Физиологическая регуляция (регуляция функций) - активное управление функциями организма для обеспечения постоянства внутренней среды организма, требуемого для этого обмена веществ, энергии и информации и обеспечения адекватного приспособления к окружающей среде.

Из определения понятно, что регуляция направлена на решение 3-х основных задач:

Поддержание гомеостаза .

2. Обеспечение требуемого поддержания гомеостаза уровня обмена веществ, энергии и информации.

Значение для жизнедеятельности – обеспечение нормального функционирования всех органов и систем, а значит и всего организма в целом, что обеспечивается гомеостазом, нормальным обменом веществ, энергии и информации со средой, а также приспособленностью к ней.

В организме существует большое количество регуляторных систем . Каждая из этих регуляторных систем действует на своём уровне регуляции . Кроме того, системы регуляции взаимно подчинены друг другу, т.е. существует иерархия регуляторных систем .

Все регуляторные системы состоят из нескольких элементов :

1. Центральный элемент . Это управляющее устройство, оно может быть многосложным (например ЦНС, спинной мозг, отдельный нервный центр, система желёз внутренней секреции);

2. Входные каналы связи. Они тоже могут быть разнообразными (афферентная нервная система - типичный входной канал связи). Естественно, что нервные каналы связи имеют чувствительные элементы - датчики (рецепторы) . Датчиками гуморальных систем входных каналов являются клеточные рецепторы , т.е. входной канал всегда начинается с рецепторного звена (со звена датчиков);

3. Выходные каналы связи. Могут быть нервные выходные каналы (аксоны ), кроме того, выходные каналы от управляющего устройства могут распространяться и гуморальным путём.

Механизмов регуляторных влияний в организме -три : это –

1)саморегуляция,

2)нервная регуляция и

3)гуморальная регуляция .

Саморегуляция осуществляется на основе обратной связи. Ога направлена на гомеостатирование деятельности органа или системы лрганов

Нервная регуляция осуществляется за счет соматической и вегетативной нервной системы . Они обеспечивают регуляцию вегетативных и соматических функций (т.е. обеспечивают эффективную работу аппарата движения).

Гуморальная регуляция (эфферентная часть) осуществляется за счет химических веществ, находящихся в биологических средах (биологические среды - кровь, лимфа, межклеточная жидкость ). Основным местом, с которым взаимодействуют биологически активные вещества (БАВ ), являются клеточные рецепторы .

Химические вещества, которые осуществляют гуморальную регуляцию и оказывают влияние на клеточные рецепторы, могут быть различной природы. Их главной отличительной чертой является то, что они в малых концентрациях способны вызвать значимый физиологический эффект. Что значит малая концентрация? Малая концентрация-это концентрация 10 -4 -10 -8 г/л, т.е. в 1 мл находится буквально несколько молекул таких веществ (их называют биологически или физиологически активные вещества).

Биологически активные вещества - это химические вещества различной природы (органические, неорганические, белковые), которые способны, находясь в биологических жидкостях в небольших концентрациях, оказывать значимый физиологический эффект.

Связь между нервной и гуморальной регуляцией

Нередко мишенью действия биологически активных веществ являются нервные окончания, и тогда биологически активные вещества включают, наряду с гуморальной регуляцией, ещё и нервный компонент, когда возбуждается чувствительный нейрон, а далее и вся нервная цепочка.

В то же время, нервная система иннервирует железы внутренней секреции (которые выделяют биологически активные вещества), специализированные ткани , которые выделяют биологически активные вещества (парагормоны - гормоноподобные вещества), а это значит, что нервная система способна стимулировать или тормозить выброс в кровь биологически активных веществ. Иннервация специализированных тканей приводит к такой взаимосвязи.

Итак, существует взаимосвязь между нервной регуляцией и гуморальной и поэтому, когда говорят о регуляции органа, то говорят о нейро-гуморальной регуляции (единой).

Уровни нейро-гуморальной регуляции

I уровень : местная и локальная регуляция происходит на минимальном пространстве, касается ограниченного числа клеток (единицы, десятки). На этом уровне регулирующее влияние определяется рядом факторов:

а) количество биологически активного вещества в биофазе,б) чувствительность и количество рецепторов.Чувствительность рецепторов зависит от: 1. функционального состояния клетки, 2. от состояния микросреды (рН, концентрация ионов и т.д.), 3. длительность воздействия возмущающего фактора также может привести к изменению чувствительности.

II уровень регуляции - региональный , центральное место в этой регуляции играют органные ганглии, содержащие как вегетативные клетки, так и чувствительные. Один органный ганглий обеспечивает полную иннервацию целого органа.

