Важной способностью человека и высших животных является сохранение постоянства химического состава и физико-химических свойств внутренней среды организма, так называемый гомеостазис, обеспечиваемый за счет особых физиологических механизмов, поддерживающих биологические показатели организма на определенном оптимальном уровне. Термин «гомеостазис» (греч. homoios – подобный, statis – стояние) предложил У. Кэннон.
Внутренняя среда организма – совокупность жидкостей (кровь, лимфа, тканевая жидкость), принимающих участие в процессах обмена веществ и поддержании гомеостазиса в организме. Всякое отклонение гомеостатического параметра от нормы немедленно воспринимается рецепторами и посредством нервной и (или) гуморальной связи избирательно воздействует на определенные регуляторные механизмы, с помощью которых происходит возвращение данного параметра к норме.
Постоянство внутренней среды поддерживается за счет саморегуляции физиологических функций, обеспечиваемой нервно-гуморальными физиологическими механизмами, регулирующими деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем, желудочно-кишечного тракта, почек и потовых желез, которые обеспечивают удаление из организма продуктов обмена веществ. Благодаря совокупной деятельности множества систем, организм поддерживает относительное динамическое постоянство, несмотря на изменения в окружающей среде и сдвиги, возникающие в процессе жизнедеятельности.
Организм является саморегулирующейся системой. Он сам выбирает и поддерживает значения многочисленных параметров и меняет их в зависимости от потребностей.
Основа физиологической регуляции – это передача и переработка информации. При этом под информацией надо понимать все то, что несет в себе отражение фактов или событий, характеристику определенных параметров. Материальным носителем информации является сигнал – физический или химический.
Всю систему регуляции физиологических функций можно разделить на три уровня:
Первый, или низший, уровень, состоящий из относительно автономных локальных систем, поддерживающих физиологические константы. Это так называемая «местная саморегуляция».
Второй уровень, на котором осуществляются приспособительные реакции в связи с изменениями внутренней среды. На этом уровне подбирается оптимальный режим работы физиологических систем для адаптации организма к внешней среде. Например, выполнение физической работы требует повышения снабжения мышц кислородом, которое осуществляется за счет увеличения внешнего дыхания, поступления в кровь депонируемых эритроцитов и повышения артериального давления.
Третий, или высший, уровень обеспечивает настройку режимов работы 1 и 2 уровней для оптимизации их деятельности.
Функции биологических систем – это их деятельность, направленная на сохранение целостности и поддержание свойств этих систем. Изменения параметров (свойств) биологических систем могут происходить только в границах гомеостазиса, а за его границами происходит нарушение или даже гибель биологических систем.
Таким образом, живой организм представляет собой сложный механизм, состоящий из различных функциональных систем, имеющих общие точки соприкосновения и определенную иерархию. Однако в каждом конкретном случае одна из систем берет на себя роль главной или доминирующей, которая и определяет деятельность организма на данный момент и подчиняет себе работу других функциональных систем.
Живые организмы способны поддерживать свою жизнедеятельность при значительных изменениях внешней среды и в условиях достаточно сильных воздействий внешних факторов.