სხეული
უჯრედების, ქსოვილებისა და ორგანოების ფუნქციების რეგულირება, მათ შორის ურთიერთობა, ე.ი. სხეულის მთლიანობას, სხეულისა და გარე გარემოს ერთიანობას ახორციელებს ნერვული სისტემა და ჰუმორული გზა. ანუ გვაქვს ფუნქციების რეგულირების ორი მექანიზმი – ნერვული და ჰუმორული.
ნერვულ რეგულაციას ახორციელებს ნერვული სისტემა, ტვინი და ზურგის ტვინი ნერვების მეშვეობით, რომლებიც ამარაგებენ ჩვენი სხეულის ყველა ორგანოს. ორგანიზმი მუდმივად ექვემდებარება გარკვეულ გაღიზიანებას. ორგანიზმი ყველა ამ გაღიზიანებაზე რეაგირებს გარკვეული აქტივობით ან, როგორც წესი, სხეულის ფუნქცია ადაპტირდება მუდმივად ცვალებად გარემო პირობებთან. ამრიგად, ჰაერის ტემპერატურის დაქვეითებას თან ახლავს არა მხოლოდ სისხლძარღვების შევიწროება, არამედ უჯრედებსა და ქსოვილებში მეტაბოლიზმის მატება და, შესაბამისად, სითბოს გამომუშავების ზრდა. ამის წყალობით მყარდება გარკვეული ბალანსი სითბოს გადაცემასა და სითბოს გამომუშავებას შორის, სხეული არ ხდება ჰიპოთერმული და სხეულის ტემპერატურა მუდმივი რჩება. საკვების მიერ პირის ღრუს გემოვნების კვირტების გაღიზიანება იწვევს ნერწყვის და სხვა საჭმლის მომნელებელი წვენების გამოყოფას. რომლის გავლენითაც საჭმლის მონელება ხდება. ამის წყალობით, უჯრედები და ქსოვილები იღებენ საჭირო ნივთიერებები, და გარკვეული ბალანსი მყარდება დისიმილაციასა და ასიმილაციას შორის. ეს პრინციპი გამოიყენება სხეულის სხვა ფუნქციების დასარეგულირებლად.
ნერვული რეგულაცია რეფლექსური ხასიათისაა. სხვადასხვა გაღიზიანება აღიქმება რეცეპტორების მიერ. რეცეპტორებიდან მიღებული აგზნება სენსორული ნერვების გასწვრივ გადაეცემა ცენტრალურ ნერვულ სისტემას და იქიდან გასწვრივ. საავტომობილო ნერვები- ორგანოებს, რომლებიც ახორციელებენ გარკვეულ საქმიანობას. სხეულის ასეთი რეაქციები გაღიზიანებაზე, რომელიც ხორციელდება ცენტრალური ნერვული სისტემის მეშვეობით. დაურეკა რეფლექსები.გზას, რომლის გასწვრივ ხდება აგზნების გადაცემა რეფლექსის დროს, ეწოდება რეფლექსური რკალი. რეფლექსები მრავალფეროვანია. ი.პ. პავლოვმა დაყო ყველა რეფლექსი უპირობო და პირობითი.უპირობო რეფლექსები არის თანდაყოლილი რეფლექსები, რომლებიც მემკვიდრეობით მიიღება. ასეთი რეფლექსების მაგალითია ვაზომოტორული რეფლექსები (სისხლძარღვების შევიწროება ან გაფართოება კანის გაღიზიანების გამო სიცივის ან სიცხის საპასუხოდ), ნერწყვის რეფლექსი (ნერწყვის გამოყოფა, როდესაც გემოვნების კვირტები აღიზიანებს საკვებს) და მრავალი სხვა.
პირობითი რეფლექსები არის შეძენილი რეფლექსები, ისინი ვითარდება ცხოველის ან ადამიანის სიცოცხლის განმავლობაში. ეს რეფლექსები ჩნდება
მხოლოდ გარკვეულ პირობებში და შეიძლება გაქრეს. პირობითი რეფლექსების მაგალითია ნერწყვის გამოყოფა მათხოვრის დანახვისას, საკვების სუნისას და ადამიანში მასზე საუბრის დროსაც კი.
ჰუმორული რეგულაცია (Humor - სითხე) ხორციელდება სისხლის და სხვა სითხეების მეშვეობით, რომლებიც ქმნიან სხეულის შინაგან გარემოს, სხვადასხვა ქიმიკატებს, რომლებიც წარმოიქმნება თავად ორგანიზმში ან მოდის გარე გარემოდან. ასეთი ნივთიერებების მაგალითებია ჯირკვლების მიერ გამოყოფილი ჰორმონები შინაგანი სეკრეციადა ვიტამინები, რომლებიც ორგანიზმში ხვდება საკვებთან ერთად. ქიმიკატები სისხლით ვრცელდება მთელ სხეულზე და გავლენას ახდენს სხვადასხვა ფუნქციებზე, კერძოდ, უჯრედებისა და ქსოვილების მეტაბოლიზმზე. უფრო მეტიც, თითოეული ნივთიერება გავლენას ახდენს განსაზღვრული პროცესი, ხდება ამა თუ იმ ორგანოში.
ფუნქციების რეგულირების ნერვული და ჰუმორული მექანიზმები ურთიერთდაკავშირებულია. ამრიგად, ნერვულ სისტემას აქვს მარეგულირებელი მოქმედება ორგანოებზე არა მხოლოდ უშუალოდ ნერვების, არამედ ენდოკრინული ჯირკვლების მეშვეობით, ცვლის ამ ორგანოებში ჰორმონების წარმოქმნის ინტენსივობას და მათ სისხლში შესვლას.
თავის მხრივ, ბევრი ჰორმონი და სხვა ნივთიერება გავლენას ახდენს ნერვულ სისტემაზე.
ცოცხალ ორგანიზმში სხვადასხვა ფუნქციის ნერვული და ჰუმორული რეგულირება ხორციელდება თვითრეგულაციის პრინციპით, ე.ი. ავტომატურად. რეგულირების ამ პრინციპის მიხედვით, არტერიული წნევა შენარჩუნებულია გარკვეულ დონეზე, შემადგენლობა და ფიზიკური და ქიმიური თვისებებისისხლი, სხეულის ტემპერატურა. მეტაბოლიზმი, გულის აქტივობა, სასუნთქი და სხვა ორგანოთა სისტემები მკაცრად კოორდინირებულად იცვლება ფიზიკური მუშაობისას და ა.შ.
