Механизмы регуляции физиологических процессов: понятие нервной, гуморальной и нервно-гуморальной регуляции, основные железы внутренней секреции, гормоны и их физиологический эффект

^ Нервная регуляция – координирующее действие нервной системы на клетки, ткани и органы, приводящее их в соответствие с потребностями организма и условиями окружающей среды.

^ Гуморальная регуляция – координация физиологических и биохимических процессов, кот. осуществляется через жидкие среды организма при помощи биологически активных веществ, к которым относят гормоны и медиаторы. Нервно-гуморальная регуляция, совместное регулирующее, координирующее и интегрирующее влияние нервной системы и гуморальных факторов (содержащихся в крови, лимфе и тканевой жидкости биологически активных веществ - метаболитов, гормонов, медиаторов и др.) на физиол. процессы в организме животных и человека.В организме человека существует два механизма регуляции физиологических процессов: нервная (в ней действует сигнал – нервный импульс; передача сигнала электрическая по нервным волокнам; высокая скорость воздействия – включается и действует быстро; ответ очень точный, т.к. нервы имеют определенный ход; обеспечивают быстрые, срочные, двигательные реакции, но она быстро утомляется, поэтому действует кратковременно) и эндокринная = гормональная (действует медленно; нет точного адресата, она работает по принципу «всем, всем, всем, кто отзовется»; т.к. она может действовать долго, то ей отдан контроль процессов обмена веществ и энергией). У организма существует единая нервно-гормональная регуляция, где нервная и эндокринная системы работают совместно. Эндокринные железы / железы внутренней секреции выделяют в кровь химические и биологические активные вещества – гормоны, которые разносятся и действуют на органы – мишени, предавая сигналы другим клеткам. Нервная и эндокринная системы регулируют обменные процессы в организме, а их активность координирует общий центр – гипоталамус.