III уровень межорганное , межсистемное регулирование.

Каналы информации:

1. От рецептоов - чувствительных окончаний - нервный канал информации. Ведущее место в регуляции на данном уровне принадлежит нервным центрам.

2. гормональный канал информации (БАВ, поступающие с кровью). Прежде всего, влияние БАВ в районе гипоталамуса.

А) Гипоталамус занимает особое место в регуляции функций, так как:

1. Его нервные центры непосредственно реагируют на изменения концентрации БАВ, т.к. отсутствует гематоэнцефалический барьер.

2. Для ядер характерна нейросекреция (выделение либеринов и статинов - регуляторов выработки гормонов гипофиза).

3. Афферентно-эфферентные связи с другими отделами головного мозга.

Б)Важная роль в межорганной межсистемной регуляции принадлежит железам внутренней секреции.

*На уровне нервных центров происходит сопряжение вегетативной и соматической регуляции.

*Гипоталамус обеспечивает интеграцию нервной и гуморальной регуляции.

IV уровень. Высшие нервные центры и кора больших полушарий – система целостного организма . Условный рефлекс - обеспечиваются на внешний раздражитель не только двигательные и соматические реакции, но и поведенческие.

Виды регуляторных влияний:

1. Триггерное влияние (пусковое ) - регуляторная система способна запустить функцию в деятельное состояние, система органов находится в состоянии покоя, а нервная система способна запустить процесс.

2. Корригирующее влияние - это влияние регуляторной системы на текущую, уже реализующуюся функцию.

3. Трофическое влияние (метаболическое ) - это такое влияние, когда под действием регуляторной системы первично изменяется обмен веществ, а вторично функция (в объекте, который регулируются - человек, желудок, клетка и т.д.). Особенно такое влияние присуще симпатической нервной системе (адаптационно-трофическое влияние).

4. Морфогенетическое влияние - регуляторная система способна своим влиянием изменять структуру органа или ткани (стимулировать процесс изменения количества клеток, массы и т.п.). Первично меняется структура, вторично - функция .

Типы регуляции

1.регуляция по возмущению ; регуляция по рассогласованию (по отклонению).

2. регуляция по возмущению возможна только в открытых системах, которой является организм человека. Этот тип регуляции включает в себя те случаи регуляции, когда на биологичекую систему оказывается воздействие внешних для нее (системы) факторов , меняющих условия ее существования, жизнедеятельности, вызывающих регуляцию по типу возмущения.

Под биологическими системами здесь, в данном случае, понимаются организм в целом, различные анатомо-физиологические системы, система кровообращения, система дыхания.

Пример - процесс дыхания. Цель дыхания - обеспечение тканей и клеток кислородом, удаление из тканей и клеток углекислого газа. Процесс этот имеет свою регуляцию. Вы решили пробежаться и примерно на пятом шагу замечаете, что стали дышать чаще, глубже, изменился характер дыхания, т.е. произошла регуляция по возмущению .

Здесь физическая нагрузка включила регуляторную систему, являющуюся внешней по отношению к системе дыхания.

С помощью регуляции по возмущению реализуются все воздействия на человека из внешней среды. С помощью регуляции по возмущению мы даже можем отвечать, опережая реальные события (классическим примером являются условные рефлексы ). Большинство реакций регуляции по возмущению обеспечивает нам адекватное приспособление к изменяющимся условиям.

Регуляция по отклонению - это такая регуляция, которая обеспечивается при отклонении от исходных параметров постоянства (гомеостаза ) внутренней среды организма.

Итак, пусковым моментом для начала регуляции по отклонению является отклонение показателей внутренней среды от нормальных величин. Как это происходит?

Любые из процессов жизнедеятельности, которые приводят к отклонению параметров внутренней среды, запускают регуляцию по отклонению. Эти отклонения показателей гомеостаза постоянно мониторируются, т.е. постоянно отслеживаются управляющим звеном регуляторных систем за счет своих афферентов.

Информация о состоянии внутренней среды, об отклонениях в состоянии внутренней среды организма, поступающая в аппарат управления, называется обратной связью . Вся регуляция по отклонению строится на обратной связи.

Обратная связь бывает: отрицательная; положительная.

Отрицательная обратная связь - это такая обратная связь, которая обеспечивает включение механизма, действие которого стабилизирует (нормализует) состояние внутренней среды, возвращает отклоненный параметр к норме.

Положительная обратная связь - это такая обратная связь, приход информации по которой приводит к тому, что отклонение, возникшее в системе гомеостаза, на какой-то период времени усиливается в ещё большей степени.