ამის წყალობით, შენარჩუნებულია გარკვეული შედარებით მუდმივი პირობები, რომელშიც ხდება სხეულის უჯრედების და ქსოვილების აქტივობა, ან სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მუდმივი შენარჩუნება. შიდა გარემო.
უნდა აღინიშნოს, რომ ადამიანებში ნერვული სისტემა წამყვან როლს ასრულებს ორგანიზმის სასიცოცხლო ფუნქციების რეგულირებაში.
ამრიგად, ადამიანის სხეული არის ერთიანი, ინტეგრალური, რთული, თვითრეგულირებადი და თვითგანვითარებადი ბიოლოგიური სისტემა, რომელსაც აქვს გარკვეული სარეზერვო შესაძლებლობები. სადაც
იცოდეთ, რომ ფიზიკური სამუშაოს შესრულების უნარი შეიძლება ბევრჯერ გაიზარდოს, მაგრამ გარკვეულ ზღვარამდე. მაშინ როცა გონებრივ აქტივობას რეალურად არ აქვს შეზღუდვები მის განვითარებაში.
კუნთების სისტემატური აქტივობა ფიზიოლოგიური ფუნქციების გაუმჯობესებით საშუალებას იძლევა მობილიზდეს ორგანიზმის რეზერვები, რომელთა არსებობაც ბევრმა არც კი იცის. უნდა აღინიშნოს, რომ არსებობს საპირისპირო პროცესი: სხეულის ფუნქციური შესაძლებლობების დაქვეითება და დაბერების დაჩქარება ფიზიკური აქტივობის შემცირებით.
ფიზიკური ვარჯიშის დროს უფრო მაღალი დონე უმჯობესდება ნერვული აქტივობა, ცენტრალური ნერვული სისტემის ფუნქციები. ნეირომუსკულური. გულ-სისხლძარღვთა, რესპირატორული, ექსკრეციული და სხვა სისტემები, მეტაბოლიზმი და ენერგია, აგრეთვე მათი ნეიროჰუმორული რეგულირების სისტემა.
ადამიანის სხეული, გარე გავლენის ქვეშ შინაგანი პროცესების თვითრეგულირების თვისებების გამოყენებით, აცნობიერებს ყველაზე მნიშვნელოვან თვისებას - ადაპტაციას ცვალებად გარე პირობებთან, რაც განმსაზღვრელი ფაქტორია ვარჯიშის დროს ფიზიკური თვისებებისა და საავტომობილო უნარების განვითარების უნარში.
მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ ვარჯიშის დროს ფიზიოლოგიური ცვლილებების ბუნება.
ფიზიკური აქტივობა იწვევს სხვადასხვა მეტაბოლურ ცვლილებებს, რომელთა ბუნება დამოკიდებულია ხანგრძლივობაზე, მუშაობის ძალასა და ჩართული კუნთების რაოდენობაზე. ზე ფიზიკური აქტივობაჭარბობს კატაბოლური პროცესები, ენერგეტიკული სუბსტრატების მობილიზება და გამოყენება და გროვდება შუალედური მეტაბოლური პროდუქტები. დასვენების პერიოდი ხასიათდება ანაბოლური პროცესების გაბატონებით, რეზერვის დაგროვებით ნუტრიენტები, გაძლიერებული ცილის სინთეზი.
აღდგენის სიჩქარე დამოკიდებულია ოპერაციის დროს მომხდარი ცვლილებების სიდიდეზე, ანუ დატვირთვის სიდიდეზე.
დასვენების პერიოდში, კუნთების აქტივობის დროს მომხდარი მეტაბოლური ცვლილებები აღმოიფხვრება. თუ ფიზიკური აქტივობის დროს ჭარბობს კატაბოლური პროცესები, ენერგეტიკული სუბსტრატების მობილიზება და გამოყენება და შუალედური მეტაბოლური პროდუქტების დაგროვება, მაშინ დასვენების პერიოდი ხასიათდება ანაბოლური პროცესების დომინირებით, საკვები ნივთიერებების რეზერვების დაგროვებით და ცილების სინთეზის გაზრდით.
მუშაობის შემდგომ პერიოდში ინტენსივობა იზრდება აერობული დაჟანგვა, გაიზარდა ჟანგბადის მოხმარება, ე.ი. ჟანგბადის დავალიანება აღმოფხვრილია. დაჟანგვის სუბსტრატი არის კუნთების აქტივობის დროს წარმოქმნილი შუალედური მეტაბოლური პროდუქტები, რძემჟავა, კეტონის სხეულები, კეტომჟავები. ნახშირწყლების მარაგი ფიზიკური მუშაობის დროს, როგორც წესი, საგრძნობლად მცირდება, ამიტომ ცხიმოვანი მჟავები ხდება დაჟანგვის მთავარი სუბსტრატი. გამოჯანმრთელების პერიოდში ლიპიდების გაზრდილი გამოყენების გამო, სუნთქვის კოეფიციენტი მცირდება.
გამოჯანმრთელების პერიოდს ახასიათებს ცილის ბიოსინთეზის მომატება, რომელიც თრგუნავს ფიზიკური მუშაობისას, ასევე იზრდება ცილოვანი ცვლის საბოლოო პროდუქტების (შარდოვანა და ა.შ.) წარმოქმნა და ორგანიზმიდან გამოდევნა.
აღდგენის სიჩქარე დამოკიდებულია ოპერაციის დროს მომხდარი ცვლილებების სიდიდეზე, ე.ი. დატვირთვის მნიშვნელობაზე, რომელიც სქემატურად არის წარმოდგენილი ნახ. 1
ნახ. 1 მოხმარებისა და წყაროების აღდგენის პროცესების სქემა
ენერგია სამხედრო ინტენსივობის კუნთოვანი აქტივობის დროს
ცვლილებების აღდგენა, რომლებიც ხდება დაბალი და დაბალი დატვირთვების გავლენის ქვეშ საშუალო ინტენსივობის, მიდის უფრო ნელა, ვიდრე გაზრდილი და ექსტრემალური ინტენსივობის დატვირთვების შემდეგ, რაც აიხსნება უფრო ღრმა ცვლილებებით მუშაობის პერიოდში. გაზრდილი ინტენსივობის დატვირთვების შემდეგ, ნივთიერებების დაკვირვებული მეტაბოლური სიჩქარე არა მხოლოდ აღწევს საწყის დონეს, არამედ აღემატება მას. ამ ზრდას საწყის დონეზე ზემოთ ე.წ სუპერ აღდგენა (სუპერ კომპენსაცია). რეგისტრირდება მხოლოდ მაშინ, როცა დატვირთვა აღემატება გარკვეულ დონეს, ე.ი. როდესაც მიღებული მეტაბოლური ცვლილებები გავლენას ახდენს უჯრედის გენეტიკურ აპარატზე. სუპერ აღდგენის სიმძიმე და მისი ხანგრძლივობა პირდაპირ დამოკიდებულია დატვირთვის ინტენსივობაზე.
