2 курс / Нормальная физиология / Анатомия и фзл для чайников
.pdfВ главе 1 2 показано, как мочевая система фильтрует кровь и удаляет про дукты жизнедеятельности из тела. В настоящей главе описываются реакции, которые происходят в клетках вашего организма для преобразования "топли ва" в энергию, готовую к использованию. Вперед?
Почему метабол изи руют клетки вашего организма
Даже когда вы пребываете в состоянии покоя (если судить по вашему вне шнему виду), внутри вашего организма все находится в движении. День и ночь мышцы сокращаются и расслабляются, поддерживая необходимый "то нус". Сердце "стучит". Кровь циркулирует по кровеносной системе. С каж дым вдохом и выдохом диафрагма движется вверх и вниз. Нервные импульсы передаются от мозга к тем или иным органам. Мозг контролирует все ваши действия. Вы мыслите. Даже когда вы спите, вам что-то снится (а сны явля ются одной из форм мышления). Кишечник проталкивает пищу, съеденную вами два-три часа назад, по пищеварительному тракту. Почки фильтруют кровь и вырабатывают мочу. Потовые железы открываются и закрываются. Глаза мигают, и даже когда вы спите, они совершают движения. У мужчин вырабатывается сперма. Женщины проходят через все этапы менструально го цикла. Процессы, которые поддерживают жизнедеятельность организма, никогда не останавливаются.
Каждая клетка в теле подобна крошечной фабрике, преобразующей исход ные материалы в полезные молекулы, такие как белки и тысячи других про дуктов, многие из которых мы обсуждаем в нашей книге. Исходные материа лы (питательные вещества) извлекаются из пищи, которую вы едите, а клетки используют эти питательные вещества в метаболических реакциях. В ходе этих реакций часть энергии, полученной от катаболизированных питательных веществ, используется для выработки соединения, известного как аденозин трифосфат (АТФ). Молекула АТФ является тем веществом, которое клетки используют как энергию для поддержания всех этих химических реакций.
Таким образом, питательные вещества катаболизируются (расщеп ляются), в результате чего образуется (анаболизируется) АТФ, кото рая, в свою очередь, по мере необходимости катаболизируется (для выработки энергии). Этот принцип связанных между собой анабо лических и катаболических реакций является одним из краеуголь ных камней физиологии человека; он необходим для поддержания
жизнедеятельности вашего организма. Клеточный метаболизм так |
|
же приводит к образованию продуктов жизнедеятельности, которые |
|
должны быть удалены (экспортированы) из клетки и в конечном |
|
счете из организма. |
|
50 ЧАСТЬ 1 |
Основные сведения о физиологии |
АТФ работает подобно аккумуляторной батарее. АТФ содержит три фос фата, выстроенных в ряд (рис. 2.1). Отрыв одного из них приводит к высво бождению энергии и образованию аденозиндифосфата (АДФ) и самого по себе фосфата Однако, подобно тому, как вы вставляете в электрическую розетку зарядное устройство мобильного телефона, чтобы зарядить его акку мулятор, энергия, заключенная в химических связях глюкозы, используется для того, чтобы заново присоединить Ф, воссоздав тем самым АТФ (правда, очень сложным способом).
Как метаболизируют клетки организма
Реакции образования энергии включают в себя гликолиз, т.е. расщепление глюкозы, цикл Кребса (аэробное дыхание и анаэробное дыхание) и окисли тельное фосфорилирование. Благодаря им "топливо" (т.е. глюкоза) превра щается в энергию, которую организм сможет использовать (молекулы АТФ). В совокупности эти реакции называют клеточным дыханием. Это сложные метаболические пути, поэтому неподготовленному читателю придется при ложить определенные усилия для их понимания. Чтобы понять, что происхо дит в клеточном дыхании, вам придется тщательно изучить рис. 2.2, возвра щаясь к нему снова и снова. (Примечание: ферментация спирта включена лишь для целей сравнения, но в организме человека она не происходит.)
