تحقیق درباره همئوستازي

مي خواهيم با انجام اين آزمايش همئوستازي در بدن و نقش آن را بررسي نماييم . پس در آغاز مقدمه اي كوتاه در مفهوم همئوستازي آورده شده است :

زمينهي تاريخي همئوستازي :

موجودات زنده به منزله يماشينند. بعضي،مانند آغازيان تك سلولينسبتا ساده اند و برخي ، چونپستاندارانعالي در واقعبا پيچيدهترينفرآورده هاي تكنولوژيكي. ساختهي آدمينيز مقايسه پذير نيستند. اما،افزايش پيچيدگيدرماشينهايزندهوغيرزندهبايدبا افزايش حساسيت دستگاههاي كنترل كنندهو تنظيمكنندهداخليهمگانباشد.به سببپيچيدگي زيادپستانداران مكانيسمهاي كنترل كنندهدر بدنآنهادربرابرتحليل آزمايشگاهي حساسيتزياد تريدارند. 

متجاوزاز يكصدسال قبل،كلود برناد،فيزيولوژيستمشهور فرانسويدر حينپژوهشهاي خودعميقا تحت تأثير ثباتپارامترهاي فيزيولوژيكي ازقبيل دماي بدن قرار گرفتوچنين نتيجهگيري كرد:(( ثبات محيط داخلي شرطزندگياست. ))

 بهعبارت ديگر،براي آنكه يك جاندار بتواند باكارآيي هرچه بيشترعمل كند، بايدسلولهايتشكيلدهندهيبدنشبه وسيله محيطيكهتركيب آن به دقت تنظيم شده است، احاطه شدهباشند.

پساز درگذشت كلود برناد، اصل  اوبا قاطعيتاثبات شد وامروزهمسلم شده استكه((محيط داخلي)) مهره داران عالي .تحت تأثير چندينمكانيسمتنظيمكننده پيچيده قرارداردودرنتيجه،دامنهتغييرات تركيب آن ، بسيار محدود است. والتر.بي.كنون،فيزيولوژيست آمريكايي درسال 1929 واژه ((هومئوستازي)) را برايتوصيف اينوضعيتابداع كرد. عبارت هاي خوداو شايد بهترينتوضيح اولينكاربرداينواژهباشد: شرايطثابتيراكهدر بدنبرقرارميمانند، مي توان تعادلناميد.

اصولسيستم هايتنظيمكننده

متغيرهاي فيزيولوژيكي مخصوصي ازقبيل دمايدرونيو فشار بدن،PH و غلظت گلوكز خون، تحتتأثيرتنظيم هموئوستاتيك هستند. نخست بايد وسيله اي وجودداشته باشد  كه بتواند تغييرات ايجاد شده در متغير قابل تنظيمرا كنترلكند (درون رو) دوم، وسيله اي بايدفراهم باشدكهايناطلاعاتحسيراتفسير وتلفيق كندتاپاسخهايمناسب اصلاحكننده داده شود وسرانجام مكانيسم هاي پاسخدهندهاي(برون ده) بايد وجودداشته  باشند تاتغييراتيرا كه از بيرونبر متغيرالقاميشوندو آنرا ازحدود قابل قبولفراترمي برند، بي اثر كند.  كار تلفيق اساسابرعهده دستگاهعصبي مركزي (CNS) واگذارشده است. اندامهايحسي واقع در خارجدستگاهعصبي مركزي(كه براي سهولتبيان،اندامهايحسي واقع ((محيطي)) ناميدهشده اند.)،اطلاعاتمربوط به تغييرات محيطبيرونومحيط داخليرا ازطريق تارهايعصبيآوران (حسي)  بهدستگاهعصبي مركزي ميرسانند . CNS ،خوددر بر دارنده ي منطقههايحساس بسياري استكهدربرابرتغييراتويژهدر تركيب خون (گيرنده هايمركزي) حساسند.اطلاعات رسيده از اندام هاي حسي محيطي وحسي مركزي، ((علامت درونرو)) را برايفراهمميآورند. CNS بر اساس ايناطلاعات،يك علامت برون دهمناسب توليد مي كندكهدربافتهايپاسخدهندهمنشأ پاسخ اصلاحكنندهميشود.

دستگاهعصبيخودمختار درپستانداران :

دستگاهعصبيخودمختار ،شامل اعصابي استكهكار،ماهيچه هايصاف،ماهيچه هايقلب، غدههاي برون ريز (مانندغدههايمولد عرق و بزاقكه ترشحات خود را از راه مجراهاييبه خارجازبدن ميريزند. )  و بعضيازغدههاي درون ريز را كنترلميكنند(عمل ترشحبيشترغدههاي درون ريزتوسط اعصابكنترلنميشود) . بااين ترتيب،آشكاراستكه رستگاهعصبيخودمختار به علت تأثير عميقيكهبربافتهايپاسخدهندهبدندارد،بايددرتمام جنبههاي هومئوستازيدخالتكاملداشتهباشد.

