Общие принципы регуляции функций. Рефлекторная деятельность ЦНС. Нервный центр, свойства нервных центров, особенности проведения возбуждения по нервным центрам.

Физиологическая регуляция (регуляция функций)-это активное управление функциями организма для обеспечения постоянства внутренней среды организма, требуемого для этого обмена веществ с целью приспособления к измененным условиям окружающей среды.

Задачи регуляции:

1.Поддержание гомеостаза.

2.Обеспечение энергией и информацией.

3.Адекватное приспособление к изменениям условий среды.

Типы регуляции:

По возмущению.

Возникает при внешнем воздействии какого-либо фактора на организм, изменяющим условия его существования. Такой тип регуляции относится к адаптивной регуляции.

По отклонению.

Отклонение одного или нескольких параметров внутренней среды инициирует регуляторные влияния, направленные на нормализацию показателей внутренней среды. Такой тип регуляция относится к гомеостатической регуляции.

По упреждению.

На основе информации, извлеченной из памяти, формируется поведенческая реакция, упреждающая реальное действие.

Основные механизмы регуляторных влияний в организме.

1.Саморегуляция;

2.Нервная регуляция;

3.Гуморальная регуляция.

Саморегуляция осуществляется на основе обратной связи, которая бывает:

-положительной обратной связью(Результат реакции усиливает процесс, формирующий этот результат.)

-отрицательной обратной связью.(Результат реакции тормозит процесс, формирующий этот результат.)

Саморегуляция направлена на гомеостатирование деятельности органа или системы органов.

Нервная регуляция осуществляется за счет соматической нервной системы и вегетативной нервной системы.

Гуморальная регуляция осуществляется за счет химических веществ, находящихся в биологических средах (кровь, лимфа, межклеточная жидкость). Эти вещества называются биологически активными веществами (БАВ), они взаимодействуют с мембранными рецепторами.

Элементы регуляторной системы:

1.Центральный элемент: ЦНС, система желёз внутренней секреции.

2.Входные каналы: афферентная нервная система, чувствительные элементы – рецепторы нервных окончаний; датчиками для систем гуморальных факторов являются мембранные рецепторы клеток.

3.Выходные каналы: Нервные выходные каналы (аксоны), выходные сигналы распространяются и гуморальным путём.

Виды регуляторных влияний:

1.Триггерное влияние-Регуляторная система запускает функцию.

2.Корригирующее влияние–Влияние на текущую функцию.

3.Метаболическое влияние–Влияние, при котором первично изменяется обмен веществ, а вторично-функция.

4.Морфогенетическое влияние.Первично изменяется структура, вторично–функция.

Рефлекторная деятельность ЦНС.

В основе нервной регуляции функций лежат рефлексы.

Центральное торможение бывает первичным и вторичным.

Первичное торможение-это торможение, которое возникает без предварительного возбуждения. На уровне клеточных механизмов различают:

-Пресинаптическое торможение. Тормозной синапс сформирован с пресинаптической мембраной. В синапсе выделяются тормозные медиаторы–ГАМК, глицин, которые вызывают гиперполяризацию пресинаптической мембраны;

-Постсинаптическое торможение.Тормозной синапс сформирован с постсинаптической мембраной. Торможение постсинаптической мембраны развивается по типу катодической депрессии.

Вторичное центральное торможение. Это такое торможение, которое возникает вслед за первичным возбуждением и им инициируется.

Виды вторичного торможения:

а) запредельное, возникающее при большом потоке информации, поступающей в клетку. Поток информации лежит за пределами работоспособности нейрона;

б) пессимальное, возникающее при высокой частоте раздражения;

в) парабиотическое, возникающее при сильно и длительно действующем раздражении;

г) торможение вслед за возбуждением, возникающее вследствие снижения функционального состояния нейронов после возбуждения;

д) торможение по принципу отрицательной индукции;

Е) торможение условных рефлексов.

Виды центрального торможения в нервных сетях.

Реципрокное торможение.

Возбуждение одной группы эфферентных нейронов через вставочные нейроны /клетки Реншоу/ вызывает торможение другой группы эфферентных нейронов.

Возвратное торможение.