Сейчас мы сосредоточимся на рассмотрении деталей трех основных ком понентов клеточного дыхания.
Аденин
|
|
о н |
|
|
Аденозин |
О -оРн- 0 - Р - О -он |
|||
1 |
1 |
Р1 |
|
|
|
- О |
|||
|
1 |
1 |
1 |
|
|
о |
о |
о |
|
Рибоза |
|
|
|
|
|
но но |
Фосфаты |
|
|
АДЕНОЗИНДИФОСФАТ (АДФ)
АДЕНОЗИНТРИФОСФАТ (АТФ )
©John Wil ey & Sons, /пс.
Рис. 2. 1. Химическая структура АДФ и АТФ
ГЛАВА 2 Чем занимается ваше тело целый день 51
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
глюкоза -----• 2 PGAL 2 АТФ 2 АДФ
гли2 пиколизруват
с
2НАД
2НАДН+ 4АДФ 4АТФ
АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ ПУТЬ |
|
АНАЭРОБНЫЕ |
МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ |
ПУТИ |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
ферментация+ |
ферментация+ |
|
молочной |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кисло |
ы (молочнокислое |
|
||||||||
|
|
|
2 |
|
ват |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
спирта |
|
|
|
|
|
т |
б ожение) |
|
|
||||||||
|
|
|
|
! нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
(х2) { |
со |
.:J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 пируват |
|
|
2 |
|
|
f |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
НАДН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
пируват |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2СО |
|
|
|
|
1 2 |
|
|
|
|||||||||||
|
ацетил-кофермент |
А (Ко-А) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 уксусный |
|
|
|
2 |
лактат |
|
J |
|||||||||||||
ОАА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
=+ |
|||||||||||||||||||
|
лимонная кислота |
|
|
|
|
альдегид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
(х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2НАДН |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
ЦИКЛ КРЕБС |
|
|
|
|
знм |
|
|
|
2 |
|
|
r |
|
2НАД |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1"---. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
этанол |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
'- ЗНАДН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
------. НАДН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ФАДН |
|
_. ФАД + 2н + 2 |
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
( АДФ |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
'-+ |
АТФ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АДФ |
|
|
'-+АТФ |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
цепь |
|
( АД |
Ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
переноса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лектронов |
|
|
|
|
|
|
|
ФОСФОРИЛИРО АНИЕ |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
э |
|
|
|
|
|
|
|
АТФ |
|
|
|
|
ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2е1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г"\- |
|
|
+ 2н |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н о |
|
|
; о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дыхание
© John Wiley & Sons, /пс.
NADH - никотинамидадениндинуклеотид, восстановленный (НАДН)
NAD - никотинамидадениндинуклеотид (НАД) FAD - флавинадениндинуклеотид (ФАД)
FADH - флавинадениндинуклеотид, восстановленный (ФАДН,)
Рис. 2.2. Клеточное дыхание: гликолиз, аэробное (цикл Кребса) и анаэробное дыхание, а также окислительное фосфорилирование, преобразующееэнергию из топлива в АТФ
ЧАСТЬ 1 Основные сведения о физиологии
Гликолитические метаболические пути
На рис. 2.2 показано, что глюкоза - самая маленькая молекула из тех, на которые может распасться какой-либо углевод в процессе переварива ния пищи, - подвергается процессу гликолиза, т.е. расщепления глюкозы. Процесс гликолиза запускает клеточное дыхание и в свою очередь сам ис пользует энергию (АТФ). Гликолиз происходит в цитоплазме и не требует кислорода. Чтобы направить каждую молекулу глюкозы по гликолитическо му метаболическому пути, требуются две молекулы АТФ; несмотря на то, что в ходе гликолиза образуются четыре молекулы АТФ, в конечном итоге получаются две молекулы АТФ. Помимо этих двух молекул АТФ образуют ся две молекулы пировиноградной кислоты (ее также называют пируватом).
Они перемещаются в митохондрию и вступают в цикл Кребса.