ჰიპერაქტიურობის ფენომენი მნიშვნელოვანია: ადაპტაციის მექანიზმი (ორგანოს) შეცვლილ საოპერაციო პირობებთან და მნიშვნელოვანია სპორტული ვარჯიშის ბიოქიმიური საფუძვლების გასაგებად. უნდა აღინიშნოს, რომ, როგორც ზოგადი ბიოლოგიური ნიმუში, ის ვრცელდება არა მხოლოდ ენერგეტიკული მასალის დაგროვებაზე, არამედ ცილების სინთეზზეც, რაც, კერძოდ, ვლინდება ჩონჩხის კუნთების და გულის კუნთების სამუშაო ჰიპერტროფიის სახით. . ინტენსიური ვარჯიშის შემდეგ, იზრდება მთელი რიგი ფერმენტების სინთეზი (ფერმენტის ინდუქცია), იზრდება კრეატინ ფოსფატის და მიოგლობინის კონცენტრაცია და ხდება რიგი სხვა ცვლილებები.
დადგენილია, რომ კუნთების აქტიური აქტივობა იწვევს გულ-სისხლძარღვთა, რესპირატორული და სხეულის სხვა სისტემების აქტივობის გაზრდას. ნებისმიერი ადამიანის საქმიანობის დროს, სხეულის ყველა ორგანო და სისტემა მოქმედებს შეთანხმებულად, მჭიდრო ერთიანობაში. ეს ურთიერთობა ხორციელდება ნერვული სისტემის და ჰუმორული (სითხის) რეგულირების გზით.
ნერვული სისტემა არეგულირებს სხეულის აქტივობას ბიოელექტრული იმპულსების მეშვეობით. ძირითადი ნერვული პროცესები არის აგზნება და დათრგუნვა, რომელიც ხდება ნერვულ უჯრედებში. აგზნება- ნერვული უჯრედების აქტიური მდგომარეობა, როდესაც ისინი გადასცემენ სილას“ და თავად მიმართავენ ნერვულ იმპულსებს სხვა უჯრედებზე: ნერვულ, კუნთოვან, ჯირკვლოვან და სხვა უჯრედებზე. დამუხრუჭება- ნერვული უჯრედების მდგომარეობა, როდესაც მათი აქტივობა მიზნად ისახავს აღდგენას. ძილი, მაგალითად, არის ნერვული სისტემის მდგომარეობა, როდესაც ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში ნერვული უჯრედების დიდი რაოდენობა დათრგუნულია.
ჰუმორული რეგულაცია სისხლის მეშვეობით ხორციელდება სპეციალური ქიმიური ნივთიერებები(ჰორმონები) გამოიყოფა ენდოკრინული ჯირკვლების მიერ, კონცენტრაციის თანაფარდობა CO2და O2 სხვა მექანიზმებით. მაგალითად, გაშვებამდე მდგომარეობაში, როდესაც მოსალოდნელია ინტენსიური ფიზიკური აქტივობა, ენდოკრინული ჯირკვლები (თირკმელზედა ჯირკვლები) სისხლში გამოყოფენ სპეციალურ ჰორმონს, ადრენალინს, რაც ხელს უწყობს გულ-სისხლძარღვთა სისტემის აქტივობის გაძლიერებას.
იუმორისტული და ნერვული რეგულაცია ერთიანობაში ხორციელდება. წამყვანი როლი ენიჭება ცენტრალურ ნერვულ სისტემას, ტვინს, რომელიც, როგორც იქნა, არის სხეულის სასიცოცხლო ფუნქციების კონტროლის ცენტრალური შტაბი.
2.10.1. რეფლექსური ბუნება და საავტომობილო აქტივობის რეფლექსური მექანიზმები
ნერვული სისტემა მუშაობს რეფლექსის პრინციპით. ნერვულ სისტემაში დაბადებიდან თანდაყოლილ მემკვიდრეობით რეფლექსებს, მის სტრუქტურაში, ნერვულ უჯრედებს შორის კავშირებში, უპირობო რეფლექსებს უწოდებენ. გრძელ ჯაჭვებში გაერთიანება, უპირობო რეფლექსებიინსტინქტური ქცევის საფუძველია. ადამიანებში და მაღალ ცხოველებში ქცევის საფუძველია განპირობებული რეფლექსები, რომლებიც განვითარებულია ცხოვრების პროცესში უპირობო რეფლექსების საფუძველზე.
სპორტი და სამუშაო აქტივობაადამიანის განვითარება, მათ შორის საავტომობილო უნარების შეძენა, ხორციელდება პირობითი რეფლექსების და დინამიური სტერეოტიპების უპირობო რეფლექსებთან ურთიერთობის პრინციპის მიხედვით.
მკაფიო, მიზანმიმართული მოძრაობების შესასრულებლად აუცილებელია ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში განუწყვეტლივ მივიღოთ სიგნალები კუნთების ფუნქციური მდგომარეობის, მათი შეკუმშვის ხარისხის, დაძაბულობისა და მოდუნების, სხეულის პოზის, სახსრების პოზიციისა და მოხრის კუთხის შესახებ. მათში.
მთელი ეს ინფორმაცია გადადის სენსორული სისტემების რეცეპტორებიდან და განსაკუთრებით საავტომობილო სენსორული სისტემის რეცეპტორებიდან, ეგრეთ წოდებული პროპრიორეცეპტორებიდან, რომლებიც განლაგებულია კუნთოვან ქსოვილში, ფასციაში, სახსრების კაფსულებში და მყესებში.
ამ რეცეპტორებიდან, უკუკავშირის პრინციპისა და რეფლექსური მექანიზმის მიხედვით, იღებს ცენტრალურ ნერვულ სისტემას სრული ინფორმაციამოცემული მოტორული მოქმედების შესრულებისა და მოცემულ პროგრამასთან შედარების შესახებ.