Два правила регуляции для всех видов регуляции:

1. Правило исходного состояния - величина и направленность ответной реакции зависит от исходного уровня функции. Это касается не только функции на уровне организма, но и регуляции любой функции (отдельной клетки).

2. Правило минимизации (этот принцип заложен в биологии человека генетически) -достижение max физиологического результата с min энергетическими затратами. К этому организм стремится всегда.

Системные регуляторные реакции…

Системные регуляторные реакции и процессы

На уровне целостного организма важнейшую роль в регуляции играют системные реакции. Всего их две –стресс-реакция и адаптация

1. Стресс - это важный фундамент биологической регуляции организма. Стресс направлен на повышение устойчивости организма к различным воздействиям. Стресс - это универсальная реакция организма, которая не зависит от характера раздражителя.

Существует три фазы стресса:

а) фаза тревоги - это неспецифическая реакция организма, т.к. она возникает при действии раздражителей любой природы. Она возникает только при действии сильных раздражителей и обеспечивается выбросом гормона адреналина и активацией симпатической нервной системы.

б) фаза резистентности - "фаза повышенной устойчивости". В этот период организм устойчив к раздражителям различной природы, он реагирует устойчиво даже на сверхсильные раздражители и не срывается при этом. Эта фаза обеспечивается выделением в кровь больших количеств гормона передней доли гипофиза-адренокортикотропного гормона и гормона коры надпочечников- кортизола.

в) фаза истощения (срыва).

Стресс лимитирующин системы. Эндорфины,энкефалины.

2. Адаптация - механизмы, которые обеспечивают приспособление организма к действию раздражителей. Они всеобщие.

Адаптация бывает двух видов:

а). срочная адаптация, б). долговременная адаптация

Срочная адаптация - очень энергозатратна . При действии очень сильных раздражителей началом срочной адаптации является стресс. При умеренных раздражителях тоже возникает срочная адаптация, но явных признаков стресса нет.

При срочной адаптации организм делает все, чтобы ответить на раздражитель. Если организму не хватает энергии, то он начинает разрушать важнейшие белковые и углеводные структуры . Он нарушает структуру ткани, чтобы срочно приспособиться.

Но если раздражитель действует повторно/многократно, то возникает долговременная адаптация.

Долговременная адаптация формирует специальные дополнительные механизмы, которые обеспечивают нормальную реакцию организма на раздражитель . Она становится энергоприемлемой , не требует срочного сруктурного разрушения каких-либо систем.Все механизмы, обеспечивающие долговременную адаптацию, обозначаются как структурный след . Он возникает на 10-ое -12-ое действие раздражителя и формируется на разных уровнях, в разных системах.

Значение: таким образом, адаптация как долговременная, так срочная дают организму приспособление к тому или иному воздействию извне.

Срочная – много затрат, действует здесь и сейчас (вспомни первый семестр, когда мы спали на ходу, затраты нашего организма были максимально истощены ).

Долговременная – затраты организма приходят в физиологическую норму, так как он приспосабливается к условиям (по прошествии первого семестра нам стало гораздо легче учиться, мы можем себе позволить погулять вечерами субботы и при этом отпахать грядущую неделю на ура, наш организм приспособился к постоянному стрессу и свёл его влияние фактически на нет . Могли ли мы себе такое позволить в первом семестре, когда адаптация не сформировалась? ).

Срочная адаптация – поставщик «материала» для долговременной, но только после многократного её повторения.

При формировании регуляции всегда существует некое диалектическое противоречие между одновременным действием множества раздражителей на человеческий организм и его потребностями .

Все эти противоречия организм решает с помощью формирования функциональных систем .

Регуляция кровообращения Механизмы, обеспечивающие регуляцию сердечной деятельности Механизмы регуляции состояния кровеносных сосудов Сопряженная регуляция сердечнососудистой системы

Задачи систем регуляции Выполнение всех многообразных функций крови, циркулирующей по сосудистому руслу, возможно лишь при согласовании состава и объема крови с особенностями ее циркуляции в сосудистой системе, которая определяется работой сердца и состоянием сосудистого русла. Поэтому в организме существуют механизмы регуляции, согласующие три основных составляющих циркуляции: а) объем крови, б) работу сердца, в) тонус сосудов.

Влияния на сердце регулирующих механизмов Хронотропное (частота) Инотропное (сила) Дромотропное (проводимость) Батмотропное (возбудимость) Влияние может быть «+» и «-» .

