Механизмы регуляции вегетативных функций организма

Механизмы регуляции вегетативных функций организма читать книгу онлайн
Пособие - первая попытка в учебной литературе объединить и описать с системных позиция наиболее сложные для изучения вопросы регуляции вегетативных функций. Изложение механизмов регуляции всех вегетативных функций организма построено по единому плаву, сопровождается графической схемой регуляции, разработанной по принципу функциональной системы. Пособие дополнено проблемными задачами и контрольными вопросами для самопроверки усвоения материала. 30.06.2014. 2. Даны алгоритмы рассмотрения функциональных систем организма.
Внимание! Книга может содержать контент только для совершеннолетних. Для несовершеннолетних чтение данного контента СТРОГО ЗАПРЕЩЕНО! Если в книге присутствует наличие пропаганды ЛГБТ и другого, запрещенного контента - просьба написать на почту [email protected] для удаления материала
В организме как в кибернетической, саморегулируемой системе, сохранение гомеостаза обеспечивается регуляцией системы по принципу «рассогласования» (саморегуляция по выходу) и по принципу «возмущения» (саморегуляция по входу).
В гомеостатической системе, использующей в регуляции своих параметров принцип рассогласования, функционирует аппарат обратных связей, через который с выхода системы на ее вход постоянно поступает информация о состоянии регулируемого параметра, о возникающих отклонениях его от заданного уровня. За счет регуляторных механизмов эти отклонения могут устраняться или усиливаться. Различают отрицательные и положительные обратные связи.
Отрицательная обратная связь приводит к ликвидации отклонения, возникшего в гомеостатической системе, стабилизирует систему. Положительная обратная связь, наоборот, усиливает возникшее отклонение. В нормальных условиях жизнедеятельности за счет положительной обратной связи в гомеостатической системе обеспечиваются развитие различных ритмически повторяющихся рабочих актов, автоколебательные процессы и их синхронизация. Отрицательные и положительные обратные связи в организме гармонически сочетаются. Они функционируют на всех уровнях жизнедеятельности организма и проявляются во всех механизмах регуляции: местных, гуморальных и нервных.
Регуляция гомеостаза по принципу рассогласования включается после появления отклонения регулируемой величины от «эталона». Это выгодно в случае крайне изменчивой и «малоизвестной» среды. Гомеостатические системы могут и не допускать отклонения от «эталона», возмущающий сигнал может быть измерен и заранее учтен. Помеха гасится включением усиления со сдвигом по фазе. Это и есть управление по возмущению. В таких системах отклонения параметров гомеостаза упреждаются и система сохраняет свою стабильность.
Регуляция функций организма носит обычно системный характер. Для достижения полезного приспособительного результата, а это прежде всего и есть сохранение гомеостаза или перевод некоторых его констант на новый уровень, в реакцию динамически включаются функции различных органов. При этом используется комбинация различных систем управления и для регуляции каждой функции выбирается оптимальный вариант, при котором необходимый эффект достигается с наименьшими энергетическими затратами и наиболее быстро. Множественность функций и многоконтурность регуляторных механизмов, включаемых организмом для сохранения гомеостаза, позволяет ему достигнуть этой цели за счет относительно малого напряжения каждого из них.
Регуляция гомеостаза в живом организме осуществляется по иерархическому принципу. Местные, локальные системы регулирования поддерживают те или иные параметры гомеостаза автономно, независимо от других, и их функционирования обычно достаточно в условиях покоя организма и постоянства внешней среды. Баланс, согласование отдельных констант гомеостаза между собой и определение их параметров для конкретных условий жизнедеятельности, перевод системы на новый уровень функционирования обеспечивается централизованными механизмами управления. Взаимодействие автономных и централизованных принципов управления обеспечивает, с одной стороны, высокую степень постоянства внутренней среды, а с другой — перевод гомеостатических констант на новый уровень в соответствии с изменившимися условиями жизнедеятельности организма и обеспечивает ему не только выживаемость, но и активное поведение во внешней среде, имеющей довольно значительные пределы колебаний различных факторов: температуры, газового состава, содержания питательных веществ, солей и воды.
Контрольные вопросы
1. Сформулируйте понятие физиологическая функция.
2. Какие функции организма относятся к вегетативным?