ყველა მოძრაობას, თუნდაც უმარტივესს, მუდმივი კორექტირება სჭირდება, რასაც პროპრიორეცეპტორებიდან და სხვა სენსორული სისტემებიდან მომდინარე ინფორმაცია გვაწვდის. საავტომობილო მოქმედების განმეორებით განმეორებით, რეცეპტორების იმპულსები აღწევენ ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში არსებულ საავტომობილო ცენტრებს, რაც შესაბამისად ცვლის კუნთებისკენ მიმავალ იმპულსებს, რათა გააუმჯობესოს შესწავლილი მოძრაობა.
ასეთი რთული რეფლექსური მექანიზმის წყალობით, საავტომობილო აქტივობა უმჯობესდება.
ფიზიოლოგიური რეგულირება არის სხეულის ფუნქციების კონტროლი გარემო პირობებთან მისადაგების მიზნით. სხეულის ფუნქციების რეგულირება არის სხეულის შიდა გარემოს მუდმივობის უზრუნველსაყოფად და მისი ადაპტაციის ცვალებად პირობებთან და ხორციელდება ფორმირების გზით თვითრეგულირების პრინციპით. ფუნქციური სისტემები. სისტემების და მთლიანად სხეულის ფუნქციას ეწოდება აქტივობა, რომელიც მიზნად ისახავს სისტემის მთლიანობისა და თვისებების შენარჩუნებას. ფუნქციები ხასიათდება რაოდენობრივად და ხარისხობრივად. ფიზიოლოგიური რეგულირების საფუძველია ინფორმაციის გადაცემა და დამუშავება. ტერმინი „ინფორმაცია“ აღნიშნავს ნებისმიერ შეტყობინებას გარემოსა და ადამიანის სხეულში მომხდარი ფაქტებისა და მოვლენების შესახებ. თვითრეგულირება გაგებულია, როგორც ამ ტიპის რეგულირება, როდესაც რეგულირებადი პარამეტრის გადახრა არის სტიმული მისი აღდგენისთვის. თვითრეგულირების პრინციპის განსახორციელებლად აუცილებელია ფუნქციური სისტემების შემდეგი კომპონენტების ურთიერთქმედება.
რეგულირებადი პარამეტრი (რეგულირების ობიექტი, მუდმივი).
საკონტროლო მოწყობილობები, რომლებიც აკონტროლებენ ამ პარამეტრის გადახრას გარე და შიდა ფაქტორების გავლენის ქვეშ.
მარეგულირებელი მოწყობილობები, რომლებიც უზრუნველყოფენ მიმართულ მოქმედებას ორგანოების აქტივობაზე, რომლებზეც დამოკიდებულია გადახრილი პარამეტრის აღდგენა.
აღმასრულებელი აპარატები არის ორგანოები და ორგანოთა სისტემები, რომელთა მოქმედებაში ცვლილებები მარეგულირებელი გავლენის შესაბამისად იწვევს პარამეტრის საწყისი მნიშვნელობის აღდგენას. „საპირისპირო აფერენტაცია აწვდის ინფორმაციას მარეგულირებელ აპარატებს სასარგებლო შედეგის მიღწევის ან წარუმატებლობის შესახებ, გადახრილი პარამეტრის ნორმაში დაბრუნების ან არდაბრუნების შესახებ. ამრიგად, ფუნქციების რეგულირება ხორციელდება სისტემის მიერ, რომელიც შედგება: ინდივიდუალური ელემენტები: საკონტროლო მოწყობილობა (ცნს, ენდოკრინული უჯრედი), საკომუნიკაციო არხები (ნერვები, თხევადი შიდა გარემო), სენსორები, რომლებიც აღიქვამენ გარე და შიდა გარემოს ფაქტორების მოქმედებას (რეცეპტორები), სტრუქტურები, რომლებიც აღიქვამენ ინფორმაციას გამომავალი არხებიდან (უჯრედის რეცეპტორები). ) და აღმასრულებელი ორგანოები.
ორგანიზმში მარეგულირებელ სისტემას აქვს სამ დონის სტრუქტურა. რეგულირების პირველი დონე შედგება შედარებით ავტონომიური ადგილობრივი სისტემებისგან, რომლებიც ინარჩუნებენ მუდმივობას. მარეგულირებელი სისტემის მეორე დონე უზრუნველყოფს ადაპტირებულ რეაქციებს შიდა გარემოში ცვლილებებთან დაკავშირებით; ამ დონეზე უზრუნველყოფილია ფიზიოლოგიური სისტემების ოპტიმალური მუშაობის რეჟიმი სხეულის გარე გარემოსთან ადაპტაციისთვის. რეგულირების მესამე დონე ხორციელდება ორგანიზმის ქცევითი რეაქციებით და უზრუნველყოფს მისი სასიცოცხლო ფუნქციების ოპტიმიზაციას.
არსებობს რეგულირების ოთხი ტიპი: მექანიკური, ჰუმორული, ნერვული, ნეიროჰუმორული.
ფიზიკური (მექანიკური) რეგულირებარეალიზდება მექანიკური, ელექტრული, ოპტიკური, ხმის, ელექტრომაგნიტური, თერმული და სხვა პროცესებით (მაგალითად, გულის ღრუების დამატებითი მოცულობით სისხლით შევსება იწვევს მათი კედლების უფრო დიდ დაჭიმვას და ძლიერ შეკუმშვას. მიოკარდიუმი). ყველაზე საიმედო მარეგულირებელი მექანიზმები ადგილობრივია. ისინი რეალიზდება ორგანოს სტრუქტურების ფიზიკური და ქიმიური ურთიერთქმედების გზით. მაგალითად, მომუშავე კუნთში, მიოციტების მიერ ქიმიური მეტაბოლიტების და სითბოს გამოყოფის შედეგად, ხდება სისხლძარღვების გაფართოება, რასაც თან ახლავს სისხლის ნაკადის მოცულობითი სიჩქარის მატება და საკვები ნივთიერებების მიწოდების ზრდა. ჟანგბადი მიოციტებს. ადგილობრივი რეგულირება შეიძლება განხორციელდეს ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების (ჰისტამინი), ქსოვილის ჰორმონების (პროსტაგლანდინების) დახმარებით.
