Обратная связь бывает: отрицательная; положительная.

Отрицательная обратная связь - это такая обратная связь, которая обеспечивает включение механизма, действие которого стабилизирует (нормализует), состояние внутренней среды, возвращает отклоненный параметр к норме.

Положительная обратная связь - это такая обратная связь, приход информации по которой приводит к тому, что отклонение, возникшее в системе гомеостаза, на какой-то период времени усиливается в ещё большей степени.

Два правила регуляции для всех видов регуляции:

1. Правило исходного состояния - величина и направленность ответной реакции зависит от исходного уровня функции. Это касается не только функции на уровне организма, но и регуляции любой функции (отдельной клетки).

2. Правило минимизации (этот принцип заложен в биологии человека генетически) - достижение max физиологического результата с min энергетическими затратами. К этому организм стремится всегда.

2. Системные регуляторные реакции и процессы…

На уровне целостного организма важнейшую роль в регуляции играют системные реакции.

1. Стресс (в переводе на русский язык - "реакция напряжения") - это важный фундамент биологической регуляции организма. Стресс направлен на повышение устойчивости организма к различным воздействиям. Стресс - это универсальная реакция организма, которая не зависит от характера раздражителя.

Существует три фазы стресса:

а) фаза тревоги - это неспецифическая реакция организма, т.к. она возникает при действии раздражителей любой природы. Она возникает только при действии сильных раздражителей и обеспечивается выбросом гормона адреналина и активацией симпатической нервной системы.

б) фаза резистентности - "фаза повышенной устойчивости". В этот период организм устойчив к раздражителям различной природы, он реагирует устойчиво даже на сверхсильные раздражители и не срывается при этом. Эта фаза обеспечивается выделением в кровь больших количеств гормона передней доли гипофиза - адренокортикотропного гормона и гормона коры надпочечников - кортизола.

в) фаза истощения (срыва).

2. Адаптация (приспособление) - механизмы, которые обеспечивают приспособление организма к действию раздражителей. Они всеобщие.

Адаптация бывает двух видов:

а) срочная адаптация, б) долговременная адаптация

Срочная адаптация - очень энергозатратна. При действии очень сильных раздражителей началом срочной адаптации является стресс. При умеренных раздражителях тоже возникает срочная адаптация, но явных признаков стресса нет.

При срочной адаптации организм делает все, чтобы ответить на раздражитель. Если организму не хватает энергии, то он начинает разрушать важнейшие белковые и углеводные структуры. Он нарушает структуру ткани, чтобы срочно приспособиться.

Но если раздражитель действует повторно/многократно, то возникает долговременная адаптация.

Долговременная адаптация формирует специальные дополнительные механизмы, которые обеспечивают нормальную реакцию организма на раздражитель. Она становится энергоприемлемой, не требует срочного структурного разрушения каких-либо систем. Все механизмы, обеспечивающие долговременную адаптацию, обозначаются как структурный след. Он возникает на 10-ое -12-ое действие раздражителя и формируется на разных уровнях, в разных системах.

 

3. Функциональные системы…

Функциональная система - это временная, динамическая, саморегулирующаяся организация, все составные компоненты которой, взаимодействуя, обеспечивают достижение полезных приспособительных результатов.

В функциональной системе есть периферические и центральные составляющие:

Периферические составляющие:

А) Исполнительные соматические, вегетативные и эндокринные компоненты, в том числе и поведенческие/, включающие механизмы формирование результата.

Б) Полезный приспособительный результат.

В) Рецепторы, воспринимающие параметры результата действия.

Г) Обратная афферентация.

Центральная составляющая:

Центральная архитектоника функциональной системы имеет три важнейшие составные части:

1. Афферентный синтез (в него входит - мотивация, память, пусковой и обстановочный раздражители).

2. На основании афферентного синтеза мозгом вырабатывается решение и формируется аппарат действия и программа действия /эфферентный синтез/.

3. Параллельно формируется аппарат прогноза. Аппарат действия формирует результат действия.

Полезный приспособительный результат является системообразующим фактором, т.е. он образует из этих отдельных элементов систему. Им может быть:

1. Показатель внутренней среды.

2. Результат поведенческой деятельности, удовлетворяющий основные биологические потребности организма.

