Механизмы (формы, виды) регуляции физиологических процессов и функций. Способы местной регуляции.

Механизмы регуляции физиологических процессов:

1)нервный;

2)гуморальный;

Гуморальная физиологическая регуляция для передачи информации использует жидкие среды организма (кровь, лимфу, цереброспинальную жидкость и т.д.) Сигналы передаются посредством химических веществ: гормонов, медиаторов, биологически активных веществ (БАВ), электролитов и т.д.

Особенности гуморальной регуляции:

1)не имеет точного адресата – с током биологических жидкостей вещества могут доставляться к любым клеткам организма;

2)скорость доставки информации небольшая – определяется скоростью тока биологических жидкостей – 0,5-5 м/с;

3)продолжительность действия.

Нервная физиологическая регуляция для переработки и передачи информации опосредуется через центральную и периферическую нервную систему. Сигналы передаются с помощью нервных импульсов.

Особенности нервной регуляции:

1)имеет точный адресат – сигналы доставляются к строго определенным органам и тканям;

2)большая скорость доставки информации – скорость передачи нервного импульса – до 120 м/с;

3)кратковременность действия.

Местная регуляция - регуляция в пределах одной ткани или органа.

Осуществляется:

1)креаторными связями;

2)метаболитами (молочная кислота, пировиноградная кислота, аденозин);

3)ионами;

4)БАВ.

Креаторные связи – обмен макромолекулами между клетками. Регулируют внутриклеточные обменные процессы, синтез белка, объединяют клетки в ткань, обеспечивают дифференцировку, рост и развитие клеток как единой ткани. Такими веществами являются: кейлоны – простые белки или гликопротеиды, подавляют деление клеток и синтез ДНК (отсутствие опухоли).

Метаболиты обеспечивают регуляцию по принципу обратной связи на уровне функционального элемента ткани. Например, закисление среды кислыми метаболитами расширяет МЦР, обеспечивая больший приток крови, но ухудшаются сократительные способности мышц. Регуляторные эффекты метаболитов неспецифичны.

БАВ или «тканевые гормоны» (гистамин; серотонин; кинины; простогландины):

1)изменяют проницаемость мембраны, величину мембранного потенциала, обмен веществ и энергии, чувствительность клеточных рецепторов, скорость образования вторичных посредников, просвет сосудов;

2)изменяют чувствительность клеток к нервным и гуморальным влияниям - модифицируют ответ на регуляторные воздействия.

Определение и классификация безусловных рефлексов. Схема рефлекторной дуги соматического рефлекса. Рефлекторное кольцо.

Безусловные рефлексы (видовые рефлексы) – относительно постоянные, стереотипные, врожденные, генетически закрепленные реакции организма на внутренние и внешние раздражители (стимулы), осуществляемые при участии центральной нервной системы (ЦНС).

Набор безусловных рефлексов одинаков у особей одного вида, поэтому их и называют видовыми.

Единой общепринятой классификации безусловных рефлексов нет.

Так, Н.А. Рожанский на основании электрической стимуляции подкорковых структур выделил 24 безусловных рефлекса и разделил их на следующие шесть групп:

1)рефлексы общей активности;

2)обменные рефлексы;

3)рефлексы межвидовых отношений;

4)рефлексы продолжения вида и размножения;

5)экологические рефлексы (исследовательский, миграционный и др.);

6)неповеденческие рефлексы (болевой, терморегуляторный и др.).

В соответствии с характером действующего раздражителя И. П. Павлов различал такие виды безусловных рефлексов, как:

1)пищевые (глотание, сосание и т. п.);

2)половые («турнирные бои», эрекция, эякуляция и т. п.);

3)защитные (кашель, чихание, мигание и т. п.);

4)ориентировочные (настораживание, прислушивание, поворот головы к источнику звука и т. п.) и др.