იუმორისტული რეგულირებახორციელდება სხეულის სითხეებით (სისხლი (იუმორი), ლიმფა, უჯრედშორისი, ცერებროსპინალური სითხე) სხვადასხვა ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების დახმარებით, რომლებიც გამოიყოფა სპეციალიზებული უჯრედების, ქსოვილების ან ორგანოების მიერ. ამ ტიპის რეგულირება შეიძლება განხორციელდეს ორგანოთა სტრუქტურების დონეზე - ადგილობრივი თვითრეგულირება, ან უზრუნველყოს გენერალიზებული ეფექტი ჰორმონალური რეგულირების სისტემის მეშვეობით. ქიმიური ნივთიერებები, რომლებიც წარმოიქმნება სპეციალიზებულ ქსოვილებში და აქვთ სპეციფიკური ფუნქციები, შედიან სისხლში. ამ ნივთიერებებს შორის არის: მეტაბოლიტები, შუამავლები, ჰორმონები. მათ შეუძლიათ იმოქმედონ ადგილობრივად ან დისტანციურად. მაგალითად, ATP ჰიდროლიზის პროდუქტები, რომელთა კონცენტრაცია იზრდება უჯრედების ფუნქციური აქტივობის მატებასთან ერთად, იწვევს სისხლძარღვების გაფართოებას და ამ უჯრედების ტროფიკის გაუმჯობესებას. განსაკუთრებით მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ჰორმონები, სპეციალური ენდოკრინული ორგანოების სეკრეციის პროდუქტები. ენდოკრინული ჯირკვლები მოიცავს: ჰიპოფიზის ჯირკვალს, ფარისებრი ჯირკვალს და პარათირეოიდულ ჯირკვლებს, პანკრეასის კუნძულოვან აპარატს, თირკმელზედა ჯირკვლის ქერქს და მედულას, სასქესო ჯირკვლებს, პლაცენტას და ფიჭვის ჯირკვალს. ჰორმონები გავლენას ახდენენ მეტაბოლიზმზე, ასტიმულირებენ მორფოლოგიურ პროცესებს, დიფერენციაციას, ზრდას, უჯრედების მეტამორფოზს, მოიცავს აღმასრულებელი ორგანოების გარკვეულ აქტივობებს, ცვლის აღმასრულებელი ორგანოებისა და ქსოვილების აქტივობის ინტენსივობას. რეგულაციის ჰუმორული გზა მოქმედებს შედარებით ნელა, რეაქციის სიჩქარე დამოკიდებულია ჰორმონის წარმოქმნისა და სეკრეციის სიჩქარეზე, ლიმფსა და სისხლში მის შეღწევაზე და სისხლის ნაკადის სიჩქარეზე. ჰორმონის ადგილობრივი მოქმედება განისაზღვრება მისთვის სპეციფიკური რეცეპტორის არსებობით. ჰორმონის მოქმედების ხანგრძლივობა დამოკიდებულია ორგანიზმში მისი განადგურების სიჩქარეზე. სხეულის სხვადასხვა უჯრედებში, მათ შორის თავის ტვინში, იქმნება ნეიროპეპტიდები, რომლებიც გავლენას ახდენენ სხეულის ქცევაზე, უამრავ სხვადასხვა ფუნქციაზე და არეგულირებენ ჰორმონების სეკრეციას.
ნერვული რეგულირებახორციელდება ნერვული სისტემის მეშვეობით, ეფუძნება ნეირონების მიერ ინფორმაციის დამუშავებას და მის გადაცემას ნერვების გასწვრივ. აქვს შემდეგი მახასიათებლები:
მოქმედების განვითარების უფრო დიდი სიჩქარე;
კომუნიკაციის სიზუსტე;
მაღალი სპეციფიკა - რეაქციაში მონაწილეობს მოცემულ მომენტში საჭირო კომპონენტების მკაცრად განსაზღვრული რაოდენობა.
ნერვული რეგულირება ხორციელდება სწრაფად, სიგნალის მიმართულებით კონკრეტული ადრესატისთვის. ინფორმაციის გადაცემა (ნეირონების მოქმედების პოტენციალი) ხდება 80-120 მ/წმ-მდე სიჩქარით ამპლიტუდის შემცირების ან ენერგიის დაკარგვის გარეშე. სხეულის სომატური და ავტონომიური ფუნქციები ექვემდებარება ნერვულ რეგულაციას. ნერვული რეგულირების ძირითადი პრინციპი არის რეფლექსი. რეგულირების ნერვული მექანიზმი ფილოგენეტიკურად წარმოიშვა უფრო გვიან, ვიდრე ლოკალური და ჰუმორული და უზრუნველყოფს პასუხის მაღალ სიზუსტეს, სიჩქარეს და საიმედოობას. ეს არის ყველაზე მოწინავე მარეგულირებელი მექანიზმი.
ნეიროჰუმორული კორელაცია.ევოლუციის პროცესში, ნერვული და ჰუმორული ტიპის კორელაციები გაერთიანდა ნეიროჰუმორულ ფორმაში, როდესაც ნერვული კორელაციის საშუალებით ორგანოების გადაუდებელი ჩართვა მოქმედების პროცესში ავსებს და ახანგრძლივებს ჰუმორულ ფაქტორებს.
ნერვული და ჰუმორული კორელაციები წამყვან როლს თამაშობს სხეულის შემადგენელი ნაწილების (კომპონენტების) ერთ მთლიან ორგანიზმში გაერთიანებაში (ინტეგრაციაში). ამავე დროს, ისინი თითქოს ავსებენ ერთმანეთს თავიანთი მახასიათებლებით. ჰუმორული კავშირი განზოგადებულია. იგი ერთდროულად ხორციელდება მთელ სხეულზე. ნერვული კავშირი ბუნებით მიმართული ხასიათისაა, ის ყველაზე შერჩევითია და ყოველ კონკრეტულ შემთხვევაში რეალიზდება ძირითადად სხეულის გარკვეული კომპონენტების დონეზე.
კრეატიული კავშირები უზრუნველყოფს მაკრომოლეკულების გაცვლას უჯრედებს შორის, რომლებსაც შეუძლიათ მარეგულირებელი გავლენა მოახდინოს მეტაბოლიზმის, დიფერენციაციის, ზრდის, განვითარებისა და უჯრედებისა და ქსოვილების ფუნქციონირებაზე. შემოქმედებითი კავშირების საშუალებით ხდება კალონების გავლენა - ცილები, რომლებიც თრგუნავენ ნუკლეინის მჟავების სინთეზს და უჯრედების გაყოფას.