Свойства миокарда Механизм Франка-Старлинга (Б) Сила сокращений сердца увеличивается с ростом венозного притока. В желудочках это происходит тогда, когда конечнодиастолический объем крови в них возрастает в пределах от 130 до 180 мл. (Б)

Механизм Ф. -С. В основе механизма Франка-Старлинга лежит исходное расположение актиновых и миозиновых филаментов в саркомере. Скольжение нитей относительно друга происходит при взаимном перекрытии благодаря образующимся поперечным мостикам. Если эти нити несколько растянуть, то количество возможных "шагов" возрастет, поэтому увеличится и сила последующего сокращения (положительный инотропный эффект). Но дальнейшее растяжение может привести к тому, что актиновые и миозиновые нити уже не будут перекрываться и не смогут образовать мостики для сокращения. Поэтому, чрезмерное растяжение мышечных волокон приведет к снижению силы сокращения, к отрицательному инотропному эффекту, что наблюдается при увеличении конечнодиастолического объема выше 180 мл. (при гипертрофии).

Src="http://present5.com/presentation/3/90858571_348635677.pdf-img/90858571_348635677.pdf-7.jpg" alt="Эффект Анрепа (В) При затруднении оттока (>сопротивления) сила сокращения Возрастает (В). В основе этого"> Эффект Анрепа (В) При затруднении оттока (>сопротивления) сила сокращения Возрастает (В). В основе этого эффекта лежит тот же механизм Франка-Старлинга: после неполного выброса остается больше крови + новая порция в диастолу.

Лестница Боудича: При повышении ЧСС растет сила сокращения. Обусловлено это тем, что за малую диастолу весь Са++ не успеет откачаться, поэтому его концентрация при следующем ПД возрастает быстрее.

Влияние ионов Большинство регулирующих влияний осуществляется через ИОНЫ. Снижение в крови: Na - снижение ЧСС (Na-Са-сопряж.) К – увеличение ЧСС, Са – снижение ЧСС Увеличение в крови: Na - снижение ЧСС (Na-Са-сопряж.) К – снижение ЧСС и даже остановка сердца, Са – увеличение ЧСС

Влияние нервов Симпатические нервы подходят ко всем структурам (положительные эффекты) Парасимпатические нервы – главным образом к узлам: - левый vagus – атриовентрикулярный (возбудимость) - правый vagus – синусный (проводимость) [отрицательные эффекты]

Механизмы влияний медиаторов АХ+М-рецепторы – инактив. Са-каналы, АХ+М-рецепторы – актив. К-каналы. НА+ -рецепторы – актив. Са-каналы.

НА + -рецепторы Взаимодействие адреналина (и НА) с -рецепторами мембраны кардиомиоцитов через посредство внутриклеточного увеличения ц. АМФ активирует медленные Са 2+-каналы. Возрастание входящего кальциевого тока приводит в первую очередь к увеличению продолжительности фазы "плато", а значит к усилению сокращения миокарда. Кроме того, все гормоны, активирующие аденилатциклазу (образование ц. АМФ), могут воздействовать на миокард и опосредованно через усиление расщепления гликогена и окисления глюкозы. Такие гормоны как адреналин, глюкагон, инсулин, интенсифицируя образование АТФ, также обеспечивают положительный инотропный эффект.

НА и А с α-рецепторами Взаимодействие норадреналина с этими рецепторами приводит к стимуляции чувствительности миофибрилл к ионам кальция. Отсутствие роста входящего кальциевого и, напротив, рост выходящего калиевого тока приводит к уменьшению продолжительности фазы "плато" и росту ЧСС.

АХ+холинорецептор Стимуляция образования ц. ГМФ в кардиомиоцитах инактивирует медленные кальциевые каналы, что влияет на указанные свойства миокарда «-» . Таким путем на кардиомиоциты действует АХ через посредство взаимодействия с М-холинорецепторами. Но АХ, кроме этого, увеличивает проницаемость мембраны для калия (g. К+) и тем самым приводит к гиперполяризации. Результатом этих влияний является меньшая скорость деполяризации, укорочение длительности ПД и снижение силы сокращения.

(продолжение) Однако, взаимодействие АХ с рецепторами кардиомиоцитов предсердий (в отличие от желудочков и проводящей системы) приводит еще и к укорочению рефрактерного периода за счет укорочения фазы "плато", что повышает их возбудимость. Это может привести к возникновению предсердных экстрасистол ночью во время сна, когда повышается тонус блуждающего нерва.

