2. Гуморальная регуляция

Осуществляется гормонами гипофиза, коры надпочечников, гормоном паращитовидных желез.

1. Вазопрессин

Увеличивает обратное всасывание, что приводит к уменьшению мочеотделения и повышению осмотической концентрации мочи.

При избытке вазопрессина может наступить полное прекращение мочеобразования. Недостаток гормона в крови вызывает развитие тяжелого заболевания — несахарного диабета.

2. Альдостерон (гормон коркового вещества надпочечников)

Способствует реабсорбции ионов натрия и выведению ионов калия в дистальных отделах канальцев.

 Гормон тормозит обратное всасывание кальция и магния

 

При поступлении в организм большого количество солей повышается осмотическое давление крови. Вследствие этого раздражаются осморецепторы, находящиеся в самом гипатоламусе. Сигналы этих рецепторов вызывают повышенное выделение вазопрессина гипофизом, что приводит к усиленному обратному всасыванию и количество выделяемой мочи уменьшится.

36. Тепловой обмен. Механизмы теплопродукции и теплоотдачи. Температурное «ядро» и «оболочка» тела. Терморецепторы, центры терморегуляции.

Способность сохранять температуру тела на относительно постоянном уровне, отклонения от которого в обычных условиях не превышают ± 2 °С, независимо от значительных колебаний температуры внешней среды, называется гомойотермией (гомеотермией). В теле человека выделяют ядро и оболочку. В ядре происходит образование тепла, оболочка рассеивает его в окружающую среду. В неблагоприятной внешней среде организм жертвует температурным режимом оболочки, к которой можно отнести кожу, подкожный слой, скелетную мускулатуру), направляя свои усилия на сохранении температуры ядра тела, куда входит, в частности, головной мозг. При этом температура периферических частей тела может значительно колебаться без ущерба для здоровья и активности человека. Например, температура пальцев у человека может изменяться в диапазоне температур от 15 до 45 °С. Поэтому понятие постоянства температуры надо в большей степени связывать с температурой ядра, чем с температурой оболочки.

Теплопродукция:

1. Важный источник тепла – метаболические процессы, которые постоянно протекают в организме. К таким процессам можно отнести работу сердца, дыхательных мышц, перестальтику кишечника, деятельность печени.

2. Значимым источником тепла является комплекс мышечных физиологических процессов, связанный с поддержанием определенной позы человека. Известно, что теплопродукция сидящего человека на 40—45% выше, чем у лежащего, а стоящего - на 70%. В холодных условиях в процесс выработки тепла путем холодовой дрожи включаются дополнительные скелетные мышцы.

3. Весьма существенной в согревании организма может быть высокая двигательная активность, поскольку коэффициент полезного действия мышц значительно меньше 100 %, большая часть затрачиваемой мышцами энергии (75-80 %) превращается в тепло.

Теплоотдача- это рассеивание тепла в окружающую среду. Теплоотдача может осуществляться несколькими путями.

1. Теплопроведение – осуществляется при контакте тела с предметами или окружающей средой, имеющей меньшую температуру, чем температура тела. Одежда замедляет теплопроведение, так как предохраняет организм от прямого контакта с окружающими предметами и средой.

2. Теплоизлучение – любое тело, имеющее температуру выше температуры окружающей среды, излучает тепловую энергию в виде инфракрасных волн.

3. Конвекция – связана с движением холодного воздуха относительно организма. Воздух, нагретый при контакте с кожей человека, поднимается вверх, уступая место более холодному. Если температура окружающего воздуха равна температуре тела, конвекция не происходит.

4. Испарение жидкости с поверхности тела – происходит с помощью потовых желез и является эффективным способом охлаждения организма. Когда не наблюдается заметного потения, потовые железы выделяют практически чистую воду. Это неощущаемое потение (perspirato insensibilis) может составлять до 600 – 700 мл в день. Максимальное выделение пота может достигать 14 литров в день. Как объем, так и солевой состав «ощущаемого» потоотделения зависят от акклиматизации человека.

Организм воспринимает температуру окружающей среды с помощью терморецепторов, которые имеются в коже, мышцах, сосудах, во внутренних органах, дыхательных путях, спинном и среднем мозге. Одни из них реагируют на холод, это так называемые холодовые рецепторы, другие – на тепло (тепловые рецепторы). На поверхности тела человека насчитывается около 250000 холодовых и 30000 тепловых рецепторов.

Центральный аппарат терморегуляции находится в передней и задней частях гипоталамуса, а также в ретикулярной формации среднего мозга. Термочувствительные нейроны переднего гипоталамуса поддерживают базальный уровень, «установочную точку» температуры тела. Эффектроные нейроны заднего гипоталамуса и среднего мозга управляют процессами теплопродукции и теплоотдачи. Важная роль в терморегуляции принадлежит высшим отделам ЦНС – коре и ближайшим подкорковым центрам. Изменения в психическом состоянии существенно влияют на уровень теплообразования и теплоотдачи. Отчетливые изменения температуры тела наблюдаются у спортсменов при стартовом возбуждении (предстартовая лихорадка).

Гуморальная регуляция теплообмена обеспечивается главным образом щитовидной железой и надпочечниками. Гормоны щитовидной железы повышают интенсивность обмена веществ и тем самым способствуют усилению теплопродукции. Катехоламины надпочечников также увеличивают теплопродукцию, повышая интенсивность окислительных обменных процессов, и, кроме того, суживают кожные сосуды, тем самым снижая теплоотдачу

37. Высшая нервная деятельность (ВНД). Предпосылки теории И.П. Павлова о ВНД. Принципы рефлекторной теории ВНД. Условные и безусловные рефлексы, сравнительная характеристика. Классификация условных рефлексов. Механизм образования условных рефлексов (временной связи). Условия или правила выработки временных связей (условных рефлексов). Виды торможения условных рефлексов.

Павлов определил высшую нервную деятельность (ВНД) как деятельность высших отделов нервной системы, в основе которой лежат условные и сложные безусловные рефлексы. Существует также понятие низшей нервной деятельности как совокупности относительно простых врожденных вегетативных реакций. Высшей нервной деятельностью называется деятельность коры головного мозга и ближайших к ней подкорковых структур, направленная на взаимодействие организма с внешней средой.

Рефлекс – это ответная реакция организма на действие внешних и внутренних стимулов при участии нервной системы. Морфологической основой рефлекса является рефлекторная дуга. Простейшая рефлекторная дуга включает пять элементов: рецептор, афферентный нерв чувствительного нейрона (центростремительный путь), центральную часть (вставочный и двигательный нейрон), эфферентный нерв двигательного нейрона (центробежный путь) и исполнительный орган (эффектор).

Время, прошедшее от момента нанесения раздражения до ответа на него, называется временем рефлекса. Время рефлекса зависит от силы раздражения и от возбудимости центральной нервной системы. Большая часть времени уходит на проведение возбуждения по структурам мозга - центральное время рефлекса. От исполнительных органов импульсы поступают в центральную нервную систему по вторичным афферентным волокнам, сигнализируя о состоянии, например, двигательного аппарата. В ответ на эти сигналы из ЦНС поступают новые нервные импульсы, включающие следующую фазу движения. Таким образом, имеется кольцевое взаимодействие, что дает основание говорить не о рефлекторной дуге, а о рефлекторном кольце.

Каждый рефлекс имеет свою локализацию (место расположения) в центральной нервной системе, т.е. тот ее участок, который необходим для его осуществления. Совокупность нервных клеток, расположенных в различных отделах центральной нервной системы, необходимая для осуществления рефлекса и достаточная для его регуляции, называется нервным центром.

Безусловные рефлексы предопределены генетически и наследуются, передаваясь от родителей потомству. Будучи наследуемым фактором, они подвержены действию естественного отбора, т.е. эволюционируют так же, как и другие внешние и внутренние признаки организма. Наличие определенного набора безусловных рефлексов является видоспецифичным признаком. Сложные комплексы безусловных рефлексов, часто организованные по принципу цепи, когда результат одного рефлекса запускает следующий рефлекс, называют также инстинктами.

В естественных условиях безусловные рефлексы, с которыми рождается каждое живое существо, в результате взаимодействия организма с многочисленными постоянно меняющимися факторами среды «обрастают» разнообразными условными рефлексами

Классификация условных рефлексов. Единой классификации условных рефлексов не существует, тем не менее, предлагается, например, подразделять их:

1) по биологическому значению на пищевые, оборонительные, половые и родительские рефлексы;

2) по эфферентным волокнам, через которые реализуется ответная реакция организма на раздражение- на соматические и вегетативные,

3) по совпадению во времени сигнала и раздражителя- на совпадающие, запаздывающие и следовые;

4) по расположению рецепторов, реагирующих на условный раздражитель, на интерорецептивные, экстерорецептивные и проприорецептивные;

5) по сложности на рефлексы первого, второго, третьего и т.д. порядка.