მეტაბოლიტები უკუკავშირის მექანიზმის მეშვეობით გავლენას ახდენენ უჯრედშიდა მეტაბოლიზმზე და უჯრედის ფუნქციებზე და ახლომდებარე სტრუქტურების ფუნქციონირებაზე. მაგალითად, კუნთების ინტენსიური მუშაობის დროს ჟანგბადის დეფიციტის პირობებში კუნთოვან უჯრედში წარმოქმნილი რძემჟავა და პირუვინი მჟავები იწვევს კუნთების მიკროსისხლძარღვების გაფართოებას, სისხლის, საკვები ნივთიერებებისა და ჟანგბადის ნაკადის გაზრდას, რაც აუმჯობესებს კვებას. კუნთოვანი უჯრედები. ამავდროულად, ისინი ასტიმულირებენ მათი გამოყენების მეტაბოლურ გზებს და ამცირებენ კუნთების შეკუმშვას.
ნეიროენდოკრინული სისტემა უზრუნველყოფს ორგანიზმის მეტაბოლური, ფიზიკური ფუნქციების და ქცევითი რეაქციების შესაბამისობას გარემო პირობებთან, ხელს უწყობს უჯრედების დიფერენციაციის, ზრდის, განვითარებისა და რეგენერაციის პროცესებს; ზოგადად წვლილი შეაქვს როგორც ინდივიდის, ისე მთლიანად ბიოლოგიური სახეობის შენარჩუნებასა და განვითარებაში. ორმაგი (ნერვული და ენდოკრინული) რეგულირება დუბლირების მექანიზმის მეშვეობით უზრუნველყოფს რეგულირების საიმედოობას, ნერვულ სისტემაში რეაგირების მაღალ სიჩქარეს და რეაქციის ხანგრძლივობას დროთა განმავლობაში ჰორმონების გამოყოფის გზით. ფილოგენეტიკურად, უძველესი ჰორმონები წარმოიქმნება ნერვული უჯრედების მიერ; ქიმიური სიგნალი და ნერვული იმპულსი ხშირად ურთიერთკონვერტირებადია. ჰორმონები, როგორც ნეირომოდულატორები, გავლენას ახდენენ მრავალი შუამავლის მოქმედებაზე ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში (გასტრინი, ქოლეცისტოკინინი, VIP, GIP, ნეიროტენზინი, ბომბეზინი, ნივთიერება P, ოპიომელანოკორტინები - ACTH, ბეტა-, გამა-ლიპოტროპინები, ალფა-, ბეტა-, გამა. -ენდორფინები, პროლაქტინი, სომატოტროპინი). აღწერილია ჰორმონის წარმომქმნელი ნეირონები.
ნერვული და ჰუმორული რეგულირების საფუძველია რგოლის კავშირის პრინციპი, რომელიც ქ ბიოლოგიური სისტემებიაჰ პრიორიტეტულად აჩვენა საბჭოთა ფიზიოლოგმა პ.კ.ანოხინმა. დადებითი და უარყოფითი გამოხმაურება უზრუნველყოფს ფუნქციონირების ოპტიმალურ დონეს - სუსტი პასუხების გაძლიერებას და ზედმეტად ძლიერების შეზღუდვას.
მარეგულირებელი მექანიზმების დაყოფა ნერვულ და ჰუმორულზე პირობითია. სხეულში ეს მექანიზმები განუყოფელია.
1) ინფორმაცია გარე და შიდა გარემოს მდგომარეობის შესახებ, როგორც წესი, აღიქმება ნერვული სისტემის ელემენტებით და ნეირონებში დამუშავების შემდეგ, როგორც ნერვული, ასევე ჰუმორული მარეგულირებელი გზები შეიძლება გამოყენებულ იქნას აღმასრულებელ ორგანოებად.
2) ენდოკრინული ჯირკვლების აქტივობას ნერვული სისტემა აკონტროლებს. თავის მხრივ, ნეირონების მეტაბოლიზმი, განვითარება და დიფერენცირება ხდება ჰორმონების გავლენის ქვეშ.
3) მოქმედების პოტენციალი ნეირონსა და მომუშავე უჯრედს შორის შეხების წერტილებში იწვევს შუამავლის სეკრეციას, რომელიც ჰუმორული რგოლის მეშვეობით ცვლის უჯრედის ფუნქციას. ამრიგად, ორგანიზმში არის ერთიანი ნეიროჰუმორული რეგულირება ნერვული სისტემის პრიორიტეტული მნიშვნელობით. სხეული პასუხობს თითოეული სტიმულის მოქმედებას მთლიანობაში რთული ბიოლოგიური რეაქციით. ეს მიიღწევა სხეულის ყველა სისტემის, ქსოვილისა და უჯრედის ურთიერთქმედებით. ურთიერთქმედება უზრუნველყოფილია ადგილობრივი, ჰუმორული და ნერვული მარეგულირებელი მექანიზმებით
ადამიანის ნერვული სისტემა იყოფა ცენტრალურ (ტვინი და ზურგის ტვინი) და პერიფერიულებად. ცენტრალური ნერვული სისტემა უზრუნველყოფს სხეულის ინდივიდუალურ ადაპტაციას გარემოსთან, სხეულის ადაპტაციას, სხეულის ქცევას კონსტიტუციისა და საჭიროებების შესაბამისად, უზრუნველყოფს ორგანოების ინტეგრაციას და გაერთიანებას ერთ მთლიანობაში აღქმის, შეფასების საფუძველზე. , სხეულის გარე და შიდა გარემოდან მომდინარე ინფორმაციის შედარება, ანალიზი . პერიფერიული ნერვული სისტემა უზრუნველყოფს ქსოვილის ტროფიზმს და პირდაპირ გავლენას ახდენს ორგანოების სტრუქტურასა და ფუნქციურ აქტივობაზე.
ფიზიოლოგიური რეგულირების თეორიის ყველაზე მნიშვნელოვანი ცნებები.
სანამ ნეიროჰუმორული რეგულირების მექანიზმებს განვიხილავთ, მოდით ვისაუბროთ ფიზიოლოგიის ამ მონაკვეთის ყველაზე მნიშვნელოვან ცნებებზე. ზოგიერთი მათგანი შემუშავებულია კიბერნეტიკის მიერ. ასეთი ცნებების ცოდნა ხელს უწყობს ფიზიოლოგიური ფუნქციების რეგულირების გააზრებას და მედიცინაში რიგი პრობლემების გადაჭრას.
