3. Уровни поддержания и регуляции гомеостаза.

Молекулярно-генетический уровень. Молекулярный уровень регуляции гомеостаза позволяет регулировать внутриклеточ­ный состав и метаболизм клеток. Ключевыми звеньями этой регуляции являются процессы транскрипции и трансляции, в результате чего обра­зуются ферменты, качественный и количественный состав которых оп­ределяет направленность и интенсивность биохимических реакций, фи­зических и биологических свойств клеточных структур. Особенности ме­таболизма клеток данного вида обеспечивается стабильностью генотипа, гомеостаз которого обеспечивается диплоидным набором хромосом и их точной репликацией при размножении. Репликация, а затем митоз обеспечивают точное распределение генетической информации следующим поколениям. Таким образом, поддерживается стабильность (гомеос­таз) генотипа вида в течение длительного времени.

Общую схему регуляции молекулярного гомеостаза клетки можно представить в следующем вцде: ДНК → РНК → белки → поддержание струк­туры и функции. Репарация молекул ДНК устраняет ошибки репликации, рекомбинаций и мутаций, что обеспечивает стабильность генома.

Клеточный уровень регуляции и поддержания гомеостаза. Для стабиль­ной функции клетки необходимо поддержание на постоянном уровне мно­гих ее структурно-функциональных компонентов. В частности, в регуляции клеточного гомеостаза значительную роль играет мембран­ная система. Плазматическая мембрана строго регулирует поступление и выход определенных молекул. Система внутриклеточных мембран делит клетку на функционально разные компартменты, что обеспечивает одновременное протекание тысяч биохимических реакции анаболизма и катаболизма. Мембраны обеспечивают превращение энергии, генерацию потенциала, передачу сигналов.

Функции органелл клеток обеспечивают поддержание определенных гомеостатических параметров: внутриклеточный пул АТФ, ферментов, нуклеиновых кислот, определенных липидов и углеводов, ионов кальция и магния, субстратов, метаболитов и т. д. Внутриклеточными процессами управляют ферменты, качественный и количественный состав которых регулируется генотипом ядра.

Тканевой уровень регуляции гомеостаза организма. Очень много биохимических, физиологических и морфологических констант организ­мов поддерживается благодаря тканевым механизмам. Ткани оказывают определенное влияние на многие структурно-функциональные парамет­ры. Например, кровь – многокомпонентная ткань, которая является свя­зующим звеном всех составных частей организма и имеет строгие гомеостатические показатели состава и свойств, при этом обладает большим количеством гомеостатических функций, необходимых для нормальной активности организма. Из многих гомеостатических функций крови мож­но назвать несколько:

• перенос органических веществ от тонкого ки­шечника к различным органам и тканям; доставка питательных веществ из мест хранения к месту использования;

• транспорт веществ, подлежа­щих экскреции, от тканей к органам выделения;

• транспорт гормонов от желез до органов-мишеней;

• перенос тепла и его равномерное распре­деление;

• доставка кислорода и перенос углекислоты;

• поддержание постоянного осмотического давления и рН и т.д.

Органный уровень регуляции гомеостаза. Многие физиологические и биохимические показатели организма регулируются на уровне органов. Рассмотрим некоторые гомеостатические функции печени. Печень – слож­ный орган, который выполняет десятки различных функций, поддержи­вающих гомеостаз организма. Печень ответственна за регуляцию содер­жания многих субстратов и метаболитов в крови. Все вещества из пище­варительного тракта проходят через печень, где могут запасаться, либо превращаться в другие вещества. Значительную роль печень играет в детоксикации и разрушении ядов, гормонов и других токсичных веществ. Из многих гомеостатических функций печени можно отметить так же обес­печение углеводного обмена: глюкогенез, гликолиз, глюконеогенез и дру­гие. Обеспечение белкового обмена: дезаминирование, трансаминирование, образование мочевины и другие. Синтез белков крови: альбуминов, глобулинов. Участие в жировом обмене: гепатоциты превращают в жиры избыток углеводов, поглощают из крови и расщепляют холестерол и фосфолипиды, синтезируют их и др. Клетки печени запасают витамины В, С, А, Д, Е, К, а так же микроэлементы – цинк, медь, Со, Мо. Печень является депо крови. Печень выполняет функцию образования эритроцитов у плода. В клет­ках печени происходит разрушение гемоглобина и образование желчи. Ге­патоциты разрушают многие гормоны: тестостерон, альдостерон, инсулин, глюкагон. Гепатоциты участвуют в детоксикация, окислении, восстановле­нии, метилировании. Печень участвует так же в теплопродукции и др. Очевидно, что заболевания печени (или других органов) приводит к нарушению многих гомеостатических показателей, что приводит к ухудшению состояния всего организма.