Гомеостаз (від грец. Homoios - подібний, однаковий і status - нерухомість) - це здатність живих систем протистояти змінам і зберігати сталість складу і властивостей біологічних систем.
Термін «гомеостаз» запропонував У. Кеннон в 1929 р для характеристики станів і процесів, що забезпечують стійкість організму. Ідея про існування фізичних механізмів, спрямованих на підтримання сталості внутрішнього середовища, була висловлена ще в другій половині XIX століття К. Бернаром, який розглядав стабільність фізико-хімічних умов у внутрішньому середовищі як основу свободи і незалежності живих організмів в безперервно мінливого зовнішнього середовища. Явище гомеостазу спостерігається на різних рівнях організації біологічних систем.
Прояв гомеостазу на різних рівнях організації біологічних систем.
Відновлювальні процеси здійснюються постійно і на різних структурно-функціональних рівнях організації особини - молекулярно-генетичному, субклітинному, клітинному, тканинному, органному, організмовому.
На молекулярно-генетичному рівні відбуваються реплікація ДНК (її молекулярна репарація, синтез ферментів і білків, що виконують в клітці інші (некаталітичні) функції, молекул АТФ, наприклад, в мітохондріях і т.д. Багато з цих процесів входять в поняття обміну речовин клітини.
На субклітинному рівні відбувається відновлення різних внутрішньоклітинних структур (переважно мова йде про органелах цитоплазми) шляхом новоутворення (мембрани, плазмолемма), збірки з субодиниць (мікротрубочки), розподілу (мітохондрії).
На наступному рівні - тканинному або клітинно-популяційному (рівні клітинних тканинних систем - см. 3.2) відбувається заповнення втрачаються клітин певного напряму диференціювання. Таке заповнення обумовлюється змінами клітинного матеріалу в межах клітинних популяцій (клітинних тканинних систем), результатом чого стає відновлення функцій тканини і органу. Так, у людини час життя клітин кишкового епітелію становить-4-5 діб, тромбоцитів - 5-7 діб, еритроцитів - 120-125 сут. При зазначених темпах загибелі червоних кров'яних тілець в організмі людини, наприклад, щомиті руйнується близько 1 млн еритроцитів, але і стільки ж утворюється в червоному кістковому мозку знову. Можливість відновлення зношуються в ході життєдіяльності або втрачаються вседствие травми, отруєння або патологічного процесу клітин забезпечується тим, що в тканинах навіть зрілого організму зберігаються камбіальні клітини, здатні до мітотичного поділу з подальшою цітодіфференціровкой. Названі клітини в даний час називають регіональними або резидентними стовбуровими клітинами (див. 3.1.2 та 3.2). Оскільки вони коммітірованних, остільки вони здатні дати початок одному або декільком певним клітинним типам. При цьому їх диференціювання в конкретний клітинний тип визначається сигналами, які надходять ззовні: локальними, від безпосереднього оточення (характер міжклітинних взаємодій) і дистантних (гормони), що викликають виборчу експресію конкретних генів. Так, в епітелії тонкої кишки камбіальні клітини знаходяться в придонних зонах крипт. При певних впливах вони здатні дати початок клітинам «Каемчатая» всмоктуючого епітелію і деяким одноклітинним залоз органу.
Регенерація на органному уровене має головним завданням відновлення функції органу з або без відтворення його типовою структури (макроскопічної, мікроскопічної). У процесі регенерації на названому рівні присходят не тільки перетворення в клітинних популяцій (клітинних тканинних системах), але також і морфогенетические процеси. При цьому включаються ті ж механізми, що і при формуванні органів в ембріогенезі (періоді розвитку дефинитивного фенотипу). Сказане з повним правом дає можливість розглядати регенерацію як окремий випадок процесу розвитку.
Структурний гомеостаз, механізми його підтримки.
Генетичний гомеостаз. Генотип зиготи при взаємодії з факторами навколишнього середовища визначає весь комплекс мінливості організму, його адаптивної здатності, тобто гомеостаз. Організм реагує на зміни умов середовища специфічно, в межах спадково обумовленої норми реакції. Сталість генетичного гомеостазу підтримується на основі матричних синтезів, а стабільність генетичного матеріалу забезпечується рядом механізмів (див. Мутагенезу).
Структурний гомеостаз. Підтримка сталості складу і цілісності морфологічної організації клітин, тканин. Поліфункціональність клітин підвищує компактність і надійність всієї системи, збільшуючи її потенційні можливості. Формування функцій клітин відбувається завдяки регенерації.
1. Клітинна (пряме і непряме розподіл)
2. Внутрішньоклітинна (молекулярна, внутріорганоідная, Органоїдність)