ფიზიოლოგიური ფუნქცია- ორგანიზმის ან მისი სტრუქტურების (უჯრედები, ორგანოები, უჯრედების და ქსოვილების სისტემები) სასიცოცხლო აქტივობის გამოვლინება, რომელიც მიზნად ისახავს სიცოცხლის შენარჩუნებას და გენეტიკურად და სოციალურად განსაზღვრული პროგრამების განხორციელებას.
სისტემა- ურთიერთქმედების ელემენტების ერთობლიობა, რომლებიც ასრულებენ ფუნქციას, რომლის შესრულებაც შეუძლებელია ერთი ცალკეული ელემენტის მიერ.
ელემენტი -სისტემის სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეული.
სიგნალი -სხვადასხვა სახის მატერია და ენერგია, რომელიც გადასცემს ინფორმაციას.
ინფორმაციაინფორმაცია, საკომუნიკაციო არხებით გადაცემული და სხეულის მიერ აღქმული მესიჯები.
სტიმული- გარე ან შიდა გარემოს ფაქტორი, რომლის ზემოქმედება ორგანიზმის რეცეპტორულ წარმონაქმნებზე იწვევს ცვლილებებს სასიცოცხლო პროცესებში. სტიმულები იყოფა ადეკვატურ და არაადეკვატურად. აღქმისკენ ადეკვატური სტიმულისხეულის რეცეპტორები ადაპტირებული და გააქტიურებულია გავლენის ფაქტორის ძალიან დაბალი ენერგიით. მაგალითად, ბადურის რეცეპტორების (წნელები და კონუსები) გასააქტიურებლად საკმარისია სინათლის 1-4 კვანტა. არაადეკვატურიარიან გამაღიზიანებლები,რომლის აღქმაზეც არ არის ადაპტირებული სხეულის მგრძნობიარე ელემენტები. მაგალითად, ბადურის კონუსები და წნელები არ არის ადაპტირებული მექანიკური ზემოქმედების აღქმაზე და არ იძლევა შეგრძნებას მათზე მნიშვნელოვანი ძალითაც კი. მხოლოდ ძალიან ძლიერი ზემოქმედების ძალით (ზემოქმედებით) შეიძლება მათი გააქტიურება და სინათლის შეგრძნების გამოჩენა.
სტიმულები ასევე იყოფა მათი სიძლიერის მიხედვით ქვეზღურბლად, ზღურბლზე და ზეზღურბლად. ძალის ქვეზღურბლის სტიმულიარასაკმარისია სხეულის ან მისი სტრუქტურების ჩაწერილი რეაქციის გამოსაწვევად. ბარიერის სტიმულიეწოდება ისეთს, რომლის მინიმალური სიძლიერე საკმარისია გამოხატული პასუხის წარმოებისთვის. სუპერზღურბლის სტიმულიაქვთ უფრო დიდი ძალა, ვიდრე ზღურბლის სტიმული.
სტიმული და სიგნალი მსგავსი, მაგრამ არა ერთმნიშვნელოვანი ცნებებია. ერთსა და იმავე სტიმულს შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული სიგნალის მნიშვნელობა. მაგალითად, კურდღლის ჩხვლეტა შეიძლება იყოს სიგნალი გაფრთხილება ნათესავების საფრთხის შესახებ, მაგრამ მელასთვის იგივე ხმა არის სიგნალი საკვების მიღების შესაძლებლობის შესახებ.
გაღიზიანება -გარემო ან შიდა გარემო ფაქტორების გავლენა სხეულის სტრუქტურებზე. უნდა აღინიშნოს, რომ მედიცინაში ტერმინი "გაღიზიანება" ზოგჯერ გამოიყენება სხვა მნიშვნელობით - სხეულის ან მისი სტრუქტურების რეაქციის აღსანიშნავად გამაღიზიანებლის მოქმედებაზე.
რეცეპტორებიმოლეკულური ან ფიჭური სტრუქტურები, რომლებიც აღიქვამენ გარე ან შიდა გარემო ფაქტორების მოქმედებას და გადასცემენ ინფორმაციას სტიმულის სიგნალის მნიშვნელობის შესახებ მარეგულირებელ წრეში შემდგომ ბმულებზე.
რეცეპტორების კონცეფცია განიხილება ორი თვალსაზრისით: მოლეკულური ბიოლოგიური და მორფოფუნქციური. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში ვსაუბრობთ სენსორულ რეცეპტორებზე.
თან მოლეკულური ბიოლოგიურითვალსაზრისით, რეცეპტორები არის სპეციალიზებული ცილის მოლეკულები, რომლებიც ჩაშენებულია უჯრედის მემბრანაში ან მდებარეობს ციტოზოლსა და ბირთვში. ასეთი რეცეპტორის თითოეულ ტიპს შეუძლია ურთიერთქმედება მხოლოდ მკაცრად განსაზღვრულ სასიგნალო მოლეკულებთან - ლიგანდები.მაგალითად, ეგრეთ წოდებული ადრენორეცეპტორებისთვის, ლიგანდები არის ადრენალინისა და ნორეპინეფრინის ჰორმონების მოლეკულები. ასეთი რეცეპტორები ჩაშენებულია სხეულის მრავალი უჯრედის გარსებში. ლიგანდების როლი ორგანიზმში შესრულებულია ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებები: ჰორმონები, ნეიროტრანსმიტერები, ზრდის ფაქტორები, ციტოკინები, პროსტაგლანდინები. ისინი ასრულებენ თავიანთ სასიგნალო ფუნქციას ყოფნისას ბიოლოგიური სითხეებიძალიან მცირე კონცენტრაციებში. მაგალითად, სისხლში ჰორმონების შემცველობა გვხვდება 10 -7 -10" 10 მოლ/ლ დიაპაზონში.
თან მორფოფუნქციურითვალსაზრისით, რეცეპტორები (სენსორული რეცეპტორები) არის სპეციალიზებული უჯრედები ან ნერვული დაბოლოებები, რომელთა ფუნქციაა სტიმულის მოქმედების აღქმა და ნერვულ ბოჭკოებში აგზნების წარმოქმნის უზრუნველყოფა. ამ გაგებით, ტერმინი "რეცეპტორი" ყველაზე ხშირად გამოიყენება ფიზიოლოგიაში, როდესაც ვსაუბრობთ ნერვული სისტემის მიერ მოწოდებულ რეგულაციებზე.
იმავე ტიპის სენსორული რეცეპტორების კომპლექტს და სხეულის იმ არეალს, რომელშიც ისინი კონცენტრირებულია, ე.წ. რეცეპტორის ველი.
