Механизмы регуляции физиологических функций

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

Запорожский национальный технический университет

РЕФЕРАТ

По основам реабилитации

На тему: «Механизмы регуляции физиологических функций»

Выполнила: ст. гр. УФКС-228

Бычкова Е.

Проверила: Кириченко И.Н.

Запорожье 2010

Содержание

Введение

1. Общие принципы регуляции функций организма

2. Гуморальная регуляция

3. Нервная регуляция

4. Иммунная система

5. Уровни регуляции физиологических функций

6. Иерархия регуляторных систем

Литература

Введение

Биологическая система любой сложности, начиная от субклеточных структур вплоть до функциональных систем и целого организма, характеризуется способностью к самоорганизации и саморегуляции. Способность к самоорганизации проявляется в многообразии клеток и органов при наличии общего принципа элементарного строения (мембран, органоидов и т.п.). Саморегуляция реализуется механизмами, заложенными в самой сущности живого.

Организм человека состоит из органов, которые для выполнения своих функций чаще всего объединяются вместе с другими и тем самым образуются функциональные системы. Для выполнения своих биологических функций структуры любого уровня сложности, начиная от молекул и плоть до целого организма, нуждаются в системах регуляции.

Эти системы обеспечивают взаимодействие различных структур уже в состоянии физиологического покоя. Но особенно проявляется их значение в активном состоянии при взаимодействии организма с меняющийся внешней средой, т.к. любые изменения ее требуют адекватного ответа организма. При этом одним из обязательных условий самоорганизации и саморегуляции является сохранение свойственных организму постоянных условий внутренней среды - гомеостаза.

Например, гладкая мышца кровеносных сосудов при растяжении повышает свой тонус; растяжение сердца притекающей кровью вызывает усиление его сокращения и изгнание большего объема крови (Закон Франка-Старлинга); уменьшение кровоснабжения ткани ведет к образованию в ней химических веществ, расширяющих артерии и восстанавливаю-щих тем самым приток крови (т.н. явление рабочей гиперемии). Такие механизмы саморегуляции получили название местных.

Для осуществления функций организма в целом необходима взаимосвязь и взаимозависимость функций составляющих его систем. Поэтому, наряду с внутренними механизмами саморегуляции систем в организме должны существовать и внешние для каждой из них механизмы регуляции, координирующие их деятельность. Например, для реализации функции перемещения в пространстве необходимо изменение деятельности не только скелетных мышц, но и кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.п. Эти механизмы реализуются сформировавшейся в процессе эволюции специализированной системой регуляции.

1. Общие принципы регуляции функций организма

Саморегуляция представляет собой такой вариант управления, при котором отклонение какой-либо физиологической функции или характеристик (констант) внутренней среды от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность, является причиной возвращения этой функции (константы) к исходному уровню. В ходе естественного отбора живыми организмами выработаны общие механизмы управления процессами приспособления к среде обитания различной физиологической природы (эндокринные, нейрогуморальные, иммунологические и др.), направленные на обеспечение относительного постоянства внутренней среды..

Практически все характеристики внутренней среды (константы) организма непрерывно колеблются относительно средних уровней, оптимальных для протекания устойчивого обмена веществ. Эти уровни отражают потребность клеток в необходимом количестве исходных продуктов обмена. Допустимый диапазон колебаний для разных констант различен. Незначительные отклонения одних констант могут приводить к существенным нарушениям обменных процессов -- это так называемые жесткие константы. К ним относятся, например, осмотическое давление, величина водородного показателя (рН), содержание глюкозы, О2, СО2 в крови.

Другие константы могут варьировать в довольно широком диапазоне без существенных нарушений физиологических функций -- это так называемые пластичные константы. К их числу относят количество и соотношение форменных элементов крови, объем циркулирующей крови, скорость оседания эритроцитов.

Надежность регулирования достигается существованием нескольких уровней регуляции. Эти уровни, с одной стороны, могут частично дублировать, а с другой- корректировать влияние друг на друга. Можно выделить 2 типа взаимодействия различных механизмов регуляции: а) путем влияния на сам орган, б) путем влияния друг на друга.

