Понятия «регуляция», «система управления» в физиологической кибернетике

Понятия «регуляция», «система управления» в физиологической кибернетике

Для согласования работы различных систем организма необходимо управление. В физиологии часто вместо термина «управление» используют термин «регуляция».

Управление (регуляция) – это воздействие на объект (кибернетическую систему) в соответствии с имеющейся программой или целью её функционирования. Говоря кратко, управление — это воздействие на объект для достижения заданной цели

Система управления – это управляющая подсистема + управляемая подсистема. Управляющая си­стема включает датчики, воспринимающие информа­цию на входе (сенсорные рецепторы) и выходе (рецепторы испол­нительных структур) системы, входные и выходные каналы связи (жидкие среды организма, нервы), управляющее ус­тройство (центральная нервная система), частью которого является запоминающее устройство (аппараты памяти). Информация, фик­сированная в аппаратах памяти, определяет «настройку» системы управления на переработку определенных сведений, поставляемых через каналы связи.   

2. Общий план строения системы управления

Система управления — упорядоченная совокупность объектов (элементов системы), взаимодействующих и взаимосвязанных между собой, которые способны воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться информацией.

 

 

Синонимом термина «система управления» является термин «кибернетическая система».

Процессы регуляции охватывают все уровни организации систем управления: молекулярный, субклеточный, клеточный, органный, сис­темный, организменный, надорганизменный (популяционный, экосистемный, биосферный).

Ведущим свойством системы является организация.

Основные принципы управления (регуляции)

Управление осуществляется с использованием двух основных принципов: 1) по рассогласованию (отклонению); 2) по возмущению.

1)Управление по рассогласованию предусматривает на­личие механизмов, способных определить разность между задавае­мым и фактическим значением регулируемой величины или функции.

Примером такого управления является стимуляция об­разования глюкозы при уменьшении её содержания в крови.

Практически все характеристики внутренней среды (константы) организма непрерывно колеблются относительно средних уровней, оптимальных для протекания устойчивого обмена веществ.

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, O₂, CO₂ 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.

2) Управление по возмущению предусматривает исполь­зование самого возмущения для выработки, компенсирующего воз­действия, в результате которого регулируемый показатель возвра­щается к исходному состоянию.

Например, уменьшение парциаль­ного давления О₂ в атмосферном воздухе при подъеме на высоту является возмущающим воздействием для системы дыхания, обес­печивающей оптимальное для метаболизма содержание кислорода в крови.

Основные способы управления в организме: запуск, коррекция, координация

Запуск (инициация).

2. Коррек­ция.

Координация.

Запуск - инициация перехода органа или системы от состояния относительного покоя к де­ятельному состоянию или от активной деятельности к состоянию покоя.

Например, при виде пищи центральная нервная система инициирует работу пищеварительных желез.

Коррекция – приведение деятельности органа в соответствие с насущными потребностями организма.

При­мером может служить коррекция работы сердца центральной нервной системой у спортсмена перед стартом.

Координация - согласование работы несколь­ких органов или систем одновременно для получения полезного приспособительного результата для всего организма.

Например, для осуществления акта прямохождения необходима координация работы мышц и центров, обеспечивающих перемещение нижних конечностей в пространстве, смещение центра тяжести тела, изменение тонуса скелетных мышц.

Иногда этот способ управления «заставляет» ради «общих интересов» изменять состояние органа или системы даже, казалось бы, в ущерб какой-либо системе.

Например, повышение артериального давления в ответ на уменьшение по каким-либо причинам почечного кровотока.

 

Свойства нервных центров

НЦ имеют ряд общих свойств, что во многом определяется структурой и функцией синаптических образований. Общие свойства нервных центров они перекликаются с особенностями) распространения возбуждения в ЦНС.

1. Односторонность проведения возбужде-ния. В рефлекторной дуге, включающей нерв-ные центры, процесс возбуждения распро-страняется в одном направлении (от входа, аф-ферентных путей к выходу, эфферентным пу-тям).

