Регуляция физиологических функций


Лекция № 2. Основные принципы регуляции физиологических функций.

План:

Нервная и гуморальная регуляция организма.

Рефлекс. Рефлекторная дуга.

Классификация рефлексов.

Рецепторы: определение, классификация.

Теория функциональных систем П.Анохина.

Биоэлектрические явления в живых тканях.

Теория нервизма.

Физиологическая регуляция – это активное управление функциями организма и его поведением для поддержания оптимального уровня жизнедеятельности, постоянства внутренней среды и обменных процессов с целью приспособления организма к меняющимся условиям среды.

Механизмы физиологической регуляции:

1. нервный

2. гуморальный.

Гуморальная физиологическая регуляция для передачи информации использует жидкие среды организма (кровь, лимфу, цереброспинальную жидкость и т.д.). Сигналы передаются посредством химических веществ: гормонов, медиаторов, биологически активных веществ (БАВ), метаболитов и т.д.

Особенности гуморальной регуляции:

1. не имеет точного адресата – с током биологических жидкостей вещества могут доставляться к любым клеткам организма;

2. скорость доставки информации небольшая – определяется скоростью тока биологических жидкостей – 0,5-5 м/с;

3. продолжительность действия.

Нервная физиологическая регуляция для переработки и передачи информации опосредуется через центральную и периферическую нервную систему. Сигналы передаются с помощью нервных импульсов.

Особенности нервной регуляции:

1. имеет точного адресата – сигналы доставляются к строго определенным органам и тканям;

2. большая скорость доставки информации – скорость передачи нервного импульса – до 120 м/с;

3. кратковременность действия.

Для нормальной регуляции функций организма необходимо взаимодействие нервной и гуморальной систем.

Нейрогуморальная регуляция объединяет все функции организма для достижения цели, при этом организм функционирует как единое целое.

Организм находится в неразрывном единстве с внешней средой благодаря активности нервной системы, деятельность которой осуществляется на основе рефлексов.

Рефлекс – это строго предопределенная (ответная) реакция организма на внешнее или внутреннее раздражение, осуществляемая при обязательном участии ЦНС. Рефлекс является функциональной единицей нервной деятельности. Для осуществления рефлекса необходима рефлекторная дуга.

Рефлекторная дуга – это путь, по которому нервный импульс проходит от рецептора до эффектора, она состоит из 5 звеньев:

— рецептор – воспринимает раздражение из внешней или внутренней среды;

— чувствительное нервное волокно (центростремительное, афферентное);

— нервный центр – в нем происходит расшифровка информации и формируется ответная команда;

— двигательное нервное волокно (центробежное, эфферентное);

— рабочий орган (эффектор) – орган, который отвечает на раздражение.

Виды рефлексов:

— по характеру ответной реакции (по биологическому признаку) делятся на пищевые, половые, оборонительные, двигательные и т.д.

— по уровню замыкания рефлекторной дуги рефлексы подразделяются на:

1. спинальные – замыкаются на уровне спинного мозга;

2. бульбарные – замыкаются на уровне продолговатого мозга;

3. мезенцефальные – замыкаются на уровне среднего мозга;

4. диэнцефальные – замыкаются на уровне промежуточного мозга;

5. подкорковые – замыкаются на уровне подкорковых структур;

6. корковые – замыкаются на уровне коры больших полушарий головного мозга.

— в зависимости от характера ответной реакции рефлексы могут быть:

1. соматическими – ответная реакция двигательная;

2. вегетативными – ответная реакция затрагивает внутренние органы, сосуды и т.п.

По И.П.Павлову различают рефлексы безусловные и условные.

Для возникновения рефлекса необходимо 2 обязательных условия:

1. достаточно сильный раздражитель, превышающий порог возбудимости;

2. рефлекторная дуга.

Дуги делятся на простые (состоят из двух нейронов) и сложные (более двух нейронов).

Рецептор – это структура, воспринимающая информацию. Рецепторы воспринимают энергию раздражителя и трансформируют ее в энергию нервного импульса.

Классификация рецепторов по месту восприятия информации:

1. экстерорецепторы (воспринимают информацию из внешней среды) – это рецепторы кожи, глаз, слизистой носа и рта;

2. интерорецепторы (воспринимают информацию из внутренней среды) – это рецепторы внутренних органов и сосудов;

3. проприорецепторы (воспринимают информацию из опорно-двигательного аппарата) — это рецепторы, которые реагируют на изменение тела в пространстве (рецепторы мышц, сухожилий, связок);

Классификация рецепторов по виду воспринимаемой информации:

1. механорецепторы – воспринимают механическое возбуждение;

2. терморецепторы – воспринимают температуру;

3. хеморецепторы – реагируют на химические вещества;

4. ноцицепторы – болевые рецепторы.

Афферентный путь – это дендриты (отростки) чувствительных нейронов. Передает возбуждение от рецепторов в рефлекторный нервный центр.