Древнейшей формой взаимодействия, которая проявляется внутри клетки и между отдельными клетками, является химическое взаимодействие. Ео осуществляют 2 типа веществ: а) неспецифические продукты обмена (метаболиты), б) специфические регуляторы, биологически активные соединения. Большинство указанных регуляторов синтезируется во многих органах, а для некоторых из них сформировались самостоятельные органы образования (железы). Они могут влиять на процессы, происходыщие в самой клетке, либо выделятся во внешнюю среду. Здесь они всасываются ( чаще всего в кровь) и с кровью разносятся по всему организму. Поэтому такой механизм регуляции именуется- гуморальной регуляцией.

2. Гуморальная регуляция

регуляция физиологический иммунная система

Гуморальная регуляция представляет собой способ передачи регулирующей информации к эффекторам через жидкую внутреннюю среду организма с помощью молекул химических веществ, выделяемых клетками или специализированными тканями и органами. Этот вид регуляции жизнедеятельности может обеспечивать как относительно автономный местный обмен информацией об особенностях метаболизма и функции клеток и тканей, так и системный эфферентный канал информационной связи, находящийся в большей или меньшей зависимости от нервных процессов восприятия и переработки информации о состоянии внешней и внутренней среды. Соответственно, гуморальную регуляцию подразделяют на местную, малоспециализированную саморегуляцию, и высокоспециализированную систему гормональной регуляции, обеспечивающую генерализованные эффекты с помощью гормонов. Местная гуморальная регуляция (тканевая саморегуляция) практически не управляется нервной системой, тогда как система гормональной регуляции составляет часть единой нейрогуморальной системы

Гормоны и негормональные биологически активные вещества. Биологическая активность таких регуляторов определяется тем, что находясь в относительно малой концентрации эти вещества оказывают выраженный биологический эффект. Так, например, наиболее типичные гуморальные регуляторы- гормоны оказывают свое влияние находясь в крови 10-07- 10-12 м/л.

Гормоны (от греч. Hormao- привожу в движение) являются химическими посредниками, которые выделятся клетками в ответ на различные сигналы систем регуляции, действующие на сами клетки. . Гормоны вырабатываются железами внутренней секреции вдали от регулируемого органа и оказывают регулирующее воздействие сразу на многие органы и ткани. Как правило, гормональной регуляции подвергаются медленно протекающие процессы (рост тела, половое созревание и др.).

Другие биологические активные соединения. Кроме гормонов существует множество других химических соединений, которые в комплексе с гормонами, нервной системой или самостоятельно оказывают регулирующий или модулирующий (поправляющий) эффект на функцию органов и систем организма. Среди них можно указать на нейромедиаторы

Нейромедиамторы (нейротрансмиттеры, посредники) -- биологически активные химические вещества, посредством которых осуществляется передача электрического импульса с нервной клетки через синаптическое пространство между нейронами. Нервный импульс, поступающий в пресинаптическое окончание, вызывает освобождение в синаптическую щель медиатора. Молекулы медиаторов реагируют со специфическими рецепторными белками клеточной мембраны, инициируя цепь биохимических реакций, вызывающих изменение трансмембранного тока ионов, что приводит к деполяризации мембраны и возникновению потенциала действия.

Традиционно нейромедиаторы относят к 3 группам: аминокислоты, пептиды, моноамины (в том числе катехоламины) Недостаток какого-либо из нейромедиаторов может вызывать разнообразные нарушения, например, различные виды депрессии .

Следующую большую группу веществ относят к аутокринам- веществам образующимся при воспалительных реакциях. Среди них наиболее важными являются: гистамин, брадикидин.

Третья группа веществ принадлежит к продуктам метаболизма арахидоновой кислоты (входит в состав липидов клеточных мембран), которые образуются в ответ на гормональные и стимулы другого рода. Эти соединения получили название простаглатинов (т.к. впервые были выведены из ткани предстательной железы).