Цикл Кребса
Цикл Кребса - один из основных биологических путей в метаболизме каждого многоклеточного организма. Его биохимический смысл, как мы уз нали ранее, - образование энергии. Это аэробный метаболический путь (аэробный процесс - процесс, для которого требуется кислород).
Когда пируват входит в митохондрию, к нему присоединяется молекула,
называемая никотинамидадениндинуклеотидом (НАД+). НАД+ является пе реносчиком электронов (т.е. НАД+ переносит энергию). Он приводит данный процесс в движение, привнося в этот метаболический путь определенную энергию. При соединении НАД+ с пируватом происходит высвобождение углекислого газа и образовывается молекула НАДН (никотинамидаденинди нуклеотид восстановленный, читается как "НАД АШ ") с повышенной энер гией. Флавинадениндинуклеотид (ФАД) действует примерно так же, превра щаясь в флавинадениндинуклеотид восстановленный (ФАДН2). Продуктом этой реакции в целом является ацетил-кофермент А (ацетил Ко-А), который запускает цикл Кребса.
Циклы бесконечны. Продукты некоторых реакций в цикле Кребса используются для поддержания самого цикла в действии. Примером является ацетил Ко-А, продукт цикла Кребса; кроме того, он помо ЗАПОМНИ! гает запускать этот цикл. При добавлении воды и ацетил Ко-А ща велевоуксусная кислота (ЩУ К) превращается в лимонную кислоту.
После этого в цикле Кребса происходит ряд реакций.
ГЛАВА 2 |
Чем занимается ваше тело целый день |
53 |
|
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Окислительное фосфорилирование
Окислительное фосфорилирование, называемое также цепью переноса электрот-юв (ЦПЭ), происходит во внутренней мембране митохондрии. Пере носчики электронов, генерируемые в ходе цикла Кребса - НАДН и ФАДН2, - создаются, когда НАД+ и ФАД соответственно "восстанавливаются". Когда какое-либо вещество восстанавливается, оно получает электроны; ког да оно окисляется, оно теряет электроны. (В главе 16 приводится более под робная информация о таких "окислительно-восстановительных реакциях".) Таким образом, НАДН и ФАДН2 представляют собой восстановленные со единения, которые приобрели электроны и, следовательно, энергию. В ЦПЭ реакции окисления и восстановления происходят снова и снова как способ транспортировки энергии. В конце этой цепи атомы кислорода принимают электроны, образуя воду (но в количествах, которые не вносят существенного вклада в удовлетворение потребности нашего организма в воде.)
Когда НАДН и ФАДН2 проходят по цепочке дыхания (или, другими сло вами, по цепи переноса электронов), они теряют энергию в процессе свое го окисления и восстановления, окисления и восстановления, окисления и...
Звучит весьма утомительно, не так ли? Однако эта энергия расходуется на благое дело. Энергия, которую теряют эти переносчики электронов, расхо дуется на добавление молекулы фосфата в аденозиндифосфат (АДФ), что приводит к превращению его в столь нужный аденозинтрифосфат (АТФ). Благодаря одной молекуле НАДН, которая образуется в цикле Кребса, может быть выработано три молекулы АТФ; благодаря одной молекуле ФАДН2, ко торая вырабатывается в цикле Кребса, вырабатываются две молекулы АТФ.
Теоретически в результате всего процесса аэробного клеточного ды хания - гликолиз, цикл Кребса и окислительное фосфорилирова ние - вырабатывается в совокупности 38 молекул АТФ из энергии,
ЗАПОМНИ! заключенной в одной молекуле глюкозы: 2 из гликолиза, 2 из цикла Кребса и 34 из окислительного фосфорилирования. Однако биоло гические процессы никогда не бывают стопроцентно эффективны ми, и в реальности на каждую молекулу глюкозы обычно вырабаты вается 29-30 молекул АТФ.