3. Сформулируйте понятие регуляция физиологических функций.
4. Каковы взаимоотношения местных и общих механизмов регуляции вегетативных функций?
5. Перечислите железы внутренней секреции.
6. Каковы взаимоотношения между гипофизом и другими железами внутренней секреции?
7. Сформулируйте понятие рефлекс и рефлекторная дуга.
8. Перечислите звенья рефлекторной дуги и охарактеризуйте их функцию.
9. Где расположены центры симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы?
10. Где замыкаются рефлекторные дуги вегетативных рефлексов?
11. Какова роль гипоталамуса в регуляции вегетативных функций?
12. Сформулируйте понятие гомеостаз, перечислите основные физиологические константы внутренней среды организма.
13. Что означает управление по рассогласованию и управление по возмущению?
14. Что такое обратная связь?
Кровь — жидкая ткань — часть внутренней среды организма; состоит из плазмы и форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Форменные элементы крови образуются и разрушаются в специализированных органах гемопоэза и гемолиза. Кровь, циркулирующая в сосудистой системе, органы кроветворения и кроворазрушения функционируют как единое целое, и их объединяют понятием система крови (Г. Ф. Ланг, 1939).
Согласование продукции и разрушения форменных элементов, точное соотношение различных их форм в крови, распределение в сосудистом русле и приспособление системы крови к меняющимся потребностям организма, к действию возмущающих факторов, обеспечивается комплексом регуляторных механизмов.
В настоящее время наиболее изучена регуляция системы красной крови. Многие вопросы физиологической регуляции лейко- и тромбоцитопоэза останься недостаточно ясными.

Регуляция системы красной крови
Эритроциты продуцируются в красном костном мозге. Родоначальником эритроцитов, как и других клеток крови, является единая стволовая клетка костного мозга (А. А. Максимов, 1909), обладающая полипотентными свойствами и способная к самоподдержанию, т.е. к пролиферации без утраты возможности всех свойственных ей дифференцировок в течение длительного времени, соответствующего длительности жизни индивида. Стволовая клетка может дифференцироваться в эритроидные, гранулоцитарные, мегакариоцитарные и лимфоцитарные элементы.
Интенсивность пролиферации и направление дифференцировки стволовых клеток костного мозга определяется некоторой совокупностью локальных условий в зоне кроветворения — «микроокружением» (количеством, состоянием и свойствами стромальных клеток: фибробластов, ретикулярных клеток, мононуклеарных макрофагов; их взаимодействием со стволовыми кроветворными клетками; числом клеток-предшественников и более зрелых, дифференцированных клеток крови и др.) и действием специфических стимуляторов (и ингибиторов) гемопоэза.
В крови здорового человека в среднем содержится 4,5—5,5 млн. эритроцитов в 1 мкл (4,5—5,5Т/л) крови. Потенциальная длительность жизни эритроцитов — 110—120 дней. Циркулируя в сосудистой системе, эритроциты выполняют свои основные функции — транспорт кислорода и углекислого газа в организме.
Эритроциты, закончившие свой жизненный цикл или подвергшиеся действию повреждающих факторов, фагоцитируются ретикулярными клетками, гистиоцитами, макрофагами, полинуклеарными лейкоцитами. Эритрофагоцитоз может происходить в костном мозге, печени, селезенке, легких и в самой крови.
В условиях стационарного состояния системы крови эритропоэз и эритродиерез хорошо уравновешены. Регуляция системы красной крови графически представлена на схеме 2.
Эритропоэз увеличивается во всех случаях, когда напряжение кислорода в крови оказывается ниже потребностей тканей организма в нем, т.е. в условиях гипоксии: при понижении парциального давления кислорода в атмосфере, при увеличении потребности в кислороде в результате различных нагрузок на организм и увеличения интенсивности метаболизма, при уменьшении поверхности легких или уменьшении проницаемости легочного барьера для кислорода, после кровопотери, при аномалиях гемоглобина и т.п. Гипоксия усиливает образование специфического гуморального стимулятора, который, оказывая прямое действие на гемопоэтическую ткань, индуцирует дифференцировку коммитированных предшественников (коммитированных, т.е. ограниченных в выборе дифференцировки) в эритробласт и поэтому называется эритропоэтином. По химической природе эритропоэтин относится к гликопротеидам.