^ Основные железы: гипофиз, щитовидная, поджелудочная, околощитовидная, половые железы и надпочечник. По химическому строению гормоны бывают: производные аминокислоты (тироксин, адреналин), белково-пептидные (инсулин, гормоны гипофиза), стероиды (половые, коры надпочечников). По механическому действию: мембранные (белково-пептидные) гормоны связываются с белковым рецептором на мембране и в клетке, двойные посредники; внутриклеточные (так действуют стероиды) – гормон проникает в клетку, там связывается с рецептором, комплекс этот проникает в ядро и запускает на уровне генома синтез белка. Не только НС действует на эндокринные железы, но и гормоны влияют на клетки ЦНС. Щитовидная железа состоит из двух долей, соединенных перешейком, ее гормон – тироксин – образуется из аминокислоты тирозина путем поэтапного присоединения четырех атомов йода. Тироксин действует на геном всех клеток организма, активирует синтез белка и увеличивает образование ферментов, участвующих в расщеплении углеводов, стимулирует рост ткани и повышает скорость энергетического обмена. У детей тироксин способствует росту тела и развитию мозга, при его недостатке наблюдается низкорослость и кретинизм. В местностях, где мало йода в пище и в воде, наблюдается эндемический зоб. Если во взрослом состоянии развивается гипофункция, то развивается микседема (слизистый отек). При гиперфункции – базедова болезнь или тиреотоксикоз. Тироксин повышает возбудимость нейронов и ЦНС в целом. Поджелудочная железа – железа двойной секреции: вырабатывает основные пищеварительные ферменты и выделяет их в двенадцатиперстную кишку. В железе есть островки, которые выделяют два гормона: инсулин – единственный гормон, который понижает уровень глюкозы в крови и способствует ее переходы в клетки. Глюкоза – основной источник энергии. При недостатке развивается сахарный диабет, есть перечень специальностей, на которые не принимают больных сахарным диабетом. Глюкагон – антагонист инсулина, повышает уровень глюкозы в крови, стимулирует распад гликогена в печени и мышцах.Гипофиз – состоит из двух долей. Передняя доля – аденогипофиз – вырабатывает свои гормоны сама, но под руководством гипоталамуса, который вырабатывает специальные химические вещества. Они через кровь поступают в переднюю долю и могут усиливать или уменьшать секрецию ее гормонов: гормон роста – соматотронный гормон СТГ, регулирует рост и развитие организма, его мало с детства, то будет лилипут, если много – гигант. Продукция гормона может увеличиваться во взрослом состоянии (акромегалия). Тиреотропный гормон – ТТГ, регулирует секрецию щитовидной железы. Адренокортикотронный гормон – регулирует работы надпочечников. Фолликулостимулирующий гормон – ФСГ, мужской регулирует спермотогинез, женский – рост и созревание яйцеклетки. Лютеинизирующий гормон – ЛГ, мужской – секреция мужских половых гормонов, женский – женских половых гормонов. Пролактин – секреция молока. Задняя доля – нейрогипофиз – в ядрах гипоталамуса, путем нейросекреции, затем гормоны по отросткам нейронов спускаются или стекают в заднюю долю, где хранятся и откуда при необходимости выделяются в кровь. Выделяется два гормона: андиуретический – АДГ, действует на почки, увеличивает обратное всасывание воды, экономит воды, позволяет человеку долго не употреблять жидкость. Окситоцин – сокращение гладкой мускулатуры матки, участвует в акте родов. Оба гормона выделяются в мозге и участвуют в образовании УР и памяти. Надпочечники состоят из: мозгового вещества – вырабатывает адреналин, обеспечивает адаптацию организма к стрессовой ситуации, для этого он мобилизует функциональные и энергетические ресурсы организма (усиливает и учащает сердечные сокращения, сужает сосуды и повышает АД, усиливает распад гликогена в мышцах и печени, увеличивает содержание глюкозы в крови). Корковое вещество – три вида гормонов: глюкокартикоиды – повышают содержание глюкозы за счет нового образования белков и жиров; минералокартикоиды – регулируют водносолевой обмен; половые в детстве. Гормоны надпочечников играют важную роль в стрессе и адаптации.Половые железы: мужские – яички, семенники. В них происходит спермотогинез и выработка половых гормонов – андрогены. Главный гормон – тестостерон. Влияют на развитие первичных и вторичных (характер оволосенения, голос, мышечная масса, рост, скелет) половых признаков. Секреция и выделение мужских половых гормонов происходит постоянно. Женские – яичники – гормоны эстрогены, которые тоже влияют на развитие первичны и вторичных (молочные железы, характер отложения жира, скелет, характер оволосенения) половых признаков. Особенности: выделение гормонов происходит циклично 28+/- 3 дня, первая часть цикла связана с эстрогенами, вторая с выработкой нового гормона – прогестерона. Половые гормоны существенно влияют на поведение.

Рефлекс как основа физиологической регуляции: понятие, биологическое значение, виды рефлексов. Рефлекторная дуга как анатомическая база рефлекса: строение соматической и вегетативной рефлекторной дуги

Рефлекс -реакция организма, вызываемая ЦНС при раздражении рецепторов агентами внешней и внутренней среды, проявляющаяся в возникновении или изменении функциональной деятельности органов и организма в целом.

^ Виды рефлексов: по биологическому значению для организма – сохранительные -которые обеспечивают регуляцию постоянства внутренней среды (пищевой, дызательный), рефлексы, обеспечивающие восстановление (сон), рефлексы сохранения и продолжения рода(половой и заботы о потомстве; защитные – устранение внешних агентов, попавших в организм (кашель, чихание, чесание), активное уничтожение объектов (агрессия, наступательный рефлекс), реакции пассивно-оборонительного характера (одергивание руки, отступление, избегание); ориентировочные – реакция новизны, ориентировочно-исследовательское поведение; по анатомическому расположению нервных центров – спинальные, бульбарные, мезэнцефальные, кортикальные; по расположению рефлексогенных зон – экстероцептивные, проприоцептивные, интероцептивные ; по типу эффекторов – соматические, вегетативные; по сложности рефлекторных дуг – моносинаптические, полисиноптические; по характеру влияний на деятельность эффектора – возбудительные, тормозные ; по происхождению, механизму, биологическому значению – безусловные, условны. Безусловные – которые осуществляются на основе постоянной генетически обусловленной связи между воспринимающими элементами нервной системы и исполнительными органами- витальные (сохранение организма и вида)- ролевые безусловные (взаимодействие внутри вида: эмоциональное сопереживание, формирование групповой иерархии, половой, родительское поведение)- реф. Саморазвития (подражательный, игровой). Условные – временная связь, которая вырабатывается путем сочетания безусловных и условных раздражителей Сравнение УР и БР: БР – врожденные, по наследству, видовые (есть у всех представителей данного вида), постоянные, при участии подкорковых центров, обеспечивают приспособленность в постоянных условиях. УР – приобретаются, не передаются по наследству, индивидуальны (личный опыт каждого), изменчивы, центры находятся в коре головного мозга, обеспечивают приспособленность к изменяющимся условиям.