Анаэробное дыхание
Иногда кислород отсутствует, но вашему телу все равно нужна энергия. На этот случай в организме человека предусмотрен анаэробный метаболический путь (этот метаболический путь называется анаэробным потому, что он не использует кислород). Образование энергии этим путем называется фермен-
54 ЧАСТЬ 1 Основные сведения о физиологии
тацией молочной кислоты. Данный процесс приводит к образованию НАД+. НАД+ обеспечивает продолжение гликолиза, в результате которого образуются две молекулы АТФ. Если, однако, выработка НАД+ прекращается, то гликолиз продолжаться не может; соответственно, не может вырабатываться АТФ.
Чаще всего такая остановка происходит в мышечных клетках в периоды интенсивной работы мышц. В мышцах накапливается окончательный про дукт этой реакции, молочная кислота, что приводит к мышечной усталости,
т.е. неспособности мышечных клеток к сокращению. Следовательно, этот процесс не может поддерживаться в течение продолжительного времени.
[омеостаз, или Как собл юдать баланс_ |
|
Химические реакции не относятся к числу случайных событий. Любая химическая реакция происходит, только когда выполняются все необходимые для нее условия. К ним относятся реагенты и катализаторы в определен ных количествах и пропорциях, "топливо" и переменные окружающей среды (в том числе температура, соленость и рН) в требуемом диапазоне. Эта сложная химия жизни чрезвычайно чувствительна к условиям окружающей среды, причем в данном случае роль окружающей среды играет само тело человека. Гомеостаз - это термин, который используется физиологами для обозначения баланса всех переменных. Механизмы гомеостаза обеспечивают постоянство внутреннего состояния организма. В противном случае все реак ции, которые составляют наш метаболизм, были бы попросту невозможны.
В последующих разделах мы рассмотрим несколько важных физиологи ческих переменных и покажем, как механизмы гомеостаза поддерживают эти переменные в оптимальном диапазоне.
Гомеостатическим реакциям, как и метаболическим реакциям, тре буется энергия.
ЗАПОМНИ!
Поддержа ние постоя нной температуры: терморегуляция
Все метаболические реакции во всех организмах требуют, чтобы темпера тура тела находилась в определенном диапазоне. Поскольку человек относит ся к теплокровным Jtсивотным, в нашем организме поддерживается относи тельно постоянная температура, какова бы ни была температура окружающей среды. В организме человека это обеспечивается регуляцией интенсивности обмена веществ (уровня метаболизма). Чем больше митохондрий находится в клетке, тем выше уровень метаболизма, а значит - больше тепла.
ГЛАВА 2 Чем занимается ваше тело целый день 55
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Регулирование температуры тела требует устойчивой подачи "топ лива" (глюкозы) в митохондриальные "печи".
ЗАПОМНИ!
Еще одним способом, с помощью которого контролируется температура нашего тела, является использование механизмов адаптации. Благодаря им тело запасает тепло в холодных условиях, и выводит в условиях повышен ной температуры окружающей среды. Ниже перечислены несколько конкрет ных механизмов адаптации.
»Потение. В условиях, когда ор га н изму нужно отдать тепло, на поверхность кожи выделяется пот. Его испарение обеспеч и вает охлаждение организма. Этот процесс осуществляется благодаря открытию пор потовыдел ител ьных желез. Эти поры закры ваются, когда требуется сохран ить тепло. Потовыдел ител ьные железы от крываются и закры ва ются при помощи м ы ш ц, которые располо жен ы в основании железы, глубоко под кожей. Подробнее об этом рассказы вается в главе 4.
»
Циркуляция крови. |
Кровеносные сосуды, п ролегающие вбл изи |
кожи, рас ш и ря ются, когда требуется вывести ли шнее тепло через кожу. Кровеносные сосуды сжима ются (сужаются), когда требуется сохранить тепло. Именно поэтому ваша кожа краснеет (к ней при ливает кровь), когда вам жарко. Это цвет вашей крови, видимый на поверхности кожи. Подробнее об этом можно п роч итать в главе 9.