 دستگاهعصبيخودمختار شاميدو بخش سمپاتيكوپاراسمپاتيكاست. اين نوع تقسيم بندي درابتدا باتوجه بهمعيارهاي كالبد شناختيصورت گرفت، امااز لحاظنوع عمل هم مورد تأييد است.  توزيع اعصابسمپاتيكنسبتا محدود است. تارهايمربوط بهپاراسمپاتيك را دربعضي ازاعصابمغزيو اعصاب نخاعيخاجيمي توانيافت. اعصابپاراسمپاتيكفقط دراندام هاي درونسر و تنهراهمييابندو در دست و پا وجود ندارند.عملاباهمهرگهايخوني، به جزءمويرگهايواقعي، در تمام بدنپراكنده هستند. گذشته ازآن، وجودآنهادربيشترقسمت هاي پوست در ارتباطباغدههايمولد عرق وماهيچه هاي راست كنندهيمو،ازلحاظ تنظيم دماي بدن،حياتي است.                                                                

تعبيريكهدر مورد  دستگاه عصبيخود مختار وجوددارد، اين استكه دستگاه سمپاتيكدر اصلبرايموارد اضطراري است و درشرايط ستيزياگريزعمل مي كند. در حاليكهواقعادستگاه سمپاتيكدر چنين مواردي نقش حياتيداردو اين كاررا با برانگيختنتغييراتي در قلب ورگها و درمتابوليسم، حاصل آن بروزپاسخهاي سمپاتيكيمواقع اضطراري است،انجامميدهد ، اما بايد به خاطر داشت كهنقش ايندستگاه  در شرايط  طبيعي و حالاتآرامش،دست كم بههمان اندازهمهم  است. 

راه هاي هرموني

علاوهبر اعصاب،راهدومينيز برايانتقالاطلاعات اجرايي از يكقسمت بدنجانوربه قسمتديگرآن وجودداردو آن، توليدپيك هاي  شيميايي ويژهاي به نام هرمون است. هرمون ها رامي توان مواديناميد كهدربرابرمحركيويژهتوسط گروهسلولهاييمحصور شده ( غدههاي درون ريز ) ترشح ميشوندو به وسيله ي خون يا سايرمايعاتدرگردشبدن بهانداميااندامهايهدف انتقال مييابند. هرمونهابه عنوان منابعانرژيدر   

اندامهدف كار بردندارند،بلكه،واكنش هاي آنانداميابافت راتنظيم مي كنند. تفاوت اساسيميانانتقالاطلاعاتتوسط اعصاب وهرمونهادر اين استكهدرراهاول،بافتهايارتباطگيرندهتوسطرابطهاي ويژه سلوليبه هممتصلند،اما درراهدوم ، عامل ارتباطدهنده مايعاتدرگردشبدن است و در واقع ، هرمون به همهجايبدن ميرسد، امافعاليتآن ممكن است  محدود بهاندام خاصيباشدكه سلول هاي آن تمايل  شيميايي ويژهاي به آن مواددارند.بديهي استكه راه هاي عصبي،اهميت ويژهاي دركنترل فرايندهايي دارند كهپاسخ سريع تراندامپاسخدهندهدرآنهامهم است ، يا 

آنكه پاسخهابايد در فواصل زماني كوتاه تنظيمشوند و تغييركنند. هرمون ها برايپاسخهاي درازمدت تر و تنظيميمناسبند كهدرآنها،تغييرناگهانيدربرابراثر محرك،براي پاسخهايلزوم چندانيندارد. اماباوجود  تعميم بالا،روشنشده استكهجداسازيدقيق تنظيم هرموني و عصبي كار چنداندرستي نيست. امروزه  نوروآندوكرينولوژي ( neuroendocrinology )  بهسرعتدر حال گسترش است.

كنترل تعادل اسيد و باز:

ا و كليه‌ها، مهمترن سيستمهايي هستند كه تعادل اسيد و باز را دربدن برقرار مي‌كنند نمايانگر وضعيت يك محلول از نظر اسيد وباز است. PH طبيعي بدن 35/7تا 45/7 است. هر چه غلظت يون هيدروژنبيشتر باشد، محلول اسيدي‌تر است به عبارتيPH پايين تر اســـت واسيدوز وجود دارد. اما در صورتي كه غلظت يون هيدروژن كمتر باشد،PH بالاتر است و آلكالوز وجود دارد.

به منظور بررسي تعادل اسيد و باز در بدن، به تجزيه يك نمونه خون شريانياز نظرPH، Pao 2 ، Paco 2 ، Hco 3 مي‌پردازيم. اين آزمايشABG نام دارد. ABG ، اطلاعاتي در مورد تعادلطبيعي اسيد و باز، اسيدوز و آلكالوز در اختيار ما قرار مي‌دهد. همچنين دليل عدمتعادل اسيد و باز كه ممكن است مربوط به تغييرات تنفسي و يا تغييرات متابوليكي دربدن باشد و نيز نحوه جبران يا اصلاح عدم تعادل توسط سيستم كليوي يا ريوي مشخصمي‌شود.