Интракардиальные рефлексы Через интрамуральные ганглии. В самом сердце есть все структуры рефлекса: рецепторы, афференты, ганглии и эфференты. Примеры интракардиальных рефлексов: А- увеличение притока крови в правое предсердие – усиливается сокращение левого желудочка при малом заполнении его. Б- увеличение притока крови в правое предсердие – снижается сокращение левого желудочка при большом заполнении его.

Центры рефлекторной регуляции кровообращения В продолговатом мозге центры: а) сенсорная, б) прессорная, в) депрессорная. (парасимпатический нерв) Связь со спинным мозгом (симпатические волокна)

Взаимосвязь прессорного и депрессорного отелов Реципрокное взаимодействие: Возбуждение прессорного тормозит депрессорный и наоборот. В результате: депрессорный через вагус ослабляет работу сердца, а через угнетение симпатических центров – сосуды расширяются. Пессорный через симпатические центры стимулирует работу сердца и суживает сосуды.

Основные рефлексогенные зоны Модуляция рецепторов: Рецепторы обладают свойством адаптации, т. е. при длительном раздражении их чувствительность снижается (барорецепторы). Кроме того, они подвержены влиянию гормонов и др. соединений – эффект модуляции.

Рефлексы на сердце Раздражение барорецепторов (АД) через vagus уменьшает ЧСС и УО (АД снижается). Раздражение хеморецепторов (р. Н крови) через симпатический нерв стимулирует работу сердца – МОК растет, кровоток улучшается.

Показатели работы сердца УО – ударный объем, ДРО – диастолический резервный объем, СРО – систолический резервный объем, ОО – остаточный объем, МОК – минутный объем, ЧСС – «пульс» МОК = УО х ЧСС МОК в покое = 5 л ЧССмакс. = 220 – В (лет) МОКмакс. До 25 л

Механизмы регуляции сосудистого кровотока Объект влияния – ГЛАДКИЕ МЫШЦЫ (фазные и тонические) Механические стимулы Гуморальные стимулы Нейронные влияния

Механические стимулы Влияние внутреннего объема крови на гладкие мышцы стенки сосуда При быстром увеличении объема При медленном увеличении сокращение релаксация

Сосудистый тонус В отличие от "пассивных" коллагеновых волокон гладкомышечные клетки активно влияют на состояние сосуда и кровоток. Гладкие мышцы, сокращаясь и натягивая коллагеновые и эластические волокна, создают активное напряжение в стенке сосуда - сосудистый тонус. Тонус – постоянное напряжение стенки сосуда (F = Pt x r)

Сосудистый тонус Тонус поддерживается базальным тонусом+фазными сокращениями гладких мышц. Базальный тонус создается: - реакцией гладкомышечных клеток на давление крови, - наличием в крови вазоактивных соединений, - тоническими импульсами симпатических нервов (1 -3 имп. /с). Гладкомышечные клетки подразделяются на тонические и фазические. Тонические – обладают пейсмекерными свойствами (самопроизвольная деполяризация), что и поддерживает базальный тонус. Фазические - обеспечивают влияния из вне.

Гуморальные стимулы (основные) А+ -, -адренорецепторы: А+ -рецепторы – снижение ц. АМФ и увеличение Са сокращение фазных клеток, А+ -рецепторы – увеличение ц. АМФ и снижение Са расслабление клеток. НА чувствительнее к, А чувствительнее к. Ах+М-рецепторы - увеличивает ц. ГМФ и снижает Са расслабление.

Влияние факторов, образующихся местно (модуляторы влияний) В настоящее время большое внимание уделяется местным регуляторам сосудистого тонуса: факторам, которые образуются в эндотелии сосудов. Они являются как регуляторами, так и посредниками влияния других гуморальных механизмов (медиатором и гормонов). NО (ЭФР) – эндотелиальный фактор расслабления, ЭФС – (эндотелин) – фактор сокращения сосудов, Простагландины - увеличивают проницаемость мембраны для К+, что приводит к расширению сосудов.

Рефлекторная регуляция Нервный центр продолговатого мозга через симпатические нервы регулирует: Влияя на артериолы – уровень АД, Влияя на вены – возврат крови к сердцу. НА взаимодействует с -, -адрено- рецепторами. С - сужение сосуда, С - расширение. В различных сосудах соотношение этих рецепторов разное!

Влияние тонуса сосудов на кровоток 1) Выше - на работу сердца: при повышении тонуса сосудов растет сопротивление кровотоку и работе сердца может развиваться гипертрофия миокарда. 2) Дальше - на обменную функцию микроциркуляторного русла.

