Обеспечивающие жизнедеятельность клеток

Среди параметров внутренней среды есть жесткие константы – их отклонение от нормальных значений грозит гибелью клеткам - это, например, рН среды, содержание кислорода и углекислого газа, осмотическая концентрация, концентрация натрия и калия. Есть более пластичные константы, их изменение не так быстро приводит к гибели клеток, хотя и нарушает их метаболизм – концентрация глюкозы, белков в плазме крови. Параметров внутренней среды множество, каждый из них имеет определенное значение для сохранности и функционирования клеток и работы ферментов. Величина определенных параметров является результатом регуляции. К результатам относятся жизненно важные метаболические показатели внутренней среды организма, такие как артериальное давление, рН крови, уровень глюкозы, осмотическое давление крови и др.

Требуемая величина параметров зависит от конкретной ситуации – например, уровень артериального давления, частота дыхания, температура различны в покое и во время физической работы. Следовательно, целью регуляции является обеспечение оптимального уровня жизнедеятельности в меняющихся условиях внешней среды. Оптимальный уровень жизнедеятельности – это соответствие всех параметров внутренней среды конкретной ситуации.

В живом организме сочетаются два принципа регуляции: регуляция по принципу отклонения и регуляция по принципу возмущения.

В первом случае – регуляция по принципу отклонения - деятельность регуляторных систем начинается, если какой либо из параметров внутренней среды отклоняется от нормальной величины. Передача информации об отклонении включает регуляторную систему, достижение результата – приведение параметра к норме - является сигналом для прекращения деятельности системы регуляции. В этом случае работают совершенно различные регуляторные системы для приведения к норме разных параметров внутренней среды, например, изменение артериального давления регулируется путем изменения частоты и силы сердечных сокращений и просвета сосудов, а регуляция осмотической концентрации внутренней среды путем изменения количества выведенной из организма воды..

В случае возникновения сигнала опасности, появления угрозы жизни организма включается регуляция по принципу возмущения – это перестройка деятельности всего организма, направленная в первую очередь на выживание. Такой вариант регуляции всегда стандартный и начинается с повышения активности симпатической нервной системы. Нервные и гуморальные механизмы в данном случае работают с опережением, «на всякий случай» готовят организм к активной деятельности. Например, и если мы услышим очень громкий звук, который лишь может быть сигналом опасности, и если ощутим боль – она уже есть сигнал опасности, и в случае интенсивной физической нагрузки, которая тоже может угрожать целостности организма набор реакций и их последовательность будут стандартными. Сначала активируется симпатическая часть вегетативной нервной системы и повышает деятельность головного мозга, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, затем к этим изменениям добавляются эффекты гормонов адреналина и кортизола, и организм мобилизуется на активную борьбу с опасностью.

Процесс передачи информации о результате регуляции называется ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ. Обратная связь может быть отрицательной - в этом случае регуляторная деятельность ослабляется или прекращается, или положительной, усиливающей регуляторную деятельность. Существование такой постоянной информации о достижении результата обеспечивает саморегуляциюфункций организма. Необходимо помнить, что термин обратная связь пришел из кибернетики, а задачей физиологии является постоянный поиск конкретных механизмов регуляции деятельности организма.

В организме человека в неразрывном единстве и взаимодействии работают две регуляторные системы: НЕРВНАЯ И ГУМОРАЛЬНАЯ.

Нервная регуляция использует для передачи и обработки информации нервный импульс, который распространяется по структурам нервной системы: по нервным волокнам и передается с нейрона на нейрон. Нервная регуляция - это быстрая, точно направленная и кратковременная реакция организма. Гуморальная регуляция обеспечиваются молекулами химических веществ - гормонов, которые выделяются специальными клетками или специализированными органами и тканями и переносятся с током крови к клеткам - мишеням, имеющим специфические рецепторы к определенному химическому веществу. Гуморальные механизмы включаются медленнее, зато работают долговременно и обеспечивают более длительную и глубокую перестройку функций органов и организма в целом. Эти механизмы работают в тесной функциональной взаимосвязи.

Таблица 1