2 курс / Нормальная физиология / Вводная_лекция_по_нормальной_физиологии

Регуляция физиологических процессов определяет способность организма к изменению физиологии адекватно к изменившимся условиям среды. Результатом такого регулирования является сохранение функционального состояния организма, соответствующего текущим потребностям существования. Такое изменение физиологических процессов является существенной особенностью организма и одним из важнейших факторов адаптации. При этом важным элементом регуляции функций является наличие и сохранение потенциальной реактивной способности организма на случай нового изменения внешних условий. Физиологичность регуляции состоит в том, чтобы организм постоянно сохранял способность адекватно реагировать на возникающие экстремальные условия.

В основе регуляторных изменений должна находиться способность как к усилению, так и к ослаблению функции. Такая реактивность обеспечивает на должном уровне функциональное состояние нормального организма при сохранении относительного постоянства функций организма.

Физиологическая функция, её возрастные изменения

Поскольку ребенок постоянно растёт и развивается, он на каждом возрастном этапе своей жизни предстаёт в особом морфологическом, физиологическом и психологическом качестве. Возникает определённая периодизация онтогенеза.

1 Период внутриутробного развития длится с момента имплантации оплодотворённого яйца до момента родов. Включает в себя фазу эмбрионального развития (до 3-х месяцев)

ифазу плацентарного развития ( от 3-х до рождения).

2 Период внеутробного развития начинается с момента перерезки пуповины и длится до 17-18 лет. Включает:

-неонатальный период (период новорожденности)- до 28 суток:

а) ранний неонатальный период-первые 7 суток жизни. Характерным для него является начало легочного дыхания, перекрытие путей внутриутробной гемодинамики и заполнение малого круга кровообращения, переход на энтеральное питание, изменение энергетического обмена и терморегуляции, состояния неустойчивого равновесия жизненно важных функций

игормональный криз, связанный с прекращением поступления материнских;

б) поздний неонатальный периодот 7 до 28 суток.

Характерно: задержка нарастания массы, формирование устойчивого равновесия жизненно важных функций, низкая резистентность организма, интенсивное развитие анализаторов, возникновение зрительного, тактильного и эмоционального контакта с матерью.

-период грудного возраста-от 29 суток до 1 года. В этот период завершается внеутробная адаптация, происходит интенсивное физическое (Удвоение длины, утроение массы тела) и нервнопсихическое развитие, при высокой интенсивности обмена веществ преобладает метаболизм, происходит потеря пассивного иммунитета.

-преддошкольный период – от 1 до 3-х лет. Для него характерно: снижение темпов физического развития, большая степень зрелости жизненно важных функций, интенсивное развитие лимфоидной ткани, расширение двигательных возможностей, высокая эмоциональность.

-дошкольный период -от 3 до 6 лет. Характерно: первое вытяжение на фоне замедления прироста массы, формирование зрелой иммунной системы, интенсивная дифференцировка внутренних органов, начало роста постоянных зубов, интенсивное развитие интеллекта и трудовых навыков.

-младший школьный возраст- от 6 до 11 лет. В этот период формируется половой деморфизм, молочные зубы сменяются постоянными, формируется письмо и сложные координационные движения, происходит интенсивное развитие памяти и интеллекта.

-старший школьный возраст - от 12 до 18 лет. Характерно бурное половое созревание, половой скачок с некоторой дисгармоничностью, неустойчивость вегетативной регуляции и эндокринного процесса, формирование социального базиса взрослой жизни.

Виды регуляции (нервная, гуморальная, механическая) и саморегуляция функций.

Физиологической регуляцией называется активное управление функциями организма и его поведением для обеспечения требуемого обмена веществ, гомеостазиса и оптимального уровня жизнедеятельности с целью приспособления к меняющимся условиям внешней среды.

Организм представляет сложную иерархию, взаимосвязь и взаимоподчинение систем, составляющих уровни его организации: молекулярный, субклеточный, клеточный, тканевой, органный, системный и организменный.

Функцией биологических систем называют их деятельность, направленную на сохранение целостности и свойств системы.

Изменение параметров функций при поддержании их в границах гомеостазиса происходит на каждом уровне организации или в любой иерархической системе за счёт саморегуляции, т.е. внутренних для систем механизмов управления жизнедеятельностью.

Для осуществления функций организма в целом необходима взаимосвязь и взаимозависимость функций составляющих его систем. Наряду с внутренними механизмами саморегуляции систем в организме должны существовать и внешние для каждой из них механизмы регуляции, соподчиняющиеся и координирующие их деятельность.