Рефлекторный нервный центр – совокупность нейронов, расположенных на различных уровнях ЦНС и отвечающих за выполнение сложной рефлекторной функции.

Эфферентный путь представляет собой аксоны нейронов, передающие информацию от рефлекторного нервного центра к рабочему органу.

Эффектор – рабочий (исполнительный орган), который в ответ на раздражение изменяет свою деятельность. Органами — эффекторами являются мышца или железа.

Обратная связь – это поток импульсов от рецепторов рабочего органа в ЦНС. Он несет информацию об эффективности ответной реакции. За счет обратной связи рефлекторная дуга замыкается в кольцо.

Дата добавления: 2016-09-06; просмотров: 5271;

Похожие статьи:

Общие принципы регулирования физиологических функций. Нервная и гуморальная регуляция

Физиологической регуляцией называется управление функциями организма с целью его приспособления к условиям внешней среды. Регуляция функций организма является основой обеспечения постоянства внутренней среды организма и его адаптации к изменяющимся условиям существования и осуществляется по принципу саморегуляции путем формирования функциональных систем. Функцией систем и организма в целом называется деятельность, направленная на сохранение целостности и свойств системы. Функции характеризуются количественно и качественно. Основой физиологической регуляции является передача и обработка информации. Под термином "информация" понимается любое сообщение о фактах и событиях, происходящих в окружающей среде и организме человека. Под саморегуляцией понимают такой вид регуляции, когда отклонение регулируемого параметра является стимулом для его восстановления. Для осуществления принципа саморегуляции необходимо взаимодействие следующих компонентов функциональных систем.

•Регулируемый параметр (объект регуляции, константа).

•Аппараты контроля, следящие за отклонением данного параметра под воздействием внешних и внутренних факторов.

•Аппараты регуляции, обеспечивающие направленное действие на деятельность органов, от которых зависит восстановление отклонившегося параметра.

•Аппараты исполнения — органы и системы органов, изменение деятельности которых в соответствии с регуляторными влияниями приводит к восстановлению исходной величины параметра. "Обратная афферентация несет информацию в аппараты регуляции о достижении или не достижении полезного результата, о возвращении или невозвращении отклонившегося параметра к норме. Таким образом регуляция функций осуществляется системой, которая состоит из отдельных элементов: управляющего устройства (ЦНС, эндокринная клетка), каналов связи (нервы, жидкая внутренняя среда), датчиков, воспринимающих действие факторов внешней и внутренней среды (рецепторы), структур, воспринимающих информацию выходных каналов (рецепторы клеток) и исполнительных органов.

Система регуляции в организме представляет трехуровневую структуру. Первый уровень регуляции состоит из относительно автономных локальных систем, поддерживающих константы. Второй уровень системы регуляции обеспечивает приспособительные реакции в связи с изменениями внутренней среды, на этом уровне обеспечивается оптимальный режим работы физиологических систем для адаптации организма к внешней среде. Третий уровень регуляции реализуется поведенческими реакциями организма и обеспечивает оптимизацию его жизнедеятельности.

Различают четыре вида регуляции: механическую, гуморальную, нервную, нервно-гуморальную.

Физическая (механическая) регуляция реализуется через механические, электрические, оптические, звуковые, электромагнитные, тепловые и другие процессы (например, заполнение дополнительным объемом крови полостей сердца приводит к большей степени растяжения их стенок и к более сильному сокращению миокарда). Наиболее надежными механизмами регуляции являются местные. Они реализуются путем физико-химического взаимодействия структур органа. Например, в работающей мышце в результате выделения миоцитами химических метаболитов и тепла происходит расширение кровеносных сосудов, что сопровождается возрастанием объемной скорости кровотока и увеличением снабжения миоцитов питательными веществами и кислородом. Местная регуляция может осуществляться с помощью биологически активных веществ (гистамин), тканевых гормонов (простагландины).

Гуморальная регуляция осуществляется через жидкие среды организма (кровь (гумор), лимфу, межклеточную, цереброспинальную жидкости) с помощью различных биологически активных веществ, которые выделяются специализированными клетками, тканями или органами. Этот вид регуляции может осуществляться на уровне структур органа — местная саморегуляция, или обеспечивать генерализованные эффекты через систему гормональной регуляции. В кровь поступают химические вещества, образующиеся в специализированных тканях и обладающих специфическими функциями. Среди этих веществ различают: метаболиты, медиаторы, гормоны. Они могут действовать местно или дистантно. Например, продукты гидролиза АТФ, концентрация которых возрастает при повышении функциональной активности клеток, вызывают расширение кровеносных сосудов и улучшают трофику этих клеток. Особенно важную роль играют гормоны- продукты секреции специальных, эндокринных органов. К железам внутренней секреции относят: гипофиз, щитовидную и околощитовидные железы, островковый аппарат поджелудочной железы, кору и мозговое вещество надпочечников, половые железы, плаценту и эпифиз. Гормоны влияют на обмен веществ, стимулируют морфообразовательные процессы, дифференцировку, рост, метаморфоз клеток, включают определенную деятельность исполнительных органов, изменяют интенсивность деятельности исполнительных органов и тканей. Гуморальный путь регуляции действует относительно медленно, скорость ответной реакции зависит от скорости образования и секреции гормона, его проникновения в лимфу и кровь, скорости кровотока. Локальное действие гормона определяется наличием к нему специфического рецептора. Длительность действия гормона зависит от скорости его разрушения в организме. В различных клетках организма, в том числе и мозге, образуются нейропептиды, которые действуют на поведение организма, целый ряд различных функций и регулируют секрецию гормонов.