К безусловным рефлексам относятся:

1)рефлексы, направленные на сохранение вида. Они: наиболее биологически значимые, преобладают над другими рефлексами, являются доминирующими в конкурентной ситуации. К ним относятся: половой, родительский, территориальный (охрана своей территории), иерархарический (принцип соподчинения) рефлексы;

2)рефлексы самосохранения. Они направлены на сохранение особи, личности, индивидуума: питьевой, пищевой, оборонительный рефлексы, рефлекс агрессивности;

3)рефлексы саморазвития. К ним относятся исследовательский, игровой (выражен у детей), имитационный (подражание отдельным личностям, событиям), рефлекс преодоления (свободы).

Дополнительные классификации безусловных рефлексов:

1)по расположению рецепторов - экстеро-, проприо-, интероцептивные рефлексы;

2)от вида ощущения - болевые, тактильные рефлексы;

3)от уровня замыкания в ЦНС - спинальные, бульбарные рефлексы;

4)по биологическому значению - половые, пищевые, защитные рефлексы.

Осуществление всех этих рефлексов обусловлено наличием соответствующих потребностей, которые возникают в результате временного нарушения внутреннего постоянства (гомеостаза) организма или в результате сложных взаимодействий с внешним миром.

Все ответные реакции организма, наступающие в ответ на раздражение рецепторов и происходящие при участии нервной системы, называют рефлексами. Совокупность нейронов, по которым осуществляется рефлекс, формирует рефлекторную дугу. Рефлекторные дуги бывают двух типов — цереброспинального, или соматического, и автономного, или вегетативного. По рефлекторным дугам первого типа главным образом осуществляется управление работой скелетной мускулатуры. По дугам второго типа регулируется в основном непроизвольное сокращение гладкой мускулатуры внутренних органов и сосудов, секреция желез.

Описанная связь рецепторного и эффекторного нейронов — пример двухнейронной рефлекторной дуги. В теле человека по такой дуге могут осуществляться сухожильно-мышечные рефлексы (например, коленный). Подобные рефлекторные дуги встречаются довольно редко. В большинстве случаев реакции протекают по более сложной схеме, включающей целый ряд вставочных нейронов между рецепторным и эффекторным нейронами. С их помощью информации от рецепторов с периферии передается в вышележащие отделы ЦНС, где происходит ее обработка и формируется ответная реакция. Цепь вставочных нейронов рефлекторной дуги может распространять импульс центростремительно до коры больших полушарий, а затем центробежно до эффекторного нейрона. Существующие на нейритах боковые ответвления — коллатерали, которые оканчиваются на соседних с данной цепью вставочных нейронах, передают импульс в стороны от его прямого пути. Это приводит к вовлечению в процесс возбуждения большого количества нейронов, расположенных на разных уровнях центральной нервной системы. Однако роль отдельных нейронов этого сложного «ансамбля», согласованно регулирующего функцию, неодинакова.

Нейроны, связанные между собой синаптическими контактами, участвуют в переработке информации. Благодаря этому в мозгу формируются сети нейронов, по которым передается информация, происходит ее объединение и обработка. Наличие на теле и отростках одного нейрона огромного количества синапсов свидетельствует о том, что на одном нейроне сходится информация от различных отделов мозга, или этот нейрон посылает сигналы к нейронам разных областей ЦНС. Так образуется локальная сеть нейронов (микросеть). На следующем уровне организации в сети объединяются удаленные друг от друга нейроны. Они могут располагаться как в одной области мозга, так и включать нейроны нескольких областей. Каждая такая система нейронов оказывается связанной со многими соседними системами. При последовательном соединении нескольких областей формируются проводящие пути. Если они передают информацию с периферии в центр, говорят о восходящих путях (сенсорные системы), если от центра на периферию — о нисходящих путях (моторные системы). Осуществляющиеся по цепи нейронов (рефлекторной дуге) ответные реакции находятся под контролем рецепторов рабочего органа. Например, степень растяжения мышцы контролируют рецепторы растяжения — мышечные веретена. Таким образом устанавливается обратная связь рабочего органа с нервными центрами.

Рефлекторное кольцо - совокупность образований для осуществления рефлекса (рефлекторная дуга) и петля обратной связи для передачи информации о характере и силе рефлекторной реакции в нервные центры, выдающие исполнительные команды. Петля обратной связи трансформирует открытую рефлекторную дугу в закрытую.