быть большой проблемой, но хороший способ попрактиковаться.

11 || Зеркало Mirror

Это задание может быть таким же простым или сложным, как вы его делаете, и представляет собой очень интересный способ улучшить контролируемые движения и внимание.

12 || Парашютный люфт

Совместная работа над парашютом, чтобы играть в разные игры, отлично подходит для работы над саморегулированием. Хватай наш любимый парашют!

13 || «Обратный отсчет» или предвкушение

Попробуйте поставить кресло-мешок и помочь ребенку подождать, отсчитывая - «3… 2… 1… Прыгай!» а затем запрыгнуть на кресло-мешок. А затем повторить упражнение, чтобы ребенок знал, что нужно подождать, прежде чем прыгать)

14 || Игры с хлопками в ладоши

Двусторонняя координация, память и когнитивные навыки и совместная игра - все это упаковано в эти веселые песни и игры - и они также уведут вас на небольшую прогулку по переулку памяти!

15 || Hedbanz

Еще одна забавная игра для работы над саморегулированием, потому что дети должны сопротивляться желанию выкрикивать изображение на повязках своих друзей!

16 || Танцы

Дети любят практиковать свои любимые быстрые и медленные танцевальные движения под разную музыку - отлично подходят для регулирования скорости движений.

17 || Приостановить

Эта игра - отличный вызов для мелкой моторики, а также заставляет детей регулировать силу своих движений.

18 || Воздушный шар волейбольный

Когда дети играют в волейбол на воздушном шаре, они должны научиться замедлять свои движения, чтобы управлять воздушным шаром и не позволять ему летать!

19 || Jenga

Медленные, осторожные движения - вот название этой игры, и вы можете модифицировать блоки, добавляя забавные вопросы и другие подсказки для улучшения социального взаимодействия.

20 || Операция

Нам нравится эта простая игра, в которой дети могут справляться с очередью, когда они нажимают зуммер на воображаемого пациента.

21 || Саймон

Эта старая игра - отличный способ поработать над зрительным вниманием и памятью, она отлично подходит для вашего класса или терапевтической сумки.

22 || Последовательность моторных задач

Например - сделать 3 прыжка, затем 2 прыжка, затем стоять на одной ноге 3 секунды)

23 || Bop It

Как Саймон, Боп Он отлично подходит для работы с памятью, но также включает в себя задачу обработки слуховой информации и возможность научиться сохранять спокойствие, когда дети совершают ошибку.

24 || Spot It

Это идеальная игра для улучшения навыков обработки изображений, а также предлагает детям возможность справиться с «проигрышем», потому что раунды проходят довольно быстро, так что они могут вернуться «в игру».

25 || Техника дыхания

Эти успокаивающие дыхательные техники для детей - отличные стратегии для поддержки саморегуляции и спокойного поведения дома, в классе и за его пределами!

26 || Медитация с инструктором для детей

Эти 10 ресурсов - идеальное место для начала, если вы хотите попробовать упражнения на осознанность и управляемую медитацию для детей!

27 || Йога

Внимательное движение и осознанное дыхание - отличное сочетание для поддержки саморегуляции.

28 || Зоны регулирования

Одна из самых популярных на рынке учебных программ для работы по саморегулированию, Zones of Regulation, предлагает визуальную поддержку и практические занятия для отработки навыков, которые больше всего необходимы детям для саморегулирования.

29 || Успокаивающие сенсорные стратегии для школы

Эти успокаивающие техники должны быть в вашем наборе инструментов для коррекции поведения в классе.

30 || Успокаивающие сенсорные занятия для общественных прогулок

И эти замечательные идеи идеально подходят для использования в сообществе, чтобы практиковать саморегулирование на ходу!

Другие ресурсы о саморегулировании

1 || Развитие саморегуляции детей раннего возраста через повседневный опыт, , Национальная ассоциация образования детей младшего возраста.Ида Роуз Флорез

2 || Саморегуляция: краеугольный камень развития детей младшего возраста. Линда Гроувс Гиллеспи и Нэнси Л. Сейбель. Национальная ассоциация образования детей младшего возраста.

