Основы регуляции жизнедеятельности организма

     Виды  вегетативных рефлексов. Вегетативные рефлексы по характеру взаимосвязей афферентного и эфферентного звеньев, а также внутривисцеральных взаимоотношений принято подразделять на: 1) висцеро-висцеральные, когда и афферентное и эфферентные звенья, т. е. начало и эффект рефлекса относятся к внутренним органам или внутренней среде; 2) висцеро-соматические, когда начинающийся раздражением интерорецепторов рефлекс за счет ассоциативных связей нервных центров реализуется в виде соматического рефлекса; 3) висцеро-сенсорные – изменение сенсорной информации от экстерорецепторов при раздражении интерорецепторов.

     Вегетативные  рефлексы подразделяются также на сегментарные, т. е. реализуемые спинным мозгом и стволовыми структурами головного мозга, и надсегментарные, реализация которых обеспечивается высшими центрами вегетативной регуляции, расположенными в надсегментарных структурах головного мозга. 

4. Местная гуморальная регуляция.

     Местная регуляция (рис. 2) обеспечивается тремя основными способами, в основе которых лежит передача химических сигналов в пределах одной ткани или органа с помощью креаторных связей клеток, простейших метаболитов и более сложных продуктов обмена – биологически активных веществ. 
 
 

Рис. 2. Виды гуморальной регуляции.

     Простейшие  метаболиты выступают как регуляторы обменных процессов и функции органов по принципу обратной связи. Метаболиты более сложного химического строения носят название биологически активных веществ или тканевых «гормонов». Эти вещества оказывают регулирующее влияние на функции клеток и ткани в целом, за счет изменения их биофизических свойств, процессов обеспечения функции – энергетического обмена, клеточной рецепции, ферментативных реакций, образования вторичных посредников и сдвигов кровоснабжения ткани. Биологически активные вещества меняют чувствительность клеток к нервными гормональным влияниям, почему их называют также модуляторами регуляторных сигналов. Образуясь преимущественно в тканях, большинство биологически активных веществ может проникать из клеточной микросреды в кровь, а некоторые даже образовываться в самой плазме крови. Таким образом, наряду с основным местным регуляторным действием , эти вещества способны оказывать и региональное регуляторное влияние и даже генерализованные эффекты, подобно гормонам. Однако, образование этих веществ, в отличие от гормонов, осуществляется неспециализированными клетками.

     Биологически  активные вещества реализуют свои регуляторные эффекты на клетки, подобно медиаторам и гормонам, через специализированные химические клеточные рецепторы мембран. 

5. Система гормональной регуляции.

     Генерализованные  специализированные  эффекты гуморальной  регуляции осуществляются с помощью особых химических регуляторов внутренней среды – гормонов. Гормонами называют химические вещества, образующиеся и выделяющиеся специализированными эндокринными клетками, тканями и органами во внутреннюю среду для регуляции обмена веществ и физиологических функций организма, гуморального обеспечения координации и интеграции процессов жизнедеятельности. Гормоны отличают от других биологически активных веществ по двум основным критериям:

• Гормоны образуются специализированными эндокринными клетками;
• Гормоны оказывают свое влияние через внутреннюю среду на удаленные от секретирующей их ткани органы, то есть обладают дистантным действием.

       Гормоны являются чрезвычайно высоко активными  химическими регуляторами. Они оказывают выраженное влияние на эмоциональную сферу, физическую и интеллектуальную активность, выносливость организма, половое поведение.

       Эндокринные клетки, образующие гормоны, получили свое название благодаря наличию у них специализированной функции внутренней секреции (инкреции), т. е. активного выведения гормонов во внутреннюю среду. Эти специализированные клетки образуют эндокринную систему, т. е. функциональное объединение всех инкреторных клеток организма. В это функциональное объединение входят следующие инкреторные образования:

1. Эндокринные органы или железы, основной и единственной функцией которых является синтез и внутренняя секреция гормонов;
2. Эндокринная ткань в органе, т. е. скопление инкреторных клеток в органе, другие клеточные элементы которого обладают неэндокринными функциями;
3. Клетки органов, обладающие кроме основной одновременно и эндокринной функцией.

     Гормональная  регуляция, как и любая система  регуляции, имеет аппарат управления, каналы прямой и обратной передачи информации, сигналы, которыми информация передается, исполнительные органы или объекты управления. Эти элементы системы названы звеньями т составляют структурно-функциональную организацию системы гормональной регуляции. 

