Гомеостаз

Визначення і загальна характеристика

ГОМЕОСТА́З (від гомео... і грец. στάσις — стоя­н­ня, нерухомість) — здатність біо­логічних систем під­тримувати від­носно по­стійний склад і властивості внутрішнього середовища та сталість основних фізіологічних функцій організму. Уперше ідею про існува­н­ня фізіологічних механізмів, що забезпечують по­стійність стану внутрішнього середовища організму за умов зміни характеристик зовнішнього середовища, висловив ще у 2-й половині 19 ст. французький фізіолог К. Бернар. Термін «гомео­стаз» за­провадив американський учений В. Кен­нон (1929). Явище гомео­стазу спо­стерігають на різних рівнях організації живих систем: від клітин­них органел до окремих фізіологічних або біо­хімічних систем багатоклітин­них організмів.

За параметрами внутрішнього середовища гомео­стаз поділяють на іон­ний, осмотичний та інші. Остан­нім часом поня­т­тя «гомео­стаз» вживають на по­значе­н­ня більш складних систем, зокрема організації популяційного геному. Механізми під­трима­н­ня генетичної структури видових популяцій, що надають їм належної стабільності, становлять гомео­стаз популяційний, або генетичний. Гомео­стаз, який забезпечує стабільність внутрішнього середовища організму, називають фізіологічним. Фізіологічний гомео­стаз виражається у живих істот різним ступенем складності — від одноклітин­них прокаріотів до вищих багатоклітин­них організмів. До фізіологічного гомео­стазу належить іон­ний гомео­стаз (під­трима­н­ня по­стійної концентрації окремих іонів у клітинах або в між­клітин­ній рідині — плазмі крові), а також значе­н­ня рН. Іон­ний гомео­стаз є складною організацією транс­мем­бран­ного пере­несе­н­ня іонів, у якому особливо важливу роль ві­ді­грають напів­проникність клітин­них мем­бран і функціонува­н­ня вмонтованих в мем­бран­ні структури іон­них ка­налів. Осмотичний гомео­стаз (під­трима­н­ня по­стійного значе­н­ня осмотичного тиску в клітинах) зумовлений транс­портува­н­ням води, електролітів або від­повід­ною регуляцією концентрації низькомолекулярних органічних сполук. До фізіологічного гомео­стазу належить також під­трима­н­ня по­стійної концентрації кисню у крові, вмісту глюкози, амінокислот, гормонів та інших речовин. Фізіологічний гомео­стаз охоплює ще й механізми стабілізації кровообігу, осмотичного та артеріального тисків; збереже­н­ня температури тіла (у теплокровних тварин); виведе­н­ня з організму шкідливих кінцевих продуктів метаболізму тощо.

Важливу роль у нормальному функціонуван­ні організму ві­ді­грає клітин­ний гомео­стаз, який забезпечує стабільне оновле­н­ня популяцій клітин. Прикладом клітин­ного гомео­стазу може бути регуляція формува­н­ня клітин периферійної крові в органах кровотворе­н­ня, що ви­значає ефективність імун­ної системи. Наявність гомео­статичних механізмів забезпечує при­стосованість організмів до умов життя, які характеризуються мінливим характером (колива­н­ня температури, зволоже­н­ня, вмісту кисню, освітле­н­ня, кислотності та інших властивостей зовнішнього середовища). Поруше­н­ня гомео­стазу спричиняє роз­лади жит­тєдіяльності організмів. У людини внаслідок порушень гомео­статичних механізмів регуляції у системі кровообігу стається гіпертензія або гіпотензія. Поруше­н­ня клітин­ного гомео­стазу кровотворе­н­ня призводить до захворювань крові різних нозологічних форм; іон­ного балансу через розбалансува­н­ня іон­ного гомео­стазу — до коматозного стану й роз­ладу нервової діяльності. Зміни маси тіла, втрата тургору (пружності) шкіри також можуть від­ображати роз­лад фізіологічного гомео­стазу.