Механизмы компенсаторной регуляции кровообращения при перемене положения тела (компенсация эффекта гидростатического давления) Ортостатический рефлекс – увеличение ЧСС на 6 -24/мин Клиностатический рефлекс – уменьшение ЧСС на 4 -6/мин

Распределение органов в зависимости от особенностей кровоснабжения А. Кровоток в органе точно соответствует его функциональной активности (ЦНС, сердце) Б. В покое кровоток с избытком, так как он обеспечивает трофику и функцию В. При интенсивной функции орган может работать «в долг» (скелетные мышцы)

Перераспределение кровотока при мышечной работе Увеличение ЧСС и УО – рост МОК Сужение артериальных сосудов в органах (Б) Сужение вен – перераспределение «депо» В скелетных мышцах происходит расширение артерий, артериол и капилляров – резкое увеличение кровотока В сердце увеличение кровотока пропорционально росту МОК, В ЦНС – прежний кровоток

Как уже было сказано, характерной особенностью всякого живого организма является то, что он представляет собой саморегулирующуюся систему, реагирующую на различные воздействия как единое целое. Это достигается взаимодействием всех его клеток, тканей, органов и их систем, взаимосвязью и взаимоподчиненностью всех процессов, в них происходящих. Ни одна клетка в организме не изменяется без того, чтобы не изменились и какие-либо другие. Изменение функции любого органа в той или иной степени изменяет деятельность и других органов. Это взаимодействие органов особенно отчетливо выражено в пределах функциональных их систем. Такую систему образуют органы, совокупная деятельность которых обеспечивает приспособление к определенным условиям среды.

Взаимосвязь функций и реакций организма - единство и целостность его - обусловлена наличием двух механизмов регуляции и корреляции, т. е. согласования функций. Один из них - гуморальный, или химический, механизм регуляции - является филогенетически более древним. Он основан на том, что в различных клетках и органах в ходе процессов обмена веществ образуются различные по своей химической природе и физиологическому действию химические соединения - продукты расщепления и синтеза. Некоторые из этих веществ обладают большой физиологической активностью, т. е. в очень малых концентрациях способны вызвать значительные изменения функций организма. Поступая в тканевую жидкость, а затем в кровь, они разносятся движущейся кровью по всему организму и могут оказывать влияние на клетки и ткани, отдаленные от тех, в которых они образуются. Действие химических раздражителей, циркулирующих в крови, адресовано всем клеткам, точнее говоря, химические раздражители не имеют определенного адреса. Однако они неодинаково действуют на разные клетки: одни клетки более чувствительны к одним химическим раздражителям, другие - к другим. Имеется избирательная чувствительность клеток к химическим раздражителям. Включаясь в разные звенья цепи процессов обмена веществ, различные химические раздражители действуют по-разному.

Частным случаем химической регуляции функций является гормональная регуляция, осуществляемая железами внутренней секреции.

Второй, физиологически более молодой, т. е. позднее развивающийся в ходе эволюции живых существ, механизм регуляции функций организма- это нервный механизм. Он объединяет, согласует и регулирует деятельность различных клеток, тканей и органов, приспособляя ее к внешним условиям жизни организма. Изменения деятельности и состояния одних клеток и органов через посредство нервной системы рефлекторным путем вызывают изменения функций других клеток и органов. Этот механизм регуляции является более совершенным, во-первых, потому, что взаимодействие клеток через нервную систему осуществляется значительно быстрее, чем гуморально-химическое, во-вторых, потому, что нервные импульсы всегда «имеют в виду» определенного «адресата» (по нейронным отросткам они направлены лишь к определенным клеткам или группам клеток).

Нервная регуляция проявляется в изменении деятельности клеток, в поддержании постоянного уровня их активности и в изменении интенсивности обмена покоя. Влияние нервной системы на обмен веществ рассматривается как выражение ее специальной трофической функции.

Оба механизма регуляции взаимосвязаны. Различные химические соединения, образующиеся в организме, влияют и на нервные клетки, изменяя их состояние. Так, на нервную систему влияют гормоны, вырабатываемые железами внутренней секреции. С другой стороны, гуморальная регуляция в известной мере подчинена нервной. Так, например, образование и выделение большинства гормонов осуществляются под контролирующим влиянием нервной системы. Благодаря этому нервная система влияет на функции ряда органов не только непосредственно путем посылки нервных импульсов, но и косвенно, через посредство гуморально-химических раздражителей, образуемых в клетках организма и поступающих в кровь под влиянием нервных импульсов.

Деятельность нервной системы и химическое взаимодействие клеток и органов обеспечивают важнейшую особенность организма - саморегуляцию физиологических функций, приводящую к автоматическому поддержанию необходимых организму условий его существования. Всякий сдвиг во внешней или внутренней среде организма вызывает его деятельность, имеющую следствием восстановление нарушенного постоянства условий существования, т. е. восстановление гомеостаза. Чем выше развит организм, тем лучше развита в нем саморегуляция функций, тем совершеннее и устойчивее гомеостаз.

Саморегуляция возможна лишь потому, что имеются обратные связи между регулируемым процессом и регулирующей системой. Из множества примеров, которые можно было бы привести для иллюстрации обратных связей, ограничимся лишь двумя. Первый пример: нервные центры промежуточного мозга, изменяя секрецию гормонов коры надпочечника (минералокортикоидов), регулируют обмен натрия, благодаря чему поддерживается постоянство его концентрации в крови. Это достигается только в результате того, что сдвиг концентрации натрия изменяет состояние нервных центров, которые увеличивают или уменьшают секрецию гормонов надпочечника. Второй пример: мышечные движения осуществляются под влиянием импульсов, поступающих к мышцам от центральной нервной системы. В свою очередь всякое мышечное сокращение приводит к появлению потока импульсов, идущих от мышц к нервным центрам, приносящих к ним информацию об интенсивности сократительного процесса и изменяющих их деятельность.

Таким образом, имеется кольцевое взаимодействие между регуляторами и регулируемыми процессами.

Нервная регуляция - это электрофизиологическая регуляция, осуществляемая с помощью нервных импульсов и характеризуется быстрым, конкретным, кратковременным, местным воздействием на органы. Особенности нервной регуляции определяются строением и свойствами нервной системы.

Основными структурно-функциональными элементами деятельности нервной системы является нейроны , что вместе с нейроглией образуют нервную ткань, основными свойствами которой являются возбудимость и проводимость.

Нейрон - нервная клетка, которая является структурной единицей нервной системы. Тело нейрона имеет ядро, митохондрии, рибосомы и другие органеллы. От тела отходят короткие отростки - дендриты, которые воспринимают нервные импульсы от других нейронов. Длинный отросток - аксон, проводит нервные импульсы от тела нейрона. Аксоны могут быть покрыты миелиновой оболочкой, которая обеспечивает их изоляцию и защиту. Миелиновые волокна имеют перехваты Ранвье, повышающие скорость передачи нервных импульсов. Нейроны между собой и с органами связывают синоптические окончания. Тела двигательных и вставных нейронов и дендриты образуют серое вещество, а длинные отростки нейронов - белое вещество. По количеству отростков нейроны бывают мультиполярные - с многочисленными отростками; биполярные - с двумя отростками; униполярные - с одним отростком. По функциям нейроны подразделяют на: чувствительные (рецепторные, афферентные) - передают сигналы от рецепторов в центральную нервную систему; вставные (промежуточные) - передают импульсы в пределах ЦНС двигательные (эффекторные, эфферентные) - передают импульсы от ЦНС к рабочим органам. Нейроны обеспечивают восприятие раздражений из окружающей среды и превращение их в нервные импульсы [рецепторная функция ), передачи нервных импульсов по всему организму (ведущая функция ), образование импульсов (импульсоутворююча функция, например, для нейронов дыхательного центра, которые образуют импульсы для регуляции дыхательных движений) , образование нейрогормонов (нейрогормонального функция, например, для нейронов гипоталамуса, которые образуют рилизинг-гормоны).

Нейроглия - совокупность нервных клеток, наряду с нейронами формируют нервную ткань. Доля нейроглии в нервной системе человека составляет около 40%. Размер клеток нейроглии, каковы астроциты, олигодендроциты, епендимни клетки и клетки микроглии, меньше нейроны в 3-4 раза, а количество - в 10 раз больше. С возрастом их количество увеличивается том, что в отличие от нейронов, они могут делиться. Основными функциями нейроглии является опорная, защитная, трофическая, секреторная и др.

Вся нервная деятельность осуществляется с помощью рефлексов , в основе которых рефлекторные дуги .

Рефлекс - ответная реакция организма на воздействие среды, которая осуществляется при участии нервной системы. По моменту возникновения рефлексы делят на безусловные (врожденные, наследственные, постоянные реакции ) и условные (приобретенные, индивидуальные реакции ). Рефлексы обеспечивают регуляцию всех физиологических функций организма и приспособления деятельности отдельных органов и систем к его потребностям.