Эфферентный нейрон нередко отдает одну из коллатералей аксона на вставочные тормозные нейроны, а они замыкают свои отростки (аксоны) на эфферентную клетку.

Латеральное торможение.

Возбуждение одной группы афферентных нейронов через вставочные тормозные нейроны вызывает торможение другой группы афферентных нейронов.

Тормозная зона.

Возбуждение в группе основных эфферентных нейронов через вставочные тормозные нейроны вызывает торможение других эфферентных клеток, расположенных рядом и воспринимающих в этот момент информацию из других афферентных источников.

Система тканевых гормонов.

1)Серотин(слизистая кишечника,головной мозг,тромбоциты).

Эффект:медиатор ЦНС,сосудосуживающий эффект,сосудисто-тромбоцитарный гемостаз.

2)Простагландины(производное арахидоновой и линоленовой кислоты, ткани организма). Эффект:сосудодвигательное действие: дилятаторный и констрикторный эффект, усиливают сокращения матки, усиливают выведение воды и натрия, снижают секрецию ферментов и HCl желудком.

3)Брадикин(Пептид, плазма крови, слюнные железы, легкие).

Эффект:сосудорасширяющее действие, повышает сосудистую проницаемость.

4)Ацетилхолин(головной мозг, ганглии, нервно-мышечные синапсы).

Эффект:расслабляет гладкую мускулатуру сосудов, урежает сердечные сокращения.

5)Гистамин(производное гистидина, желудок и кишечник, кожа, тучные клетки, базофилы). Эффект:медиатор болевых рецепторов, расширяет микрососуды, повышает секрецию желез желудка.

6)Эндорфины,энкефалины(головной мозг).

Эффект:обезболивающий и адаптивный эффекты.

7)Гастроинтестинальные гормоны (вырабатываются в различных отделах ЖКТ).

Эффект: участвуют в регуляции процессов секреции, моторики и всасывания.

Передняя доля гипофиза.

Все гормоны передней доли являются веществами белковой природы (пептиды, белки, гликопротеиды).

Гонадотропные гормоны.

К гонадотропным гормонам относятся фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ) гормоны гипофиза. При удалении передней доли гипофиза наблюдается атрофия половых желез.

У женщин ФСГ стимулирует созревание фолликулов в яичниках. Полностью этот процесс осуществляется при наличии ЛГ.

Лютеинезируюший гормон (ЛГ) стимулирует процесс овуляции. Во второй половине цикла ЛГ стимулирует развитие желтого тела в яичниках.

У мужчин ФСГ стимулирует развитие семенных канальцев, сперматогенез и рост предстательной железы.

ЛГ необходим для образования мужских половых гормонов.

Тип секреции ФСГ и ЛГ у мужчин - тонический, у женщин - циклический. ФСГ и ЛГ не обладают половой специфичностью.

Регуляция: фоллиберин и люлиберин.

Адренокортикотропный гормон (АКТГ).

АКТГ- полипептид. Точка приложения АКТГ пучковая и в меньшей степени - клубочковая зоны коры надпочечников.

Секреция АКТГ гипофизом усиливается при воздействии всех чрезвычайных раздражителей, вызывающих в организме состояние напряжения.

АКТГ, действуя на надпочечники, вызывает усиление выработки глюкокортикоидов, а также в небольшой степени и минералокортикоидов.

Регулируя выработку и выброс глюкокортикоидов, АКТГ опосредовано вызывает те же эффекты (участвует в механизмах стресса, стимулирует распад белков до аминокислот, гликогена до глюкозы, торможение синтеза белка, увеличение распада жиров), т.е. обладает катаболическим эффектом.

Регулируется: уровнем адреналина в крови (пусковой фактор); кортиколиберином.

Вазопрессин - антидиуретический гормон гипофиза (АДГ).

Точка приложения гормона – дистальные извитые канальцы и собирательные трубочки нефрона. Включает в мембрану транспортный белок аквапорин – 2, который образует канал для облегченной диффузии воды и усиливает реабсорбцию воды в почках, т.е. тормозит диурез. В результате повышается ОЦК и АД. Вазопрессин – антидиуретический гормон гипофиза (АДГ):

-стимулирует центр жажды, участвует в механизмах запоминания, терморегуляции, эмоционального поведения.