»Сокращение мышц. Когда закрытия пор потовыдел ител ьных же лез и сокра щения кровеносных сосудов оказы вается недостаточ но, чтобы сохранить тепло п ри низкой температуре окружающей среды, ваши мышцы начинают а втоматически сокращаться, чтобы сгенери ровать больше тепла. Эта реакция зна кома каждому из нас как дрожа ние от холода.
»Изоляция. Участки жировой ткани под кожей обеспечивают изоля цию, удерживая тепло в теле. Этому способствует также волосяной покров кожи (впрочем, волося ной покров на коже человека явно недостаточен для этого, поэтому зимой мы п редпоч итаем выходить на улицу в пальто).
Плавание в Н2О: жидкостный баланс
Водная среда необходима для протекания большей части метаболичес ких реакций (остальным метаболическим реакциям требуется липидная, т.е.
жирная, среда). Содержание воды в человеческом теле очень велико: в крови,
ЧАСТЬ 1
клетках, межклеточном пространстве, органах пищеварения, здесь, там - одним словом, везде. Хотя речь, конечно, идет не о воде в чистом виде. Вода в человеческом теле служит растворителем для тысяч разных ионов и мо лекул (растворяемых веществ). Количество и качество этих растворяемых веществ изменяет характер раствора. Тем не менее, чтобы реакции обмена веществ беспрепятственно продолжались, характеристики раствора должны оставаться в определенных границах.
»Изменения в составе мочи. Почка - сложный орган, который обладает способностью измерять концентрацию растворенных в крови веществ, включая натрий, калий и кальций. Кроме того, поч
ка может измерять объем воды в теле, оценивая давлен ие крови в сосудах: чем больше объем воды, тем выше давление крови. Если необходимо внести те или иные изменения, чтобы вернуть этот объем и состав крови в идеальный диапазон, разные структуры почки включают в состав мочи большее или меньшее количество воды, натрия, калия и т.д. Именно поэтому ваша моча оказывается более бледной или темной в разные моменты времени. Эта и дру гие функции мочевой системы подробно обсуждаются в главе 1 2.
»Рефлекс жажды. Вода проходит через ваше тело постоянно: пос тупая внутрь организма в основном через рот и выводясь через разные системы органов, в том числе через кожу, пищеваритель ную систему и мочевую систему. Есл и объем воды падает н иже оптимального уровня (обезвоживание), а почки не могут восстано вить требуемы й баланс, механизмы гомеостаза посылают сигналы
вопределенные участки вашего мозга, вызывая у вас ощущение дискомфорта. Вы ощущаете жажду и глотаете что-либо, содержа щее воду. Ваш жидкостный баланс восстанавливается, а рефлекс жажды оставляет вас в покое.
Регул и рова н ие поста вок топл и ва : концентрация гл юкозы в крови
Глюкоза служит топливом для всех клеточных процессов и распределяет ся по всем клеткам с помощью крови. Концентрация глюкозы в крови долж на быть достаточно высокой, чтобы гарантировать, что все клетки имеют достаточно топлива. Но если концентрация глюкозы превышает потребности клеток, это может причинить вред многим важным органам и тканям - в первую очередь мелким сосудам в сетчатке глаза, конечностях (кисти рук и особенно стопы ног) и почках. Диабет - это заболевание, которое характе ризуется хронической избыточной концентрацией глюкозы в крови.
ГЛАВА 2 |
Чем занимается ваше тело целый день |
57 |
|
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Количество глюкозы в крови контролируется главным образом поджелу дочной железой. Тонкая кишка впитывает глюкозу из перевариваемой пищи и вбрасывает ее в кровь. Инсулин - это гормон, попадающий в кровь из поджелудочной железы в ответ на повышение уровня глюкозы в крови. У большинства клеток есть инсулиновые рецепторы. Когда они связывают инсулин, глюкоза попадает в клетки и обеспечивает клеточное дыхание. Клетки печени, мышц и жировой ткани поглощают глюкозу и запасают ее в виде гликогена (см. главу 3). В периоды, когда ваш кишечник не абсорбиру ет большое количество глюкозы, как в часы после приема пищи, выработка инсулина подавляется, а запасенная в организме глюкоза снова поступает в кровь. Более подробная информация о панкреатическом контроле уровня глюкозы в крови приведена в главе 8.
