1.4. Нервная и гуморальная регуляция функций

Регуляция у высокоорганизованных животных и человека осуществляется двумя взаимосвязанными путями – нервным и гуморальным (эволюционно более древним).

Возможности гуморальной регуляции (осуществляется биологически активными веществами через кровь, лимфу и тканевую жидкость) ограничены, так как она:

• Действует медленно и не может обеспечить срочных ответов организма (быстрых движений, мгновенной реакции на экстренное раздражение).

• Вовлекает большое количество органов и тканей в ответную реакцию, тогда как нервная система может управлять быстро и очень точно.

В деятельности нервной системы основным является рефлекторный механизм.

Рефлекс – ответная реакция организма на внешнее раздражение, осуществляемая с участием нервной системы.

Нервный путь рефлекса называется рефлекторной дугой, которая состоит из следующих частей (Рис.3):

• Воспринимающее образование- рецептор.

• Чувствительный или афферентный нейрон, связывающий рецептор с нервными центрами.

• Промежуточные (вставочные) нейроны нервных центров.

• Эфферентный нейрон, связывающий нервные центры с периферией.

• Рабочий орган, отвечающий на раздражение (мышца или железа).

Рис.3. Схема рефлекторной дуги. Обозначения: 1 - спинной мозг (поперечный срез); 2 - ткань (мышца, стенка сосуда и тому подобное); 3 - окончание чувствительного нейрона; 4 - отросток чувствительного нейрона; 5 - чувствительный нейрон; 6 - отросток чувствительного нейрона; 7 - исполнительный нейрон; 8 - окончание исполнительного нейрона в органе; 9 - промежуточный (вставочный) нейрон; 10 - чувствительное нервное волокно; 11 - исполнительное нервное волокно

Выполняя нервные реакции, нервные центры посылают команды к рабочему органу через эфферентные пути, которые являются каналами прямой связи.

Кроме того, в ходе осуществления рефлекторного ответа или после него рецепторы, находящиеся в рабочем органе, и другие рецепторы тела посылают в нервную систему информацию о результате действия. Афферентный пути этих сообщений называют каналом обратной связи. Полученная информация используется нервными центрами для управления дальнейшими действиями (прекращение рефлекторной реакции, ее продолжение или изменение).

Таким образом, основу целостной рефлекторной деятельности составляет не отдельная рефлекторная дуга, а замкнутое рефлекторное кольцо, образованное прямыми и обратными связями центров с периферией (Рис.4).

Активность эндокринной железы

Состав крови

Выброс гормонов в кровь

Изменение метаболизма и функции органа

Рис.4. Обратные связи в эндокринной регуляции

1 .5. Гомеостаз

Внутренняя среда организма, в которой живут все его клетки, - это кровь, лимфа и тканевая жидкость. Ее характеризует относительное постоянство – гомеостаз различных показателей. Любые сильные сдвиги различных показателей внутренней среды приводят к нарушению функций клеток и тканей организма, особенно клеток нервной системы. К основным показателям гомеостаза относят:

• Температуру внутренних отделов тела (около 36 – 37 ºС);

• рН среды (в пределах 7,4 – 7, 35);

• Осмотическое давление крови (7,6 – 7,8 атм);

• Концентрацию гемоглобина в крови (120 – 140 г/л)

Гомеостаз - динамическое равновесие, его параметры могут изменяться в некоторых определенных пределах в зависимости от условий окружающей среды. Степень сдвига показателей гомеостаза при существенных колебаниях внешней среды или при тяжелой работе у большинства людей невелика. Например, длительные изменения рН крови всего на 0,1–0, 2 может привести к смертельному исходу. В общей популяции есть очень малый процент индивидов, способных переносить гораздо большие сдвиги показателей внутренней среды, чем большинство других. У высококвалифицированных спортсменов – бегунов в результате большого поступления лактата из мышц в кровь рН снижается до 7,0 – 6,9. Лишь несколько человек в мире оказались способны подняться на высоту порядка 8800 м над уровнем моря (Эверест) без кислородного прибора. Такая способность определяется генетической нормой реакции, которая имеет широкие индивидуальные колебания.