Четвертая группа регуляторов- соединения пептидной природы осуществляют контроль за чистотой клеточной популяции, иммунитетом и участвуют в свертывании крови.

3. Нервная регуляция

Нервная регуляция обеспечивает быструю и направленную передачу сигналов, которые в виде нервных импульсов по соответствующим нервным проводникам поступают к определенному адресату - объекту регуляции. Быстрая передача сигналов (до 80-120 м/с) без затухания и потери энергии обусловлена свойствами проводящих возбуждение структур, преимущественно состоянием их мембран. Нервной регуляции подлежат как соматические (деятельность скелетной мускулатуры), так и вегетативные (деятельность внутренних органов) функции. Это универсальное значение нервной регуляции жизнедеятельности и физиологических функций было положено в основу концепции нервизма, рассматривающей целостность организма как результат деятельности нервной системы. Однако абсолютизация этой концепции до теории физиологии не оставляет места для многообразия уровней и связей в системе регуляции жизнедеятельности механизмов интеграции функций. Элементарный и основной принцип нервной регуляции - рефлекс. Рефлекс -- это ответная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая при участии ЦНС.

В механизме нервной регуляции функций различают 2 вида рефлексов: безусловные, которые являются врожденными, и условные, приобретенные в течении жизни индивидуума.

От гуморального пути он отличается тем, что а) сигналы распространяются по нервным волокнам с большой скоростью - от 0,5 до 80-100м/с, б) импульсы поступают строго к определенным органам или его частям

Несмотря на указанные различия в скорости и локальности воздействия, обе системы регуляции взаимосвязаны друг с другом. Многие гормоны влияют на деятельность нервной системы, а нервная система, в свою очередь, оказывает регулирующее действие на протекание всех процессов в организме, в том числе и на гуморальные. В результате создается единый скоординированный механизмнервно-гуморальной регуляции функций организма человека при ведущей роли нервной системы. Эта регуляция осуществляется автоматически по принципу саморегуляции, что обеспечивает поддержание относительного постоянства внутренней среды организма. Например, норадреналин является медиатором постганглионарных волокон симпатических нервов и гормоном мозгового вещества надпочечников.

4. Иммунная система

Основная функция иммунной системы это поддержание антигенного гомеостаза (постоянства) организма. Состояние невосприимчивости к определенному типу микроорганизмов их токсинам или ядам животных называется иммунитетом. При участии иммунной системы распознаются и разрушаются все генетически чужеродные структуры: вирусы, бактерии, грибы, паразиты, опухолевые клетки. Реакция организма человека на внедрение инфекции или яда носит название иммунного ответа. В процессе эволюции свойства микроорганизмов постоянно совершенствовались (этот процесс происходит и сейчас) - это привело к появлению различных видов иммунитета. Видовой иммунитет, Индивидуальный ,Стерильный и нестерильный иммунитет.

Виды иммунного ответа

Как уже говорилось выше, иммунный ответ представляет собой реакцию организма на внедрение в него микробов или различных ядов. В целом, любое вещество, чья структура отличается от структуры тканей человека способно вызвать иммунный ответ. Исходя из механизмов, задействованных в его реализации, иммунный ответ может быть различным.

Во-первых, различаем специфический и неспецифический иммунный ответ.

Неспецифический иммунный ответ - это первый этап борьбы с инфекцией он запускается сразу же после попадания микроба в наш организм. В его реализации задействованы система комплимента, лизоцим, тканевые макрофаги. Неспецифический иммунный ответ практически одинаков для всех типов микробов и подразумевает первичное разрушение микроба и формирование очага воспаления. Воспалительная реакция это универсальный защитный процесс, который направлен на предотвращение распространения микроба. Неспецифический иммунитет определяет общую сопротивляемость организма. Люди с ослабленным иммунитетом чаще болеют различными заболеваниями.