2. Суммация возбуждения. Аналогично можно говорить и о суммации торможения. В работе нервных центров значительное место занимают процессы пространственной и временной суммации возбуждения, основным нервным

субстратом которой является постсинаптическая мембрана.

2.1.На нейроне, в области его аксонного холми-ка, происходит интеграция событий, разыгры-вающихся на отдельных участках мембраны нейрона. Если с определенным интервалом к нейрону в точку А приходят импульсы, они вызывают генерацию в этой области ВПСП. Если эти ВПСП не достигают критического уровня деполяризации, то потенциал действия не возникает.

2.2.Процесс пространственной суммации аф-ферентных потоков возбуждения облегчается наличием на мембране нервной клетки сотен и тысяч синаптических контактов. Приходящие в точку В, А, С нейрона (даже если они сами по себе - подпороговые), при одновременном появлении у данного нейрона могут привести к его возбуждению при условии, что суммиро-ванный ВПСП достигает или превышает кри-тический уровень деполяризации.

2.3.Процессы временной суммации обусловлены суммацией ВПСП на постсинаптической мем-бране. Если частота следования достаточно большая, то происходит в этом месте сумма-ция ВПСП, при достижении ВПСП критиче-ского уровня деполяризации возникает ПД, нейрон возбуждается. Это явление носит название временной суммации (происходит суммация следов возбуждения во времени).

Суммация возбуждения

Суммация возбуждения. Аналогично можно говорить и о суммации торможения. В работе нервных центров значительное место занимают процессы пространственной и временной суммации возбуждения, основным нервным

субстратом которой является постсинаптическая мембрана.

2.1.На нейроне, в области его аксонного холми-ка, происходит интеграция событий, разыгры-вающихся на отдельных участках мембраны нейрона. Если с определенным интервалом к нейрону в точку А приходят импульсы, они вызывают генерацию в этой области ВПСП. Если эти ВПСП не достигают критического уровня деполяризации, то потенциал действия не возникает.

2.2.Процесс пространственной суммации аф-ферентных потоков возбуждения облегчается наличием на мембране нервной клетки сотен и тысяч синаптических контактов. Приходящие в точку В, А, С нейрона (даже если они сами по себе - подпороговые), при одновременном появлении у данного нейрона могут привести к его возбуждению при условии, что суммиро-ванный ВПСП достигает или превышает кри-тический уровень деполяризации.

2.3.Процессы временной суммации обусловлены суммацией ВПСП на постсинаптической мем-бране. Если частота следования достаточно большая, то происходит в этом месте сумма-ция ВПСП, при достижении ВПСП критиче-ского уровня деполяризации возникает ПД, нейрон возбуждается. Это явление носит название временной суммации (происходит суммация следов возбуждения во времени).

 

Окклюзия и облегчение

Окклюзия — взаимодействие двух импуль-сных потоков между собой. Впервые явление ок-клюзии было описано Ч.Шеррингтоном. Сущ-ность его заключается во взаимном угнетении рефлекторных реакций, при котором суммарный результат оказывается значительно меньше, чем сумма взаимодействующих реакций Согласно Ч.Шеррингтону, явление окклю-зии объясняется перекрытием синаптиче-ских полей, образуемых афферентными зве-ньями взаимодействующих рефлексов.

Последействие

длительность ответной реакции не соответствует времени действия раздра-жителя и может развиваться и осуществляться через достаточно большой промежуток времени после завершения раздражения.

Один из вариантов этого свойства - дли-тельное циркулирование импульсов по "нейрон-ной ловушке". Итальянский физиолог Лорен-то де Но обнаружил это явление: поступивший импульс может минутами или часами пробегать небольшой отрезок нейронной цепи. Благодаря этому, как полагают некоторые авторы, происхо-дит перевод следа (энграммы) из краткосрочной памяти в долгосрочную.

