ФИЗИОЛОГИЯ

Нервная регуляция физиологических функций. Рефлекс. Особенности соматической и вегетативной дуги.

Регуляция, или управление – это такие воздействия на систему, при которых система переходит из одного уровня функционирования на другой – заранее предусмотренный. Все воздействия на систему можно разделить на два вида:1) задающие сигналы – это такие воздействия, при которых система переходит на заданный уровень функционирования; 2) возмущающие сигналы – это такие воздействия, при которых происходит отклонение от заданного уровня функционирования (фактический уровень функционирования), их количество зависит от обстановки, в которой находится человек. Возмущающие сигналы отклоняют работу эффектора от заданного уровня, поэтому фактический результат работы эффектора всегда отличается от заданного. Отклонение фактического результата от заданного называется рассогласованием: чем меньше рассогласование, тем оптимальнее процессы регуляции.

Нервная регуляция - при этом воздействия на рабочий орган осуществляются через нервную систему, за счет рефлекса. Рефлекс – это ответная реакция организма при

обязательном участии ЦНС. Рефлекс в переводе с латинского языка означает «отражение». Впервые термин «отражение» был применен Р.Декартом (1595 – 1650) для характеристики реакций организма в ответ на раздражение органов чувств. Материальной субстанцией, или структурной основой любого рефлекса является рефлекторная дуга – совокупность морфологических структур, которая обеспечивает осуществление рефлекса. Различают два вида рефлекторной дуги:

-соматическая, обеспечивающая ответную реакцию скелетных мышц в ответ на раздражение;

-вегетативная, обеспечивающая ответную реакцию внутренних органов и сосудов в ответ на раздражение.

61

Отмечаются некоторые особенности вегетативной рефлекторной дуги по сравнению с соматической: а) отростки афферентных нейронов в соматической рефлекторной дуге заканчиваются на альфа-мотонейронах в передних рогах спинного мозга, а в вегетативной – на вегетативных нейронах в боковых рогах спинного мозга; б) эфферентный путь в соматической рефлекторной дуге однонейронный, а в вегетативной – двухнейронный (преганглионарное волокно и постганглионарное); в) рабочий орган в соматической рефлекторной дуге скелетные мышцы, а в вегетативной – внутренние органы и сосуды.

Звенья рефлекторной дуги, их роль

Любая рефлекторная дуга состоит из пяти основных звеньев, выключение каждого из которых приводит к исчезновению рефлекса:

1)рецептор – звено, которое воспринимает раздражение

ипреобразует энергию раздражения в нервный импульс. Таким образом, можно сказать, что рецептор выполняет функцию переводчика: переводит сигналы раздражения в сигналы, понятные для ЦНС (нервный импульс);

2)афферентный нервный путь – передает нервный импульс от рецептора в ЦНС;

3)нервный центр – здесь происходит анализ полученных сигналов в результате чего изменяется работа необходимого эффектора. Следует отметить, что нервный центр может иметь несколько вставочных нейронов, где происходит задержка импульса для анализа. Чем сложнее рефлекс, тем больше вставочных нейронов содержится в нервном центре;

4)эфферентный нервный путь – обеспечивает переход сигнала от ЦНС к рабочему органу (эффектору). Эфферентный путь вегетативного рефлекторного пути

62

5) эффектор (рабочий орган). Таким образом, соматический и вегетативный рефлекторный путь состоит из 5 звеньев: рецептора, афферентного пути, вставочного нейрона, эфферентного пути и эффектора (рабочего органа) Из вышеизложенного следует, что при выключении любого звена будет отсутствовать результат (ответная реакция), хотя причины отсутствия результата будут разными, так как каждое звено выполняет только ей присущую функцию.

Регуляция по возмущению (предупредительная) и по отклонению (компенсаторная)

Гуморальная регуляция. Звенья гуморальной регуляции.

