Регуляции жизнедеятельности организма 1 2 3 4 5

Скачать презентацию Регуляции жизнедеятельности организма 1 2 3 4 5

Регуляция жизнедеятельности организма.ppt

Количество слайдов: 38

Регуляции жизнедеятельности организма 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Основные понятия Организм как единое целое Принципы регуляции Нервная регуляция. Понятие рефлекса Гуморальная регуляция Гормональная регуляция Системный принцип регуляции Литература Смирнов В. М. Нейрофизиология и высшая нервная деятельность детей и подростков: Учебное пособие для студентов дефектологических факультетов высш. пед. учебн. заведений. -М. : Академия, 2000. - 400 с.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Основные понятия Организм как единое целое Принципы регуляции Нервная регуляция. Понятие рефлекса Гуморальная регуляция Гормональная регуляция Системный принцип регуляции

Основные понятия • Физиология — динамическое изучение функций живого организма и составляющих его органов, клеток и молекул — всегда развивалась вместе с медициной: и цели и задачи физиологии человека прежде всего ориентированы на сохранение здоровья человека. • Этимология. В дневнегреческом языке термин physiologia появился примерно за 600 лет до нашей эры. Как в древнегреческом, так и в латинском языках термин physiologia образован из корней «физио» (греч. physis — природа, природные свойства) и «логос» (греч. logos — учение, наука). • Энциклопедический справочник медицинских терминов определяет «Физиологию» как медико-биологическую науку, изучающую жизнедеятельность целостного организма и его частей и выявляющую причины, механизмы и закономерности жизнедеятельности организма и его взаимодействия с окружающей средой.

Объекты изучения физиологии • Из определения понятия «Физиология» следует, что физиология изучает не столько статичные состояния, сколько изменяющиеся во времени характеристики живого организма его мотивации и поведение. • Объектом изучения являются не только организм человека в целом, но и составляющие организм ткани, органы и их системы, клетки и межклеточное вещество.

Основные понятия • Физиологи разработали многие методы и тесты для контроля жизнедеятельности организма в различные возрастные периоды и для условий действия средовых факторов. • Физиология — прародительница ряда биологических наук — биохимии, биофизики, биоэнергетики и др. Начиная от зарождения физиологии как экспериментальной науки (открытие английским врачом и физиологом Уильямом Гарвеем в 1628 г. кровообращения) физиология постепенно превращается из качественной — описывающей физиологические феномены — дисциплины, в науку количественную, раскрывающую суть реально происходящих процессов на молекулярном уровне.

ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ЦЕЛОСТНОМ ОРГАНИЗМЕ • Метод хронического эксперимента создавал новую науку — физиологию целостного организма, которая смогла выявить влияние внешней среды на физиологические процессы, обнаружить изменения функций различных органов и систем для обеспечения жизни организма в различных условиях. • Целостный организм неразрывно связан с окружающей его внешней средой и поэтому, как писал еще И. М. Сеченов, в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него. • Физиология целостного организма изучает не только внутренние механизмы саморегуляции физиологических процессов, но и механизмы, обеспечивающие непрерывное взаимодействие и неразрывное единство организма и окружающей среды.

Физиология и кибернетика. Кибернетика (от греч. kybernetike — искусство управления) — наука об управлении автоматизированными процессами. • Процессы управления, как известно, осуществляются путем сигналов, несущих определенную информацию. • В организме такими сигналами являются нервные импульсы, имеющие электрическую природу, а также различные химические вещества. • Кибернетика изучает процессы восприятия, кодирования, переработки, хранения и воспроизведения информации. • В организме для этих целей существуют специальные структуры и системы.

• Технические кибернетические устройства позволили создать модели, воспроизводящие некоторые функции нервной системы. Однако работа мозга в целом такому моделированию еще не поддается.

Математическое моделирование в физиологии • Знание физиологических закономерностей, количественных характеристик различных физиологических процессов, взаимоотношений между ними позволило создать их математические модели. • С помощью таких моделей физиологические процессы воспроизводят на компьютерах, исследуя различные варианты реакций, т. е. возможных будущих их изменений при тех или иных воздействиях на организм (экстремальные условия окружающей среды).

