Лекция 9. Принципы регуляции жизненных функций

Лекция 9.
Принципы регуляции
жизненных функций
Нервная регуляция функций
Гуморальная регуляция функций
Основы теории функциональных
систем
Принципы управления в
живых систем
Управляющая
система
Датчики на входе
(сенсорные рецепторы)
Входные каналы связи
(жидкие среды организма,
нервные проводники)
Управляющее устройство
(ЦНС)
Два основных принципа
управления:
Запоминающее устройство
(аппараты памяти)
Выходные каналы связи
(жидкие среды организма,
нервные проводники)
Датчики на выходе
(рецепторы исполнительных
структур)

по рассогласованию
(отклонению)

по возмущению
Нервная регуляция функций
Рефлекторный принцип
Рефлекс (от лат. reflexus – отраженный) - стереотипная
реакция организма на определенное воздействие,
проходящая с участием нервной системы.
Рефлекторная дуга (нервная дуга) — путь, проходимый
нервными импульсами при осуществлении рефлекса
(понятие введено М. Холлом в 1850 г).
Рефлекторное кольцо — путь, проходимый нервными
импульсами при осуществлении рефлекса, в состав которого
входит звено контроля нервным центром за ходом работы
исполнительного органа — осуществление т. н. обратной
афферентации
(понятие введено А.Ф.Самойлиным (1930), присвоено Н.А.Бернштейном (1935))
Рефлекторное кольцо (РК):
•Рефлекторная дуга
•обратная афферентацию от эффекторного
органа в центральную нервную систему.
Принципиальное отличие
РК от РД: наличие обратной афферентации.
рефлекторное кольцо действует не по принципу стимул—реакция, как
рефлекторная дуга, а по принципу кольцевого взаимодействия среды и организма.
При исполнении некоторых простейших рефлексов кольцо не нужно и они
происходят на уровне дуги (болевые и оборонительные).
Нервная регуляция функций
Схема рефлекторной дуги коленного рефлекса
Спинной мозг
(поперечный срез)
Спинномозговой
нерв
4
3
синапс
5
2
6
1
Четырехглавая
мышца бедра
Сухожилие
четырехглавой
мышцы
1 - рецептор
2 - афферентный путь
3 - чувствительный нейрон
4 - мотонейрон
5 - эфферентный путь
6 - эффектор
Схема строения вегетативной
нервной системы
1 — верхний шейный узел симпатического ствола,
2 — боковой рог спинного мозга,
3 — верхний шейный сердечный нерв,
4 — грудные сердечные и легочные нервы,
5 — большой внутренностный нерв,
6 — чревное сплетение,
7 — нижнее брыжеечное сплетение,
8 — верхнее и нижнее подчревные сплетения,
9— малый внутренностный нерв,
10— поясничные внутренностные нервы,
11 — крестцовые внутренностные нервы,
12— крестцовые парасимпатические ядра,
13 — тазовые внутренностные нервы,
14 - тазовые (парасимпатические) узлы,
15 — парасимпатические узлы (в составе органных
сплетений), 16 — блуждающий нерв,
17 — ушной (парасимпатический) узел,
18 — подчелюстной (парасимпатический) узел
19 — крыло небный (парасимпатический) узел,
20 — ресничный (парасимпатический) узел,
21 — дорзальное ядро блуждающего нерва,
22 — нижнее слюноотделительное ядро,
23 — верхнее слюноотделительное ядро,
24 — добавочное ядро глазодвигательного нерва.
Стрелками показаны пути нервных импульсов к
органам
Нервная регуляция функций
Схема спинальной рефлекторной дуги
Спинномозговой узел
Боковой рог
ПБк и ПБг –
канатиковая и
главная части
промежуточнобокового ядра;
ВЯ – вставочное
ядро;
ЦВЯ – центральное
вегетативное ядро
Серая
ПБк
соединительная
ветвь
ПБг
ЦВЯ
Преганглионарные
волокна
ВЯ
Висцеральные афференты
Постганглионарное
волокно
Белая
соединительная
ветвь
Узел
симпатического
ганглия
Превертебральный узел
Постганглионарное
волокно
Слева – ядра промежуточной зоны, в которой располагаются
преганглионарные симпатические нейроны
Схематическое изображение
поперечного разреза спинного мозга
1 — покрышечно-спинномозговой;
2 —передний корково-спинномозговой;
3 — передний спиноталамический;
4 — преддверно-спинномозговой;
5 — оливоспинномозговой;
6 — ретикул-спинномозговой:
7 — передний спиномозжечковый;
8 — латеральный спиноталамический;
9 — красноядерно-спинномозговой;
10 — задний спиномозжечковый;
11 — латеральный корковоспинномозговой;
12 — собственные пучки спинного мозга;
13 — клиновидный пучок; 14 — тонкий
пучок; 15 — овальный пучок; 16 — задний
канатик; 17 — боковой канатик; 18 —
передний канатик: 19 — промежуточное
вещество;
20 — задний рог; 21 — боковой рог;
22 — передний рог; 23 — задний корешок;
24 — передний корешок
Слева обозначены проводящие пути, справа — участки серого вещества; одинаковыми
цветами обозначены группы проводящих путей и соответствующие им участки серого
вещества; синим цветом — чувствительные пути и задний рог, красным — пирамидные пути и
передний рог, серым — собственные пучки спинного мозга и промежуточное вещество,
зеленым — восходящие пути экстрапирамидной системы, желтым — боковой рог
Спинной мозг и
симпатический ствол
Симпатические нервные пути
обозначены зеленым цветом
Вегетативная нервная система
(ВНС)
парасимпатическая
симпатическая
метасимпатическая
ганглий
Гормональные
Механические
Метабольческие
температурные
эффекты
Реакция эффектора
Преганглионарные волокна
Спинной мозг
Ствол мозга
Постганглионарные волокна
Эффекторный
орган
Нейрональный субстрат общего конечного пути вегетативной
нервной системы
Типы саморегуляции функций
на примере деятельности желудка
А - внутриорганная саморегуляция
через интрамуральный ганглий
(ИГ);
А
Б
В
Б — внеорганная саморегуляция
через ганглий вегетативной
нервной системы
(периферический);
В — внеорганная саморегуляция
через центральную нервную
систему:
1, 2, 3—бульбарный,
гипоталамический, корковый
уровни регуляции соответственно;
Особенности нервной
регуляции

средство управления и передачи информации потенциалы возбуждения (ПД, импульсы)

высокая скорость распространения и точная
передача управляющих воздействий

высокая надежность осуществления связи

кодирование необходимой информации - по
частоте следования ПД, по характеристикам
межимпульсных интервалов
Гуморальная регуляция
функций
Гуморальный (от лат. humor - жидкость) циркулирующий в крови
Гуморальная регуляция - один из механизмов
координации
процессов
жизнедеятельности
в
организме, осуществляемый через жидкие среды
организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость) с
помощью биологически активных веществ, выделяемых
клетками,
тканями
и
органами
при
их
функционировании…
Биологический энциклопедический словарь
Гуморальная регуляция
функций
Средства управления и передачи информации

продукты обмена веществ


Простагландины
регуляторные пептиды

гормоны
Классификация гормонов
по химической природе
I. Гормоны –
белки, пептиды и
производные аминокислот
Белки
Пептиды
Производные
аминокислот
1. Все тропные гормоны передней и средней
долей гипофиза, их плацентарные аналоги;
2. Инсулин, глюкагон; 3. Гормоны почек:
эритропоэтин (является гликопротеином),
ренин; 4. Паратгормон
1. Все нейропептиды (напр., гормоны
гипоталамуса нейроэндокринных клеток
пищеварительной системы); 2. Ряд гормонов
pancreas: ВИП, ПП, соматостатин; 3. Гормоны
тимуса; 4. Кальцитонин
1. Производные тирозина: тироксин,
адреналин и норадреналин; 2. Производные
триптофана: серотонин, мелатонин (гормон
эпифиза); 3. Производное гистидина:
гистамин.
II. Гормоныстероиды
1. Кортикостероиды:
глико- и
минералокортикоиды;
2. Половые гормоны андрогены, эстрогены,
прогестины
В этой классификации
не учтены
простагландины.
Это жирные кислоты,
содержащие
циклопентановое
кольцо и несколько
двойных связей
Транспорт гормонов
Паракринный
(паракринное действие)
Аутокринный
(аутокринное
действие)
Телекринный
(эндокринное действие)
Механизм действия гормонов
Гормоны первой группы действие на мембранные рецепторы
Гормоны второй группы –
влияние на активность генов
Особенности гуморальной
регуляции

Средство управления и передачи информации –
химические вещества

Сравнительно низкая скорость распространения и
диффузная передача управляющих воздействий

Относительно низкая надежность осуществления
связи

Кодирование необходимой информации
обеспечивается спецификой лиганд-рецепторных
контактов
Функциональная система
Функциональные системы (ФС) организма
— динамические, саморегулирующиеся центральнопериферические организации, обеспечивающие своей
деятельностью полезные для метаболизма организма и
его приспособления к окружающей среде результаты,
т.е. ФС сформирована для достижения заданного
полезного результата (целевой функции) в процессе
своего функционирования, а сам результат является
системообразующим фактором.
Теория функциональных систем
(1932-1933 гг.)
Анохин
Петр Кузьмич
1898 г. -1974 г.
академик, советский
физиолог, ученик И.П.
Павлова.
В отличие от И. П. Павлова,
понимал подкрепление не
как эффект действия
безусловного раздражителя,
а как афферентный сигнал от
самой реакции,
свидетельствующий об ее
адекватности или
неадекватности (обратная
афферентация
Принципиальная схема
центральной архитектуры
функциональной системы
Благодарю за
внимание