Рефлекторная дуга - путь, по которому проходит нервный импульс при осуществлении рефлекса. В рефлекторной дуге выделяют 5 звеньев: 1) рецепторную - чувствительное нервное окончание, которое воспринимает раздражение; 2) афферентную (центростремительную, чувствительную) -

центростремительное нервное волокно, которое передает возбуждение в ЦНС 3) центральную - участок ЦНС, где происходит переключение возбуждения с центростремительного нейрона на центробежный; 4) эфферентную (центробежную, двигательную) - центробежное нервное волокно, несет нервный импульс от центра к периферии; 5) эффекторную (рабочую) - двигательное окончание, которое передает нервный импульс к рабочему органу. Рефлекторные дуги бывают простые (2 нейроны) учитывать, что в основе деятельности нервной системы лежит не разомкнута рефлекторная дуга, а замкнутый рефлекторное кольцо , то есть существуют цепи обратной связи, по которым нервные импульсы от эффекторов снова поступают в ЦНС и информируют ее о состоянии органа на данный момент.

Нейроны в нервной системе сочетаются с помощью синапсов , a их отростки (волокна ) объединяются в проводящие пути - нервы .

Синапсы - образования, которые обеспечивают связь между нейронами. Термин "синапс" был введен в научный оборот Ч. Шеррингтоном в 1897 году для обозначения анатомического контакта между двумя нейронами. В нервной системе человека различают синапсы химические и электрические. Химические синапсы являются сложными системами из следующих компонентов; конечная бляшка (утолщенная часть конечных разветвлений аксонов, которая имеет синаптические пузырьки с медиаторами, и митохондрии, обеспечивающие синаптические процессы энергией), пресиноптична мембрана (передает возбуждение), постсиноптична мембрана (воспринимает возбуждение), синоптическая щель (промежуток между мембранами). К медиаторам синаптической возбуждения и торможения относятся ацетилхолин, норадреналин, адреналин, серотонин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты и др. Электрические синапсы отличаются от химических тем, что имеют очень узкую синаптическую щель, через которую по упорядоченных протеиновых туннелях передаются ионы практически без задержки в обоих направлениях.

Нервы - совокупность нервных волокон, соединяющих центральную нервную систему с органами и тканями организма. Внешне нервы покрытые соединительнотканной оболочкой (эпиневрий), в толще нерва есть отдельные нервные пучки, покрытые внутренней оболочкой (периневрий). Нервные пучки образованы нервными волокнами, которые подвержены воздействию и двигательными. В соединительнотканной оболочке проходят кровеносные и лимфатические сосуды. Нервы делятся на черепно-мозговые (12 пар) и спинномозговые (31 пар). В зависимости от характера нервных волокон, входящих в состав, нервы делятся на двигательные (состоят только из двигательных волокон), чувствительные (состоят только из чувствительных волокон) и смешанные (состоят из чувствительных и двигательных волокон). Длинным и самым нервом организма человека седалищный нерв, диаметр которого в месте отхождения от спинного мозга составляет 2 см. По ходу нервов могут располагаться нервные узлы. Нервные узлы (ганглии ) - скопление серого вещества за пределами центральной нервной системы, состоящие из нейронов, отростки которых входят в состав нервов и нервных сплетений. Вся совокупность нервов, нервных узлов и нервных сплетений образует периферическую нервную систему

Координация нервной деятельности происходит на уровне нервных центров, функционирование которых основывается на взаимодействии двух процессов: возбуждения и торможения .

Нервный центр - это совокупность нейронов, которая необходима для осуществления рефлекса и достаточное для регуляции конкретной физиологической функции. Нервные центры обладают определенными свойствами (например, одностороннее проведение возбуждения, замедленное проведение возбуждения, доминанта), обусловленных структурой нейронных цепей в пределах центра и особенностями синаптической проведения нервных импульсов. Нервные центры находятся в определенных отделах ЦНС. Например, центр дыхания содержится в продолговатом мозге, центр коленного рефлекса - поясничном отделе спинного мозга. Деятельность нервных центров основывается на взаимодействии процессов возбуждения и торможения.

Возбуждение - активный нервный процесс, которым нервные клетки отвечают на внешнее воздействие. Торможение - активный нервный процесс, который приводит к уменьшению или прекращения возбуждения в определенном участке нервной ткани.

Нервная система человека объединяет органы и системы и обеспечивает существование организма как единого целого, выполняя такие финкции: регулирующую - обеспечивается работа окермих органов и систем (например, меняет дыхания) координирующим - взаимосвязь органов между собой при выполнении определенных функций (например Работа органов во время бега) связь со средой - воспринимает воздействия внешней и внутренней среды; осуществляет высшую нервную деятельность и обеспечивает существование человека, как социального существа.