Нервная регуляция осуществляется посредством нервной системы, базируется на переработке информации нейронами и передаче ее по нервам. Имеет следующие особенности:

•большую скорость развития действия;

•точность связи;

•высокую специфичность — в реакции участвует строго определенное количество компонентов, необходимых в данный момент.

Нервная регуляция осуществляется быстро, с направленностью сигнала к определенному адресату. Передача информации (потенциалов действия нейронов) осуществляется со скоростью до 80-120 м/с без снижения амплитуды и потери энергии. Нервной регуляции подлежат соматические и вегетативные функции организма. Основной принцип нервной регуляции — рефлекс. Нервный механизм регуляции филогенетически возник позднее местного и гуморального и обеспечивает высокую точность, скорость и надежность ответной реакции. Он является наиболее совершенным механизмом регуляции.

Нервно-гуморальная корреляция. В процессе эволюции произошло объединение нервного и гуморального видов корреляций в нервно-гуморальную форму, когда экстренное вовлечение в процесс действия органов путем нервной корреляции дополняется и пролонгируется гуморальными факторами.

Нервная и гуморальная корреляции играют ведущую роль в объединении (интеграции) составных частей (компонентов) организма в единое целоеорганизм. При этом они как бы дополняют друг друга своими особенностями. Гуморальная связь имеет генерализованный характер. Она одновременно реализуется во всем организме. Нервная связь имеет направленный характер, она наиболее избирательна и реализуется в каждом конкретном случае преимущественно на уровне определенных компонентов организма.

Креаторные связи обеспечивают обмен между клетками макромолекулами, которые способны оказать регуляторное влияние на процессы метаболизма, дифференцировки, роста, развития, функционирования клеток, тканей. Через креаторные связи осуществляется влияние кейлонов — белков, подавляющих синтез нуклеиновых кислот и деление клеток.

Метаболиты по механизму обратной связи оказывают влияние на внутриклеточный обмен и функции клеток и на функционирование рядом расположенных структур.

Например, при интенсивной мышечной работе молочная и пировиноградная кислоты, образующиеся в мышечной клетке в условиях дефицита кислорода, ведут к расширению микрососудов мышцы, к увеличению притока крови, питательных веществ и кислорода, что улучшает питание мышечных клеток. Одновременно они стимулируют метаболические пути их использования, снижают сократительную способность мышцы.

Нейроэндокринная система обеспечивает соответствие метаболических, физических функций и поведенческих реакций организма условиям внешней среды, поддерживает процессы дифференциации, роста, развития, регенерации клеток; в целом способствуют сохранению и развитию как индивидуума, так и биологического вида в целом. Двойная (нервная и эндокринная) регуляция обеспечивает через механизм дублирования надёжность регуляции, высокую скорость ответа через нервную систему и длительность ответа во времени через выделение гормонов. Филогенетически наиболее древние гормоны вырабатываются нервными клетками, химический сигнал и нервный импульс часто взаимопревращаемы. Гормоны, будучи нейромодуляторами, оказывают влияние на эффекты в ЦНС многих медиаторов (гастрин, холецистокинин, ВИП, ГИП, нейротензин, бомбезин, субстанция Р, опиомеланокортины — АКТГ, бета-, гамма-липотропины, альфа-, бета-, гамма-эндорфины, пролактин, соматотропин). Описаны гормон продуцирующие нейроны.

В основе нервной и гуморальной регуляции лежит принцип кольцевой связи, который в биологических системах был приоритетно показан советским физиологом П.К.Анохиным. Положительные и отрицательные обратные связи обеспечивают оптимальный уровень функционирования — усиление слабых ответов и ограничение сверхсильных.

Деление механизмов регуляции на нервные и гуморальные является условным.

Регуляция физиологических функций организма

В организме эти механизмы неразделимы.

1) Информация о состоянии внешней и внутренней среды, как правило, воспринимается элементами нервной системы, и после обработки в нейронах в качестве исполнительных органов могут использоваться как нервный, так и гуморальный путь регуляции.

2) Деятельность желез внутренней секреции управляется нервной системой. В свою очередь, метаболизм, развитие и дифференцировка нейронов осуществляется под влиянием гормонов.