3. Результат стадной деятельности животных, удовлетворяющий потребности сообществ.

4. Результат социальной деятельности человека.

Он всегда направлен на удовлетворение той потребности, которая породила эту реакцию. С помощью обратной афферентации мозг сравнивает свой прогноз с тем, что реально получилось.

 

4. Рефлекторная регуляция…

 

В основе нервной регуляции функций лежат рефлексы.

Рефлекс - это стериотипная (однообразная, повторяющаяся одинаково), ответная реакция организма на действие раздражителей при обязательном участии ЦНС.

Принципы рефлекторной теории по Павлову

1 Принцип детерминизма. Каждый рефлекс имеет причину.

2 Принцип структурности. У каждого рефлекса есть свой морфологический субстрат, своя рефлекторная дуга.

3.Принцип анализа и синтеза. Анализ - расщепление на части, синтез - объединение частей в целое с получением нового качества. В основе реализации рефлекса лежит морфологическая субстанция - рефлекторная дуга.

Рефлекторная дуга состоит из 3-х основных частей:

1. афферентная часть рефлекторной дуги,

2. 2. центранльная часть рефлекторной дуги,

3. 3. эфферентная часть рефлекторной дуги

Афферентная часть - наиболее простой организацией афферентной части рефлекторной дуги является чувствительные нейрон (расположенный вне центральной нервной системы), при этом аксон чувствительного нейрона соединяет его с центральной нервной системой, а дендриты чувствительного нейрона (представляют собой чувствительные нервы) несут информацию от периферии к телу нейрона. Главное в деятельности афферентного нейрона в рефлекторной дуге это рецепция. Именно за счет рецепции афферентные нейроны осуществляют мониторинг внешней среды, внутренней среды, и несут информацию об этом в ЦНС. Некоторые рецепторные клекти выделяются в отдельные образования-органы чувств. Главная задача афферентной части рефлекторной дуги - воспринять информацию, т.е. воспринять действие раздражителя, и передать эту информацию в ЦНС.

Эфферентная часть представлена соматической и вегетативной нервной системой. Сами нейроны, с которых начинается соматическая и вегетативная нервная система, лежат в пределах ЦНС. Начиная с подкорковых образований и кончая крестцовым отделом позвоночника. Все нейроны коры НЕ ИМЕЮТ связи с периферической системой.

Для соматичекой нервной системы нейрон, который лежит в пределах ЦНС, отдает свой аксон, который достигает иннервируемой нервной системы (периферического органа).

Вегетативная нервная система - у нее 1-й нейрон лежит в пределах ЦНС и его аксон никогда не достигает периферического органа. 2-е нейроны есть всегда.Они образуют вегетативные ганглии и только аксоны 2-х нейронов достигают периферических органов. Свойства эфферентной части (соматической, вегетативной нервной системы) см. "Нервы. Проведение нервных возбуждений по нервам. Синапс. Передача возбуждения в синапсе".

У соматической и вегетативной нервных систем, как эфферентов, общая афферентная система.

Центральная часть (см. в книге)- вставочные нейроны в пределах ЦНС объединяются в нервные центры.

Существует анатомическое и физиологическое понятие нервного центра.

Анатомическое -пространственное объединение отдельных нейронов в единое целое есть нервный центр.

Физиологическое -ансамбль единства неронов, объединенных ответственностью за выпроление одной и той же функции-нервный центр. С анатомической точки зрения нерв это всегда точечка, это всегда точечное пространство, с физиологической - различные части нервных центров могут располагаться на разных этажах ЦНС.

Нейроны в нервных центрах объединяются в нервные цепи, цепи создают нервные сети. Существует два типа нервных сетей:

1. локальные нервные сети,

2. иерархарические нервные сети.

Локальные нервные сети - большая часть неройнов обладают коротеньким аксоном и сеть образуется из нейронов одного уровня. Для локальых сетей характерна реверберация - нередко образуются замкнутые цепочки нейронов, по которым циркулирует возбуждение с постепенным затуханием.

Иерархарические сети - это нейроны, объединенные вместе, большая часть из них имеет длинные аксоны, которые позволяют объединить нейроны, находящиеся на различных этажах ЦНС в цепи нейронов. С помощью этих сетей выстраиваются соподчиненные отношение в этих разветвленных цепочках нейронов. Иерархические нервные сети организуют свою деятельность по двум принципам: дивергенции, конвергенции. Дивергенция - это когда вход информации один в нервный центр, а выход многоканален. Конвергенция - когда входов информации много, а выход один.