Предполагается, что развитие послераз-рядной активности нейрона связано с особенно-стями проведения возбуждения через синапсы. Так как передача возбуждения в синапсах осу-ществляется с помощью медиаторов (в мо-тонейронах процесс эмиссии медиатора длится до 10 и более мс), сдвиг постсинаптического потен-циала также имеет большую продолжительность. В случае развития ВПСП нейрон может разря-жаться на протяжении длительного времени. Та-кая ритмическая импульсация затухает постепен-но или обрывается внезапно.

Возможен третий механизм длительного последействия, который получил название про-лонгирования возбуждения. В нервных центрах существуют цепочки нейронов, связанные между собой таким образом, что импульсация опреде-ленного нейрона может вызывать генерацию им-пульсов в других нейронах и от них вновь прихо-дит к первому нейрону. При этом создается воз-можность длительной циркуляции нервной им-пульсации по длинным кольцевым связям и про-лонгировать возбуждение в нервном центре.

Пролонгирование импульсации имеет очень большое значение в процессах переработки информации и особенно в фиксировании следов информации, т. е. памяти.

Понятие «нервная регуляция»

Нервная регуля́ция — одна из форм физиологической регуляции в организме, при которой нервные импульсы принимают участие в едином регуляторном процессе.

Нервная система регулирует и координирует физиологические процессы на уровне органов, их систем и организ-ма в целом,управляет мышечными и железистыми клетками, обеспечивает координацию движений.

ТИПЫ НЕЙРОНОВ

l чувствительные (афферентные)

l интернейроны (вставочные)

l двигательные (эфферентные)

По отросткам

аполярные, униполярные (истинные и псевдоуниполярные, биполярные и мультиполяр-ные.

По химической структуре выделяе-мого в окончаниях медиатора

холинергические, пептидергические, норад-реналинергические, дофаминергические, серото-нинергические

По характеру воспринимемого и передаваемого сигнала

механорецепторные, зрительные, обонятельные.

Структурная основа рефлекса –  рефлекторная дуга.

Рефлекторная дуга – последовательно соединенная цепочка нейронов, обеспечивающая осуществление реакции (ответа) на раздражение.

Рефлекторная дуга состоит из:

Афферентного;

Центрального;

Эфферентного звеньев.

Звенья связаны  синапсами

 В зависимости от  сложностиструктуры рефлекторной дуги различают рефлексы:

l Моносинаптические

l Полисинаптические

 

Опыт Сеченова

Он удалял у лягушки полушария мозга и определял время спинномозгового рефлекса на раздражение лапки серной кислотой. Затем на таламус, т.е. зрительные бугры накладывал кристаллик поваренной соли и обнаружил, что время рефлекса значительно увеличивалось. Это свидетельствовало о торможении рефлекса. Сеченов сделал вывод, что вышележащие Н.Ц. при своем возбуждении тормозят нижележащие.

Торможения

u первичное ( развивается в клетках, примыкающих к тормозному нейрону. Оно инициировано возбуждением специальных тормозных нейронов, которые выделяют тормозные медиаторы)

u вторичное ( возникает в тех же нейронах, которые генерируют возбуждение)

 

Виды торможения

Первичное

l пресинаптическое в аксо-аксональном синапсе;

l постсинаптическое в аксодендрическом синапсе.

Механизмы:

Постсинаптическое. Оно возникает в постсинаптической мембране сомы и дендритов нейронов. Т.е. после передающего синапса. На этих участках образуют аксо-дендритные или аксо-соматические синапсы специализированные тормозные нейроны. Эти синапсы являются глицинергическими. В результате воздействия ГЛИ на глициновые хеморецепторы постсинаптической мембраны, открываются ее калиевые и хлорные каналы. Ионы калия и хлора входят в нейрон, развивается ТПСП. В результате возникающей гиперполяризации возбудимость нейрона падает. Проведение нервных импульсов через него прекращается.

