Условия формирования функций и их регуляция.
Осуществление функции возможно при наличии соответствующей структуры и системы
регуляции ее деятельности. Изменение выраженности и характера функции может быть связано
как с изменением активности регулирующих систем, так и структурными перестройками.
1) Структурно-функциональное состояние ткани.
Это состояние структур, которое обеспечивает протекание метаболизма, благодаря чему
возможно проявление той или иной функции:
а) на уровне ткани, передача информации, моторика, секреция;
б) на уровне организма: состояние покоя, деятельное состояние, состояние после
деятельности.
В результате регулирования различных функций и их интегрирования достигается
обеспечение жизненных состояний.
2) Понятие о внутренней среде и ее значимость (К. Бернар).
К.
Бернар выдвинул предположение, согласно
которому элементы тканей живут в так
называемой внутренней среде. Эта жидкая часть организма со всей совокупностью растворенных в ней веществ. Диапазон колебаний концентрации веществ. Диапазон колебаний концентрации веществ (констант), при которых могут функционировать клетки, чрезвычайно низок: 10%. Отсюда принцип, сформированный К. Бернаром, постоянство внутренней среды есть условие свободной жизни. Отсюда необходимость регуляции констант.
Естественно, что изменение состава микросреды и внутренней среды будет приводить к изменению функционального состояния тканей, клеток, вплоть до невозможности выполнения ими функций.
Таким образом:
а) поддержание констант (регуляция) – основа формирования функций и жизненных состояний;
б) изменение констант – основа изменения активности функций и жизненных состояний.
3) Функции внутренних сред (водных секторов) и регуляция:
а) Защитная – поддержание жидкого состояния секторов, гемостаз, иммунный надзор, поддержание рН.
б) Транспортная – транспортное обеспечение жизнедеятельности – перенос веществ, газов, тепла.
в) Информационная – (регуляторная) изменения количества и спектра транспортируемых веществ, защитных свойств внутренней среды приводят:
- к изменению активности рецепторов и сдвигам активности ФБС и ЦНС;
- к изменению структурно-функционального состояния ткани и изменению функции.
Вследствие изменения состояния рецепторов гуморальная регуляция жизнедеятельности дополняется нервной регуляцией.
Механизм регуляции постоянства внутренней среды.
1) Гомеостаз.
Это совокупность реакций, обеспечивающих или восстановление постоянства внутренней среды организма (констант). Гомеостаз обеспечивается определенными механизмами.
2)Гомеостатические механизмы (У. Кеннон).
Это замкнутые, саморегулирующиеся системы, работа которых направлена на достижение того или иного результата. Поддержание или изменение СФСТ можно проводить представить следующей схемой:
Корригирующие устройства
Аппарат управления Внутренняя среда
Сигнальные устройства
3) Функциональные системы (П.К. Анохин).
При изменении констант внутренней среды формируются функциональные системы, деятельность которых направлена на восстановление константы или удержание ее на новом уровне. Функциональная система представляет собой совокупность физических систем, объединенных для достижения конкретной цели.
4) Константы внутренней среды как системообразующие факторы.
Схему формирования функциональных систем, в которых результатом и системообразующим фактором являются константы водных секторов, можно представить следующим образом:
Поведение
Константы
→ рецепторы
↑
(результат)
Нервные центры → АвтоматизированноеАНС → Аппарат 1) объем воды,
управление ЖВСисполнения 2) осмотическое
давление,
3) артериальное
давление,
Гуморальные влияния
4)температура,
5) содержание,
6) рН,
7) другие
константы
Регуляция и саморегуляция функций:
I) Функционирование регулирующих систем.
различают два способа и две системы регуляции функций:
1
)
Нервная регуляция → безусловный рефлекс
(обеспечивает автоматизированное
управление деятельностью органов и
систем).
условный рефлекс – целенаправленная деятельность.
2) Гуморальная → осуществляется первичными и вторичными посредниками.
регуляция
II) Уровни и контуры регуляции, их взаимоотношения.
В организме выделяют несколько уровней регуляции:
а) местный (тканевой) – микрорегиональный;
б) органный;
в) системный;
г) организменный.
Функционирование уровней регуляции осуществляется через контуры саморегуляции.
Контуры местного уровня регуляции.
1) Миогенный контур – включает в себя сдвиг геометрии ткани и возникновение ответной реакции. Например: растяжение гладких мышц сосудов – уменьшение их просвета; растяжение миоцитов сердца – увеличение силы их сокращения.
Гуморальный контур местного уровня регуляции включает в себя изменение количества или появление новых гуморальных веществ в межклеточных пространствах. Это автоматически приводит к изменению активности ткани.
Особенности регуляции на уровне микрорегионов объясняет концепция о функциональном элементе А.М. Чернуха. Согласно ей микрорегион это пространственно ориентированная структурно-функциональная единица, состоящая из элементов, выделяющих различные химические вещества и БАВ.
|
Функциональный элемент ткани образуют: |
|||
|
клетки, выполняющие основную функцию органа, выделяющие метаболиты; |
клетки соединительной ткани, выделяющие БАВ, ферменты и локальные гормоны; |
микроциркуляторная единица (кровеносные и лимфатические микрососуды); |
нервные окончания: а) рецептропные, б) эффекторные. |
+
+ клетки
соединительной ткани (лаброциты)
Функциональное → метаболиты →
микрососуды (эндотелий, гладкие мышцы)
состояние клетки нервные окончания _
_
Кооперативные взаимоотношения в функциональном элементе ткани проявляются в том, что продукты метаболизма основной клетки изменяют активность микроциркуляторной единицы непосредственно или через клетки соединительной ткани, изменяющей количество БАВ. В результате изменяется доставка кислорода, отведение метаболитов. Возбуждение нервных окончаний активирует нейроны метасимпатической системы и обеспечивает местную нервную регуляцию гемодинамики.
Местный уровень регуляции и активность других уровней.
Выраженность функционирования миогенного и гуморального контуров местного уровня обеспечивает:
1) активирование рецепторов региона (регионов) и передачу афферентного сигнала в ЦНС;
2) возбуждение ЦНС гуморальным путем через внутреннюю среду организма. В итоге включаются регулирующие системы более высокого уровня.
Например:
Сокращение → Н+ → Кровь → Центральные и периферические хеморецепторы
↑ ↓
Транспортно-метаболическое ← Изменение дыхания и работы ССС
обеспечение
Понятие о здоровье и болезни (с позиций регуляции и саморегуляции).
Согласно И.П. Павлову, принцип саморегуляции – закон поддержания устойчивости функций, а отсюда и здоровья. Болезнь – нарушение гомеостаза. Для врача важно установить причину нарушения, которая может крыться в дефекте работы различных звеньев системы поддержания гомеостаза: сигнального устройства, аппарата управления, корригирующего устройства, структурно-функционального состояния ткани. Нарушение здоровья может быть связано с нарушением регуляции и саморегуляции соматических, вегетативных функций, их интеграции, целенаправленной деятельности и ее обеспечением. Отсюда понятная сложность диагностической и лечебной деятельности врача, поэтому: Врач посредственный более вреден, чем полезен (М.Я. Мудров).