Организм человека является самоорганизующейся системой. Организм сам выбирает и поддерживает значения огромного числа параметров, меняет их в зависимости от потребностей и внешних воздействий, что позволяет ему обеспечивать наиболее оптимальный характер функционирования. Управляющие системы или системы регуляции в организме постоянно заняты переработкой информации. Термин регуляция происходит от лат. regulo – привожу в порядок.

Клод Берна р (12 июля 1813 - 10 февраля 1878) — французский медик, исследователь процессов внутренней секреции, основоположник эндокринологии. Член-корреспондент Санкт. Петербургской академии наук. Способность организмов поддерживать параметры жизнедеятельности Клод Бернар предложил называть – гомеостазом. Важнейшую роль в сохранении жизнедеятельности (гомеостаза) играет гуморальная и нервная регуляция функций.

Способность к саморегуляции процессов жизнедеятельности у высших организмов сохраняется даже если организм находится в сложных условиях внешней среды.

Принципы регуляции Восстановление температуры тела до нормы Повышение Температуры воздуха > повышение температуры тела Усиление потоотделения, снижение выработки энергии органами • Регуляция по возмущению включается в тех случаях, когда на живую систему оказывает воздействие внешний для нее фактор, меняющий условия ее существования. • Регуляция температурного баланса по возмущению возникает, например при изменении температуры атмосферного воздуха. • При повторном действии фактора система регуляции эффект возмущающего воздействия прогнозирует и организм заранее к нему готовится. • Например, зимой выработка тепла в организме увеличивается, а летом понижается.

Принципы регуляции Отсутствие пищи вызывает снижение глюкозы крови Отсутствие Возникает ощущение голода > Прием пищи возмущения в системе регуляции Повышение глюкозы крови • Регуляция по отклонению: - требует в организме наличия механизма обратной связи; - внутри самой системы регуляции; - и между системой регуляции и органом. • По конечному эффекту регуляции обратная связь может быть положительной и отрицательной.

• Положительная обратная связь - означает, что активация какой-либо функции вызывает усиление механизмов регуляции еще больше ее активирующих. • Например, сначала вид, а затем прием пищи в желудок усиливают отделение желудочного сока, необходимого для гидролиза веществ. • Однако положительная обратная связь часто приводит систему в неустойчивое состояние, способствует формированию "порочных кругов", лежащих в основе многих патологических процессов в организме. Переедание способствует ожирению.

• Отрицательная обратная связь означает, что выходной сигнал уменьшает входной, активация какойлибо функции подавляет механизмы регуляции, усиливающие эту функцию. • Отрицательные обратные связи способствуют сохранению устойчивого, стационарного состояния и надежности живых систем. На данном рисунке показано взаимоотношение ЦНС с эндокринным органом. Например: Гипоталамус – надпочечники.

• Механизмы регуляции жизнедеятельности организма принято делить на нервные и гуморальные. • Нервная регуляция использует для передачи и переработки информации нейроны и астроциты.

Структура синапса.

Синапс — это контакт между двумя нейронами (или между нейроном и эффекторной клеткой). Когда в синапс приходит импульс, синаптические пузырьки «выплевывают» содержащиеся в них нейромедиаторы в синаптическую щель; эти медиаторы «садятся» на свои рецепторы постсинаптической мембраны. Активация рецепторов вызывает изменение трансмембранных ионных токов, и, в зависимости от медиатора и рецептора, мембрана либо деполяризуется (тогда имеем возбудительный постсинаптический потенциал, ВПСП), либо гиперполяризуется (тогда имеем тормозный постсинаптический потенциал, ТПСП).