3 || Исполнительная функция и саморегулирование. Центр развития ребенка, Гарвардский университет.

Следующие две вкладки изменяют содержимое ниже.

Клэр Хеффрон - соавтор книги «Вдохновленный дом на дереве» и педиатрический терапевт в дошкольной / начальной школе.Она начала свою карьеру со степенью бакалавра журнальной журналистики, но быстро сменила курс и продолжила обучение в аспирантуре по трудотерапии. Она практиковала терапию в течение 10 лет в государственных и специализированных дошкольных / начальных школах. Она мама трех веселых, шумных мальчиков и полагается на йогу, хорошую еду и время на свежем воздухе, чтобы вернуть ее в центр.

Последние сообщения от Claire Heffron (посмотреть все)

Саморегуляция - Развитие чувства ребенка

Что такое саморегулирование?

Саморегуляция - это способность человека регулировать и контролировать свой уровень энергии, эмоции, поведение и внимание. Соответствующее саморегулирование предполагает, что это регулирование и контроль осуществляются социально приемлемыми способами.

Развитие саморегуляции происходит следующим образом:

  • 12–18 месяцев - это период, когда дети осознают социальные потребности и развивают способность изменять свое поведение по просьбе родителей. В большинстве случаев этот ранний шаг к самоконтролю требует, чтобы взрослый был рядом и руководил поведением.
  • К 2 годам эта способность улучшается до такой степени, что у детей начинает развиваться самоконтроль или способность чаще следовать указаниям других людей, даже когда мамы и папы нет рядом.
  • К 3 годам большинство детей может обобщить стратегии саморегуляции, использованные на основе предыдущего опыта. Другими словами, дети будут действовать таким образом, который отражает то, как, по их мнению, мама или папа хотят, чтобы они действовали в разных ситуациях.

Процессы саморегуляции можно разделить на три широкие области: сенсорная регуляция, эмоциональная регуляция и когнитивная регуляция.

  • Сенсорная регуляция: Позволяет детям поддерживать соответствующий уровень бдительности, чтобы надлежащим образом реагировать в разных средах на присутствующие сенсорные стимулы.
  • Регулирование эмоций: Позволяет детям реагировать на социальные правила с помощью ряда эмоций, инициируя, подавляя или изменяя свое поведение в данной ситуации, чтобы обеспечить социальное принятие.
  • Когнитивная регуляция: Позволяет детям использовать когнитивные (умственные) процессы, необходимые для решения проблем, и связанные с ними способности, чтобы демонстрировать внимание и настойчивость к задачам.

Почему так важно саморегулирование?

Навыки саморегуляции связаны с тем, насколько хорошо дети справляются со многими задачами в раннем детстве.Благодаря этим навыкам дети могут лучше справляться со сложными и стрессовыми событиями, которые происходят в их жизни, такими как потеря домашнего животного, смерть члена семьи или разлучение семьи. Это помогает уменьшить продолжающееся воздействие стресса, который может усугубить проблемы с психическим здоровьем.

По мере того, как ребенок учится саморегуляции, развиваются такие навыки, как концентрация, совместное использование и работа по очереди. Это позволяет ребенку перейти от зависимости от других к самостоятельному управлению. Большинству детей на каком-то этапе будет сложно управлять своими чувствами и поведением, особенно когда они устали, голодны или сталкиваются с новым опытом.Когда это происходит, они могут расстроиться, надуть или рассердиться. Все это является частью жизни маленького ребенка и не обязательно является поводом для беспокойства. Однако, если это является проблемой на регулярной основе, и, по-видимому, существует мало причин для того, чтобы ребенок демонстрировал такое поведение, это, вероятно, будет проблематичным, поскольку это повлияет на академическую успеваемость.

