Часть 7. Биообъект – 2

163. Какие механизмы управления функциями жизнедеятельности характерны для организмов?

Ответ: центральные – откликаются на обобщенные "запросы" всего организма; локальные – учитывают потребности отдельных органов и подсистем, выбирают способ выполнения задания, полученного через каналы управления центрального механизма.

164. В чем состоит смысл однотипности и структурного подобия элементов в подсистемах организма, а также запаса таких элементов? Для каких подсистем организма это характерно?

Ответ: Однотипность и структурное подобие элементов в подсистемах организма обуславливает взаимозаменяемость элементов в отдельных подсистемах (тканевых и нервных клеток). Запас элементов в системах способствует увеличению разнообразия в поведении, обеспечивает большой динамический диапазон функционирования, позволяет сохранять жизнедеятельность системы в экстремальных, стрессовых ситуациях. Легких, печени, почках.

165. Как проявляется иерархичность в организации " внутренней " среды организмов?

Ответ: Организмы устроены так, что в их организации можно выделить зависимости функционирования одних органов от других, т.е. чем выше в иерархической структуре находится подсистема, тем больше регулирующих и управляющих функций ей предоставляется.

166. Дайте характеристику пространственной организации живых систем. Дайте характеристику принципа разновременности процессов регуляции.

Ответ: Элементы клеток менее 10 мкм, размеры клеток составляют 10-50 мкм, колонии клеток - от 200 до 1000 мкм, размеры органов превышают 5-10⁴ мкм, а группы органов ~30·10⁴ мкм, размеры же всего организма достигают 10²--10⁴ cм и больше. Время запаздывания в передаче управляющих сигналов нервным путем достигает 0,3 с, химическим путем - 3 с, нейрогуморальные и гормональные факторы запаздывают соответственно на 3 и 7 мин, кванты поведения и погрешности созревания составляют соответственно 10 и 30 дней, а жизненные процессы и процессы деградации - 15 и 70 лет.

167. В чем состоит принцип наименьшего взаимодействия между физиологическими системами организма?

Ответ: Принципу наименьшего взаимодействия – в состоянии физиологического покоя или слабых воздействий каждая подсистема организма функционирует так, чтобы ее взаимодействие с другими подсистемами и с внешней средой было минимально.

168. Как проявляются эффекты иерархических влияний, доминирования, конкурентных отношений? Приведите примеры.

Ответ: Эффекты иерархических влияний, доминирования и конкурентных отношений – при сильных внешних воздействиях на организм принцип наименьшего взаимодействия нарушается, возникают эффекты непосредственного возмущающего воздействия одних подсистем на другие. Примерами таких отношений мог служить взаимоотношения систем терморегуляции и кровообращения в условиях переохлаждения организма, систем регуляции осмотического давления и количества жидкости в организме в условиях сильного обезвоживания, преимущество в кровоснабжении конечностей, кожи и т.д.

169. В чем выражается эффект рефлекторных влияний через высшие уровни управления в организме?

Ответ: Для нормального функционирования всего организма необходим обмен информацией между уровнями как с верхних "этажей" на нижние, так и с нижних на верхние, поэтому каждый орган обладает двусторонней связью с центральной нервной системой, и, в свою очередь, может изменять функцию нервной системы.

170. В чем смысл разделения механизмов регуляции на центральные и локальные? Как проявляются принципы централизации и автономии в системах управления организма?

Ответ: Основная роль в управлении той или иной функцией принадлежит центральным механизмам, однако деятельность некоторых локальных механизмов может быть определяющей для нормального функционирования всего организма. Право "выбора" способа управления остается за локальными механизмами регуляции системы дыхания.

171. Какие механизмы передачи управляющей информации относятся к гомеостатическим механизмам регулирования параметров внутренней среды?

Ответ: нервный; химический; нейрогуморальные; гуморальные.

172. В чем смысл "блочных" принципов управления функциями организма обработки информации в центральной нервной системе?

Ответ: смысл "блочных" принципов управления заключается в том центральной нервной системе легче обрабатывать блоки информации чем постоянно поступающую информацию.

173. Как проявляется способность организма к преднастройке и прогнозированию ситуаций?

Ответ: Способность решать сложные задачи в ограниченное время, при сравнительно небольших скоростях протекания многих биологических процессов. Эта способность проявляется как при выполнении двигательных задач, так и в поведенческих актах.

174. В чем значение способности организма к обучению?

Ответ: В выработке условных рефлексов на раздражители, и в формировании моторных энергий при освоении новых движений, и в формировании различных умений, приемов выполнения задач, и в творческой деятельности мозга, и т. д.

175. Как определяется функциональный уровень организма? Дайте определение понятия "существенная переменная" и приведите примеры переменных, которые используются для характеристики состояния организма.

Ответ: Функциональный уровень организма – совокупность существенных показателей. Существенный показатель – показатели, описывающие физико-химические свойства внутренней среды организма и ее физические характеристики. (pH, pO₂, ЧСС, ударный объем).

176. В чем смысл разделения существенных показателей по важности с точки зрения организации управления параметрами внутренней среды?

Ответ: Разделение существенных показателей по важности и, следовательно, доминирование одних систем регуляции над другими определяется их значимостью для выживания организма в целом.

177. Как определяется "конечный положительный эффект" при рассмотрении функциональной системы организма?

Ответ: показатель общей устойчивости организма или определенная величина некоторой физиологической константы.

178. Какую функцию выполняет центральная нервная система в функциональной системе организма?

Ответ: Центральная нервная система – управляет информационными процессами (восприятие, хранение, переработка и использование информации), т.е. выполняет сугубо управленческие, организующие функции.