В его отсутствие развивается синдром несахарного мочеизнурения (несахарный диабет).

-в более высоких концентрациях повышает тонус гладкой мускулатуры сосудов мышечного типа (артериол), увеличивая артериальное давление.

Регуляция:

-нервные импульсы от клеток гипоталамуса;

-по принципу отрицательной обратной связи (снижение ОЦК и уровня самого гормона).

Окситоцин.

Вызывает ритмическое сокращение матки, способствуя нормальному течению родового акта; повышает сократительную активность выводных протоков молочной железы, способствуя лактации в послеродовом периоде.

В конце беременности и после родов концентрация гормона в кровотоке значительно возрастает, повышается и чувствительность к нему гладкой мускулатуры, участвует в механизмах забывания.

Регуляция: по принципу обратной связи, рефлекторно (при раздражении ареол во время вскармливания).

Стимулирующие

Тормозящие

-По механизму действия на клетки-мишени

1.Действующие по средством мембранных рецепторов (Липофобные)-Растворимы в воде.(Гормоны гипоталамуза и гипофиза)

2.Действующие с помощью внутриклеточных рецепторов (Липофильные)-Растворимы в жирах.(Половые гормоны)

Парагормоны-БАВ, вырабатывающиеся специализированными клетками, оказывают эффект в основном на месте выработки.

Главные функции гормонов:

1.Метаболическая функция гормонов (Влияние на обмен веществ)

2.Коррегирующая функция гормонов (Регуляция текущей деятельности отдельных систем организма и их функций)

3.Кинетическая функция гормонов (Включение функций)

Типы функционального влияния гормонов:

Пусковое влияние

Способность гормона запускать деятельность эффектора.

Модулирующее влияние

Изменение интенсивности деятельности органа,изменение чувствительности ткани к действию других гормонов.

Пермиссивное влияние

Способность одного гормона обеспечивать реализацию эффекта другого гормона.

Механизмы действия гормонов. Понятия об органах и клетках-мишенях, клеточных рецепторах. Формирование гормонального ответа на клеточном уровне. Комплекс гормон-рецептор. Вторичные посредники. Различия в механизме действия стеройдных и белковых гормонов.

Механизмы действия гормонов:

1)Если клеточная мембрана непроницаема для гормона (гормоны гипофиза и гипоталамуса),то рецепторы расположены в самой мембране.

Гормонорецепторный комплекс этих гормонов активирует внутриклеточные процессы,ведущие к образованию вторых посредников,реализирующих свое действие в основном через ядерный аппарат клетки.

Минералокортикоиды.

К ним относятся альдостерон (наиболее активный) и дезоксикортикостерон.

Эффекты минералокортикойдов:

1.Увеличивает реабсорбцию натрия и хлора в почечных канальцах.

2.Снижает реабсорбцию калия в почечных канальцах.

Глюкокортикоиды.

К ним относятся кортизол (наиболее активный), кортикостерон, гидрокортизон.

Эффекты глюкокортикоидов:

1.Участие в формировании стресс-реакций, участие в срочной и долговременной адаптации, Повышение чувствительности к катехоламинам.

2.Противовоспалительное действие.

3.Ослабление действия иммунной системы, Снижение содержания в крови лимфоцитов, базофилов.

4.Повышение уровня глюкозы в крови. Увеличение образования и отложения гликогена в печени и тканях. Снижение чувствительности к инсулину. Снижение проницаемости клеточных мембран ряда тканей для глюкозы, препятствуют поступлению ее в ткани.

5.Стимуляция катаболизма белков и тормозит анаболизм белков (антианаболическое действие), Снижение проницаемости клеточных мембран для аминокислот.

6.Усиление мобилизации жира из жировых депо.

Половые гормоны.

К ним относятся андрогены, эстрогены и прогестерон.

Играют важное значение в развитии вторичных половых признаков в детском возрасте. При достижении половой зрелости роль гормонов невелика. Гормоны вновь приобретают некоторое значение в старческом возрасте - после угасания функции половых желез.

Физиологические эффекты.

Зависят от того, какой вид адренорецепторов преобладает в той или иной структуре.