Свойства нервных центров:

1.нервные центры обладают выраженной способностю к суммации возбуждений. Суммация может быть: временной, пространственной/см. "Синапс"/,

2. иррадиация возникшего возбуждения-распространение возбуждения на рядом лежащие нейроны.

3. концентрация возбуждения-стягивание возбуждения на один или несколько нейронов.

4. индукция - наведение противоположного процесса. Индукция бывает: положительная (когда наводится процесс возбуждения), отрицательная (когда наводится процесс торможения). Индукция делится на: одновременую, последовательную. Одновременная - в ней задействованы как минимум два нервных центра. В первом - первично возникает процесс торможения или возбуждения, вторично наводит на соседний центр процесс противоположный. Последовательная - всегда развивается в одном и том же центре. Это такое явление, когда один процесс в центре наводит прямо противоположный процесс (в этом же центре).

5. трансформация - способность нервных центров преобразовывать частоту и силу пришедшего возбуждения. Причем нервные центры могут работать в понижающем и повышающем режиме.

6. окклюзия (закупорка) - избыточность пришедшей информации может привести к закупорке выходных ворот из нервного центра.

7. мультипликация - нервные центры способны умножить эффект.

8. спонтанная электрическая активность.

9. последействие.

10. реверберация.

1 1. задержка во времени - происходит при прохождении возбуждения через нервный центр. Это называется центральная задержка рефлекса, на нее приходится 1/3 часть всего времени латентного периода.

12. принцип единого конечного пути - афференты могут быть разные, внутренняя информация в мозге может приходить с разных участков, но ответ будет всегда один и тот же.

13. тонус нервных центров - некоторый постоянный уровень возбуждения. Большая часть нервов имееют выраженный тонус в состоянии покоя, т.е. они возбуждены частично в состояни покоя.

14. пластичность нервных центров - их способность перестраиваться при изменении условий существования,

15. Высокая утомляемость НЦ,

16. Высокая чувствительность к нейротропным ядам.

17. Д оминанта. Способность за счет сильного возбуждения преоблодать над другими нервными центрами.

Свои функции центральная часть рефлекторной дуги осуществляет за счет постоянного взаимодействия процессов торможения и возбуждения.

 

5. Рефлексы…

 

Рефлексы делятся на безусловные и условные.

I. Безусловные рефлексы

Это врожденные рефлексы, которые не требуют предва­рительной выработки, при действии раздражителя реализу­ются однотипно, без особых предварительных условий.

Каждый безусловный рефлекс имеет свою рефлексо­генную зону, реализуется по генетически закрепленным реф­лекторным дугам при действии натуральных специфиче­ских раздражителей.

Безусловные рефлексы являются видовыми, т.е. при­сущи всем особям данного вида.

К безусловным рефлексам относятся.

1. Рефлексы, направленные на сохранение вида.
   Они: наиболее биологически значимые, преоблада­ют над другими рефлексами, являются доминирую­щими в конкурентной ситуации. К ним относятся: половой, родительский, территориальный (это - охрана своей территории), иерархарический (принцип соподчинения) рефлексы.
2. Рефлексы самосохранения.

Они направлены на сохранение особи, личности, ин-дивидума: питьевой, пищевой, оборонительный реф­лексы, рефлекс агрессивности.

1. Рефлексы саморазвития.

К ним относятся исследовательский, игровой (выра­жен у детей; взрослые - деловые игры), имитационный (подражание отдельным личностям, событиям), рефлекс преодоления (свободы).

Дополнительные классификации безусловных реф­лексов:

1. По расположению рецепторов - экстеро-, проприо-, интероцептивные рефлексы.

2. От вида ощущения - болевые, тактильные рефлексы.

3. От уровня замыкания в ЦНС - спинальные, бульбарные рефлексы.

4. По биологическому значению - половые, пищевые, защитные рефлексы.

Сложнейшие безусловные рефлексы (инстинкты) представляют собой видовые стереотипы поведения, организующиеся на базе интегративных рефлексов по генетически заданной программе. В ка­честве запускающих стереотипные поведенческие реакции раздра­жений выступают стимулы, имеющие отношение к питанию, защите, размножению и другим биологически важным потребностям орга­низма.

