2.1. Поняття системогенезу

Живий організм є частиною навколишнього світу, він існує як його автономна, більш складна одиниця і як єдине ціле реагує на вплив зовнішнього середовища і відносинах з навколишнім світом він проявляє одну із своїх основних властивостей – виконання необхідних функцій в умовах несприятливих зовнішніх впливів. У цих взаємовідносинах постійно відбувається взаємодія двох протилежно спрямованих тенденцій: збереження стабільності внутрішнього середовища організму і в той же час його мінливість в результаті пристосувальної перебудови, спрямованої на збереження гомеостазу. Фактор стабільності і фактор мінливості внутрішнього середовища знаходять свій вплив в адаптаційних процесах на всіх рівнях – молекулярному, субклітинному, клітинному, органному, організм енному в цілому. Відхилення від константної межі слугує стимулом до адекватного відновлення порушеного стану і перебудови внутрішнього середовища на новому рівні функціонування. Таким чином здійснюється переключення функціонального стану організму з одного рівня на другий, змінюється ступінь його активності. Як відзначає І.П.Павлов: „Організм сам себе підтримує, сам себе виправляє, сам себе вдосконалює”.

Отже, організм, як біологічний система зберігає свою сталість завдяки механізмам гомеостатичної регуляції, які корегують усі внутрішні відхилення. Сигналом для зміні початкового стану, тобто до адаптивної перебудови, є виникнення розлагодженості між поточним функціональним станом, у першу чергу нервової системи, і тим рівнем функціонування, який визначається умовами навколишнього середовища. Самі відхилення є джерелом управління сигналами, які діють за принципом зворотного зв’язку.

Конкретним прикладом адаптаційної регуляції гомеостазу в умовах мінливості зовнішнього середовища є циклічний рефлекторний процес на клітинно-молекулярному рівні. Об’єктом регуляторних впливів є клітина. Вона реагує тільки на хімічні речовини, які несуть до неї повну інформацію (інформони). Ці речовини реалізують на клітинному рівні впливи нервової та гуморальної систем. Під дією інформонів у клітині відбуваються необхідні зміни обміну речовини й енергії. Ці зсуви відображають пристосувальні потреби організму і, в цілому, забезпечують активність специфічної фізіологічної функції.

Кожна клітина має власні механізми регуляції життєдіяльності. Сигналами інформонів (натромедіаторів, гормонів, макромолекул) діють на клітинні мембрани, де є рецептори білкової природи. Білки-рецептори (БР) вступають у взаємодією з інформонами менше, якщо є їх стереохімічна відповідність, тобто коли молекула хімічної речовини й активний центр БР відповідають один одному, як „ключ і замок”. У результаті стереохімічної взаємодії утворюється комплекс білковий рецептор-інформон (БРІ) і в реакцію вступають вторинні метаболічні фактори-посередники (мессенджери). До них належать аденілатциклаза, яка сприяє утворенню з АТФ циклічного аденомонофосфата (цАМФ). Під впливом цАМФ більше, ніж у 200 разів посилюється дія на клітину зовнішнього для неї регуляторного сигналу й активуються відповідні ферменти (протеїнкінази), які забезпечують синтез певних білків. Таким чином цАМФ виконує функцію універсального клітинного регулятора. У цілому зазначений ланцюг хімічних реакцій схематично виглядає так: І → БР → БРІ → аденілатциклаза → ц АМФ → протеїнкінази.

До категорії вторинних клітинних посередників регуляторного сигналу, який надходить, належать етапи кальцію і стероїдні гормони. У мембрані клітини є рецептор кальцію – білок кальмодулін, який регулює синтез і розпад цАМФ. Стероїдні гормони проникають у клітину й безпосередньо зв’язуються з її ядром. Таким чином, клітинні механізми регуляторні фізіологічних функцій репрезентовані у вигляді трьох основних факторів-вторинних посередників (цАМФ), іонів кальцію і стероїдних гормонів. Цей процес генетично запрограмований і забезпечує необхідну пристосувальну перебудову фізіологічних функцій.