Пресинаптическое торможение. В этом случае тормозной нейрон образует синапс на аксоне нейрона, подходящем к передающему синапсу. Т.е. такой синапс является аксо-аксональным. Медиатором этих синапсов служит ГАМК. Под действием ГАМК активируются хлорные каналы постсинаптической мембраны. Но в этом случае ионы хлора начинают выходить из аксона. Это приводит к небольшой локальной, но длительной деполяризации его мембраны. Значительная часть

натриевых каналов мембраны инактивируется, что блокирует проведение нервных импульсов по аксону, а следовательно выделение нейромедиатора в передающем синапсе. Чем ближе тормозной синапс расположен к аксонному холмику, тем сильнее его тормозной эффект

Постсинаптическое бывает:

l возвратное торможение

l реципрокное торможение

l латеральное торможение

l возвратное облегчение

Возвратное

Примером первичного торможения является открытое Б. Реншоу возвратное торможение. Оно осуществляется в нейронной цепи, кот. сост. из мотонейрона и вставоч. тормозного нейрона — кл. Реншоу. Это торможение реализуется за счет функции тормозных синапсов, кот. клетка Реншоу образует на теле активирующего ее мотонейрона.

Реципрокное

Пример реципрокного (сопряженного) торможения – взаимное торможение центров мышц-антагонистов.

 

Механизм: возбуждениепроприорецепторов (рецепторы растяжения)  мышц -  сгибателей  → активациямотонейронов  данных мышц и вставочных тормозных нейронов → постсинаптическое  торможениемотонейронов  мышц-разгибателей.

Латеральное

Суть этого торможения сводится к тому, что тормозная клетка формирует тормозные синапсы не только на активирующем её нейроне, но и на рядом расположенных, которые также затормаживаются. осуществляется с помощью тормозных вставочных нейронов в параллельных нейронных сетях.

Возвратное облегчение

Некоторые тормозные клетки (например, клетки Уилсона), имеют синаптические связи с аксонами других тормозных клеток. При возбуждении последних тормозятся сами тормозные клетки, которые в результате снижают своё тормозное действие на мотонейрон

Вторичное

Пессимальное торможение

особой вид торможения центральных нейронов,наступает при высокой частоте раздражения.

В первый момент возникает высокая частота ответного возбуждения.

Через некоторое время стимулируемый центральный нейрон, работая в таком режиме, переходит в состояние торможения  по типу катодической депрессии (снижение возбудимости ткани под катодом при длительном действии на нее постоянного электрического

КОНФЛИКТ» ВОЗБУЖДЕНИЙ

Торможение спинномозговых рефлексов можно наблюдать при одновременном раздражении рецептивных полей двух рефлек­сов («конфликт» возбуждений). Приведём несколько примеров.

Ту же лягушку положим на спину и установим, насколько быстро она переворачивается. Наденем на брюшко резиновое кольцо и повторим опыт. Рефлекс перевертывания затормаживается. Снимем кольцо — рефлекс восстанавливается.

Если спинальную лягушку под­весить за нижнюю челюсть на крючке штатива. После исчезнове­ния шоковых явлений определить время двигательного рефлекса, например, погрузив лапку в стаканчик с 0,5 %-ным раствором серной кисло­ты. Измерить время рефлекса. Надеть на переднюю лапку той же стороны пру­жинный зажим Мора и снова измерить время рефлекса. Оно резко возрастает. Снять зажим и несколько раз, с интервалом в 2—3 мин, повторить определение времени рефлекса. Оно постепенно умень­шается, возвращаясь к норме.

 

Дуга автономного рефлекса

Дуга автономного рефлекса состоит из трех звеньев, как и соматическая:

1. аф­ферентного (чувствительного, сенсорного),

2. ассоциативного (вставочного) 

3. эфферентного (эффекторного[i]).

Афферентное звено АНС

1. Единый (общий) афферентный путь автономной и соматической нервной системы[ii]

2. Особый (висцеральный, собственный) афферентный путь автономной нервной системы

Чувствительные волокна единой афферентной системы - отростки биполярных нейронов, лежащих в спинномозговых узлах или их аналогах, таких как яремный, тройничный (гассеров) узлы и др.