اسيدوز: اسيدوز به حالتي اطلاق مي‌شود كه در آنPH خونبه كمتر از 35/7 تقليل يابد. اين حالت مي‌تواند منشأ تنفسي و يا متابوليكي داشتهباشد. بر اين اساس دو نوع اسيدوز وجود دارد:

•  اسيدوز تنفسي ناشي از افزايش اسيدكربنيك در خون.

•  اسيدوز متابوليك ناشي از افزايش ساير اسيدها در خون

سيستمهاي كنترل اسيد و باز

آلكالوز: به حالتي گفته مي‌شود كه در آنPH خون بهبالاتر از 45/7 افزايش يابد. اين حالت مي‌تواند منشأ تنفسي يا متابوليكي داشته باشدكه بر اين اساس، دو نوع آلكالوز وجود دارد:

  آلكالوز تنفسي ناشي از كاهش اسيدكربنيك خون.

• آلكالوز ناشي از كاهش ساير اسيدها در خون.

بدن داراي سه سيستم فيزيولوژيك براي تنظيم و حفظPH درحد طبيعي است.

  سيستم بافري

سريعترين پاسخ را در مقابل تغييراتPH خون از خود نشانمي‌دهد. بافرها مواد شيميايي هستند كه در عرض چند دقيقه تغييرات كوچك درPH را خنثي مي‌كنند. هر بافر داراي يك جزء نمكي (كه مي‌توانديونهاي هيدروژن را از محيط بردارد) و يك جزء اسيدي است.

جزء نمكي مسئول جلوگيري از كاهش سريعPH پلاسماست.

اسيد قوي+ جزء نمكي بافر ? نمك خنثي + اسيد ضعيف

جزء اسيدي مسئول جلوگيري از افزايش سريعPH پلاسماست.

باز قوي+ جزء اسيدي بافر ? آب خنثي + باز ضعيف

سيستم تنفسي

اين سيستم داراي عملكرد فوري در اصلاح اختلالات اسيد و باز است. به محضكاهشPH خون شديداً اسيدي مي‌شود، سيستم اعصاب مركزي تحريك شده،تـــعداد و

عمق تنفس را كاهش مي‌دهد و بدين ترتيب ميزان دفعCO 2 افزايش و سطحCO 2 خون كاهش مي‌يابد. كاهشCO 2 طبق فرمول ذيل موجب پيشرفت واكنش، به سمت چپ شده، منجر به كاهش يونH + و در نتيجه افزايشPH مي‌شود.

آلكالوز آلكالوز

CO 2 +H 2 O D H 2 CO 3 D H+HCO 3

اسيدوز اسيدوز

در صورت قليايي شدن شديدPH در خون عكس اعمال فوقانجام مي‌شود و واكنش فوق به سمت راست پيشرفت مي‌كند.

سيستم كليوي

سلولهاي بدن دائماً در حال آزاد كردن اسيدهاي متابوليك بهداخل گردش خون هستند. سلولهاي توبولار كليه اين اسيدهاي متابوليك را توسط ترشح يونهيدروژن و باز جذب يون بيكربنات دفع مي‌كنند. اين عمل منجر به اسيدي شدن ادرارمي‌شود. اگر ادرار خيلي اسيدي شود، به سلولهاي اپيتليال مجاري ادرار صدمه مي‌زند.

•  اولين مكانسيم بدن براي دفع يونهاي هيدروژن به ادرارشامل بافرهايي است كه در مايع توبولي وجود دارند و با تعدادي از يونهاي هيدروژن كهبه داخل توبولها ترشح مي‌شوند، تركيب مي‌گردند.

•  دومين مكانسيم شامل ساخت آمونيم ( NH 3 ) توسط سلولهاي توبولي كليه است. پس از ساخته شدن آمونيم در سلولها، اينماده به داخل مايع توبولي منتشر مي‌شود و با يون + H مثبت تركيبشده يون آمونيم را مي‌سازد. اين دو مكانيسم به كليه‌ها اجازه مي‌دهد غلظت يونبيكربنات مايع خارج سلولي را توسط دفع اسيدهاي متابوليك از طريق ادرار تنظيم نمايد. زمانيكهPH خون افزايش يابد، كليه‌ها دفع بازهاي حاوي يونهيدروكسيل( NaHCO 3 )، مجدداًPH را تنظيممي‌نمايد. زمانيكهPH خون افزايش يابد، كليه با دفع بازهاي حاوييون هيدروكسيل( NaHCO 3 ) و احتباس اسيدهاي حاوي هيدروژن ( HC1 )، مجدداًPH را تنظيم مي‌كند.