Измерение важных переменных
Откуда поджелудочной железе известно, когда именно следует высвобож дать инсулин и в каком именно объеме его следует высвобождать? Откуда почке известно, что содержание соли в крови стало слишком высоким или объем крови стал слишком низким? Что именно сигнализирует потовым же лезам о том, что они должны открыться или закрыться, чтобы охладить тело или, наоборот, удержать тепло? Чтобы получить ответы на эти и другие воп росы, продолжайте читать дальше !
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В ФИЗИОЛОГИИ
Вбиологи и и других науках под обратной связью подразумевается ответная реакция на какое-либо изменение в системе. Механизм обратной связи мо
жет быть отрицательным или положительным. Это не означает, что меха низмы обратной связи могут быть вредными или полезными. Отрицательные и положител ьные механизмы обратной связи не явля ются антиподами. Иными словами, они не противодействуют друг другу в одной и той же сис
теме или процессе. Организмы используют оба эти типа механизмов обрат ной связи для управления аспектами своей физиологии.
Механизм отрицательной обратной связи призван удерживать те или иные параметры в определенном диапазоне. Он приказывает системе остановить ся, замедлить свое действие, "снизить производительность': Иными словами, он приказывает определенному процессу действовать в противоположном направлении. Ш ирокий набор механизмов отрицательной обратной связи поддерживает физиологическое состояние организма в норме.
ЧАСТЬ 1 Основные сведения о физиологии
Механизм положительной обратной связи приказывает определенному про цессу продолжать действие или "наращивать производительность': Механизм
положительной обратной связи говорит: "Это уже неплохо. Больше было бы лучше': Механизм положительной обратной связи обычно представляет со бой некий многоступенчатый процесс, который наращивает величину этого стимулирующего воздействия и выводит его уровень за границы нормаль ного диапазона (обычно это делается для какой-то конкретной и временной
цели). В качестве одного из примеров можно назвать многоступенчатый про цесс свертывания крови, который включается в ответ на порез какого-либо кровеносного сосуда (описан в этой главе). Еще одним примером может слу жить усиленная выработка окситоцина с целью усиления сокращений матки
во время родов (описано в главе 1 4).
В каждом гомеостатическом механизме задействованы три части: ре цептор, интегратор и эффектор. Многочисленные рецепторы, или сенсоры, стратегически распределены по всему телу. Одни из них реагируют на хи мические изменения (например, рН), другие - на механические изменения (например, кровяное давление); есть и много других. Эти рецепторы пред ставляют собой специализированные нервные клетки, которые передают в мозг - интегратор - сообщения о тех или иных изменениях в нашем ор ганизме. Мозг обрабатывает всю поступающую информацию и "принимает решение", если требуется что-либо изменить. Этот ответ передается - пос редством нейронов или гормонов - в эффекторы (по-другому, исполни тельные органы), которые осуществляют эти изменения (эффект).
Рост, замена и об новление_ _ _ _ _
Боже мой, как вы изменились - и продолжаете меняться! Взрослея, ста рея и проживая каждый день своей жизни, вы наращиваете новые части и заменяете старые. От зачатия до ранней зрелости ваше тело занималось со зиданием самого себя, причем все создавалось буквально с нуля.
Но дело не закончилось даже тогда, когда вы стали взрослым человеком. Практически всем сложным живым тканям и органам в какой-то момент тре буются "запчасти", причем многим живым тканям и органам эти "запчасти" требуются постоянно. Это характерная особенность всех живых организмов. Речь идет о способности организовывать материю в структуры, из которых строится весь организм, а также о способности заменять и обновлять эти структуры по мере необходимости (подробнее мы опишем это в последую щих разделах).
ГЛАВА 2 |
Чем занимается ваше тело целый день |
59 |
|
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/