Механизмы регуляции вегетативных функций организма

Глазырина Победа Васильевна

Регуляция вегетативных функций и поведенческих ре­акций обеспечивает сохранение постоянства состава и свойств крови, тканевой жидкости, лимфы, т. е. внут­ренней среды клеток организма. Это постоянство внутрен­ней среды определено Кенноном (1929) как гомеостаз.

Можно выделить более постоянные (жесткие) и менее постоянные (пластичные) константы гомеостаза. К пер­вым относятся: рН, осмотическое и онкотическое давле­ние, концентрация некоторых электролитов, глюкозы, бел­ков в плазме крови, температура тела, напряжение кис­лорода и углекислого газа в крови. Ко вторым — уровень артериального давления,

объем внеклеточной воды, кон­центрации питательных веществ и форменных элементов крови.

Как для жестких, так и для пластичных констант гомеостаза здорового организма допустимы определенные большие или меньшие колебания даже в стационар­ных условиях. В процессе же приспособительной деятель­ности в переходные периоды, когда к функциям орга­низма предъявляются повышенные требования, могут про­исходить значительные отклонения, особенно пластичных констант, от среднего значения. Они могут быть «пере­регулированы» на новый уровень. В связи с этим для живого организма речь может идти не о полной стаби­лизации параметров гомеостаза, а о динамичном под­держании их на тех уровнях, которые лучше приспо­сабливают организм к данной ситуации.

В организме как в кибернетической, саморегулиру­емой системе, сохранение гомеостаза обеспечивается ре­гуляцией системы по принципу «рассогласования» (са­морегуляция по выходу) и по принципу «возмуще­ния» (саморегуляция по входу).

В гомеостатической системе, использующей в регуля­ции своих параметров принцип рассогласования, фун­кционирует аппарат обратных связей, через который с выхода системы на ее вход постоянно поступает ин­формация о состоянии регулируемого параметра, о воз­никающих отклонениях его от заданного уровня. За счет регуляторных механизмов эти отклонения могут устра­няться или усиливаться. Различают отрицательные и по­ложительные обратные связи.

Отрицательная обратная связь приводит к ликвида­ции отклонения, возникшего в гомеостатической системе, стабилизирует систему. Положительная обратная связь, наоборот, усиливает возникшее отклонение. В нормаль­ных условиях жизнедеятельности за счет положительной обратной связи в гомеостатической системе обеспечива­ются развитие различных ритмически повторяющихся рабочих актов, автоколебательные процессы и их син­хронизация. Отрицательные и положительные обратные связи в организме гармонически сочетаются. Они фун­кционируют на всех уровнях жизнедеятельности орга­низма и проявляются во всех механизмах регуляции: местных, гуморальных и нервных.

Регуляция гомеостаза по принципу рассогласования включается после появления отклонения регулируемой величины от «эталона». Это выгодно в случае крайне изменчивой и «малоизвестной» среды. Гомеостатические системы могут и не допускать отклонения от «эталона», возмущающий сигнал может быть измерен и заранее учтен. Помеха гасится включением усиления со сдвигом по фазе. Это и есть управление по возмущению. В таких системах отклонения параметров гомеостаза уп­реждаются и система сохраняет свою стабильность.

Регуляция функций организма носит обычно систем­ный характер. Для достижения полезного приспособи­тельного результата, а это прежде всего и есть сохра­нение гомеостаза или перевод некоторых его констант на новый уровень, в реакцию динамически включают­ся функции

различных органов. При этом используется комбинация различных систем управления и для регу­ляции каждой функции выбирается оптимальный ва­риант, при котором необходимый эффект достигается с наименьшими энергетическими затратами и наиболее быстро. Множественность функций и многоконтурность регуляторных механизмов, включаемых организмом для сохранения гомеостаза, позволяет ему достигнуть этой цели за счет относительно малого напряжения каж­дого из них.

Регуляция гомеостаза в живом организме осуще­ствляется по иерархическому принципу. Местные, ло­кальные системы регулирования поддерживают те или иные параметры гомеостаза автономно, независимо от других, и их функционирования обычно достаточно в условиях покоя организма и постоянства внеш­ней среды. Баланс, согласование отдельных кон­стант гомеостаза между собой и определение их пара­метров для конкретных условий жизнедеятельности, пе­ревод системы на новый уровень функционирования обеспечивается централизованными механизмами управ­ления. Взаимодействие автономных и централизованных принципов управления обеспечивает, с одной стороны, высокую степень постоянства внутренней среды, а с дру­гой — перевод гомеостатических констант на новый уро­вень в соответствии с изменившимися условиями жиз­недеятельности организма и обеспечивает ему не толь­ко выживаемость, но и активное поведение во внеш­ней среде, имеющей довольно значительные пределы ко­лебаний различных факторов: температуры, газового со­става, содержания питательных веществ, солей и воды.

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте понятие физиологическая функция.

2. Какие функции организма относятся к вегетатив­ным?

3. Сформулируйте понятие регуляция физиоло­гических функций.

4. Каковы взаимоотношения местных и общих ме­ханизмов регуляции вегетативных функций?

5. Перечислите железы внутренней секреции.

6. Каковы взаимоотношения между гипофизом и другими железами внутренней секреции?

7. Сформулируйте понятие рефлекс и рефлекторная дуга.

8. Перечислите звенья рефлекторной дуги и охарак­теризуйте их функцию.

9. Где расположены центры симпатического и пара­симпатического отделов вегетативной нервной системы?

10. Где замыкаются рефлекторные дуги вегетатив­ных рефлексов?

11. Какова роль гипоталамуса в регуляции вегета­тивных функций?

12. Сформулируйте понятие гомеостаз, перечисли­те основные физиологические константы внутренней сре­ды организма.

13. Что означает управление по рассогласованию и управление по возмущению?

14. Что такое обратная связь?

Г л а в а 2. Регуляция клеточного состава крови.

Кровь — жидкая ткань — часть внутренней среды организма; состоит из плазмы и форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Форменные эле­менты крови образуются и разрушаются в специализи­рованных органах гемопоэза и гемолиза. Кровь, цир­кулирующая в сосудистой системе, органы кроветворе­ния и кроворазрушения функционируют как единое це­лое, и их объединяют понятием система крови (Г. Ф. Ланг, 1939).