Сложнейшие безусловные рефлексы образованы последователь­ными интегративными реакциями, построенными таким образом, что завершение одной реакции становится началом следующей. Адаптивность инстинктов усиливается благодаря наслоению на слож­нейшие безусловные рефлексы условных, приобретаемых на ранних этапах онтогенеза. Нервный субстрат, ответственный за физиоло­гические механизмы инстинктивного поведения, представляет иерар­хическую систему соподчиненных центров интегративных, коорди­национных и элементарных безусловных рефлексов. Жесткая пред­определенность инстинктивных реакций обусловлена этапной последовательностью актов инстинктивного поведения, ограничива­ющей сферу функционирования обратной связи от последующего этапа к предыдущему, уже реализованному. Инстинктивные реакции отражают исторический опыт вида. В субъективной сфере человека сложнейшие безусловные рефлексы проявляются в виде последова­тельных влечений и желаний, в сложной игре эмоций.

II. Условные рефлексы

Условные рефлексы - это рефлексы, приобретенные в течение жизни.

Они индивидуальны и не передаются по наследству, формируются только на базе безусловных.

Условные рефлексы обеспечивают более тонкое при­способление к условиям окружающей среды, так как именно они позволяют осуществлять человеку опережающее отраже­ние действительности (за счет выработанных условных реф­лексов человек предуготовлен к воздействию реальных раз­дражителей).

Условные раздражители, на которые формируется ус­ловный рефлекс, всегда носят сигнальный характер, т.е. они сигнализируют о том, что скоро будет действовать безуслов­ный раздражитель.

Условный раздражитель после выработки условного рефлекса при предъявлении вызывает реакцию, которую ра­нее вызывал безусловный раздражитель.

 

 

17. Щитовидная железа…

 

В щитовидной железе вырабатываются два йодосодержащих гормона - трийодтиронин (Т₃), тироксин (Т₄), и один, не содержащий йода - тиреокальцитонин. Йодсодержащие гормоны вырабатываются клетками кубического эпителия, образующими фолликулы, накапливаются в коллоиде. Активны в свободном состоянии, в коллоиде связаны с тиреоглобулином. В кровотоке - с тироксинсвязывающим глобулином.

Трийодтиронин физиологически в 5 раз более активен, чем тироксин, но его количество в плазме крови в 20 раз меньше.

Эффекты тиреоидных гормонов:

Гормоны Т₃ и Т₄ обладают в основном одинаковым действием.

Метаболические эффекты гормонов:

1.Активирует генетический аппарат клетки, изменяя за счет этого ее метоболизм.2.Активирует ферментные системы митохондрий. 3.Влияют на энергетический обмен - эрготропное действие; 4.Влияют на уровень основного обмена/базисный обмен необходимый для поддержания минимальной жизнедеятельность/. Жесткая константа. 5.Регулируют поглащение кислорода клетками и митохондриями /усиливает этот процесс/. 6.Активирует окислительные процессы в организме. 7.Усиливает всасывание глюкозы в кишечнике. 8.Активирует распад гликогена в печени. 9.Вызывает гипергликемию. 10.Повышает потребление и окисление глюкозы клетками. 11.Активирует "калий-натриевого насоса" - на это тратиться 30-40% энергии основного обмена. 12.Повышает проницаемость клеточных мембран для аминокислот. 13.Стимулирует синтез белка. 14.Активирует липилиз/распад/жиров. 15.Стимулирует окисление жирных кислот и понижение их уровня в крови. 16.Активирует синтез холестерина и выделение его с желчью, снижает уровень холестерина в крови.