Правила выработки условных рефлексов:

1) условные рефлексы вырабатываются на базе безусловных, поэтому используют два раздражителя – условный сигнал и безусловное подкрепление (безусловный рефлекс);

2) важно, чтобы исходно незначимый стимул – условный сигнал – несколько опережал начало врожденного рефлекса;

3) сигнальный раздражитель по силе должен быть меньше, чем безусловный;

4) обычно необходимо неоднократное сочетание исходно незначимого стимула и врожденного рефлекса. В некоторых случаях приобретенный рефлекс может выработаться даже после одного сочетания (при оборонительных реакциях);

5) необходимо, чтобы ЦНС находилась в нормальном, работоспособном состоянии. При болезненном, утомленном или сонном состоянии, а также при перевозбуждении выработка приобретенных рефлексов заметно затрудняется.

Механизм образования условного рефлекса. В основе образования условного рефлекса лежит временная связь, возникающая между одновременно возбуждающимися участками коры головного мозга: корковым центром безусловного рефлекса и корковым центром анализатора, на рецепторы которого воздействует условный стимул. Эта связь образуется лишь в том случае, если от слабо возбужденного центра сигнального раздражителя нервный импульс направляется к сильно возбужденному центру подкрепления – безусловного рефлекса. То есть соблюдается принцип доминанты, когда сильно возбужденный центр стягивает к себе возбуждение от других центров. После нескольких повторений связь между одновременно возбуждающимися центрами становится настолько крепкой, что при действии одного только условного стимула возбуждение возникает и во втором очаге. На клеточном и молекулярном уровнях временная связь замыкается с помощью механизмов памяти. Предполагается, что образование временной связи основывается на стойком изменении синаптической проводимости в результате структурно-химических перестроек в синаптических мембранах, а также структурных изменений белков цитоплазмы нейронов.

Виды торможения:

При возникновении в коре во время осуществления рефлекса нового более сильного очага возбуждения, не связанного с данным условным рефлексом, происходит его внешнее торможение. Например, пищевой рефлекс ребенка затормозится при появлении незнакомого человека или при громком стуке. Внешнее торможение можно назвать безусловным, так как его не нужно вырабатывать.

Внутреннее торможение в отличие от внешнего развивается внутри дуги условного рефлекса и его нужно вырабатывать, поэтому иначе его называют условным торможением. Только к старшему школьному возрасту появляется выдержка и сила воли. Различают следующие виды внутреннего торможения: угасание, дифференцировка, запаздывание, условный тормоз.

Угасание условного рефлекса происходит в том случае, если его не подкреплять. Условный раздражитель при этом теряет значение сигнала, и реакция на него тормозится. Заметим, что условный рефлекс не исчезает, а только тормозится, т.к. при определенных условиях может произойти его растормаживание.

Дифференцировка связана с процессами перехода генерализованного возбуждения, т.е. реакции на весь диапазон стимула, к выработке условного рефлекса на определенный диапазон какого-либо свойства этого стимула (реакция на звук определенной частоты и игнорирование всех других частот).

Запаздывание возникает в том случае, если подкрепление будет отставлено во времени от момента подачи условного сигнала на более длительное время (на 1-3 минуты), чем это необходимо для выработки совпадающего условного рефлекса. Если подкрепление ощутимо отстает, то при повторении ответная реакция тоже отстает, т.к. теперь ей предшествует непродолжительное торможение. Если подкрепление будет отставлено во времени достаточно далеко, то рефлекс может начать реализоваться уже после того, как действие стимула закончится. Это так называемый следовой рефлекс.

Условный тормоз вырабатывается в том случае, если вслед за условным сигналом подать другой сигнал и не подкреплять это сочетание. Появление нового раздражителя тормозит реакцию.

При чрезмерном увеличении силы или времени действия раздражителя возникает особый вид торможения, так называемое запредельное торможение. Оно защищает нервные структуры от действия раздражителей чрезмерной силы и от истощения нервной системы при длительном воздействии раздражителя. Особенностью запредельного торможения является то, что его нельзя назвать условным, ибо оно возникает без всякой выработки. Однако отнести его к безусловному торможению тоже нельзя, так как оно развивается внутри дуги рефлекса.

Цепь последовательных условных рефлексов, закрепленных во времени и порядке, лежит в основе привычек, навыков и умений. Это так называемый динамический стереотип, который вырабатывается постепенно, но если выработан, то осуществляется автоматически без высокого напряжения деятельности коры головного мозга. Динамические стереотипы сохраняются очень долго и составляют основу поведения человека.