6.5.Надежность регуляторных механизмов.

При отсутствии патологии органы и системы обеспечивают такой уровень процессов и по­казателей, который необходим организму со­гласно его потребностям в различных усло­виях жизнедеятельности. Это достигается благодаря высокой надежности функциони­рования регуляторных механизмов.

1. Их несколько, и они дополняют друг друга: нервный, гуморальный (гормоны, ме­таболиты, тканевые гормоны, медиаторы) и миогенный.

2. Каждый механизм может оказывать раз­нонаправленные влияния на орган: напри­мер, симпатический нерв тормозит сокраще­ние желудка, а парасимпатический нерв — усиливает. Множество химических веществ стимулирует или тормозит деятельность раз­личных органов. Например, адреналин тор­мозит, серотонин усиливает сокращения же­лудка и кишечника.

3. Каждый нерв (симпатический и пара­симпатический) и любое ве­щество, циркулирующее в крови, при изме­нении его концентрации также могут вызы­вать двоякий эффект. Например, симпати­ческий нерв и ангиотензин сужают кровенос­ные сосуды; естественно, что при уменьше­нии их активности сосуды расширяются. Блуждающий нерв тормозит работу сердца, уменьшение его тонуса сопровождается уча­щением сердечных сокращений.

4. Симпатические и парасимпатические отделы вегетативной нервной системы взаи­модействуют между собой. Например, выде­ляющийся из парасимпатических окончаний ацетилхолин действует не только на клетки-эффекторы органа, но и тормозит выброс но-радреналина из рядом расположенных сим­патических терминалей.

5. Уровень гормонов в крови надежно ре­гулируется. Например, кортикотропин (АКТГ) стимулирует выработку гормонов коры надпочечников, однако избыточный их уровень посредством обратной отрицатель­ной связи угнетает выра­ботку самого АКТГ, что ведет к снижению выделения кортикоидов.

6. Существует несколько путей системной регуляции параметров гомеостаза.Так, например, необходимый для орга­низма уровень артериального давления под­держивается за счет: 1) изменения интен­сивности работы сердца, 2) регуляции про­света сосудов, 3) количества циркулирую­щей жидкости, что реализуется с помощью перехода жидкости из сосудов в ткани и об­ратно и с помощью изменения ее объема, выводимого с мочой, депонирования крови или выхода ее из депо и циркуляции по со­судам организма.

Таким образом, комбинация различных вариантов регуляторных механизмов с учетом того, что каждый из них обеспечивается не­сколькими или даже несколькими десятками гуморальных факторов, дает общее число этих вариантов, исчисляемое сотнями! Это и обеспечивает весьма высокую степень надеж­ности системной регуляции процессов и по­казателей даже в экстремальных условиях и при патологических процессах в организме.

И наконец, надежность системной регуля­ции функций организма высока еще и пото­му, что имеется два типа регуляции.

6.6. Типы регуляции.

1. Регуляция по отклонению — цикличес­кий механизм, при котором всякое отклоне­ние от оптимального уровня регулируемого показателя мобилизует все механизмы, направленные на восстановление его на прежнем уровне. Регуляция по отклоне­нию предполагает наличие канала отрицательной об­ратной связи, информирующей регулирующие структуры о состоянии параметра. На основе полученной информации обеспечивается разнона­правленное влияние — усиление стимулиру­ющих механизмов управления в случае ос­лабления показателей процесса или ослабление стимулирующих механизмов в случае чрезмерного усиления показателей процес­са. Таким образом, функциональные систе­мы поддерживают своими саморегуляторными механизмами основные показатели внут­ренней среды в диапазоне колебаний, не на­рушающих оптимального хода жизнедея­тельности организма.

2. Регуляция по опережению заключается в том, что регулирующие механизмы включа­ются до реального изменения параметра ре­гулируемого процесса на основе информации, поступающей в нервный центр и сигнализирую­щей о возможном изменении регулируемого параметра в будущем. Например, терморецепторы, находящиеся внутри тела, обеспечивают кон­троль за температурой внутренних областей тела. Терморецепторы кожи в основном иг­рают роль детекторов температуры окружаю­щей среды. При зна­чительных отклонениях температуры окру­жающей среды создаются предпосылки воз­можного изменения температуры внутренней среды организма. Однако в норме этого не происходит, так как импульсация от термо­рецепторов кожи, непрерывно поступая в гипоталамический терморегуляторный центр, позволяет ему произвести изменения работы эффекторов системы до момента реального изменения температуры внутренней среды организма. Усиление вентиляции легких при физической нагрузке начинается раньше уве­личения накопле­ния недоокисленных продуктов и угольной кислоты в крови человека. Это осуществляется благодаря афферентной импульсации от проприорецепторов активно работающих мышц к моторным центрам и взаимодействию их с дыхательным центром.

Следовательно, импульсация от проприорецепторов выступает как фактор, организую­щий перестройку работы дыхательной системы и поддерживающей оптимальный для метаболизма уровень рН внутренней среды с опережением.

Регуляция по опережению может реализо­ваться с помощью механизма условного реф­лекса. Показано, что у кондукторов товарных поездов в зимнее время резко нарастает про­изводство тепла по мере удаления от станции отправления, где кондуктор находился в теп­лой комнате. На обратном пути, по мере приближения к станции, производство тепла в организме отчетливо снижается, хотя в обоих случаях кондуктор подвергается одинаково интенсивному охлаждению, а все физические условия отдачи тепла не меняются (А.Д.Слоним).

Благодаря динамической организации регуляторных механизмов функциональные системы обеспечивают исключительную ус­тойчивость метаболических реакций орга­низма как в состоянии покоя, так и в состоя­нии его повышенной активности в среде обитания.