Возбуждение альфа-адренорецептороввызывает:

-Сужение мелких артериальных сосудов кожи и органов брюшной полости;

-Повышение АД;

-Сокращение матки;

-Расширение зрачка;

-Расслабление гладких мышц желудка и кишечника;

-Тормозит секрецию в пищеварительном тракте;

-Ускорение агрегации тромбоцитов.

Возбуждениебета-адренорецептороввызывает:

-Учащение и усиление сердечных сокращений;

-Стимуляцию секреции ренина;

-Расширение бронхов;

-Расширение некоторых артериальных сосудов (коронарных);

-Расслабление матки.

Эффекты инсулина.

Инсулин оказывает влияние на все виды обмена веществ, он способствует анаболическим процессам:

1.усиливает синтез гликогена, жиров, белков;

2.тормозит эффекты гормонов обладающих катоболическим действием (катехоламины, глюкокортикоиды, глюкогон и др).

Эффекты инсулина по скорости реализации делят на 4 группы:

1.Очень быстрые (через несколько секунд). Повышение проницаемости клеточных мембран для глюкозы.

2.Быстрые эффекты (в течение нескольких минут).

-активация ферментов, усиливающих анаболические процессы,

-торможение ферментов, ответственных за катоболические процессы.

3.Медленные эффекты (в течение нескольких часов).

-повышение проницаемости мембран для аминокислот;

-усиление синтеза иРНК и ферментов синтеза специфических белков.

4.Очень медленные эффекты (от часов до суток). Активация митогенеза.

Пептидные половые гормоны.

Релаксин – продуцируется клетками желтого тела, в матке. Его эффект заключается в расслаблении связок малого таза. Его продукция усиливается в период родов.

Ингибин – угнетает сперматогенез при длительном воздержании.

Вилочковая железа (тимус).

Играет большую роль в обеспечении иммунокомпетентности Т-клеток, под его влиянием формируется лимфатическая система.

Из тимуса был выделен ряд полипептидов - тимозин, тимопоэтин, тимусный гуморальный фактор. Изучен только тимозин.

Тимозин способствует повышению реактивности организма, стимулирует эритро- и лимфопоэз. При избытке тимозина может отмечаться гиперплазия костного мозга. Участвует в дифференцировке Т-лимфоцитов, формировании их иммунокомпетентности.

Эпифиз.

Образуется мелатонин, Максимум секреции мелатонина приходится на ночное время. Избыток света тормозит образование мелатонина.

Обеспечивает приспособление организма к разным условиям освещенности. Увеличение концентрации мелатонина в крови тормозит секрецию гонадотропинов, кортикотропина, тиреотроптна, сомототропина.

Эндокринная функция почек.

Почки вырабатывают три соединения, обладающие гормональной активностью: кальцитриол, ренин, эритропоэтин.

Кальцитриол – является активным метаболитом витамина Д3. Основные эффекты:

1.активирует всасывание кальция и фосфатов в кишечнике;

2.активирует реабсорбцию кальция и фосфатов в канальцах почек;

3.стимулирует остеобласты.

Ренин– образуется в юкстагломерулярном аппарате почек (ЮГА).

Ренин является ферментом, который в плазме вызывает расщепление белка – ангиотензиногена и образование ангиотензина I, который не обладает физиологической активностью, подвергается действию ангиотнзинпревращающего фермента, при этом образуется– ангиотензин II, который обладает высокой физиологической активностью. В мембранах клеток имеются рецепторы к ангиотензину – ангиотензиновые рецепторы.

Эффекты ангиотензина II:

1.Вызывает сильное сокращение артериол и мелких артерий.

2.Стимулирует секрецию альдостерона клубочковой зоной надпочечников.

3.Увеличивает артериальное давление.

Существует единая ренин – ангиотензин – альдостероновая система, которая является важным регулятором.

Эндокринная функция сердца.

Миоциты предсердий выделяют регуляторный пептид – атриопептид или предсердный натрийуретический гормон.

Физиологические эффекты:

Сосудистые эффекты:

1.Расслабление гладкой мускулатуры сосудов (вазодилятация).

2.Снижение АД.

Почечные эффекты: