Физиология человека (том 1) (947485), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Нервные клетки этих ядер приходят в активное состояние прн изменении химических и физико-химических показателей крови. Активность этих клеток вызывает образование и выделение химических факторов, стимулирующих восстановление исходных характерисгик крови. Так, на повышение осмотического давления плазмы крови реагируют специальные нервные клетки супраоптического ядра гипоталамуса, активность которых приводит к выделению в кровь антиднурегического гормона, усиливающего реабсорбцню воды в почках, что обусловливает снижение всмотнческого давления. , Взаимодействие гуморзлъного и нервного механизмов создает интегративный вариант управления, способный обеспечить адекват- нос изменение функций от клеточного до организменного уровней пры изменении внешней и внутренней среды. Средсгяа управления. Управление физиологическими функциями осуществляется посредством передачи информации.
Информация мажет содержать сообщение о наличии возмущающих воздействий, отклонение функций. Она передается по афферентным (чувствительным) каналам связи. Информация, передаваемая по эфферентимм (исполнительным) каналам связи, содержит сообщение о там, какие функции н в каком направлении следует изменять. Гуморальный механизм в качестве средств управления и передачи информации использует химические вещества — продукты обмена веществ, простаглаидины, ретуляторные пептиды, гормоны и др. Так, накопление молочной кислоты в мышцах при физической нагрузке являсгся источником информации о недостатке кислорода. Нервный механизм в качесгве средства управления, передачи информации используетпотенциалы возбу|кдения (ПД, импульсы), которые обьединяются в определенные паттерны (»рисунки» возбуждения) по частоте, набору в »пачках», характеристикам мсжнмпулъсных интервалов н кодируют необходимую ынформацию. Показано, что паттерны возбуждений гипоталамическнх нейронов при.формировании мотивации голода специфичны и сущесгвенно отличаются от столь же специфичных паттернов вазбу1кдений нейронов, ответственных за формирование мотивации жажды.
Формы управления. Гуморалъный и нервный механизмы предусматривают использование нескольких фарм управления. Аутокринная, паракринная и гуморзльная формы характерны для эвалюционяо более древнего механизма. Аутокрннная форма управления предполагает изменение функции клепки химическими субстратами, выделяемыми в межклеточную среду самой клеткой. Паракринная форма управления основана на вьщелеиии клетками химических средств управления в межтканевую жидкость. Химические субсграты, распространяясь по межтканевым прасгранствам, могут управлять функцией клеток, расположенных на некотором удалении ат источника управляющих воздейсгвий.
Гуморальная форма управления реализуется при выделении биологических веществ в кровь. С током крови эти вещества достигают всех органов и тканей, В основе нервного механизма управления лежит рефлекс— ответная реакция организма на ыэменения внутренней и внешней среды, осуществляемая при участии центральной нервной системы. Управление посредством рефлексов предусматривает исполъэование двух фарм. Местные рефлексы осуществляются через ганглии автономной нервной системы, которые рассматриваются как нервные центры, вынесенные нв периферию. За счег местных рефлексов происходит управление, например моторной и секреюрной функциями тонкой н толстой кишхи. Центральные рефлексы протекают с обязательным вовлечением цн различных уровней цемтралъмой нервной системы (от спинного мозга до коры большого мозга).
Примером таких рефхексов является выделение слюни при раздражении рецепторов полости рта, опускаяие века прм раздражении склеры глаза, огдергивание руки прн раздражении кожи пальцев и др. В естественяых условиях нервяий и гуморалъный механизмы едины и, образуя нейрсауморальный механизм, реализуются в разнообразных комбинациях, наиболее полно 'обеспечивающих адекватное уравновешивание организма со средой обитания.
Например, фнзиолопгчески активные везцества, поступая в кровь, несут информацию в ЦНС аб отклонении какой-либо функции. Под влиянием этой информации формируется поток управляющих нервных импульсов к зффекторам для коррекции отклонения. В других случаях поступление информации в ЦНС по нервным каналам приводят к выделению гормонов, корригмрующих возникшяе отклонения. Нейрогуморальный механизм создает в процессах управления многозвенные кольцевые связи, где различные формы гуморалъмого механизма сменяются и дополняются нервными, а последние обеспечивают включение гуморальных.
3.2. САМОРЕГУЛЯЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ В процессе эвалюцяи живых организмов внутренняя среда была отделена от внешней и приобрела устойчивый, консервативный характер. Французский исследователь К. Бернар писал, что услсеием свободного поведения живого организма является постоянство внутренней среди.
По его мнению, все жизненные процессы имеют анну цель — поддер'каппе постоянства условий жизни во внутренней среде организма. Позднее эта мысль нашла воплощение в трудах американского физиолога У. Кеннона в форме учения о гомеосгазе. Г о м е о с т а з — относительное динамическое постоянство внутренней среды и устойчивость физиолопгческих функций организма.
Основным механизмом поддержания гомеостаза является саморегуляция. Саморегуляция представляет собой такой вариант управления, при котором отклонение какой-либо физиологической функции или характеристик (констант) внутренней среды от уровня, обеспечивакяцего нормальную жизнедеятельность, является причиной возвращения этой функции (константы) к исходному уровню. В ходе естественного огбора живыми оргапиэмамн выработаны общме меканизмы управления процессами приспособления к среде обитания различной физиологической природы (эндокринные, нейрогуморальяие, иммунологические и др.), направленные на обеспечение относительного постоянства внутренней среды. У человека и высших животных гомеастатические механизмы достигли совершенства. Практически все характеристики внутренней среды (константы) организма непрерывно колебляпся относительно средних уровней, оптималъных для протекания устойчивого обмена вещесгв.
Эти уровни отршкают потребность клеток в необходимом количестве исходных продуктов обмена. Допустимый диапазон колебаний для разных констант различен. Незначительные отклонения одних констант могут приводить к существенным нарушениям обменных процессов — это так называемые жесткие константы. К ним относятся, например, осмотическое давление, величина водородного показателя (рН), содержание глюкозы, О2, СОг в крови, Другие константы могут варъировать в довольно широком диапазоне беэ существенных нарушений физиологических функций— это так называемые нластичные «онстанты. К их числу относят колмчество и соотношение форменных элементов крови, объем циркулирующей крови, скорость оседания эритроцитов.
Процессы саморегуляции основаны на использовании прямых н обратных связей, П р я м а я с в я з ъ предусматривает выработку управляющих воздействий на основании информации об отклонении константь1 или действии возмущающих факторов. Например, раздражение холодным воздухом терморецепторов кожи приводит к увеличению процессов теплопродукции. Обратмые связи заключаются в том, что выходной, регулируемый сигнал о сосгоянии объекта управления (константы или функции) передается на вход системы.
Различают положительные и отрицательмые обратные связи. Положительная обратная связь усиливаег управляющее воздейсгвие, позволяет управлять значительными потоками энергии, потребляя незначнтелъные энергетические ресурсы. Примером может служить увеличение скорости образования тромбина при появлении некоторого его количества на мачальных этапах коагуляционного гемостаза. Отрицательная обратнал связь ослабляет управляющее воздействие, уменыпает влияние возмущакяцих факторов на работу управляющих объектов, способствует возвращению измененного показателя к стационармому уровню. Например, информация о степени натяжения сухожилия скелетной мышцы, поступающая в центр управления функций этой мышцы от рецепторов Голы(жн, ослабляет степень возбуждения центра, чем предохраняет мышцу от развития избыточной силы сокращения.
Огрицателъные обратные связи повыпшют устойчивость биологической системы — способность возвращаться к первоначальному сосюянию после прекращения возмущающего воздействия. й организме обратные связи построены по принципу иерархии (подчиненности) и дублирования. Например, саморегуляция работы сердечной мышцы предусматривает наличие обратных связей от рецепторов самой сердечной мыпщы, рецепторнмх полей магистральных сосудов, рецепторов, контролирукнцих уровень тканевого дыхания, и др.
Гомеостаз организма в целом обеспечивается согласованной содружественной работой различных органов и систем, функции которых поддерживаются на относительно постоянном уровне процессами саморегуляции. 103 3.3. СИСТЕМНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Представление о саморегуляции физиологических функций нащло наиболее полное отражение в теории функционалънмх систем, рзпработаниой академиком П. К. Анохиным. Согласно эюй теории, уравновешивание организма со средой обитания осуществляется самоорганизукипимися функциональными системами.
Функциональные системы (ФО предстазляютсобойдинамяческн складывающийся саморегулируюп(яйся комплекс централъных и периферических образований, обеспечивающий достижение полезных приспособителъных результатов. Резулътат действия любой ФС представляет собой жизненно важный адаптивный показатель, необходимый для иормалъного функционирования организма в биологическом и социалыюм плане. Отсюда вытекает системообразующая роль результата действия. Именно для достижения определенного адаптивного результата складываются ФС, сложность организации которых определяется характером этого результата.
Многообразие полезных для организма прнспособителъных резулътатов может быть сведено к нескольким группам: П метаболические результаты„являющиеся следствием обменных процессов на молекулярном (биохимическом) уровне, создающими необходимые для жизнедеятельности субстраты или конечные продукты; 2) гомеосгатическне результаты, представляющие собой ведущие показатели жидких сред организма: крови, лимфы, интерстицнальной жидкости (осмотнческое давление, рН, содержание питательных веществ, кислорода, гормонов и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