Какие строительные блоки необходимы для развития саморегулирования?
  • Поведение: Действия человека, как правило, в отношении своего окружения.
  • Обработка сенсорной информации : Точная обработка сенсорной стимуляции в окружающей среде, а также в собственном теле.
  • Эмоциональное развитие / регулирование: Включает способность воспринимать эмоции, объединять эмоции для облегчения мышления, понимания эмоций и регулирования эмоций.
  • Внимание и концентрация: Устойчивое усилие, выполнение действий, не отвлекаясь, и способность удерживать это усилие достаточно долго, чтобы выполнить задание.
  • Исполнительная функция: Навыки рассуждений и мышления высшего порядка (например, что мама хочет, чтобы я делал в этой ситуации?).
  • Планирование и последовательность : последовательное выполнение многоэтапной задачи или деятельности для достижения четко определенного результата.
  • Рецептивный язык: Понимание разговорной речи.
  • Социальные навыки: Определяются способностью вступать во взаимное взаимодействие с другими (вербально или невербально), идти на компромисс с другими, а также уметь распознавать социальные нормы и следовать им.
  • Рабочая память: Способность временно сохранять и обрабатывать информацию, участвующую в понимании языка, рассуждениях и изучении новой информации.

Как узнать, есть ли у моего ребенка проблемы с саморегулированием?

Если у ребенка проблемы с саморегулированием, он может:

  • Не реагировать на определенные ощущения (например, не замечать, как зовут имя, к вам прикасаются, высокий болевой порог).
  • казаться вялым / бескорыстным; кажется, что в основном они находятся в «собственном мире».
  • Имеют трудности с регулированием собственных поведенческих и эмоциональных реакций; учащенные истерики, эмоциональная реактивность, потребность в контроле, импульсивное поведение, легко расстраиваться или чрезмерно уступчиво.
  • Истерики длятся дольше, чем обычно
  • Количество истерик или поведенческих эпизодов в день больше обычного
  • Сложно дисциплинировать
  • Типичные поведенческие стратегии неэффективны.
  • Легко отвлекается, проявляет плохое внимание и концентрацию.
  • Плохой сон.
  • Любит движение. Стремится к сильному давлению (например, постоянное вращение, бег, прыжки, столкновения с предметами / людьми).
  • Имеет задержку в общении и социальных навыках, с трудом вступает в двустороннее общение.
  • Предпочитает играть самостоятельно или не умеет играть с другими детьми.
  • Трудно принять изменения в распорядке дня или переключаться между задачами.
  • Имеет трудности с общением со сверстниками и поддержанием дружеских отношений.

Какие еще проблемы могут возникнуть, когда у ребенка проблемы с саморегуляцией?

Когда у ребенка проблемы с саморегуляцией, у него также могут быть трудности с:

  • Повышенная реактивность на звук, прикосновение или движение.
  • Недостаточная реакция на определенные ощущения (например, незаметность называния имени, прикосновения, высокий болевой порог).
  • Вялый / бескорыстный вид; кажется, что в основном они находятся в «собственном мире».
  • Легко отвлекается, проявляет плохое внимание и концентрацию.
  • Имеете слабую моторику; выглядят неуклюже, обладают незрелой координацией, балансом и навыками планирования моторики и / или плохими навыками почерка.
  • Плохой сон
  • Ограничьте пищевые привычки или будьте разборчивы в еде.
  • Расстраиваться во время выполнения задач по уходу за собой (например, расчесывание волос, мытье волос, стрижка ногтей, одевание, завязывание шнурков для обуви, самостоятельное кормление).
  • Любите движение, чтобы они искали сильное давление (e.г. постоянное вращение, бег, прыжки, врезание в предметы / людей). или
  • Избегайте движений, например, избегайте игрового оборудования, основанного на движениях (например, качелей, горок и т. Д.).
  • Кажется гибким или имеет «низкий мышечный тонус», легко устает и принимает сутулую осанку.
  • Выполняйте задания со слишком большим усилием, делайте большие движения, двигайтесь слишком быстро, пишите слишком легко или слишком сложно.
  • Имеют задержку в общении и социальных навыках, трудно вступать в двустороннее взаимодействие.
  • Предпочитают играть самостоятельно или испытывают трудности с пониманием того, как играть с другими детьми.
  • Имеют трудности с принятием изменений в распорядке дня или переходом между задачами.
  • Имеют трудности с общением со сверстниками и поддержанием дружеских отношений.
  • Демонстрирует рискованное поведение в игре.
  • Перерывается между игровыми действиями, вместо того, чтобы придерживаться одного достаточно долго, чтобы действительно участвовать в нем.
  • Выглядят менее «зрелыми», чем люди того же возраста.
  • Быть эмоционально лабильным (проявлять быстро меняющиеся уровни эмоций за короткое время).