Гомео­стаз досягається завдяки функціонуван­ню системи фізіологічних регуляторних систем, у яких діють обернені позитивні й негативні звʼязки. У вищих тварин найважливішу інтегральну функцію ві­ді­грає центральна нервова система й, особливо, кора головного мозку. На­приклад, до під­трима­н­ня водного гомео­стазу у тварин причетне формува­н­ня почу­т­тя спраги, у чому бере участь гіпоталамус як монітор зневодне­н­ня клітин крові, деякі залози внутрішньої секреції, нирки, а також такі медіатори, як ангіотензин і ренін. Ця ж система водночас спричиняє регуляторний вплив на артеріальний тиск крові, функцію нирок і водно-сольовий баланс. Артеріальний тиск регулюється з участю барорецепторних центрів, що спри­ймають зміни тиску крові й ви­значають появу сигналів, які, надходячи в судин­ні центри, сприяють змінам тонусу судин і серцевої активності. У рослин гомео­стаз на клітин­ному рівні забезпечується функціонува­н­ням поверх­невої (плазмалема) й вакуолярної (тонопласт) мем­бран клітини, а також мем­бран клітин­них органел, системи регуляції іон­ної і водної проникності яких створюють іон­ний і осмотичний гомео­стаз. Регуляція близького і від­даленого флоемного і ксилемного транс­портува­н­ня речовин є чин­ником стабільності забезпече­н­ня фізіологічних процесів фотоасимілятами й елементами мінерального живле­н­ня. В основі клітин­ного гомео­стазу лежить система регуляції клітин­ного циклу в меристемах, а стабільність процесів формотворе­н­ня пере­буває контролюють фітогормони (гетероауксин, цитокініни, абсцизова кислота, гібереліни та етилен), а також під впливом світла, яке спри­ймається фіто- і криптохромами.

Існують межі варіювань параметрів зовнішнього середовища (температури, концентрацій кисню, засоленості води або ґрунту), яким може ефективно протидіяти та чи інша система гомео­стазу окремих видів. В Україні окремі пита­н­ня з гомео­стазу ви­вчають в Ін­ституті фізіології НАНУ (досліджують властивості іон­них ка­налів клітин); Ін­ституті біо­хімії НАНУ, на кафедрі біо­логії факультету Київського університету та в Ін­ституті ендокринології та обміну речовин АМНУ (теоретичні основи фізіологічного гомео­стазу); Ін­ституті ботаніки НАНУ (досліджують гомео­стаз рослин­ного організму у світлі фітогормональних ефектів); Ін­ституті клітин­ної біо­логії і генетичної інженерії НАНУ (значе­н­ня популяційного гомео­стазу під впливом радіо­активного за­брудне­н­ня екосистем внаслідок аварії на ЧАЕС). У Київському університеті та в Національному університеті «Києво-Могилянська академія» вперше введено курс «Гомео­стаз в біо­логічних системах».

Літ.: Логинов А. А. Гомео­стаз: Философские и общебиологические аспекты. Минск, 1979; Гродзинский Д. М. Надежность растительных систем. К., 1983; Росин А. Я. Регуляция функций. Москва, 1984; Костюк П. Г., Зима В. Л., Магура І. С., Мірошниченко М. С., Шуба М. Ф. Біо­фізика: Під­руч. К., 2001.

Д. М. Гродзинський

Гомео­стаз у соціології

Ідеї гомео­стазу в українській соціологічній науці різною мірою у різних формулюва­н­нях висловлювали М. Грушевський, В. Липинський, О. Стронін ще на­прикінці 19 — на початку 20 столі­т­тя. Най­значнішими у цьому плані є думки і міркува­н­ня Олександра Строніна, оскільки метод аналогій, яким він насамперед користувався, має науковий сенс у сучасних соціо-кібернетичних роз­робках, системних дослідже­н­нях, зокрема у теорії гомео­статичних систем. За О. Строніним, людське су­спільство і державне утворе­н­ня мають або можуть мати різноманітну конфігурацію, що зумовлює спрямованість та інтенсивність їх руху (жит­тєдіяльності) у соціальному просторі. Оптимальною він вважав пірамідальну будову су­спільства, вершину якого становить ро­зумна аристократія, основу — трудяща більшість, середину — проміжні верстви. Така конфігурація, з твердою і міцною основою (трудящі верстви), дає змогу коливатися і варіювати у своїх діях «верх­ньому колу» — аристократії, вільне становище якої зумовлює роз­квіт талантів, здібностей, ро­зумової діяльності, що, у свою чергу, сприяє зміцнен­ню «низів» і до­зволяє їм певним (обмеженим) чином теж коливатися. Таким чином створюється стабільність усієї су­спільної будови. У своїх працях О. Стронін об­стоював думку про необхідність і можливість гомео­статичного стану су­спільства не лише у від­творюваних процесах (функціонува­н­ня), а й у процесах змін і роз­витку. Су­спільний плин він уявляв у ви­гляді хвилі, двома сторонами якої є «акції» — жит­тєзабезпечувальний рух, головна течія життя су­спільства; і «реакції» — протилежний, де­структивний рух. Урівноважуючи одне одного, вони забезпечують су­спільству нормальний плин.

Сучасна соціологія тлумачить гомео­стаз як явище, що характеризує дію механізму по­стійного від­творе­н­ня усталеного стану структури і функцій соціальної системи або її під­систем в умовах змін, що здатні викликати в них дис­функції й структурні зруше­н­ня. Оскільки су­спільство чи певний соціум є від­критою системою, зміни у довкіл­лі призводять до поруше­н­ня внутрішньої рівноваги, від­творе­н­ня якої від­бувається по­двійним чином: або складові частини і сама система, за­знаючи на собі впливу зовнішніх чин­ників, дещо змінюються і при­стосовуються до змін навколишнього середовища, або активно протидіють цим чин­никам і змінюють їх, при­стосовуючи до своїх потреб. Отже, соціальний гомео­стаз має адаптивно-адаптувальний за своєю сутністю характер, коли урівноваженість, збалансованість системи з впливами на неї досягається як за рахунок адаптації системи чи під­систем до змін, так і за рахунок активної протидії цим змінам. Соціальний гомео­стаз, як внутрішня саморегульована активність системи, що забезпечує їй динамічну рівновагу і усталеність, потребує наявності у цій системі протилежних за своїми функціями і властивостями чин­ників (у функціоналістській соціології їх називають «альтернативними структурами»). Що більше цих протилежностей та альтернатив, то вищий гомео­статичний потенціал соціальних систем, і навпаки.

У соціологічних школах 2-ї половини 20 ст. поня­т­тям «гомео­стаз» користувалися прибічники теорії соціальної дії та структурного функціоналізму (М. Вебер, Т. Парсонс, Р. Мертон). Оскільки соціальна дія комунікативна за своєю сутністю і змістом, саме через сукупність таких дій, за допомогою цін­нісно-нормативної регуляції, що випливає із потреби їх взаємо­узгодже­н­ня, виникає у під­сумку гомео­статичний ефект. У функціоналістській соціології динамічна урівноваженість і від­носна стабільність соціальних систем, на думку її прихильників, від­буваються за такою схемою: прихована й неусві­домлена (латентна) дія зовнішніх щодо системи чин­ників викликає в ній посиле­н­ня дис­функцій, що сигналізують про небезпеку (проявом таких дис­функцій є незадоволе­н­ня нагальних потреб певних груп чи су­спільства у цілому); сигнал спри­ймається централізованими регуляторами системи, які мобілізують її ресурси на подола­н­ня цих дис­функцій адаптивним або адаптувальним чином.

Критика структурного функціоналізму, що роз­почалась у середині 60-х років, спрямована проти спроб біо­логізації су­спільного життя, вульгаризації соціологічної науки, а також статичного під­ходу до аналізу соціальних явищ, ігнорува­н­ня принципу роз­витку та історизму. Вона заторкнула й ідею соціального гомео­стазу за її методологічну обмеженість та однобічність. Гомео­статичність, якщо не абсолютизувати її прояв, посідає значне місце у соціально-історичному процесі, варто лише мати на увазі її минущість. Від­носний характер динамічної рівноваги не викликає сумніву, бо інакше не існувало б роз­витку су­спільства, а кожна з наявних систем була б приречена на вічність. Проте гомео­статичний стан соціальних систем закономірно необхідний і неминучий для них у межах їх історичного існува­н­ня, і саме у цьому ро­зумін­ні динамічна урівноваженість, стабільність мають абсолютний характер. Гомео­статичність соціальних систем — показник їх жит­тє­здатності, високого рівня жит­тєвої якості та обʼєктивна основа утвердже­н­ня і тривалого функціонува­н­ня соціальних цін­ностей та норм су­спільства.

Літ.: Стронин О. История обществен­ности. С.-Петербург, 1885; Грушевський М. Початки громадянства (генетична соціологія). Ві­день, 1921; T. Parsons. The social system. New York, 1951.

Є. І. Суїменко

Завантажити статтю