^ Строение соматической (I) и вегетативной (II) рефлекторной дуги:
1 – чувствительный нейрон, 2 – вставочный нейрон, 3 – мотонейрон, 4 – паравертебральный ганглий, 5 – чувствительный нерв, 6 – двигательный нерв, 7 – преганглионарное волокно, 8 – постганглионарное волокно.Соматическая (анимальная) рефлекторная дуга Рецепторное звено образовано афферентными псевдоуниполярными нейронами, тела которых располагаются в спинальных ганглиях. Дендриты этих клеток образуют чувствительные нервные окончания в коже или скелетной мускулатуре, а аксоны вступают в спинной мозг в составе задних корешков и направляются в задние рога его серого вещества, образуя синапсы на телах и дендритах вставочных нейронов. Некоторые веточки (коллатерали) аксонов псевдоуниполярных нейронов проходят (не образуя связей в задних рогах) непосредственно в передние рога, где оканчиваются на мотонейронах (формируя с ними двухнейронные рефлекторные дуги). Ассоциативное звено представлено мультиполярными вставочными нейронами, дендриты и тела которых расположены в задних рогах спинного мозга, а аксоны направляются в передние рога, передавая импульсы на тела и дендриты эффекторных нейронов.Эффекторное звено образовано мультиполярными мотонейронами, тела и дендриты которых лежат в передних рогах, а аксоны выходят из спинного мозга в составе передних корешков, направляются к спинальному ганглию и далее в составе смешанного нерва - к скелетной мышце, на волокнах которой их веточки образуют нервно-мышечные синапсы (моторные, или двигательные, бляшки).Автономная (вегетативная) рефлекторная дугаРецепторное звено, как и в соматической рефлекторной дуге, образовано афферентными псевдоуниполярными нейронами, тела которых располагаются в спинальных ганглиях, однако дендриты этих клеток образуют чувствительные нервные окончания в тканях внутренних органов, сосудов и желез. Их аксоны вступают в спинной мозг в составе задних корешков и, минуя задние рога, направляются в боковые рога серого вещества, образуя синапсы на телах и дендритах вставочных нейронов.Ассоциативное звено представлено мультиполярными вставочными нейронами, дендриты и тела которых расположены в боковых рогах спинного мозга, а аксоны (преганглинарные волокна) покидают спинной мозг в составе передних корешков, направляясь в один из вегетативных ганглиев, где и оканчивается на дендритах и телах эффекторных нейронов.Эффекторное звено образовано мультиполярными нейронами, тела которых лежат в составе вегетативных ганглиев, а аксоны (постганглионарные волокна) в составе нервных стволов и их ветвей направляются к клеткам рабочих органов - гладких мышц, желез, сердца.

 

13. Характеристика низшей и высшей нервной деятельности по И.П. Павлову: безусловные рефлексы, инстинкты, условные рефлексы, их биологическое значение, условия образования условных рефлексов; динамический стереотип как физиологическая основа автоматизации движений