Что можно сделать для улучшения саморегулирования?
  • Испытание стратегий управления: Испытание и уточнение разнообразных стратегий управления, поскольку не все стратегии управления работают со всеми детьми.
  • Обработка сенсорных сигналов: Повышение у ребенка эффективной и адекватной реакции на сенсорную стимуляцию посредством терапевтического вмешательства.
  • Социальные истории: Визуально изображенные истории, которые используются для обучения детей определенным социальным навыкам, которые они могут найти запутанными или трудными для понимания. Цель рассказа - помочь ребенку лучше понять, подробно описав конкретную ситуацию и предложив соответствующую социальную реакцию.
  • Ролевые игры: Как средство рассмотрения возможных сценариев, чтобы научить подходящим способам действовать и взаимодействовать.
  • Улучшение речи и общения , чтобы улучшить способность к когнитивной регуляции.
  • Alert (Engine) программа для содействия саморегуляции с помощью сенсорных и когнитивных стратегий.
  • Реализация программы M.O.R.E с использованием моторных компонентов, оральной организации, респираторных требований и зрительного контакта для помощи в сенсорной регуляции.
  • Протокол Уилбаргера (Техника проприоцепции глубокого давления, иногда известная как программа «Чистка щеткой») - это терапевтическая программа, разработанная для уменьшения сенсорной или тактильной защиты и помощи в сенсорной регуляции.

Какие действия могут помочь улучшить саморегулирование?
  • Сенсорная диета обеспечивает сенсорную обратную связь с телом, которая способствует лучшей сенсорной регуляции. Эти действия могут включать:
    • Тачка шагающая
    • Прогулки животных
    • Прыжки на батуте
    • Велоспорт
    • Качели (вперед и назад, из стороны в сторону, поворотные)
    • Грубая игра / сдавливание или прослоение подушек или мячей.
    • Ношение тяжелого рюкзака
    • Утяжеленные предметы (мешок с пшеницей на коленях во время сидения или тяжелое одеяло для сна).
    • Жевательные игрушки
  • Дискретные навыки: Действия, которые имеют определенную начальную и конечную точки, такие как головоломки, строительные задания, лабиринты и точки с точками.
  • Узконаправленные задачи: Сортировка, организация и категоризация действий (например, карточные игры, такие как Uno, Snap или Blink).
  • Визуальные расписания позволяют ребенку увидеть и понять, что будет дальше.Расписания также помогают людям организоваться и планировать наперед.
  • Таймеры помогают с переходами, поскольку они сообщают ребенку, как долго и когда им придется выполнять какое-либо действие. Таймеры также позволяют нам заранее предупредить ребенка, когда любимое занятие подходит к концу.
  • Счетчики разговоров / вопросов для говорящих: Для небольших дискретных периодов времени, когда ребенок занят какой-либо деятельностью, обеспечьте серию (может быть 5) счетчиков разговоров или вопросов.Каждый раз, когда ребенок говорит или задает вопрос, снимается один жетон. Когда у ребенка больше нет счетчиков, взрослые не отвечают, и ребенок учится удерживать вопросы и когда их задавать.

Почему мне следует обращаться за терапией, если я замечаю трудности с саморегуляцией у моего ребенка?