Гуморальная регуляция – это воздействия на органы и системы через жидкости (Humor) организма при действии на специфические рецепторы гормонов или биологически активные вещества (БАВ). Гормоны и БАВ могут выделяться в общее русло крови, но их конечный эффект определяется наличием в соответствующем органе специфических рецепторов. Таким образом, гуморальная регуляция осуществляется по принципу сигнала «SOS», то есть гормоны или БАВ проходят через все ткани, а реагируют только те из них, которые имеют специфические рецепторы. Отмечается ряд особенностей гуморальной и нервной регуляции. При нервной регуляции импульсы от рецептора по афферентным путям поступают в ЦНС, откуда по эфферентным путям идут к эффектору. Нервная регуляция осуществляется на базе рефлексов. При гуморальной регуляции импульсы от рецептора по афферентным путям поступают в ЦНС. При этом происходит возбуждение гипоталамуса, в результате чего выделяются либерины или статины, которые по автономному гипоталамо-гипофизарному тракту поступают в переднюю долю гипофиза – аденогипофиз. Здесь либо усиливается выделение соответствующего тропного гормона (при действии либеринов), либо – уменьшается (при действии

63

статинов). Тропные гормоны гипофиза через кровь влияют на соответствующие эндокринные железы, которые выделяют гормон-эффектор, влияющие через кровь на функцию эффектора. Таким образом, при гуморальной регуляции в процесс включаются несколько промежуточных эффекторов (гипоталамус, гипофиз, эндокринные железы), поэтому скорость гуморальной регуляции намного меньше скорости нервной регуляции.

Отличия нервной и гуморальной регуляции

Нервная регуляции функций отличается от гуморальной:

1) филогенетическое отличие – в процессе развития организма вначале возникает гуморальная регуляция, а затем на базе гуморальной возникает нервная регуляция; 2) пути, по которым осуществляются эти виды регуляций – при гуморальной регуляции – это сосуды, а при нервной - это нервы; 3) по скорости – при гуморальной регуляции максимальная скорость может быть 0,5 м/с, а при нервной – скорость может достигать 120 м/с. В связи с этим нервная регуляци – это срочный вид регуляции, а гуморальный – поддерживающий вид регуляции; 4) по источнику воздействия – при нервной регуляции – это нервный импульс, а при гуморальной – гормоны и БАВ; 5) по точности регуляции – нервная регуляция – это точный вид регуляции, так как импульс от ЦНС доходит до конкретного органа. Гуморальная регуляция не имеет точного адресата, так как гормоны или БАВ поступают в кровь и разносятся по всем органам и тканям. Этот вид регуляции осуществляется по механизму сигнала «SOS».

ФУС, его звенья

ФУС – это динамическая организация деятельность которой направлена на совершение какого-либо конечного

64

полезного приспособительного результата (КППР).

Динамическая организация, так как количество эффекторов, участвующих в той или иной ФУС постоянно меняется, а если КППР в пределах нормы, то ФУС не функционирует. Функциональных систем в организме много, каждая из которых отвечает за какой-то полезный результат. Например, ФУС, обеспечивающая постоянство газов крови, отвечает за оптимальное содержание кислорода и углекислого газа в крови. Любая ФУС по мнению П.К. Анохина состоит из следующих компонентов:

1)конечный полезный приспособительный результат

(КППР) – это ведущее звено ФУС, так как от степени отклонения конечного результата зависит формирование ФУС. Любой КППР (артериальное давление, температура тела, газы крови и т. д.) находится в организме на каком-то оптимальном уровне. При отклонении КППР от оптимального уровня (в сторону увеличения или уменьшения), начинает формироваться ФУС, работа которого направлена на возвращение КППР к оптимальному уровню;

2)специфические рецепторы – для каждого КППР имеются специфические рецепторы, которые начинают возбуждаться при отклонении КППР от оптимального уровня;

3)афферентный путь по которому идут сигналы в ЦНС, свидетельствующие об отклонении КППР от оптимального уровня. Различают афферентный нервный путь от специфических рецепторов к ЦНС) и гуморальный афферентный путь - непосредственное изменение КППР воздействует на ЦНС током крови;

4)ЦНС, который включает три уровня: а) специфический центр, который возбуждается при изменении какого-либо показателя; б) гипоталамус, который является высшим центром всех вегетативных и эндокринных функций; в) кора больших полушарий, при возбуждении которого

65

включается внешнее звено ФУС – целенаправленное поведение, направленное на конкретный результат;

5)эффекторы - рабочие органы. Заметим, что в ФУС, в

отличии от рефлекторной дуги, несколько эффекторов. Количество эффекторов в ФУС зависит от степени отклонения КППР от оптимального уровня и постоянно изменяется (в связи с этим ФУС – это динамическая организация, так как количество эффекторов в ней постоянно меняется). От специфического центра и гипоталамуса по эфферентным путям импульсы поступают на эффекторы, работа которых изменяет данный КППР. При вовлечении в процесс гипоталамуса параллельно с нервными импульсами включается гуморальное звено воздействия на эффекторы через изменение функций эндокринных желез;

6)поведение – это внешнее звено ФУС. Это звено включается в работу после того, как все эффекторы, входящие

вданную ФУС, задействованы, но КППР не возвращается к оптимальному уровню. Таким образом, внешнее звено ФУС начинает функционировать после исчерпания внутренних резервов организма. Первый признак исчерпания внутренних резервов – это появление отрицательных эмоций. С этого момента начинает включаться в работу ФУС высший уровень ЦНС – кора больших полушарий, возникает система осознанных двигательных актов, которая проявляется в том или ином поведении. При этом поведение направлено на удовлетворение внутренней потребности организма.

Поведение будет меняться один за другим пока КППР не восстановится до оптимальной величины.

Звенья центрального блока ФУС

Центральный блок любой ФУС состоит из следующих звеньев: I. Афферентного синтеза (АС), где объединяются сигналы нескольких порядков: а) пусковой сигнал, который поступает от специфического рецептора и свидетельствует об

66

отклонении КППР; б) обстановочные сигналы, которые несут информацию об обстановке в которой находится объект через соответствующие рецепторы; в) сигналы из блока памяти; г) сигналы из доминирующего очага возбуждения. При объединении вышеизложенных сигналов АС отвечает на следующие вопросы: 1) что делать? При объединении пускового и обстановочных сигналов; 2) как делать? При объединении пускового, обстановочных сигналов и поступающих из блока памяти; 3) когда делать? При объединении пускового, обстановочных сигналов, поступающих из блока памяти и доминирующего очага возбуждения; II. Принятия решения (ПР); III. Программы действия (ПД), то есть какие эффекторы и в каком режиме должны функционировать, чтобы вернуть КППР на оптимальный уровень; IV. При реализации ПД формируется четвертый блок – акцептор результатов действия (АРД) – этот блок П.К. Анохин назвал аппаратом будущего предвидения. В этом блоке отражены параметры будущего функционирования эффекторов, то есть какими должны быть параметры функционирования эффекторов. При изменении функции эффекторов сигналы об их фактическом результате по обратной связи поступают в АРД. В этом блоке происходит сравнение заданного результата с фактическим, поступающим по обратной связи. Если фактический результат не совпадает с заданным импульсы от АРД идут в ПД и при этом происходит изменение уже функционирующих эффекторов.

Роль АС и АРД. Значение обратной связи в работе ФУС

Афферентного синтеза (АС) это первое звено центрального блока любой ФУС, где объединяются сигналы нескольких порядков: а) пусковой сигнал, который поступает от специфического рецептора и свидетельствует об отклонении КППР; б) обстановочные сигналы, которые несут

67

информацию об обстановке в которой находится объект через соответствующие рецепторы; в) сигналы из блока памяти; г) сигналы из доминирующего очага возбуждения. При объединении вышеизложенных сигналов АС отвечает на следующие вопросы: 1) что делать? При объединении пускового и обстановочных сигналов; 2) как делать? При объединении пускового, обстановочных сигналов и поступающих из блока памяти; 3) когда делать? При объединении пускового, обстановочных сигналов, поступающих из блока памяти и доминирующего очага возбуждения.