3) Потенциалы действия в местах контакта нейрона и рабочей клетки вызывают секрецию медиатора, который через гуморальное звено изменяет функцию клетки. Таким образом, в организме существует единая нейрогуморальная регуляция с приоритетным значением нервной системы. Организм на действие каждого раздражителя отвечает сложной биологической реакцией как единое целое. Это достигается взаимо­действием всех систем, тканей и клеток организма. Взаимодействие обеспечивается местными, гуморальными и нервными механизмами регуляции

Нервная система человека делится на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую. Центральная нервная система обеспечивает индивидуальное приспособление организма к среде обитания, адаптацию организма, поведение организма в соответствии с конституцией и его потребностями, обеспечивает интеграцию и объединение органов в единое целое на основе восприятия, оценки, сравнения, анализа информации, поступающей из внешней и внутренней среды организма. Периферическая нервная система обеспечивает трофику тканей и оказывает непосредственное влияние на структуру и функциональную активность органов.

Читайте также:

Лекция № 2. Основные принципы регуляции физиологических функций.

План:

Нервная и гуморальная регуляция организма.

Рефлекс. Рефлекторная дуга.

Классификация рефлексов.

Рецепторы: определение, классификация.

Теория функциональных систем П.Анохина.

Биоэлектрические явления в живых тканях.

Теория нервизма.

Физиологическая регуляция – это активное управление функциями организма и его поведением для поддержания оптимального уровня жизнедеятельности, постоянства внутренней среды и обменных процессов с целью приспособления организма к меняющимся условиям среды.

Механизмы физиологической регуляции:

1. нервный

2. гуморальный.

Гуморальная физиологическая регуляция для передачи информации использует жидкие среды организма (кровь, лимфу, цереброспинальную жидкость и т.д.). Сигналы передаются посредством химических веществ: гормонов, медиаторов, биологически активных веществ (БАВ), метаболитов и т.д.

Особенности гуморальной регуляции:

1. не имеет точного адресата – с током биологических жидкостей вещества могут доставляться к любым клеткам организма;

2. скорость доставки информации небольшая – определяется скоростью тока биологических жидкостей – 0,5-5 м/с;

3. продолжительность действия.

Нервная физиологическая регуляция для переработки и передачи информации опосредуется через центральную и периферическую нервную систему.

Основные принципы регуляции физиологических функций.

Сигналы передаются с помощью нервных импульсов.

Особенности нервной регуляции:

1. имеет точного адресата – сигналы доставляются к строго определенным органам и тканям;

2. большая скорость доставки информации – скорость передачи нервного импульса – до 120 м/с;

3. кратковременность действия.

Для нормальной регуляции функций организма необходимо взаимодействие нервной и гуморальной систем.

Нейрогуморальная регуляция объединяет все функции организма для достижения цели, при этом организм функционирует как единое целое.

Организм находится в неразрывном единстве с внешней средой благодаря активности нервной системы, деятельность которой осуществляется на основе рефлексов.

Рефлекс – это строго предопределенная (ответная) реакция организма на внешнее или внутреннее раздражение, осуществляемая при обязательном участии ЦНС. Рефлекс является функциональной единицей нервной деятельности. Для осуществления рефлекса необходима рефлекторная дуга.

Рефлекторная дуга – это путь, по которому нервный импульс проходит от рецептора до эффектора, она состоит из 5 звеньев:

— рецептор – воспринимает раздражение из внешней или внутренней среды;

— чувствительное нервное волокно (центростремительное, афферентное);

— нервный центр – в нем происходит расшифровка информации и формируется ответная команда;

— двигательное нервное волокно (центробежное, эфферентное);

— рабочий орган (эффектор) – орган, который отвечает на раздражение.

Виды рефлексов:

— по характеру ответной реакции (по биологическому признаку) делятся на пищевые, половые, оборонительные, двигательные и т.д.

— по уровню замыкания рефлекторной дуги рефлексы подразделяются на:

1. спинальные – замыкаются на уровне спинного мозга;

2. бульбарные – замыкаются на уровне продолговатого мозга;

3. мезенцефальные – замыкаются на уровне среднего мозга;

4. диэнцефальные – замыкаются на уровне промежуточного мозга;

5. подкорковые – замыкаются на уровне подкорковых структур;

6. корковые – замыкаются на уровне коры больших полушарий головного мозга.

— в зависимости от характера ответной реакции рефлексы могут быть:

1. соматическими – ответная реакция двигательная;

2. вегетативными – ответная реакция затрагивает внутренние органы, сосуды и т.п.

По И.П.Павлову различают рефлексы безусловные и условные.

Для возникновения рефлекса необходимо 2 обязательных условия:

1. достаточно сильный раздражитель, превышающий порог возбудимости;

2. рефлекторная дуга.

Дуги делятся на простые (состоят из двух нейронов) и сложные (более двух нейронов).

Рецептор – это структура, воспринимающая информацию. Рецепторы воспринимают энергию раздражителя и трансформируют ее в энергию нервного импульса.