Терапевтическое вмешательство, помогающее ребенку в саморегуляции, важно для:

  • Позвольте ребенку полностью раскрыть свой потенциал.
  • Помогите ребенку научиться регулировать сон.
  • Переход в школу может быть затруднен, если они не могут следовать инструкциям в образовательной среде (например, инструкциям в классе, требованиям к академическим заданиям).
  • Убедитесь, что ребенок хорошо подготовлен к управлению социальными ситуациями, в которых ему нужно играть с сверстниками.
  • Позвольте ребенку справиться с трудностями.

К чему могут привести трудности с саморегулированием, если их не лечить?

Когда у детей возникают трудности с саморегуляцией, они также могут иметь трудности с:

  • Беспокойство и стресс в различных ситуациях, затрудняющих реализацию их академического потенциала.
  • Приличное поведение, вызывающее крайнюю утомляемость, поскольку у них может быть неспособность уснуть.
  • Задачи, связанные с работой в малых группах / с другими людьми для игры или группового обучения.
  • Заводить и поддерживать друзей.
  • Семьи ребенка, испытывающего трудности с саморегуляцией, также могут пострадать из-за стресса и неспособности участвовать в повседневной деятельности из-за того, что их ребенок не справляется с изменениями.

Какой вид терапии рекомендуется для саморегуляции?

Если у вашего ребенка проблемы с саморегулированием, рекомендуется проконсультироваться с терапевтом.

Как практиковать саморегулирование

Саморегуляцию можно определить по-разному. В самом общем смысле это включает в себя управление своим поведением, эмоциями и мыслями для достижения долгосрочных целей. В частности, эмоциональная саморегуляция относится к способности управлять деструктивными эмоциями и импульсами.

Другими словами, подумать, прежде чем действовать. Это также отражает способность поднять себе настроение после разочарований и действовать в соответствии с вашими глубочайшими ценностями.

Развитие саморегулирования

Ваша способность к саморегулированию во взрослом возрасте уходит корнями в ваше развитие в детстве. Умение саморегулироваться - важный навык, который дети приобретают как для эмоциональной зрелости, так и для более поздних социальных связей.

В идеальной ситуации ребенок, который устраивает истерики, вырастает в ребенка, который учится терпеть неприятные чувства, не впадая в истерику, а затем во взрослого, который способен контролировать побуждения к действию на основе неприятных ощущений.

По сути, зрелость отражает способность терпеливо и вдумчиво противостоять эмоциональным, социальным и когнитивным угрозам в окружающей среде. Если это описание напоминает вам о внимательности, это не случайно - внимательность действительно связана со способностью к саморегулированию.

Почему важно саморегулирование

Саморегуляция включает в себя паузу между чувством и действием - время, чтобы все обдумать, составить план, терпеливо ждать.Дети часто борются с этим поведением, и взрослые тоже.

Легко понять, как отсутствие саморегуляции вызовет проблемы в жизни. Ребенок, который кричит или бьет других детей из-за разочарования, не будет популярен среди сверстников и может столкнуться с выговорами в школе.

Взрослому человеку с плохими навыками саморегуляции может не хватать уверенности в себе и чувства собственного достоинства, и ему будет трудно справляться со стрессом и разочарованием. Часто это может выражаться в гневе или тревоге, а в более серьезных случаях может быть диагностировано как психическое расстройство.

Саморегулирование также важно в том смысле, что оно позволяет вам действовать в соответствии с вашими глубоко укоренившимися ценностями или общественным сознанием и правильно выражать свои мысли. Если вы цените академические достижения, это позволит вам учиться, а не расслабляться перед экзаменом. Если вы цените помощь другим, это позволит вам помочь коллеге с проектом, даже если вы сами уложились в сжатые сроки.

В своей основной форме саморегулирование позволяет нам оправиться от неудач и сохранять спокойствие под давлением.Эти две способности пронесут вас по жизни больше, чем другие навыки.

Общие проблемы саморегуляции

Как возникают проблемы с саморегулированием? Это могло начаться рано; как младенец, которого пренебрегают. Ребенок, который не чувствует себя в безопасности или не уверен, будут ли удовлетворены его потребности, может иметь проблемы с успокаиванием и саморегулированием.

Позже ребенок, подросток или взрослый могут бороться с саморегуляцией либо потому, что эта способность не была развита в детстве, либо из-за отсутствия стратегий управления трудными чувствами.Если оставить это без внимания, со временем это может привести к более серьезным проблемам, таким как расстройства психического здоровья и рискованное поведение, такое как злоупотребление психоактивными веществами.

Эффективные стратегии саморегулирования

Если саморегуляция так важна, почему большинство из нас никогда не учили стратегиям использования этого навыка? Чаще всего родители, учителя и другие взрослые ожидают, что дети «вырастут» из фазы истерики. Хотя это по большей части верно, все дети и взрослые могут извлечь пользу из изучения конкретных стратегий саморегуляции.

Внимательность

По словам доктора Джона Кабат-Зинна, основателя программы снижения стресса на основе осознанности (MBSR), внимательность - это «осознание, которое возникает в результате целенаправленного внимания в настоящий момент и без осуждения».

Благодаря таким навыкам, как сфокусированное дыхание и благодарность, внимательность позволяет нам оставлять некоторое пространство между собой и нашими реакциями, что приводит к лучшему сосредоточению и чувству спокойствия и расслабления.

В обзоре 27 исследований 2019 года было показано, что осознанность улучшает внимание, что, в свою очередь, помогает регулировать негативные эмоции и исполнительное функционирование (мышление высшего порядка).Взаимодействие с другими людьми

Когнитивная переоценка

Когнитивная переоценка или когнитивное переосмысление - еще одна стратегия, которую можно использовать для улучшения способностей к саморегуляции. Эта стратегия включает в себя изменение вашего образа мышления. В частности, когнитивная переоценка включает переосмысление ситуации, чтобы изменить вашу эмоциональную реакцию на нее.

Например, представьте, что друг не отвечал на ваши звонки или сообщения в течение нескольких дней. Вместо того, чтобы думать, что это что-то отразилось в вас, например, «мой друг ненавидит меня», вы можете подумать: «Мой друг, должно быть, действительно занят."Исследования показали, что использование когнитивной переоценки в повседневной жизни связано с переживанием более положительных и менее отрицательных эмоций.

В исследовании 2016 года, посвященном изучению связи между стратегиями саморегуляции (то есть внимательностью, когнитивной переоценкой и подавлением эмоций) и эмоциональным благополучием, исследователи обнаружили, что когнитивная переоценка связана с повседневными положительными эмоциями, включая чувства энтузиазма, счастья, удовлетворения. , и волнение.

Некоторые другие полезные стратегии саморегуляции включают принятие и решение проблем.Напротив, бесполезные стратегии, которые люди иногда используют, включают избегание, отвлечение, подавление и беспокойство.

Качества саморегуляторов

Преимущества саморегулирования многочисленны. В целом люди, которые умеют саморегулироваться, как правило, обладают следующими способностями:

  • Действуют в соответствии со своими ценностями
  • Успокаиваются, когда расстроены
  • Подбадриваться, когда чувствуешь себя подавленным
  • Поддержание открытого общения
  • Выстоять в трудные времена
  • Делать все возможное
  • Оставаться гибкими и приспосабливаться к ситуациям
  • Видеть хорошее в других
  • Не раскрывать своих намерений
  • При необходимости взять под контроль ситуацию
  • Рассмотрение проблем как возможностей

Практика саморегулирования

Вы, вероятно, думаете, что это прекрасно - хорошо саморегулироваться, но вы все еще не знаете, как улучшить свои навыки.

У детей родители могут помочь развить саморегуляцию с помощью распорядка (например, установить определенное время приема пищи, иметь набор поведения для каждого вида деятельности). Распорядок дня помогает детям узнать, чего ожидать, что помогает им чувствовать себя комфортно. Когда дети действуют, не демонстрируя саморегуляции, игнорируйте их просьбы, например заставляя их ждать, если они прерывают разговор.