Рефлексы, возникающие при раздражении чувствительных волокон, идущих в составе симпатических и парасимпатических нервов, вовлекают в деятельность не только автономную, но и соматическую нервную систему.

С обственный афферентный путь автономной нервной системы по локализации клеточных тел чувст­вительных нейронов, по ходу и длине отростков их разделяют на три группы.

1. нейроны локализуются в узлах солнечного и нижнего брыжеечного сплетений. Один из их длинных отростков направляется на периферию, другой в сторону спинного мозга.

2. Длинный отросток идет к рабочему органу, короткие распределяются в самом ганглии и синаптически контактируют с вставочным или эффекторным нейронами.

3. Висцеральные чувстви­тельные клетки третьей группы отличаются тем, что их тела и короткие отростки располагаются в интрамуральных узлах, длинные же отростки в составе соответствующих нервов достигают симпати­ческих узлов, где и происходит переключение на ассоциативный и моторный (эфферентный) нейрон.

Ассоциативное звено АНС

В зависимости от расположения ас­социативного звена (уровня замыкания), различают следующие рефлексы:

1. Местные

2. ганглионарные,

3. спинальные,

4. бульбарные

Эффекторных нейронов несравненно больше, чем преганглионарных волокон. Например, в верхнем шейном симпатическом ганглии одно преганглионарное симпатическое волокно контактирует более чем с сотней эффекторных нейронов.

При этом на одном и том же эффекторном нейроне могут оканчиваться разветвления нескольких преганглионарных волокон. Наличие таких широких конвергентных и дивергентных отношений обеспечивает надежность проведения возбуждения.

Эта закономерность касается только сим­патической части автономной нервной системы, в двух других ее частях подобная конвергенция практически отсутствует.

В интеграции сигналов в низших центрах вегетативной перифе­рии значительная роль отводится пространственной и временной суммации постсинаптических потенциалов. Роль их состоит в том, что поступающие по пресинаптическим терминалям присущие им относительно слабые сигналы благодаря этим процессам трансформируются превращаясь в сверх­пороговые постсинаптические по­тенциалы эфферентного нейрона.

36. Общая характеристика функций симпатической и парасимпатической части АНС

Автономная нервная система — это комплекс центральных и перифериче­ских нейронных структур, регулирующих необходимый для адекватной реакции всех сис­тем функциональный уровень гомеостаза.

Главные функции АНС — регуляция …

4. обмена веществ

4.1. пищеварения

4.2. кровообращения

4.3. дыхания

4.4. выделения

5. роста

6. размножения

В автономной нервной системе выделяют следующие части:

4. симпатическую

5. парасимпати­ческую

6. метасимпатическу

В целом деятельность симпатической нервной систе­мы направлена на энергетическое обеспечение организма. Ее влияния приводят к перераспре­делению кровотока, усилению обменных процессов, выделению сахара из печени в кровь и т.п.

В целом деятельность парасимпатической нервной системы направлена на накопление и сохранение энергетических ресурсов организма (тормозящее влияние на сердце, регуляция нормальной деятельности пищеварительного тракта и т. п.). Такие функции называ­ются трофотропными функциями. Они в основном регулируются верхней (черепной) частью парасимпатического отдела. Нижняя (крестцовая) часть парасимпати­ческого отдела участвует в регуляции функции выделения (сокращение мочевого пузыря, перистальтика кишечника).

Симпатическая и парасимпатическая части автономной нервной системы имеют центральные и периферические структуры, метасимпатический — только периферические.

Анатомически автономная нервная система представлена ядерными образованиями, лежащими в головном и спинном мозге, нервными ганглиями и нервными сплетениями, иннервирующими гладкую му­скулатуру всех органов, сердце и железы.

37. Симпатическая часть автономного отдела нервной системы (СЧ АНС)

Симпатическая часть автономной нервной системы имеет центральный аппарат, или спинномозговой центр Якобсона, который представлен симпатическим ядром бокового рога серого вещества спинного мозга. Это ядро простирается от I ‑ II грудных до II – IV поясничных сегментов. Отростки составляющих ядро клеток называются преганглионарными волокнами. Они выходят из спинного мозга в составе его передних корешков через межпозвоночные отверстия. Вскоре после выхода симпатические волокна в виде белых соединительных ветвей вступают в узлы пограничного симпатического ствола. Часть волокон образует здесь синаптические контакты с клетками узлов, часть проходит узлы транзитом и вступает в синаптический контакт либо с клетками других узлов пограничного симпатического ствола, либо узлами чревного или нижнего брыжеечного сплетения

Периферический отдел симпатической части автономной нервной системы образован эфферентными и чувствительными ней­ронами и их отростками, располагающимися в удаленных от спинного мозга узлах. В околопозвоночных узлах часть преганглионарных симпатических волокон синаптически окан­чивается на эфферентных нейронах. Волокна эфферентных нейронов разделяются на две группы. Волок­на одной из них в виде серых соединительных ветвей вновь вступают в соматический нерв и в его составе без перерыва достигают эффекторного органа. Волокна другой группы, собрав­шись в отдельные веточки, образуют обособленный стволик, направ­ляющийся либо непосредственно к исполнительным органам, либо к предпозвоночным узлам, а через них далее также к исполнительным органам. Постганглионарные волокна в большинстве своем лишены миелиновой оболочки, поэтому имеют розово‑серую окраску.

В синапсах отчетливо выделяются пре- и постсинаптические мембраны, отмечается боль­шое количество пузырьков, митохондрий, трубочек эндоплазматической сети.

38. Парасимпатическая часть автономного отдела нервной системы (ПСЧ АНС)

    Парасимпатическая часть автономной нервной системы имеет общую структуру, подобную симпатической части: здесь также выделяют центральные и периферические образования. Как и в сим­патической части, передача возбуждения к исполнительному органу осуществляется по двухнейронному пути.

    Отличия симпат от парасимпат:

Во-первых, центральные структуры парасимпатической части расположены в трех различных, далеко отстоящих друг от друга участках мозга. Во-вторых, характерно наличие значительно более длинных преганглионарных и чрезвычайно коротких постганглионарных волокон.
В-третьих, парасимпатические волокна иннервируют, как правило, только определенные зоны тела.

Центральные образования парасимпатической части ав­тономной нервной системы включают ядра, лежащие в среднем, продолговатом и спинном мозге. В среднем мозге находится пара­симпатическое добавочное ядро глазодвигательного нерва; в продолговатом мозге — три пары ядер VII, IX, Х пар черепных нервов (лицевого, языкоглоточного, блуждающего). Здесь проходят слюноотделительные, слезоотделительные, а также двигательный и секреторный пути для внут­ренних органов. Парасимпатические ядра спин­ного мозга располагаются в области I ‑ III или II – IV крестцовых сегментов в боковых рогах серого вещества.

Периферические структуры. Преганглионарные волокна из среднего мозга выходят сбоку от ножек большого мозга в составе глазодвигательного нерва, проникают через глазную щель в глазницу и синаптически заканчиваются на эффекторных клетках ресничного узла. От него отходят два коротких ресничных нерва. Составляющие их постганглионарные волокна вступают в глазное яблоко, разветвляясь в аккомодационной мышце и сфинктере зрачка.

В продолговатом мозге нервные волокна из верхнего слюноотдели­тельного ядра идут в составе лицевого нерва и, покидая его, образуют барабанную струну, которая позже присоединяется к язычному нерву. Последний достигает челюстного или подъязычного узла, постгангли­онарные волокна которого иннервируют подчелюстную слюнную же­лезу.

Преганглионарные волокна, выходящие из нижнего слюноотде­лительного ядра, вступают в языкоглоточный нерв и далее попадают в ушной узел. Его постганглионарные волокна являются секреторными для околоушной слюнной железы.

Преганглионарные волокна из ядер слезоотделительного пути через лицевой нерв вступают в крылонебный узел, постганглионарные волокна которого достигают слюнной железы, желез слизистой оболочки носа и неба.

Блуждающий нерв является смешанным: он включает аф­ферентные и эфферентные парасимпатические, чувствительные и двигательные соматические, а также эфферентные симпатические волокна. По выходе из черепа нерв образует два последовательно лежащих узла: верхний и нижний (яремный и узловой). Верхний узел содержит в основном чувствительные клетки. От нижнего узла берут начало сердечный депрессорный нерв, возвратный гортанный нерв, пище­водные ветви. У корня легкого от блуждающего нерва отходят соответствующие веточки к легкому. В брюшной полости нерв пе­реходит на желудок, формируя желудочное сплетение, от которого отходят стволики в чревное (солнечное) сплетение.

Крестцовый отдел парасимпатической части нервной си­стемы представлен тазовым нервом, который направляется к повер­хности прямой кишки, где вместе с подчревным симпатическим нервом участвует в образовании тазового сплетения.

39. Метасимпатическая часть автономного отдела нервной системы

Здесь нет ядерных образований и система представлена лишь комплексом интрамуральных ганглионарных структур, залегающих в стенках полых висцеральных органов. Мета­симпатическая часть иннервирует только внутренние органы, наделенные моторным ритмом. В сфере ее управления находятся гладкие мышцы, всасывающий и секретирующий эпителий, локальный кровоток, ме­стные эндокринные и иммунные элементы. Метасимпатическая часть не имеет прямых синаптических контактов с эфферентной частью соматиче­ской рефлекторной дуги, есть собственное сенсорное звено. Она обладает гораздо большей независимостью от ЦНС.

40. Тонус центров автономного отдела нервной системы

В естественных условиях симпатические и парасимпатические центры, а также эффекторные нейроны метасимпатической части автономной нервной системы находятся в состоянии непрерывного возбуждения, получившего название «тонус».

Тоническое состояние можно непосредственно зарегистрировать в отдельных волокнах и клетках всех трех частей автономной нервной системы и оценить по показателям их активности. Тонус можно оценить еще и косвенно. В этом случае основным показателем является изменение деятельности органа после перерезки или электрической стимуляции иннервирующих его волокон. Перерезка блуж­дающих нервов вызывает отчетливое учащение сердечного ритма. Перерезка шейного симпатического ствола сопровождается немедленным расширением сосудов уха на стороне перерезки. Стимуляция периферических концов перерезанных приводит к восстановлению исходного сердечного ритма в опытах с перерезкой блуждающих нервов и полному возвращению к уровню сужения сосудов уха.

Преобладание парасимпатического тонуса обычно оценивается на основании частоты сердечных сокращений. Тоническая импульсация, следующая из центров продолговатого мозга по волокнам блуждающего нерва снижает частоту сердечных сокращений. Напротив, ослабление тонуса ведет к учащению сердечного ритма.

Тонические влияния из сосудодвигательного центра приспосабливают сосуды мелкого и среднего диаметра к местным и общим потребностям организма. Симпатическая часть автономной нервной системы часто взаимодействует с мозговым веществом надпочечников. В этом случае сосудосуживающие ре­акции усиливаются выбросом адреналина.

Согласно конституционной классификации преобладание в организме тонуса парасим­патической части автономной нервной системы именуется ваготонией, симпатической — симпатикотонией. Ваготония харак­теризуется замедленным пульсом, склонностью к покраснениям, потливостью, желудочными расстройствами. Для симпатикотонии, напротив, типичным является учащенный пульс и т. д.

Многие стороны природы тонической активности остаются ма­лоизвестными. Считают, что тонус ядерных образований формиру­ется преимущественно благодаря притоку сенсорной информации из рефлексогенных зон.. При этом не исключается и существование собственных водителей ритма — пейсмекеров, локализованных в основном в продолговатом мозге.