Физиологические эффекты гормонов

1.Участвует в формировании адаптивных реакций. Повышение возбудимости ЦНС, активация психических процессов. 2.Повышает чувствительность тканей к катехоламинам; подавляет активность ферментов, разрушающих адреналин/моноаминоксидазы/. 3. Активация симпатических эффектов 4.Защитное действие от стрессорных повреждений миокарда и желудка. 5.Активирует теплообразование и теплоотдачу. 6.Усиление диуреза за счет увеличение почечного кровотока, клубочковой фильтрации и угнетения канальцевой реадсорбции. 7.Влияют на рост и развитие: а) Необходимы для нормального роста, развития и дифференцировки тканей, особенно ЦНС), для нормального процесса энхондральной оссификации на границе между диафизом и эпифизом. При снижении в молодом возрасте - задержка роста. Кости - непропорционально толстые, т.к. субпериостальный рост идет нормально. б) Недостаточность в молодом возрасте ведет к нарушению умственного развития./кретинизм/ резкое отставание в росте умственная неполноценность В развитиых странах у всех новорожденных определяют Т3, Т4, ТТГ.

Гипертиреоз- избыток тиреоидных гормонов. К гипертиреозу(тиреотоксикозу) может приводить узловой токсический зоб (гиперпродукция Т₃, Т₄). Болезнь Гревса- аутоиммунное заболевание - в основе образование Длительно действующего стимулятора щитовидной железы (LATS)

Гипотиреоз- недостаток тиреоидных гормонов.

Эндемический зоб - разрастание ткани щитовидной железы (по принципу отрицательной обратной связи: увеличивается уровень ТТГ - влияние на железу). В основе - недостаточное содержание йода. Профилактика - йодирование соли, хлеба или введение Т₃, Т_4.

Микседема - снижение уровня Т₃, Т₄ в зрелом возрасте при достаточном количестве йода. Характеризуется снижением умственной и физической активности, а также тестовидным утолщением кожи (увеличение объема соединительной ткани из-за задержки воды и мукопротеидов).

Регуляция:

1. Тиролиберин - ТТГ - Т₃, Т₄ - отрицательная обратная связь. 2. Рефлекторно: а) Через внутренние и наружные терморецепторы. Холод повышает уровень Т₃, Т_4.б). Стресс-факторы повышают секрецию Т₃, Т_4.

Тиреокальцитонин - гормон, сберегающий кальций в организме, снижает его уровень в крови, способствует переходу кальция в костную ткань, усиливает минирализацию костной ткани

n угнетает активность остеокластов; активирует активность остеобластов, угнетает процессы всасывания Са⁺⁺ в кишечнике; угнетает процесс реабсорбции Са⁺⁺ в почечных канальцах.

Околощитовидные железы

У человека имеются две - три пары околощитовидных желез. Околощитовидные железы продуцируют паратгормон.

Паратгормон повышает содержание кальция в крови: активирует функцию остеокластов, разрушающих костную ткань, активирует процессы всасывания Са⁺⁺ в кишечнике; усиливает процесс реабсорбции Са⁺⁺ в почечных канальцах. При недостатке функции околощитовидных желез (гипопаратиреоз) резко повышается возбудимость ЦНС и возникают приступы судорог. При отсутствии паращитовидных желез (например, их удаление при операциях на щитовидной железе) наступает смерть, причиной которой являются судороги дыхательных мышц. При избыточной функции паращитовидных желез (гиперпаратиреоз) развивается остеопороз (разрушение костной ткани) и мышечная слабость.

 

Механизм действия:

Тиреоидные гормоны обладают широким спектром дей­ствия и обладают геномным и негеномным эффектами.

Они оказывают влияние на процессы транскрипции и, как следствие, вызывают изменение синтеза белков, являющихся ключевыми ферментами метаболизма. Преимущественно тиреоидные гормоны активируют процессы катаболизма.

Негеномные эффекты тиреоидных гормо­нов как бы сопряжены с геномными эффектами.

Взаимодействуя с рецепторами цитоплазматической мембраны, тиреоидные гормоны активируют процессы транспорта глюкозы, аминокислот через клеточные мембра­ны.

Эффекты гормонов реализуются после связывания гор­мона с мембранным рецептором (образование вторичных по­средников, увеличение транспорта в клетку субстратов, в ча­стности аминокислот, необходимых для синтеза белка, осво­бождение энергии в митохондриях).

 

 

8. Вегетативная нервная система…

Вегетативная нервная система - отдел нервной системы, обеспечивающий регуляцию деятельности внутренних органов (" вегетативна - нем. термин) Это - эфферентная нервная система, в различных рефлекторных дугах являются их эфферентной частью. ВНС обладает выраженной автономией (не только от коры БП, но зачастую и от ЦНС. Не случайно второе её название - " автономная " (англ. термин.).