Став взрослым, первым шагом к практике саморегуляции является осознание того, что у каждого есть выбор, как реагировать на ситуации.Хотя вам может казаться, что жизнь нанесла вам плохую руку, важнее всего не сама рука, а то, как вы на нее реагируете. Как именно вы научитесь этому навыку саморегуляции?

Помните, что в любой ситуации у вас есть три варианта: приближение, уклонение и нападение. Может показаться, что ваш выбор поведения выходит из-под вашего контроля, но это не так. Ваши чувства могут склонить вас больше к одному пути, но вы больше, чем эти чувства.

Второй шаг - осознать свои преходящие чувства.Хотите сбежать из сложной ситуации? Вы чувствуете, что хотите наброситься на кого-то, кто вас обидел? Наблюдайте за своим телом, чтобы понять, как вы себя чувствуете, если это не очевидно для вас. Например, быстро учащенное сердцебиение может быть признаком того, что вы входите в состояние гнева или панической атаки.

Начните восстанавливать баланс, сосредотачиваясь на своих глубоко укоренившихся ценностях, а не на преходящих эмоциях. Взгляните за пределы дискомфорта в данный момент, а посмотрите на картину в целом.Затем действуйте в соответствии с саморегулированием.

Слово от Verywell

Как только вы научитесь этому тонкому уравновешиванию, вы начнете чаще саморегулироваться, и это станет для вас образом жизни. Развитие навыков саморегуляции повысит вашу сопротивляемость и способность противостоять трудным жизненным обстоятельствам.

Однако, если вы обнаружите, что не можете научиться саморегуляции, подумайте о посещении специалиста по психическому здоровью. Время может быть полезно для реализации конкретных стратегий в вашей ситуации.

Саморегулирование | Психология сегодня

Исследования неизменно показывают, что навыки саморегуляции необходимы для надежного эмоционального благополучия. С точки зрения поведения, саморегуляция - это способность действовать в ваших долгосрочных интересах и в соответствии с вашими глубочайшими ценностями. (Нарушение глубочайших ценностей вызывает чувство вины, стыда и беспокойства, которые подрывают благополучие.) Эмоционально саморегуляция - это способность успокаивать себя, когда вы расстроены, и поднимать настроение, когда вы подавлены.

Если, как и большинство из нас, вы можете улучшить навыки саморегуляции, хорошее место для начала - это понимание биологии и функции эмоций в целом и чувств в частности. Эмоции перемещают нас. Слово «эмоция», происходящее от латинского, буквально означает «двигаться». Древние считали, что эмоции влияют на поведение; в наше время мы говорим, что они мотивируют поведение. Они заставляют нас действовать, посылая химические сигналы мускулам и органам тела; они готовят нас к действиям .

Будь то тонкие или интенсивные, сознательные или бессознательные, явные или скрытые, все эмоции имеют одну из трех мотиваций:

В подходе мотивация : вы хотите получить больше чего-то, испытать больше, узнать больше, узнать больше или больше ценить - вы увеличиваете ее ценность или ценность вашего внимания. Типичные эмоции подхода - это интерес, удовольствие, сострадание, доверие и любовь. Обычные подходы к поведению - это обучение, поощрение, установление отношений, переговоры, сотрудничество, удовлетворение, удовлетворение, влияние, руководство, установление ограничений и защита.

В избегайте мотивации , вы хотите уйти от чего-то - вы снижаете его ценность или ценность вашего внимания. Обычное поведение избегания - это игнорирование, отторжение, отстранение, взгляд свысока, отклонение.

В мотивации атаки вы хотите обесценить, оскорбить, критиковать, подорвать, причинить вред, принуждать, доминировать, вывести из строя или разрушить. Эмоции атаки - это гнев, ненависть, презрение и отвращение. Характерными типами атакующего поведения являются требовательность, манипулирование, доминирование, принуждение, угрозы, запугивание, причинение вреда и насилие.