Классификация рецепторов по месту восприятия информации:

1. экстерорецепторы (воспринимают информацию из внешней среды) – это рецепторы кожи, глаз, слизистой носа и рта;

2. интерорецепторы (воспринимают информацию из внутренней среды) – это рецепторы внутренних органов и сосудов;

3. проприорецепторы (воспринимают информацию из опорно-двигательного аппарата) — это рецепторы, которые реагируют на изменение тела в пространстве (рецепторы мышц, сухожилий, связок);

Классификация рецепторов по виду воспринимаемой информации:

1. механорецепторы – воспринимают механическое возбуждение;

2. терморецепторы – воспринимают температуру;

3. хеморецепторы – реагируют на химические вещества;

4. ноцицепторы – болевые рецепторы.

Афферентный путь – это дендриты (отростки) чувствительных нейронов. Передает возбуждение от рецепторов в рефлекторный нервный центр.

Рефлекторный нервный центр – совокупность нейронов, расположенных на различных уровнях ЦНС и отвечающих за выполнение сложной рефлекторной функции.

Эфферентный путь представляет собой аксоны нейронов, передающие информацию от рефлекторного нервного центра к рабочему органу.

Эффектор – рабочий (исполнительный орган), который в ответ на раздражение изменяет свою деятельность. Органами — эффекторами являются мышца или железа.

Обратная связь – это поток импульсов от рецепторов рабочего органа в ЦНС. Он несет информацию об эффективности ответной реакции. За счет обратной связи рефлекторная дуга замыкается в кольцо.

Дата добавления: 2016-09-06; просмотров: 5273;

Похожие статьи:

Механизмы регуляции физиологических процессов
МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Регуляция — один из важнейших процессов в живом организме.

Регуляция — это совокупность действий, производимых над орга­нами или системами, направленных на достижение определенной цели или положительного результата. Под регуляцией можно также пони­мать управление деятельностью органа, который работает в автоном­ном режиме (обладает свойством автоматии). Регуляция может прояв­ляться в двух вариантах: торможение или активация (стимуляция) дея­тельности органа.

И.П. Павлов говорил, что живой организм представляет собой слож­ную обособленную систему, внутренние силы которой постоянно урав­новешиваются с внешними силами окружающей среды. Таким обра­зом, вся жизнь организмов «…есть длинный ряд все усложняющихся до высочайшей степени уравновешиваний».

В основе уравновешивания лежат процессы регуляции, управления физиологическими функциями.

Процессы регуляции охватывают все уровни организации системы: молекулярный, субклеточный, клеточный, органный, системный, орга-низменный, надорганизменный (популяционный, экосистемный, био­сферный).

Управление в живых организмах осуществляется управляющей си­стемой. Она включает сенсорные рецепторы (на входе), рецепторы исполнительных структур (на выходе), каналы связи (жидкие среды организма и нервные проводники), а также ЦНС как управляющее устрой­ство, частью которого является память.

Основные способы управления в живом организме включают ини­циацию, коррекцию и координацию физиологических процессов.

Инициация — это процесс управления, вызывающий переход функ­ции органа от состояния относительного покоя к деятельному состоя­нию или наоборот. Например, при определенных условиях ЦНС ини­циирует работу пищеварительных желез, процессы мочевыведения и др.

Коррекция — это управление деятельностью органа, который осу­ществляет физиологические функции в автоматическом режиме или инициирован управляющим сигналом. Например, коррекция работы сердца ЦНС через блуждающие и симпатические нервы.

Координация — это согласование работы нескольких органов или систем одновременно для получения полезного результата. Например, для прямохождения необходима координация работы мышц и центров,

которые обеспечивают перемещение конечностей, смещение центра тяжести тела, изменение тонуса скелетных мышц.

Механизмы регуляции условно можно разделить на гуморальные и нервные.

Гуморальные механизмы — это изменение физиологической актив­ности органов и систем под влиянием веществ, поступающих с лим­фой, кровью и другими жидкостями.

Один из вариантов гуморальной регуляции — это изменение дея­тельности клеток под влиянием продуктов обмена веществ. Эти про­дукты могут изменять работу клетки и других органов. Например, под влиянием С02, образующегося в тканях, изменяется активность цент­ра дыхания. Недостатками этого механизма являются медленное рас­пространение и диффузный характер воздействий.

Комбинированной формой, в которой используются одновремен­но взаимосвязанные гуморальные и нервные механизмы, является ней-рогуморальный механизм. При этом передача воздействий осущест­вляется с помощью химических посредников — медиаторов, действую­щих на специфические рецепторы.

Взаимодействие гуморального и нервного механизмов создает ин-тегративный вариант управления, способный обеспечить адекватное изменение функций при изменении внешней и внутренней среды.

Управление физиологическими функциями осуществляется посред­ством передачи информации. Она передается по афферентным (чув­ствительным) и эфферентным (исполнительным) каналам связи. По первым идет сообщение о наличии воздействий или отключении функ­ций, по вторым — информация о том, какие функции и в каком на­правлении следует изменять.

Гуморальный механизм в качестве средств управления и передачи информации использует химические вещества, нервный механизм — потенциалы возбуждения (импульсы). Потенциалы кодируют необхо­димую информацию.

В нормальных условиях нервный и гуморальный механизмы едины и, образуя нейрогуморальный механизм, реализуются в разнообразных комбинациях. Физиологически активные вещества, поступая в кровь, несут информацию в ЦНС. Под влиянием этой информации формиру­ется поток нервных импульсов к эффекторам. В других случаях поступ­ление информации в ЦНС по нервным каналам приводит к выделению гормонов.

Нейрогуморальный механизм регуляции создает многозвенные кольцевые связи, где различные формы гуморального механизма сменяются и дополняются нервными, а последние обеспечивают включе­ние гуморальных.

1. Саморегуляция физиологических функций

В процессе эволюции и в ходе естественного отбора организмами были выработаны общие регуляторные механизмы приспособления к условиям внешней среды (нейрогуморальные, эндокринные, имму­нологические и др.), направленные на поддержание постоянства внут­ренней среды.

Гомеостаз — относительное динамическое постоянство внутренней среды и устойчивость физиологических функций организма. Основным механизмом поддержания гомеостаза является саморегуляция.

Саморегуляция — это вариант управления, при котором отклонение физиологической функции, или константы, от уровня, обеспечиваю­щего нормальную жизнедеятельность, является причиной возвращения этой функции (константы) к исходному уровню.

Наивысшего совершенства поддержание постоянства (гомеостаз), ос­нованного на нервно-гуморальных физиологических механизмах, достигло у человека, особенно их действия на его системы, обеспечивающие удале­ние из организма продуктов метаболизма: сердечно-сосудистая, дыхатель­ная и желудочно-кишечная системы, почки, потовые железы.

Различают жесткие константы (осмотическое давление крови, рН), незначительное отклонение которых вызывает существенные измене­ния обменных процессов. Пластичные могут варьировать в довольно больших пределах и в течение длительного времени без существенного нарушения функций (количество и соотношение форменных элемен­тов крови, СОЭ и др.)

Процессы саморегуляции основаны на использовании прямых и об­ратных связей.

Прямая связь обеспечивает выработку регулирующих воздействий на основании информации об отклонении константы. Например, раз­дражение холодным воздухом терморецепторов кожи приводит к уве­личению процессов теплопродукции.

Обратные связи заключаются в том, что выходной сигнал о состоя­нии объекта регуляции (константы или функции) передается на вход системы. Различают положительные и отрицательные обратные связи. Положительная обратная связь усиливает управляющее воздействие, отрицательная — ослабляет управляющее воздействие и способствует возвращению показателя к стационарному уровню. Отрицательные обратные связи повышают устойчивость биологической системы.

В развитии рефлекторной теории механизмов регуляции большую роль сыграло учение И.М.

РЕГУЛЯЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ Проф. Мухина И. В. Лекция

Сеченова, который распространил понятие рефлекторных актов на все характеристики поведения человека, в том числе и на его психические проявления.

Однако упрощенное понимание рефлекса как механизма, заканчи­вающегося простым рефлекторным действием, не давало динамики развития поведения организма и не полностью раскрывало приспосо­бительное значение рефлексов.

Учение И.П.

Павлова об условных рефлексах позволило в динами­ке рассматривать познание механизмов рефлекторного действия.

Конкретным аппаратом регуляции функций организма является функциональная система, которая, по определению П.К. Анохина, пред­ставляет собой систему, замкнутую за счет постоянной обратной связи, осуществляемой с периферических исполнительных органов опреде­ленным комплексом афферентных импульсов, которые через акцептор действия определяют выполнение ее функции (при дыхании афферент­ные импульсы идут от диафрагмы, трахеи, легких, межреберных мышц и их влияния, несмотря на их различное происхождение, интегрируют­ся в ЦНС путем временных и тонких соотношений между ними).

Такой аппарат может включать в себя различные анатомические образования, комбинации гуморальных веществ, объединенных взаи­мозависимостью в приспособительных реакциях организма.

Кроме указанных механизмов, поддерживающих гомеостаз, в орга­низме существуют и регуляторные системы, работающие не по прин­ципу согласования, а с учетом оценки величины поступающего сигна­ла, который нарушает состояние системы за счет отклонения его вели­чины от заданной не на выходе, а на входе системы. Улавливая на входе сигнал, нарушающий состояние системы, специальная структура оце­нивает его величину.

В случае превышения допустимой величины сигнала, который спо­собен вызывать отклонения в состоянии системы, возникает реакция, нейтрализующая влияние этого сигнала и сохраняющая стабильное состояние системы, то есть в данном случае происходит не восстанов­ление ее нарушенного состояния, а предупреждение возможного нару­шения.

Абсолютным условием синхронной работы саморегуляторных си­стем организма является наличие следующих факторов, придающих функциональной системе определенную направленность действия:

— пластичность функциональной саморегулирующей системы (по­датливость ее действию внешних и внутренних отклоняющих факторов): «жесткая» генетическая функциональная система (осмотическое давление крови); «пластичная» система (уровень кровяного давления);

  • циклический (фазовый) процесс регуляторных приспособлений, направленных на восстановление исходного эффекта при его отклоне­нии в конкретном аппарате структур и механизмов, составляющих функ­циональную систему;
  • наличие информации о конечном приспособительном эффекте в центральных регулирующих аппаратах организма;
  • широта охвата органов и систем обусловливает характер саморе­гуляции. К функциональной системе с обширным комплексом внешних факторов относится саморегуляция количества питательных веществ, находящихся в кровяном русле;
  • формирование защитно-приспособительных реакций саморегу­лирующими системами в экстремальных условиях. Сила максимально возможного защитного приспособления организма должна быть боль­шей, чем выраженность максимально возможного отклонения данного приспособительного конечного эффекта от константного уровня (на­пример, как бы ни было высоко артериальное давление крови, количе­ство возникающих на периферии депрессорных влияний в сумме дол­жно быть всегда более сильным, чем те факторы, которые отклоняют уровень кровяного давления).

Похожие:

Информационное взаимодействие процесса с другими процессами (информационный обмен)
Напишите, какую информацию и в каком виде необходимо получить на входе в процесс от других процессов. Укажите, из каких процессов…		 Моделирование процессов оценки надежности корпоративных компьютерных сетей
Аннотация. В работе предлагается моделирование процессов оценки надежности корпоративных компьютерных сетей. Исследуются задачи вычисления…
Пресс-релиз VI республиканский дискуссионный форум «дилемма»
Министерство высшего и среднего специального образования руз и Представительство Британского совета в Узбекистане, представляет собой…		 Документы
1. /Автоматизация сварочных процессов-А5.doc
Документы
1. /АВТОМАТИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ (практика).doc		 Техническое задание на проведение аудита, и разработку птэо для модернизации и реконструкции имеющихся технологи­ческих установок Ферганского нпз с целью выпуска нефтепродуктов, отвечающих требо­ваниям Евро-3 и выше
Целью проводимого аудита является обследование технологических процессов действующего производства, с определением мероприятий обеспечивающих…
Документы
1. /Часть вторая. Авт.экип. процессов. локомотивов. .doc		 Перечень нормативной документации
Инженерно-геологические изыскания в районах распространения специфических грунтов и развития опасных геологических процессов
Образовательные: повторить и углубить знания по теме «Имя числительное»; Практические
Развитие основных мыслительных процессов учащихся (анализ, синтез, сравнение, обобщение.)		 Карта процесса (схематичное отображение протекания процесса)
…
Указ президента республики узбекистан 04. 06. 2001 г. N уп-2871
В целях углубления процессов демонополизации в сфере автотранспортных перевозок, формирования рыночных отношений и создания конкурентной…

Разместите кнопку на своём сайте:
Документы

Физиологическая регуляция – это активное управление функциями организма и его поведением для поддержания оптимального уровня жизнедеятельности, постоянства внутренней среды и обменных процессов с целью приспособления организма к меняющимся условиям среды.

Механизмы физиологической регуляции:

  1. нервный
  2. гуморальный.

Гуморальная физиологическая регуляция для передачи информации использует жидкие среды организма (кровь, лимфу, цереброспинальную жидкость и т.д.) Сигналы передаются посредством химических веществ: гормонов, медиаторов, биологически активных веществ (БАВ), электролитов и т.д.

Особенности гуморальной регуляции:

  1. не имеет точного адресата – с током биологических жидкостей вещества могут доставляться к любым клеткам организма;
  2. скорость доставки информации небольшая – определяется скоростью тока биологических жидкостей – 0,5-5 м/с;
  3. продолжительность действия.

Нервная физиологическая регуляция для переработки и передачи информации опосредуется через центральную и периферическую нервную систему.

Сигналы передаются с помощью нервных импульсов.

Особенности нервной регуляции:

  1. имеет точного адресата – сигналы доставляются к строго определенным органам и тканям;
  2. большая скорость доставки информации – скорость передачи нервного импульса – до 120 м/с;
  3. кратковременность действия.

Для нормальной регуляции функций организма необходимо взаимодействие нервной и гуморальной систем.

Нейрогуморальная регуляция объединяет все функции организма для достижения цели, при этом организм функционирует как единое целое.

Организм находится в неразрывном единстве с внешней средой благодаря активности нервной системы, деятельность которой осуществляется на основе рефлексов.

Рефлекс – это строго предопределенная реакция организма на внешнее или внутреннее раздражение, осуществляемая при обязательном участии ЦНС.

Принципы регуляции физиологических функций

Рефлекс является функциональной единицей нервной деятельности.

Виды рефлексов по характеру ответной реакции (по биологическому признаку) делятся на пищевые, половые, оборонительные, двигательные и т.д.

По уровню замыкания рефлекторной дуги рефлексы подразделяются на:

  1. спинальные – замыкаются на уровне спинного мозга;
  2. бульбарные – замыкаются на уровне продолговатого мозга;
  3. мезенцефальные – замыкаются на уровне среднего мозга;
  4. диэнцефальные – замыкаются на уровне промежуточного мозга;
  5. подкорковые – замыкаются на уровне подкорковых структур;
  6. корковые – замыкаются на уровне коры больших полушарий головного мозга.

    В зависимости от характера ответной реакции рефлексы могут быть:

  1. соматическими – ответная реакция двигательная;
  2. вегетативными – ответная реакция затрагивает внутренние органы, сосуды и т.п.

    По И.П.Павлову различают рефлексы безусловные и условные.

Для возникновения рефлекса необходимо 2 обязательных условия:

  1. достаточно сильный раздражитель, превышающий порог возбудимости
  2. рефлекторная дуга

    Рефлекторная дуга – это путь, по которому проходит нервный импульс при возникновении рефлекса.

Дуги делятся на простые (состоят из двух нейронов) и сложные (более двух нейронов).

Компоненты рефлекторной дуги:

  1. рецептор
  2. афферентный путь
  3. рефлекторный нервный центр
  4. эфферентный путь
  5. рабочий орган (эффектор)
  6. обратная связь

    Рецептор – это структура, воспринимающая информацию. Рецепторы воспринимают энергию раздражителя и трансформируют ее в энергию нервного импульса.

Классификация рецепторов по месту восприятия информации:

  1. экстерорецепторы (извне)
  2. интерорецепторы (изнутри)
  3. проприорецепторы (из опорно-двигательного аппарата)

Классификация рецепторов по виду воспринимаемой информации:

  1. механорецепторы – воспринимают механическое возбуждение
  2. терморецепторы – воспринимают температуру
  3. хеморецепторы – реагируют на химические вещества
  4. ноцицепторы – болевые рецепторы.

Афферентный путь – дендриты (отростки) чувствительных нейронов. Передает возбуждение от рецепторов в рефлекторный нервный центр.

Рефлекторный нервный центр – совокупность нейронов, расположенных на различных уровнях ЦНС и отвечающих за выполнение сложной рефлекторной функции.

Эфферентный путь представляет собой аксоны нейронов, передающие информацию от рефлекторного нервного центра к рабочему органу.

Эффектор – исполнительный орган, который в ответ на раздражение изменяет свою деятельность. Органами-эффекторами являются мышца или железа.

Обратная связь – это поток импульсов от рецепторов рабочего органа в ЦНС. Он несет информацию об эффективности ответной реакции. За счет обратной связи рефлекторная дуга замыкается в кольцо.

Функциональные системы организма.

Функциональная система организма – это постоянно изменяющаяся совокупность органов и тканей, относящихся к различным анатомо-физиологическим структурам и объединенных для достижения определенных форм приспособительной деятельности. Она формируется при отклонении от нормы тех или иных показателей с целью вернуть и в норму.

Функциональная система состоит из 4 звеньев:

  1. звено полезного приспособительного результата;
  2. центрального звена;
  3. исполнительного звена;
  4. обратной связи.

Полезный приспособительный результат – это тот результат, ради достижения которого и формируется функциональная система.

Центральное звено представляет собой нервные центры, которые участвуют в деятельности данной функциональной системы. Отклонившиеся от нормы показатели возбуждают рецепторы, от которых в ЦНС поступает поток импульсов, активирующих центральное звено. В нейронах центрального звена идет переработка информации, в результате чего образуется модель (эталон) будущего результата работы функциональной системы, а также программа его достижения.

Исполнительное звено – это те органы и ткани, которые работают для достижения нужного результата.

4 компонента любого исполнительного звена:

  1. внутренние органы
  2. железы внутренней секреции
  3. скелетная мускулатура
  4. поведенческие реакции.

Обратная связь осуществляется за счет тех же рецепторов, которые зафиксировали изменение показателя. Импульсы от них поступают в центральное звено, где уже сформирован эталон работы функциональной системы. Если произошедшие изменения совпадают с эталоном, цель достигнута, и система распадается. Если изменения не совпадают с эталоном, система продолжает работать, пока результат не будет достигнут.

По характеру вызываемой реакции обратная связь делится на положительную и отрицательную. Положительная обратная связь усиливает ответную реакцию, отрицательная, наоборот, ослабляет ее. Обратная связь является основным механизмом саморегуляции ЦНС, за счет которого поддерживается постоянство внутренней среды организма.

Свойства функциональной системы:

  1. динамичность;
  2. саморегуляция.

Динамичность: любая функциональная система – образование временное и постоянно меняющееся. Различные органы и ткани могут быть компонентами большого количества различных функциональных систем.

Саморегуляция: за счет наличия обратной связи система сама контролирует соответствие достигнутого результата потребностям организма.

Таким образом, организм представляет собой совокупность функциональных систем, поддерживающих постоянство внутренней среды организма, обеспечивающих его приспособление к меняющимся условиям внешней и социальной среды.

Оставьте комментарий