     Общая характеристика звеньев  гормональной системы  регуляции.

     Управление деятельностью эндокринных клеток может осуществляться двумя путями. Первый из них реализуется структурами центральной нервной системы, непосредственно передающими нервные импульсы к эндокринным структурам, синтезирующими и секретирующими гормоны.

     Этот  путь получил название нервного, цереброгландулярного или парагипофизарного, т. е. реализуемого мимо гипофиза. Так регулируется деятельность практически всех эндокринных клеток. Второй путь управления эндокринными клетками нервная система реализует через гипофиз, обозначаемый в этом случае как гуморальное звено управления; этот путь регуляции получил название церебропитуитарного или гипофизарного. Такм путем регулируется деятельность тех желез, для которых в гипофизе секретируются специальные тропные гормоны.

     Центральной для управления эндокринными функциями  структурой нервной системы является гипоталамус. Этот отдел осуществляет оба пути управления, т. е. и нервный, и гипофизарный. Управляющая функция гипоталамуса связана с наличием здесь групп нейронов, обладающих способностью синтезировать и секретировать специальные регуляторные пептиды – нейрогормоны. Таким образом, гипоталамус является одновременно и нервным, и эндокринным образованием, играя ключевую роль в интеграции нервных и гуморальных механизмов регуляции, осуществляя нейрогуморальное управление функциями. Свойство нейронов гипоталамуса синтезировать и секретировать регуляторные пептиды получило название нейросекреция.

     Общее звено управления включает кроме  гипоталамуса и другие структуры центральной нервной системы, меняющие деятельность эндокринных клеток в зависимости от приспособительных потребностей организма при эмоциях и поведенческих актах.

     Звенья  общего и гуморального управления имеют  многочисленные обратные связи, контролирующие процессы синтеза и секреции, уровень гормонов в крови и реализацию их эффектов в органах и тканях.

     Виды  действия гормонов. Различают пять видов действия гормонов на ткани-мишени:

• Метаболитическое действие вызывает изменение обмена веществ в тканях. Сдвиги метаболизма, вызываемые гормонами, лежат в основе изменения функции клеток, ткани или органа.
• Морфогенетическое действие – влияние гормонов на процессы формообразования, дифференцировки и роста структурных элементов. осуществляются эти процессы за счет изменений генетического аппарата клетки и обмена веществ.
• Кинетическое  действие – способность гормонов запускать деятельность эффектора, включать реализацию определенной функции.
• Корригирующее  действие – изменение деятельности органов или процессов, которые происходят и в отсутствие гормона. Разновидностью корригирующего действия является нормализующий эффект гормонов, когда их влияние направлено на восстановление измененного или даже нарушенного процесса.
• Реактогенное действие – способность гормона менять реактивность ткани к действию того же гормона, других гормонов или медиаторов нервных импульсов. Разновидностью реактогенного действия гормонов является пермиссивное действие, означающее способность одного гормона давать возможность реализовываться эффекту другого гормона.

6. Системный принцип организации  механизмов регуляции  жизнедеятельности.

     Рассмотренные выше нервные и гуморальные принципы регуляции функционально и даже структурно объединены в единую систему  нейрогуморальной регуляции (примером чему является гипоталамус). При этом начальным звеном такого регуляторного механизма, как правило, является афферентный сигнал на входе системы, а эффекторные каналы являются либо нервными, либо гуморальными. Следовательно, принципом реализации механизмов нейро-гуморальной регуляции является рефлекс, имеющий два типа путей передачи эфферентной информации – нервный и гуморальный. Однако, каким бы сложным не был рефлекс, какие бы сложные информационные каналы при этом не использовались, он представляет собой лишь базисный, относительно простой, уровень нервно-гуморальной регуляции жизнедеятельности. Даже в случаях более сложных рефлекторных механизмов, регуляторные реакции охватывают лишь некоторые, причем весьма узкие стороны жизнедеятельности. Именно благодаря тому, что организм является целостной системой, регуляция его жизнедеятельности носит системный характер, т. е. не определяется простой арифметической суммой рефлекторных регуляций составляющих его элементов, а проявляется перестройкой всей совокупности взаимоотношений и взаимосвязей внутри системы.

     Рефлекторные  реакции организма являются начальным  звеном более сложного целостного реагирования, конечной целью которого является приспособление живой системы к среде обитания, т. е. оптимизирование жизнедеятельности.