Чувства

Чувства - это сознательный и наиболее неправильно понимаемый компонент эмоций. В отличие от простоты базовой мотивации, чувства сложны, постоянно меняются и зависят от настроения (например, депрессии), ощущений (например, тепла, холода, удовольствия, боли, комфорта, дискомфорта) и физиологических состояний (например, голода и усталости. ). Все это может ощущаться как эмоция, поэтому люди часто придают психологический смысл всему, что кажется неудобным.Дискомфорт кажется достаточно близким к отрицательным эмоциям, чтобы безнадежно сбивать нас с толку, пока мы сосредотачиваемся на чувствах, а не на мотивах.

В организмах млекопитающих чувства - не самоцель, а средство сосредоточения внимания, поэтому мы будем действовать исходя из мотивации настоящей эмоции. Например, если вас что-то интересует, но вы не приближаетесь к этому, обычно бессознательная эмоция интереса начинает ощущаться как ожидание, волнение, ноющая догадка или беспокойство. Если вы проигнорировали кого-то, кого любите, и не подходите к нему, чтобы поцеловаться и помириться, обычно бессознательное чувство вины начнет ощущаться как нетерпение, разочарование, беспокойство или депрессия.Если вы вините в этом своего партнера, бессознательная вина превращается в гнев и негодование.

Когда мы действуем исходя из основной мотивации эмоций, мы обычно почти не осознаем своих чувств. Вот как вы можете чем-то заинтересоваться, взглянуть на часы и заметить, что прошло несколько часов, в течение которых вы практически не осознавали свои чувства. Это также то, как вы можете не обращать внимания на того, кого любите, избегая мотивации, и искренне удивляться, когда ваш партнер обвиняет вас в игнорировании его / ее, о чем вы даже не подозревали.

Конечно, вы можете осознать чувства, если поразмыслите над ними, но это часто останавливает мотивацию и изменяет поведение, а также искажает чувство. Например, вы, вероятно, можете вспомнить романтический момент, такой как прогулка по пляжу или лежание перед уютным камином, когда ваш партнер чуть не испортил его, спросив: «Что вы сейчас чувствуете?» Вы должны были перестать делиться интересами и удовольствиями, чтобы подумать о том, каково это - делиться интересами и удовольствиями.

Саморегуляция более достижима, если сосредоточиться на ценностях, а не на чувствах.Последние следует расценивать как сигналы о реальности - средство саморегуляции, а не самоцель. Действительно, саморегуляция затруднена, когда сосредоточена на чувствах, просто потому, что фокус усиливает, усиливает и искажает их.

Самоконтроль Essential читает

  • «Мне плохо ...» акцентирует внимание на плохом предчувствии, которое требует оценки, объяснения, оправдания и часто их интерпретации:
  • "Вот как мне плохо.... Это причины, по которым я чувствую себя плохо ... Я имею право чувствовать себя плохо ... Вот что означают плохие чувства в отношении меня или окружающих ... "

Все вышеперечисленное заставляет вас сосредоточиться на том, что не так. Если вы обвиняете в своих чувствах кого-то другого, они будут стимулировать мотивы возмездия, которые не позволят вам улучшить то, что действительно вызывает негативные чувства.

Чувства - важная часть того, как люди создают смысл и мотивируют поведение, но они никогда не являются только важным - и редко наиболее важным - аспектом комплекса смысл-поведение.Действительно, сосредоточение внимания на чувствах без учета ценностей с большей вероятностью приведет к зависимостям и компульсиям, чем к полезному поведению.

Последовательная саморегуляция требует сосредоточения на ваших сокровенных ценностях, а не на чувствах. Это также лучший способ почувствовать себя лучше. Нарушение ценностей неизменно вызывает плохие чувства, а верность им в конечном итоге заставляет вас чувствовать себя более искренним и сильным.

19 комментариев

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *