ЛЕКЦИЯ 4. РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА

План

1. Общие принципы регуляции функций.

2. Нервная регуляция функций.

3. Гуморальная регуляция функций.

4. Единство нервных и гуморальных механизмов регуляции.

Общие принципы регуляции функций.Организм человека и животных находится в состоянии непрерывного приспособления к условиям внешней и внутренней среды организма. Совокупность физиологических процессов, обеспечивающих равновесие организма и среды, относится к явлениям регуляции. В основе этих явлений лежит взаимосвязь всех органов и систем организма.

Приспособительные изменения параметров функций ограничены границами гомеостаза, за пределами которых происходит нарушение свойств системы. Изменение параметров функций при поддержании их в границах гомеостаза происходит за счет саморегуляции. Саморегуляция – основная форма взаимодействия внутри организма. Всякое отклонение от того или иного показателя внутренней среды от нормы вызывает цепь процессов, направленных на восстановление ее относительного постоянства.

На всех уровнях структурной организации системы возможны два типа регуляции: по возмущению и по отклонению. Регуляция по возмущению системы возможна только для открытых систем, имеющих связи с внешней средой (например, регуляция дыхания при физической нагрузке). Регуляция по отклонению обеспечивается сравнением имеющихся параметров реакции физиологических систем с требующимися в конкретных условиях, определением степени рассогласования между ними и включением исполнительных механизмов для устранения этого рассогласования (например, регуляция рН крови). Такие системы управления, при которых выход регулируется входом, действуют по принципу обратной связи. Принято рассматривать два вида обратной связи – положительную и отрицательную. Положительная обратная связь означает, что выходной сигнал системы регуляции усиливает входной, т.е. активизация какой либо функции вызывает усиление механизмов еще более ее активирующих. Отрицательная обратная связь означает, что выходной сигнал уменьшает входной, активизация какой либо функции подавляет механизмы регуляции, усиливающие эту функцию.

Механизмы регуляции функций организма подразделяются на нервные и гуморальные.

Нервная регуляция функций.Главная роль в интеграции функций организма принадлежит нервной системе, которая быстро и точно регулирует работу всех органов, координирует деятельность различных систем, постоянно приспосабливает организм к непрерывно меняющимся условиям внешней среды. Выделяют два вида влияний нервной системы на органы – пуковое и модулирующее (коррегирующее). Пусковое влияние вызывает деятельность органа, находящегося в покое. Прекращение импульсации, вызвавшей деятельность органа, ведет к возвращению его в исходное состояние (расслабление мышцы после прекращения импульсации в нервных волокнах). Модулирующее влияние ведет к изменению интенсивности деятельности органа, например усилению или ослаблению сокращений сердца.

По функциональным свойствам нервную систему делят на соматическую (анимальную) и вегетативную (автономную).

Рефлекторная регуляция соматических функций.Соматическая нервная ситстема преимущественно осуществляет связь организма с внешней средой, обуславливая его чувствительность, движения тела, управляя скелетной мускулатурой. Основной формой нервной деятельности являются рефлекторные акты.Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение рецепторов из внешней или внутренней среды организма, осуществляющаяся при участии нервной системы. Структурной основой рефлекса является рефлекторная дуга.

Благодаря рефлекторной деятельности организм способен быстро реагировать на различные изменения внешней и внутренней среды организма.

Рефлекторная регуляция вегетативных функций. Вегетативная нервная система регулирует деятельность внутренних органов, желез внутренней секреции, кровеносных и лимфатических сосудов, управляет обменом веществ.

Вегетативную нервную систему делят на три отдела: симпатическую, парасимпатическую и метасимпатическую.

Симпатическая нервная система не только повышает уровень функционирования организма, но и мобилизует скрытые функциональные возможности, активизирует работу внутренних органов, стимулирует иммунные и гормональные реакции. Поэтому она имеет первостепенное значение при развитии стрессовых состояний. Л.А. Орбели назвал эту функцию – адаптационно-трофической.

Парасимпатическая нервная система обеспечивает поддержание постоянства внутренней среды организма (гомеостаз), способствует восстановлению истраченных ресурсов организма.

Метасимпатическая нервная система является независимой интегративной системой, способной самостоятельно обрабатывать сенсорную информацию и координировать активность эффекторов. Метасимпатическая регуляция может осуществлятся при полном выключении связей с центральными структурами. Но хотя эта система не имеет своего центрального аппарата ее эфферентные связи опосредованы нейронами симпатической и парасимпатической нервной системы, которые имеют синаптические контакты на телах и отростках метасимпатических интернейронов и эффекторных нейронов.

Гуморальная регуляция функций.В регуляции функций важная роль принадлежит железам внутренней секреции. Генерализованные специализированные эффекты гуморальной регуляции осуществляются с помощью гормонов. Действие гормонов основано на стимуляции или угнетении каталитической активности ферментов в клетках органов-мишеней. Механизм действия гормонов пептидной и стероидной природы различен. Пептидные гормоны не проникают внутрь клетки, а присоединяются на ее поверхности к специфическим рецепторам в клеточной мембране. Рецептор связан с ферментом аденилатциклазой. Комплекс гормона с рецептором активизирует аденилатциклазу, которая расщепляет АТФ с образованием циклического аденозинмонофосфата (ц-АМФ). Действие ц-АМФ реализуется через сложную цепь реакций, ведущую к активации ферментов, которые и определяют конечный эффект гормона. Стероидные гормоны – относительно небольшие гормоны, проникающие через клеточную мембрану. Гормон связывается с рецепторомв цитоплазме, после чего комплекс гормон-рецептор поступает в клеточное ядро, где вступает в обратимое взаимодействие с ДНК и индуцирует синтез белков.

Таким образом, гормоны регулируют разнообразные функции организма, поддерживают постоянство его внутренней среды (гомеостаз).

Единство нервных и гуморальных механизмов регуляции.Основным механизмом поддержания жизнедеятельности организма на относительно постоянном уровне является саморегуляция физиологических функций, осуществляющаяся на основе единства нервных и гуморальных механизмов регуляции. Регулирующее влияние ЦНС на физиологические функции осуществляется через гипоталамус. Гипоталамус связан афферентными путями с другими частями ЦНС и получает информацию от всего организма. Сигнализация от экстеро- и интерорецепторов, поступая в ЦНС через гипоталамус, передается эндокринным железам. Нейросекреторные клетки гипоталамуса трансформируют нервные стимулы в гуморальные факторы с физиологической активностью (релизинг-факторы) . Релизинг-факторы влияют на функцию клеток гипофиза, вырабатывающих ряд гормонов, от которых зависит синтез и секреция гормонов ряда периферических эндокринных желез, воздействующих на органы и ткани.