Схема формирования возбудительного и тормозного синапса. Изображение из журнала Nature

• Нервная регуляция обеспечивает быструю и направленную передачу сигналов, в виде нервных импульсов поступающих к определенному адресату — объекту регуляции. • Быстрая передача сигналов по нервным волокнам (до 80 -120 м/с) без затухания и потери энергии обусловлена свойствами мембран аксонов. • Нервной регуляции подлежат как соматические (деятельность скелетной мускулатуры), так и вегетативные (деятельность внутренних органов) функции. • Элементарный и основной принцип нервной регуляции — рефлекс.

Понятие рефлекса • Рефлекс — стереотипная реакция организма в ответ на раздражение, реализуемая с помощью нервной системы. • Структурной основой рефлекса является рефлекторная дуга, представляющая собой совокупность морфологически взаимосвязанных образований, обеспечивающих восприятие, передачу и переработку сигналов, необходимых для реализации рефлекса.

• Рефлекторная дуга по своему строению и назначению элементов представляет собой: • 1) сенсорные рецепторы, воспринимающие стимулы внешней или внутренней среды, • 2) афферентные или чувствительные нервные проводники, • 3) вставочные нейроны — называемые нервным центром, • 4) эфферентные или двигательные нервные проводники, • 5) эффекторы или исполнительные органы.

3. Гуморальные механизмы регуляции • Гуморальная регуляция использует внутреннюю среду и биологически активные молекулы химических веществ для поддержания процессов жизнедеятельности.

Гуморальную регуляцию подразделяют: - на местную, малоспециализированную саморегуляцию, - и специализированную систему гормональной регуляции, обеспечивающей свои эффекты с помощью гормонов и других биологически активных органических веществ.

• Аутокринная – регулирую сам себя; Паракринная – регулирую «соседа» ; -Эндокринная – регулирую на расстоянии. Местная гуморальная регуляция практически не управляется нервной системой. • Тканевые гормоны: гистамин, серотонин, кинины и простагландины реализуют свои регуляторные эффекты на клетки, подобно медиаторам, через клеточные рецепторы мембран.

Система гормональной регуляции • Гормонами называют химические вещества, образующиеся и выделяющиеся эндокринными клетками, тканями и органами во внутреннюю среду для регуляции обмена веществ и физиологических функций организма, координации и интеграции процессов жизнедеятельности. • Стероиды • Белки • Пептиды • Производные от аминокислот

Стресс • Благодаря тому, что организм является целостной системой, регуляция его жизнедеятельности носит системный характер. Одним из установленных механизмов системной организации процессов регуляции жизнедеятельности является общий адаптационный синдром или стресс, представляющий собой совокупность неспецифических и специфических реакций систем нейрогуморальной регуляции, метаболизма и физиологических функций. • На рисунке показана триада стресс-реакции: - гипертрофия надпочечников; - гипотрофия тимуса и - язваобразование в желудке.

В 1936 г. Ганс Селье опубликовал работу «Об общем адаптационном синдроме» . Реакция на сильный раздражитель была названа им стрессом. В развитии стресса Г. Селье выделил 4 стадии: тревоги, острого и хронического стресса и истощения. Стадии острого и хронического стресса объединяют в стадию резистентности. Поэтому часто пишут о 3 -х стадиях стресс-реакции не выделяя стадию резистентности.

Понимание стадий стресс - реакции • Если рассматривать стресс-реакцию относительно конкретного организма, то 4 -я стадия – «стадия истощения» ни как не может быть положительной для конкретного организма поскольку реально может заканчиваться гибелью этого организма.

Понимание стадий стресс - реакции • Положительный смысл гибели конкретной особи на 4 -й стадии «истощения» для популяции организмов в стресс - реакции заключается в выбраковке генов этой особи из эволюционного отбора как неприемлемых для данных условий жизни. • То, что положительно для популяции организмов (сохранение адекватного генома условиям среды обитания) не всегда приемлемо для конкретного организма.

Функциональная система по П. К. Анохину • Другой механизм системной организации регуляции функций был сформулирован П. К. Анохиным в виде концепции о функциональных системах организма и концепции о системогенезе. • В качестве функциональной системы рассматриваются динамически взаимодействующие органы и системы организма, деятельность которых направлена на достижение приспособительных реакций.