Акцептор результатов действия (АРД) – это звено центральной части ФУС, который формируется при реализации программы действия. Это звено П.К. Анохин назвал аппаратом будущего предвидения. В этом звене отражены параметры будущего функционирования эффекторов, то есть какими должны быть параметры функционирования эффекторов. При изменении функции эффекторов сигналы об их фактическом результате по обратной связи поступают в АРД. В этом блоке происходит сравнение заданного результата с фактическим, поступающим по обратной связи. Если фактический результат не совпадает с заданным импульсы от АРД идут в ПД и при этом происходит изменение уже функционирующих эффекторов. Значение обратной связи заключается в том, что сигналы по этой связи поступают в АРД и информируют о фактическом результате работы эффекторов (в АРД заложены параметры работы эффекторов, которые должны быть).

68

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА

Электрокардиограмма, зубцы, интервалы и сегменты

Электрокардиограмма – ЭКГ - это запись мембранного потенциала действия сердца, возникающих при возбуждении миокарда.

На ЭКГ различают 5 зубцов: P, Q, R, S, T, 4 интервала: P-Q, QRS, Q-T , R-R и три сегмента: P-Q, S-T, T-P. Зубец P

отражает возбуждение в обеих предсердиях, зубец Q – начало возбуждения (деполяризация) в желудочках, конец зубца S отражает, что возбуждение охвачено всеми волокнами миокарда желудочков сердца, зубец Т отражает процесс спада возбуждения в желудочках (реполяризация). Амплитуда зубцов отражают изменение возбудимости миокарда. Интервалы отражают изменение проводимости миокарда – чем короче интервал, тем больше проводимость. Интервал P- Q (3) отражает время необходимое для проведения импульсов от СА к желудочкам сердца, его величина от 0,12 до 0,18с. Интервал QRS (4) отражает время необходимое для охвата процессом возбуждения всех волокон миокарда, его величина от 0,07 до 0,09с. Интервал Q-T (7) отражает время в течении которого отмечается процесс возбуждения в желудочках сердца (электрическая систола), его величина от 0,37 до 0,41с. Интервал R-R (9) отражает время продолжительности одного

69

сердечного цикла, его величина от 0,8 до 1,0с. Зная величину R-R, можно определить частоту сердечных сокращений (ЧСС). Для этого необходимо 60 разделить на длительность интервала R-R. Сегмент – это часть интервала, который находится на изоэлектрической линии ЭКГ (эта линия показывает, что в это время не регистрируется МПД). Сегмент P-Q (2) отражает время атриовентрикулярной задержки. При этом МПД не регистрируется, так как возбуждение в предсердиях закончилось, а в желудочках не началось и миокард находится в состоянии покоя (МПД отсутствует). Сегмент S-T (5) отражает время в течении которого все волокна миокарда находятся в состоянии возбуждения, поэтому МПД не регистрируется, так как регистрация ЭКГ происходит внеклеточным способом. Сегмент T-P (8) отражает время в течении которого нет возбуждения в желудочках и предсердиях, время от конца возбуждения в желудочках до начала возбуждения в предсердиях (общая пауза). На ЭКГ можно определить продолжительность возбуждения в предсердиях (1), или электрическая систола предсердий (от начала зубца Р до конца зубца Р), продолжительность диастолы предсердий (от конца зубца Р до начала следующего зубца Р - 10), продолжительность возбуждения в желудочках, или электрическая систола (от начала зубца Q до конца Т), продолжительность диастолы желудочков (от конца T до начала Q - 11)

Отведения ЭКГ. Понятие о треугольнике Эйнтховена.

Регистрация ЭКГ осуществляется в 12 отведениях (рис). А – три стандартные отведения от конечностей, которые обозначаются римскими цифрами: I стандартное отведение, при котором потенциал действия регистрируется между правой и левой руками; II стандартное отведение – между правой рукой и левой ногой; III стандартное отведение –

70