Особенностью метасимпа­тической части автономной нервной системы является существование в ее функциональных модулях специальных клеток-осцилляторов, так называемых водителей ритма. Спонтанная деполяризация этих водителей ритма создает и постоянно поддержи­вает необходимый уровень тонической активности.

Формы гуморальной регуляции

Гуморальный механизм использует следующие формы управления:

1. аутокринную

2. паракринную

3.   гуморальную

Аутокринная форма управления - изменение функции клетки химическими субстратами, выделяемыми в меж­клеточную среду самой клеткой.

Паракринная форма управления - изменение функции клетки химическими субстратами, выделяемыми в меж­клеточную среду другими клетками. Химические субстраты, распространяясь по межтканевым простран­ствам, могут управлять функцией клеток, расположенных на неко­тором удалении от источника управляющих воздействий.

Гуморальная форма - изменение функции клетки химическими субстратами, выделяемыми в кровь, лимфу другими клетками. С током крови эти вещества достигают всех органов и тканей.

Прогормон»

Существует понятие «прогормон». Это вещества продуцируемые железами внутренней секреции, которые в обычных условиях не обладают биологической активностью, а в определённых условиях превращаются в гормонально активные вещества. Примеры: андростендион, дегидроэпиандростерон

 

Жизненный цикл» гормонов

«Жизненный цикл» гормонов:

1. Биосинтез в клетке

2. Выделение

3. Перенос кровью, лимфой

4. Поступление к тканям

5. Связывание с рецептором

6. Ответная реакция органа мишени

7. Последствие:

7.1.  механизм обратной связи

7.2.  инактивация

Гормоны тиреоидной оси

 

 

Околощитовидные железы

 

Околощитовидные железы – парный орган, состоящий из 4 эндокринных элементов маленького размера, которые равны примерно половинке рисового зерна. Расположены попарно за щитовидной железой.

Функция околощитовидных желез состоит в выработке полипептидного гормона — паратирина (паратгормона), который участвует в регуляции обмена кальция и фосфора в организме. Паратирин повышает содержание кальция в крови. Гиперкальциемический эффект паратирина обусловлен активацией остеокластов и подавлением остеоцитов, что приводит к резорбции кости и выходу кальция в кровь, усилению всасывания кальция в кишечнике и ускорению реабсорбции кальция в почках. Кроме паратирина на содержание кальция в организме влияет кальцитонин щитовидной железы. Взаимодействие этих гормонов с противоположным действием обеспечивает кальциевый и фосфорный гомеостаз в организме.

Надпочечники

 

Надпочечники являются парными железами. Это эндокринный орган, который имеет жизненно важное значение. В надпочечниках выделяют два слоя – корковый и мозговой. Корковый слой имеет мезодермальное происхождение, мозговой слой развивается из зачатка симпатического ганглия.

Гормоны коры надпочечников

В коре надпочечников выделяют 3 зоны: наружную – клубочковую, среднюю – пучковую и внутреннюю – сетчатую. В клубочковой зоне продуцируются в основном минералокортикоиды, в пучковой – глюкокортикоиды, в сетчатой – половые гормоны преимущественно андрогены). По химическому строению гормоны коры надпочечников являются стероидами. Механизм действия всех стероидных гормонов заключается в прямом влиянии на генетический аппарат ядра клеток, стимуляции синтеза соответствующих РНК, активации синтеза транспортирующих катионы белков и ферментов, а также повышении проницаемости мембран для аминокислот.

Минералокортикоиды.

К этой группе относятся альдостерон, дезоксикортикостерон, 18-оксикортикостерон, 18-оксидезоксикортикостерон. Эти гормоны участвуют в регуляции минерального обмена. Основным представителем минералокортикоидов является альдостерон. Альдостерон усиливает реабсорбцию ионов натрия и хлора в дистальных почечных канальцах и уменьшает обратное всасывание ионов калия. В результате этого уменьшается выделение натрия с мочой и увеличивается выведение калия. В процессе реабсорбции натрия пассивно возрастает и реабсорбция воды. За счет задержки воды в организме увеличивается объем циркулирующей крови, п