179. Какова роль рецепторной и эффекторной подсистем в функциональной системе организма?

Ответ: Рецепторная подсистема содержит рецепторы внешней и внутренней Среды, которые соединены с управляющей подсистемой. Рецепторы внешней Среды доставляют в ЦНС сведения, позволяющие выбирать поведенческие акты, которые соответствуют текущим потребностям организма и могут быть реализованы, а рецепторы внешней Среды - информацию о потребностях организма и стимулируют его поведенческие реакции. Реализуются поведенческие акты через эффекторную подсистему.

180. Какие связи называются афферентными? Какая информация по ним передается?

Ответ: Связи, по которым передается осведомительная информация от рецепторных подсистем, называются афферентными.

181. Какова роль подсистемы органов чувств, при выполнении целевых функций организма? Какое влияние, и на какие элементы функциональной системы организма может оказывать внешняя среда?

Ответ: Органы чувств доставляют в ЦНС сведения, позволяющие формировать поведенческие акты, которые соответствуют текущим потребностям организма, могут быть реализованы в соответствующие моменты времени и направлены на выполнение целевой функции. При изменившихся внешних условиях существенные показатели организма количественно изменяются, обусловливая новые оптимальные внутренние условия жизнедеятельности. Перестройка функционирования организма может изменить взаимовлияние функциональных систем друг на друга. Подключаются так называемые «резервные афферентации» – дополнительные связи, усиливающие влияние одних систем на другие и обеспечивающие внешне нормальное функционирования организма в целом.

182. Какая функциональная система организма определяется как «система гомеостатического типа»?

Ответ: Функциональная система, поддерживающая постоянство внутренней среды данной подсистемы организма является системой гомеостатического типа, т.к. выполняет функции гомеостазиса.

183. Как проявляется принцип «органической целостности» в организации функциональных систем?

Ответ: из системы нельзя извлечь элемент без потерь функций системы.

184. На примере любой функциональной системы гомеостатического типа проиллюстрируйте эффект взаимодействия различных функциональных систем.

Ответ: система кровообращения.

185. Сформулируйте особенности целого организма как объекта исследования.

Ответ: Необычайная морфологическая и функциональная сложность – множество разнообразных подсистем с многообразными и подвижными связями и функциями; Наличие двух подходов к изучению живых систем – в присутствии организма и без него; Три аспекта исследований – физиологический, психологический и аналитический и, следовательно, три направления для получения диагностической информации. При этом для каждого направления существует разнообразие технических подходов к организации самого исследования; Множество факторов, активно воздействующих на живую систему или на подсистемы. Это обстоятельство вызывает затруднения при выборе функциональных дозированных воздействий для диагностики и выборе лечебно-терапевтических воздействий при управлении состоянием организма; Вероятностный характер поведения биообъекта в ответ на раздражители даже одной и той же модальности; Набор физиологических процессов и большое количество разнородных медико-биологических показателей, их число окончательно не установлено, а часть их может быть получена с помощью сложных и продолжительных по времени процедур. Представлены как макропараметры, характеризующие организм как целостную систему, так и микропараметры, описывающие биохимические процессы. для изучения этих параметров необходимы принципиально разные подходы и методы; Показатели и процессы неоднозначно определяют состояние системы, так как состояние ее равновесия (ее т. н. “индивидуальная” норма) может обеспечиваться при разных величинах определяющих параметров; Не разработан математический аппарат, пригодный для описания связи между различными параметрами, физиологическими процессами и медико-биологическими показателями; Качественная неоднородность - в рамках одной и той же функциональной системы совместно и слаженно работают разнородные подсистемы разного пространственного масштаба с разными постоянными времени, с качественно различными управляющими сигналами); Рефлекторное, влияние патологических явлений через высшие уровни управления системой на функции высших уровней, изменяя и искажая их, и, как следствие, нарушая различные процессы в биосистеме; Разброс медико-биологических показателей, внутригрупповая изменчивость; Необходимость учета генетических, национальных, климатических и других эффектов, введение специального описания свойств группы, на которой проводятся исследовании; Целесообразность проведение исследований в условиях реального существования биообъектов, без ограничения их подвижности; Сложность выполнения измерений связана: со сравнительно малыми абсолютными значениями измеряемых величин; большими уровнями внутренних шумов; нижняя граница в спектре физиологических сигналов лежит в области инфранизких частот сотых, тысячных долей герца); большим динамическим диапазоном изменения сигналов по величине и спектру; специфичностью формы сигналов; большим уровнем внешних помех, часто совпадающих по частотному спектру.

186. Определите второй класс биологических объектов, участвующий в медико-биологических исследованиях. Почему они необходимы?

Ответ: Биологические объекты, исследование которых можно проводить в условиях, когда они уже не участвуют в процессах.

187. Биологические жидкости. В чем преимущества исследований биологических жидкостей по сравнению с другими агрегатными состояниями биосубстратов? Их свойства и параметры.

Ответ: Существует в промежуточном диапазоне температур, ниже которых вещество переходит в твердое состояние, а выше в газообразное состояние. Биожидкости сохраняют отдельные свойства, как твердых тел, так и газов. Механические свойства: сжимаемость, текучесть и упругость, сила внутреннего трения, вязкость, тепловое движение молекул, электропроводность. Межфазное взаимодействие жидкости с твердыми материалами и газами.

188. Какие операции обычно выполняются при изучении биосубстратов?

Ответ: пробоподготовка; трансформация в удобную для исследования форму; измерение физических параметров (механических, электрических, магнитных, оптических и др.).