Специфический иммунитет это вторая фаза защитной реакции организма. Основной характеристикой специфического иммунного ответа является распознавание микроба и выработка факторов защиты направленных специально против него. Процессы неспецифического и специфического иммунного ответа пересекаются и во многом дополняют друг друга. Во время неспецифического иммунного ответа часть микробов разрушается, а их части выставляются на поверхности клеток (например, макрофагов). Во второй фазе иммунного ответа клетки иммунной системы (лимфоциты) распознают части микробов, выставленные на мембране других клеток, и запускают специфический иммунный ответ как таковой. Специфический иммунный ответ может быть двух типов: клеточный и гуморальный.

Клеточный иммунный ответ подразумевает формирование клона лимфоцитов (К-лимфоциты, цитотоксические лимфоциты), способных разрушать клетки мишени, мембраны которых содержат чужеродные материалы (например, вирусные белки).

Клеточный иммунитет задействован в ликвидации вирусной инфекции, а также таких типов бактериальных инфекций как туберкулез, проказа, риносклерома. Раковые клетки тоже разрушаются активированными лимфоцитами.

Кроме иммунной системы в защите организма принимают участие другие структуры и факторы, которые препятствуют проникновению микробов. Такими структурами являются, например, кожа (здоровая кожа практически непроницаема для большинства микробов и вирусов), движение ресничек эпителия дыхательных путей, слой слизи, покрывающий слизистые оболочки, кислая среда желудка и пр.

Иммунная система человека включает в себя органы, способные производить или накапливать лимфоциты, вырабатывающие антитела. Такими органами являются лимфатические узлы, красный костный мозг, вилочковая железа, лимфоидная ткань толстой кишки и аппендикса, небные миндалины, селезенка.

Иммунитет отвечает за два важнейших процесса в организме:

1) замена отработавших или поврежденных, состарившихся клеток различных органов нашего тела;

2) защита организма от проникновения разного рода инфекций -- вирусов, бактерий, грибков.

5. Уровни регуляции физиологических функций

Клетка, орган, система органов или организм могут находится в 2 физиологически отличающихся состояниях: физиологического покоя и активном, деятельном состоянии. Для поддержания функций в каждом из указанных состояний используется свой комплекс механизмов регуляции.

Можно выделить 3 основных уровня (контура) регуляции:

а) внутриорганный,

б) внутрисистемный (системный),

в) межсистемный.

Внутриорганный уровень регуляции основан на взаимодействии свойств структурных образований органа с различными метаболитами, биологически активными соединениями, образующимися в органе при его жизнедеятельности, и местными рефлекторными механизмами (в тех органах, где имеются). Основной физиологической задачей данного уровня регуляции является обеспечение гомеостатических условий для функционирования органа.

Внутрисистемный уровень регуляции основывается на взаимодействии нейрогуморальный механизмов: безусловных рефлексов и гормонов. Основной задачей этого уровня является сопряжение функций всех органов, составляющих данную функциональную систему для обеспечения выполнения всех ее функций.

Межсистемный уровень состоит из комплекса безусловных и условных рефлексов, гормонов. Благодаря ему обеспечиваются межсистемные связи для организации адаптативных реакций организма. Для этого функции органа и системы органов могут сужаться в направлении мобилизации их для выполнения наиболее важных функций. Например, в системе дыхания при интенсивной физической работе дыхательные движения становятся столь интенсивными, что дыхание выполняется через рот, а значит выключается носовая полость с ее функциями очищения, согревания воздушного потока. При этом нередко могут нарушаться гомеостатические параметры.

Для физиологии особый интерес представляют межклеточные и межорганные механизмы регуляции.

Сложные нейрогуморальные механизмы регуляции включают стандартные компоненты: 1) регулируемый параметр, 2) аппарат восприятия этого параметра (рецептор), 3) регуляторный аппарат, 4) объект регуляции. Эффекторным путем при этом может быть нервный импульс или гормон.