Рефлекс – реакция организма, вызываемая ЦНС при раздражении рецепторов, агентами внешней и внутренней среды проявляющиеся в возникновении или изменении функциональной деятельности органов и организмов в целом. Безусловный рефлекс – рефлекс осуществляемы на основе постоянной генетически обусловленной нервной связи между воспринимающими элементами Н.С. и исполнительными органами. Инстинкт – комплекс двигательных актов или последовательность действий, свойственных организму данного вида, реализация которых зависит от доминирующей потребности и сложившейся в данный момент ситуации. Условный рефлекс – временная связь, вырабатываемая путем сочетания безусловных и условных раздражителей. Действующий условный раздражитель всегда вызывает слабый очаг возбуждения в соответствующей зоне мозговой коры. Присоединившийся безусловный раздражитель создает в соответствующих подкорковых ядрах и участке коры больших полушарий второй, более сильный очаг возбуждения, который отвлекает на себя импульсы первого (условного), более слабого раздражителя. В итоге между очагами возбуждения коры больших полушарий возникает временная связь, при каждом повторении (т. е. подкреплении) эта связь становится более прочной. Условный раздражитель превращается в сигнал условного рефлекса. Чтобы выработать условный рефлекс у человека, применяют секреторную, мигательную или двигательную методики с речевым подкреплением; у животных – секреторную и двигательную методики с пищевым подкреплением. Условия образования условных рефлексов: 1. Условие времени 2. Условие силы 3. Условие индиф-ферентности 4. Условие сенсорного ограничения 5. Условие мозговой активности

Широко известны исследования И.П. Павлова по выработке условного рефлекса у собак. Например, ставится задача выработки у собаки рефлекса по слюноотделительной методике, т. е. вызвать слюноотделение на световой раздражитель, подкрепляемый пищей – безусловным раздражителем. Сначала включают свет, на который собака реагирует ориентировочной реакцией (поворачивает голову, уши и т. д.). Эту реакцию Павлов назвал рефлексом «что такое?». Затем собаке дают пищу – безусловный раздражитель (подкрепление). Таким образом действуют несколько раз. В результате ориентировочная реакция появляется все реже, а затем и вовсе пропадает. В ответ на импульсы, которые поступают в кору из двух очагов возбуждения (в зрительной зоне и в пищевом центре), укрепляется временная связь между ними, в итоге слюна у собаки выделяется на световой раздражитель даже без подкрепления. Это происходит потому, что в мозговой коре остался след перемещения слабого импульса в сторону сильного. Вновь сформировавшийся рефлекс (его дуга) сохраняет способность воспроизводить проведение возбуждения, т. е. осуществлять условный рефлекс. Сигналом для условного рефлекса может стать и тот след, который оставили импульсы наличного раздражителя. Например, если воздействовать условным раздражителем в течение 10 с, а затем через минуту после его прекращения давать пищу, то сам по себе свет не вызовет условно-рефлекторного отделения слюны, но через несколько секунд после его прекращения условный рефлекс появится. Такой условный рефлекс называют следовым. Следовые условные рефлексы развиваются с большой интенсивностью у детей со второго года жизни, способствуя развитию речи, мышления. Чтобы выработать условный рефлекс, нужны условный раздражитель достаточной силы и высокая возбудимость клеток мозговой коры. Помимо этого, сила безусловного раздражителя должна быть достаточной, в противном случае безусловный рефлекс будет гаснуть под воздействием более сильного условного раздражителя. При этом клетки мозговой коры должны быть свободными от сторонних раздражителей. Соблюдение данных условий ускоряет выработку условного рефлекса. Динамический стереотип. Условия образования, роль в ПД. Часто внешние УР действуют в строгой последовательности, тогда кора мозга реагирует на них образованием системы УР, где первый раздражитель имеет пусковое значение, запуская всю системы рефлексов. В результате действие совершается по определенной программе автоматически, и такая ответная реакция называется стереотип/ шаблон/ стандарт. У человека по принципу ДС формируются двигательные Н (спортивные, профессиональные, привычки), т.е. все, что выполняется системно. Когда стереотип вырабатывается (мы чему-то учимся), тратится много нервной энергии, т.к. в коре мозга должны образоваться новые временные связи между центрами УР, но зато когда он выработался, выполнение действия облегчается, оно становится автоматическим и машинальным, а кора высвобождается для других дел. ДС называется так потому, что он может быть изменен, поэтому человек может переучиваться. Переучивание требует переделки временных связей, зависит от типа НС, возраста и прочности. Обычно самые прочные стереотипы образуются в детстве, с возрастом переделка стереотипов становится все более сложной. Ломка стереотипов болезненна, особенно прочно устоявшихся.