Механизмы регуляции вегетативных функций организма

Глазырина П.В., Бурмистрова Т.Д., Карауловский Н.Н.

Механизмы регуляции вегетативных функций организма

При преподавании курса нормальной физиологии в ву­зах значительное место отводится изучению вегетатив­ных функций организма. Многолетний опыт показал, что наибольшие трудности для студентов представляют во­просы регуляции этих функций. Предлагаемое учебное пособие позволит студентам наиболее полно изучить эти вопросы и поможет при самостоятельной подготовке к пра­ктическим занятиям по соответствующим темам.

В каждой главе рассматриваются: 1) основные ме­ханизмы регуляции соответствующих функций, узловые положения которых прежде всего необходимо усвоить для понимания темы в целом; 2) контрольные вопросы и проблемные или ситуационные задачи для самопровер­ки усвоения материала (в конце пособия приводятся ответы к этим задачам); 3) схемы механизмов регуля­ции каждой функции.

В проблемных задачах приводятся экспериментальная или клиническая ситуация, определенные результаты опыта и ставится вопрос, ответ на который требует оценки ситуации на основе знания сущности физиологиче­ских механизмов регуляции функций организма.

Все схемы построены по единому плану — в соответ­ствии с Принципиальной схемой регуляции физиологиче­ских функций (схема 1), что позволяет привести в еди­ную систему, знания о регуляции вегетативных про­цессов в организме. В схемах выделены следующие основные блоки и механизмы: 1) объект управления (рабочий орган) и регулируемые параметры; 2) упра­вляющие системы (отделы мозга, железы внутренней секреции); 3) пути реализации управляющих воздействий (прямые связи); 4) полезный приспособительный ре­зультат регуляции; 5) оценка достигнутого результата (обратные связи); 6) возмущающие воздействия, вклю­чающие механизмы регуляции.

В схемах, иллюстрирующих механизмы регуляций, передача возбуждающих влияний показана сплошными линиями, а тормозных влияний — пунктиром. Желающие могут воспользоваться списком литерату­ры, прилагаемым к пособию.

Живой организм представляет собой чрезвычайно сложную систему, функционирующую как единое целое в постоянно меняющейся внешней среде. Еще И. П. Пав­лов говорил: «Человек есть, конечно, система (грубее го­воря — машина), как и всякая другая в природе, под­чиняющаяся неизбежным единым законам; но система... единственная по высочайшему саморегулированию... сама себя поддерживающая, восстанавливающая, поправляю­щая и даже совершенствующая» (Павлов И.П. Полн. собр. соч. М., 1951, т. 3, вып. 2, с. 187—188).

Взаимосвязь организма со средой осуществляется че­рез его функции. Функции — это проявления жизнедея­тельности клетки, органа, системы органов или целостно­го организма, имеющие приспособительное значение (приспособление к среде или приспособление среды к сво­им потребностям). Из сочетания нескольких функций складываются сложные физиологические акты.

Функцию любого органа мы обычно связываем с де­ятельностью его специализированных паренхиматозных элементов (мышечные волокна, железистый эпителий), так как именно в деятельности этих элементов выраже­ны организменные параметры, специализированные свой­ства организма. В то же время необходимо помнить, что эти функции паренхимы невозможны без сопутству­ющего неспецифического тканевого компонента — струк­турной и трофической функции соединительнотканной стромы.

В советской физиологии А. М. Чернухом (1973) вве­дено понятие о функциональном элементе органа, т.е. многоклеточном комплексе, представленном как минимум клетками трех гистологических тканей, реализующих спе­цифическую функцию на периферии (мышечная или эпи­телиальная ткани), трофику органа и микроциркуляцию в нем (соединительная ткань), а также регуляцию этих процессов (нервная ткань). Будучи функциональной еди­ницей органа, функциональный элемент в целом опре­деляет деятельность каждого органа в организме.

Организм имеет множество тканей, органов, морфофункциональных систем органов, но в то же время он отличается внутренним и внешним единством — целост­ностью. Вспомним определения, которые дают организму Ф. Энгельс и И.М. Сеченов.

По определению Ф. Энгельса «организм не являет­ся ни простым, ни составным, как бы он ни был сло­жен» (Маркс К., Энгельс Ф. Соч. 2-е изд., т. 20, с. 529).

И. М. Сеченов указывал, что «организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозмо­жен; поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него. Так как без по­следней существование организма невозможно, то споры о том, что в жизни важнее, среда ли, или самое тело, не имеют ни малейшего смысла» (Сеченов И. М. Избр. произв. М., 1952, т. 1, с. 533).

Организм как сложная целостная система может су­ществовать и быть приспособленным к среде, если его функции взаимосвязаны и взаимообусловлены, что обес­печивается постоянной интеграцией функций. Интегра­ция в организме, взаимосвязь и взаимодействие его ор­ганов и тканей, его единство и целостность во взаимо­действиях со средой определяются деятельностью регуляторных механизмов, сформировавшихся в процессе филогенеза.

Под регуляцией понимают совокупность физиологи­ческих механизмов, обеспечивающих функционирование организма как целого и согласованность его функций в процессе взаимодействия с внешней средой. Регуля­ция оптимизирует функциональную активность организ­ма, поддерживает относительное постоянство его внутрен­ней среды и переключает деятельность органов и систем на новые уровни в соответствии с условиями среды и внут­ренними потребностями организма. Регуляция любой фун­кции в принципе может быть представлена в виде еди­ной схемы (схема 1).

Регуляция функций и физиологических актов целост­ного организма осуществляется посредством трех меха­низмов: филогенетически более древнего местного и более поздних — гуморального и нервного, последние два ме­ханизма в отличие от первого носят общий, системный характер. Между всеми механизмами регуляции сущест­вует постоянное взаимодействие.

Местный механизм регуляции состоит в том, что изменение состояния органа, возникшее в процессе его состояния. Так, степень растяжения мышеч­ной ткани полых органов (сердце, гладкие мышцы со­судов и пищеварительных органов) определяет амплиту­ду их последующего сокращения. Между этими двумя состояниями (растяжением и сокращением) имеется опре­деленная линейная зависимость.

Продукты обмена и биологически активные вещества, вырабатываемые в тканях и органах в процессе их фун­кционирования, также могут участвовать в местной регу­ляции их функции как путем прямого влияния на специа­лизированные клетки, так и путем воздействия на гладкие мышцы сосудов и изменения кровотока в органе. Мест­ная регуляция обычно всегда направлена на обеспечение оптимального выполнения функции данного органа.

Гуморальный механизм регуляции осуществляется через жидкие среды организма: кровь, лимфу, ткане­вую жидкость, ликвор при поступлении в них специ­альных химических регуляторов — гормонов, нейросекретов. Такое же действие могут оказывать многие биоло­гически активные вещества и метаболиты, поступая в общий кровоток.

Гуморальная регуляция путем переноса метаболитов развилась сравнительно рано. Включение в гуморальную регуляцию нейросекретов и особенно гормонов явилось более поздним достижением эволюции.