Регуляторный аппарат в качестве обязательного элемента включает разнообразные обратные связи. Они бывают двух типов: положительная или отрицательная. Положительная обратная связь заключается в том, что при увеличении какого-либо параметра действие усиливается. Например, прием пищи и поступление ее в желудок усиливают отделение желудочного сока, необходимого для гидролиза веществ. Появляющиеся в желудке и частично всасывающиеся в кровь продукты гидролиза в свою очередь стимулируют сокоотделение, что ускоряет и усиливает дальнейшее переваривание пищи. Однако положительная обратная связь часто приводит систему в неустойчивое состояние, способствует формированию "порочных кругов", лежащих в основе многих патологических процессов в организме.Отрицательная обратная связь заключается в противоположном эффекте: рост регулируемого параметра приводит к снижению функциональной активности органа. Подобный тип обратной связи наиболее типичен для организма человека. Например, под влиянием паратирина (гормона околощитовидных желез) в крови возрастает содержание ионизированного кальция. Повышенный уровень катиона тормозит секрецию паратирина, усиливает поступление в кровь кальцитонина (гормона щитовидной железы), под влиянием которого уровень кальция снижается и его содержание в крови нормализуется.. Отрицательные обратные связи способствуют сохранению стабильности физиологических параметров внутренней среды при возмущающих воздействиях внешней среды, т.е. поддерживают гомеостаз. Они работают и в обратном направлении, т.е. при уменьшении параметров включают системы регуляции повышающие их и тем самым обеспечивающие восстановление гомеостаза.

6. Иерархия регуляторных систем

Системы регуляции обмена веществ и функций организма образуют 3 иерархических уровня.

Первый уровень - ЦНС. Нервные клетки получают сигналы, поступающие из внешней и внутренней среды, преобразуют их в форму нервного импульса и передают через синапсы, используя химические сигналы - медиаторы. Медиаторы вызывают изменения метаболизма в эффекторных клетках.

Второй уровень - эндокринная система. Включает гипоталамус, гипофиз, периферические эндокринные железы (а также отдельные клетки), синтезирующие гормоны и высвобождающие их в кровь при действии соответствующего стимула.

Третий уровень - внутриклеточный. Его составляют изменения метаболизма в пределах клетки или отдельного метаболического пути.

Литература:

1) В.И. Филимонов «Нормальная физиология», Запорожье 1995;

2) Покровский В.М., Коротько Г.Ф. Физиология человека

3) www.ngmu.ru.

4) referat-kursovaya.repetitor.info

5) dcpinfo.ru

6) рвый рецепт молокочая.

7) Заварите 1 ч. ложку зелёного чая, залив его 100 мл. кипятка, и дайте постоять несколько минут. Через 5 минут смешайте заваренный чай с молоком в пропорции 1:1.

8) Второй рецепт молокочая.

9) Подогрейте 1 литр молока до 70 градусов, добавьте к нему 2-3 ч. ложки зелёного чая. Уберите напиток с огня, дайте ему настояться 25-30 минут, процедите.

10) При приготовлении молокочая лучше всего использовать зелёный крупнолистовой чай, но вы также можете применить и чёрный чай, а также чаи с фруктовыми добавками. Однако помните, что наилучший эффект приносит молокочай с настоящим, качественным зелёным чаем, особенно, если чай имеет дополнительный эффект, например, снижает уровень холестерина в крови.

11) Что касается молока, то лучше всего для приготовления молокочая использовать молоко жирностью не более 2,5%.

12) Пить молокочай можно в любом виде: и в холодном, и в горячем. За день вы должны выпивать не менее 1,5 литра молокочая, например, по 1 чашке через каждые 2 часа.

13) Обратите внимание на то, что кроме молокочая при похудении или очищении организма вы должны в течение дня выпивать от 1,5 до 2 литров воды, ведь молокочай обладает отличным желчегонным и мочегонным эффектом, а значит, вам надо постоянно пополнять водный баланс.

14) Подводя итог отметим, что диета или разгрузочный день на молокочае - отличный способ похудеть и привести себя в форму.

Размещено на Allbest.ru