Организм являясь самоорганизующейся системой, сам выбирает и поддерживает значения огромного числа параметров, меняет их в зависимости от потребностей, что позволяет ему обеспечивать наиболее оптимальный характер функционирования.

Основой физиологической регуляции является передача и переработка информации. Материальным носителем информации является сигнал, в форме которого и переносится. Это могут быть как физиологические, так и химические сигналы, например электрические импульсы, форма молекулы, концентрация молекул.

Переработка информации осуществляется управляющей системой или системой регуляции.

Среди элементов, связанных информационными каналами выделяют:

-управляющее устройство (ЦНС);

-входные и выходные каналы связи (нервы, жидкости внутренней среды);

-датчики, воспринимающие информацию на выходе системы (сенсорные рецепторы);

-образования, располагающиеся на исполнительных органах (клетках);

-воспринимающие информацию выходных каналов клеточные рецепторы.

Вся система регуляции физиологических функций организма представляет собой иерархическую

систему 3-х уровней.

1.Низкий уровень системы регуляции состоит из относительно автономных локальных систем, поддерживающих физиологические const, задаваемые собственными метаболическими потребностями или более высокими уровнями регуляции. Так поддерживается осмотическое давление крови, вентиляционноперфузионные отношения в лёгких, тканевой кровоток. Реализация механизмов этого уровня обеспечивается местными реакциями.

2.Уровень системы регуляции осуществляет приспособительные реакции в связи с изменениями внутренней среды. На этом уровне задаётся величина физиологических параметров, которые в дальнейшем могут поддерживаться системами первого уровня. Здесь подбирается оптимальный режим работы физиологических систем для адаптации организма к внешней среде. Например: выполнение физической работы или даже подготовка к ней требует увеличенного снабжения мышц О2, что обеспечивается усилением внешнего дыхания, поступлением в кровь депонированных эритроцитов и увеличение АД.

3.Высший уровень системы регуляции обеспечивает выработку критериев оценки состояния внешней и внутренней сред,

настройку режимов 1 и 2 уровней, гарантирующих в итоге изменение вегетативных функций и поведения организма с целью оптимизации его жизнедеятельности.

Надёжностью биологической системы называют её способность сохранять целостность и выполнять свойственные ей функции в течение определённого времени.

Свойство надёжности обеспечивается рядом принципов:

1)принцип избыточности - обусловлен наличием большего, чем требуется для реализации функции числа элементов (например: множества нервных клеток и связей между ними, множество каналов передачи информации.

2)принцип резервирования функций - обеспечивается наличием в системе элементов, способных переходить из состояния покоя к деятельности (например: при спокойном дыхании вентилируются не все альвеолы лёгких, а при усиленном дыхании включаются резервные; в работающей мышце открывающиеся нефункционирующие в покое капилляры).

3)принцип периодичности функционирования -

обеспечивает переменную структуру системы и в состоянии покоя (например: в лёгких постоянно происходит смена вентилируемых альвеол, в почкахфункционирующих нефронов, в мозгевозбуждающихся нервных клеток центра, что обеспечивает защитную роль состояния покоя для всех элементов постоянно действующей системы).

4)принцип взаимозаменяемости и замещения функций -

обеспечивает возможность перестройки функциональных свойств элементов системы, что способствует сохранению функций в условиях отказа или повреждения др элементов. Для ЦНС это проявляется в пластичности мозга, т.е. изменении эффективности и направленности связей м/у нейронами, способствующей обучению или или восстановлению ф-и после повреждения. (пример замещения ф-и – изменение дыхания, деятельности почек при сдвигах рН крови и недостаточной эффективности буферных систем).

5)принцип дублирования связан с наличием в организме парных органов (легкие, почки). В системах регулирования этот принцип появляется не только наличием одинаковых структурных элементов – параллельным расположением в нерве большого числа одинаковых нервных волокон, существованием многочисленных клеток или многоклеточных структур с одинаковой функцией (нейроны в мозге, нефроны в почке, тканевые капилляры). Он также обеспечивает одинаковый эффект разными путями (симпатический или парасимпатический пути регуляции ф-й сердца, множество сахарорегулирующих гормонов).

6)принцип смещения в ряду сопряженных ф-й обеспечивает достижение приспособительного результата при нарушении одной из ф-й за счет активации др.. Например, при нарушении внешнего дыхания и поступления О2 в кровь активируется образование эритроцитов, изменяются ф-и кровообращения, в следствие чего доставка О2 тканям не страдает.

7)принцип усиления обеспечивает их энергетическую экономичность. Для получения мощного регуляторного эффекта совсем не обязательно посылать такое же большое кол-во сигналов по информационным каналам. (Например, небольшое кол-во молекул гормона может вызвать существенное изменение ф-и).