სხეულში სენსორული რეცეპტორების ფუნქციას ასრულებს:
სპეციალიზებული ნერვული დაბოლოებები. ისინი შეიძლება იყოს თავისუფალი, შეუფარავი (მაგალითად, ტკივილის რეცეპტორები კანში) ან დაფარული (მაგალითად, ტაქტილური რეცეპტორები კანში);
სპეციალიზებული ნერვული უჯრედები (ნეიროსენსორული უჯრედები). ადამიანებში ასეთი სენსორული უჯრედები გვხვდება ცხვირის ღრუს ზედაპირის მოპირკეთებულ ეპითელურ შრეში; ისინი უზრუნველყოფენ სუნიანი ნივთიერებების აღქმას. თვალის ბადურაზე ნეიროსენსორული უჯრედები წარმოდგენილია კონუსებითა და წნელებით, რომლებიც აღიქვამენ სინათლის სხივებს;
3) სპეციალიზებული ეპითელური უჯრედები არის ეპითელური ქსოვილისგან განვითარებული უჯრედები, რომლებმაც შეიძინეს მაღალი მგრძნობელობა გარკვეული ტიპის სტიმულის მოქმედების მიმართ და შეუძლიათ ამ სტიმულის შესახებ ინფორმაციის გადაცემა ნერვულ დაბოლოებამდე. ასეთი რეცეპტორები გვხვდება შიდა ყურში, ენის გემოვნების კვირტებსა და ვესტიბულურ აპარატში, რაც უზრუნველყოფს ხმის ტალღების, გემოს შეგრძნებების, სხეულის პოზიციისა და მოძრაობის აღქმის უნარს, შესაბამისად.
Რეგულირებასისტემის და მისი ცალკეული სტრუქტურების ფუნქციონირების მუდმივი მონიტორინგი და აუცილებელი კორექტირება სასარგებლო შედეგის მისაღწევად.
ფიზიოლოგიური რეგულირება- პროცესი, რომელიც უზრუნველყოფს სხეულისა და მისი სტრუქტურების ჰომეოსტაზის ინდიკატორებისა და სასიცოცხლო ფუნქციების შედარებითი მუდმივობის შენარჩუნებას ან ცვლილებას.
სხეულის სასიცოცხლო ფუნქციების ფიზიოლოგიური რეგულირება ხასიათდება შემდეგი მახასიათებლებით.
დახურული კონტროლის მარყუჟების არსებობა.უმარტივესი მარეგულირებელი წრე (ნახ. 2.1) მოიცავს შემდეგ ბლოკებს: რეგულირებადი პარამეტრი(მაგალითად, სისხლში გლუკოზის დონე, სისხლის წნევა),საკონტროლო მოწყობილობა- მთელ ორგანიზმში ეს არის ნერვული ცენტრი, ცალკეულ უჯრედში - გენომი, ეფექტორები- ორგანოები და სისტემები, რომლებიც საკონტროლო მოწყობილობის სიგნალების გავლენის ქვეშ ცვლის მათ მუშაობას და პირდაპირ გავლენას ახდენს კონტროლირებადი პარამეტრის მნიშვნელობაზე.
ასეთი მარეგულირებელი სისტემის ცალკეული ფუნქციური ბლოკების ურთიერთქმედება ხორციელდება პირდაპირი და უკუკავშირის არხებით. პირდაპირი საკომუნიკაციო არხებით, ინფორმაცია გადადის საკონტროლო მოწყობილობიდან ეფექტორებზე, ხოლო უკუკავშირის არხებით - რეცეპტორებიდან (სენსორები), რომლებიც აკონტროლებენ.
ბრინჯი. 2.1.დახურული მარყუჟის მართვის წრე
კონტროლირებადი პარამეტრის მნიშვნელობის განსაზღვრა - საკონტროლო მოწყობილობამდე (მაგალითად, ჩონჩხის კუნთების რეცეპტორებიდან - ზურგის ტვინში და ტვინში).
ამრიგად, უკუკავშირი (ფიზიოლოგიაში მას ასევე უწოდებენ საპირისპირო აფერენტაციას) უზრუნველყოფს, რომ საკონტროლო მოწყობილობა მიიღებს სიგნალს კონტროლირებადი პარამეტრის მნიშვნელობის (მდგომარეობის) შესახებ. ის უზრუნველყოფს კონტროლს ეფექტორების რეაქციაზე საკონტროლო სიგნალზე და მოქმედების შედეგზე. მაგალითად, თუ ადამიანის ხელის მოძრაობის მიზანი იყო ფიზიოლოგიის სახელმძღვანელოს გახსნა, მაშინ უკუკავშირი ხორციელდება იმპულსების გატარებით აფერენტული ნერვული ბოჭკოების გასწვრივ თვალების, კანისა და კუნთების რეცეპტორებიდან ტვინამდე. ასეთი იმპულსები უზრუნველყოფს ხელის მოძრაობის მონიტორინგის უნარს. ამის წყალობით, ნერვულ სისტემას შეუძლია შეასწოროს მოძრაობა მოქმედების სასურველი შედეგის მისაღწევად.
უკუკავშირის (უკუ აფერენტაციის) დახმარებით მარეგულირებელი წრე იხურება, მისი ელემენტები გაერთიანებულია დახურულ წრედ - ელემენტების სისტემაში. მხოლოდ დახურული საკონტროლო მარყუჟის არსებობისას არის შესაძლებელი ჰომეოსტაზის და ადაპტური რეაქციების პარამეტრების სტაბილური რეგულირების განხორციელება.
გამოხმაურება იყოფა უარყოფით და პოზიტიურად. სხეულში, უკუკავშირების დიდი რაოდენობა უარყოფითია. ეს ნიშნავს, რომ მათი არხებით შემოსული ინფორმაციის გავლენით, მარეგულირებელი სისტემა უბრუნებს გადახრილ პარამეტრს თავდაპირველ (ნორმალურ) მნიშვნელობამდე. ამრიგად, უარყოფითი გამოხმაურება აუცილებელია რეგულირებადი ინდიკატორის დონის სტაბილურობის შესანარჩუნებლად. ამის საპირისპიროდ, დადებითი გამოხმაურება ხელს უწყობს კონტროლირებადი პარამეტრის მნიშვნელობის შეცვლას, მის ახალ დონეზე გადატანას. ამრიგად, კუნთების ინტენსიური აქტივობის დასაწყისში, ჩონჩხის კუნთების რეცეპტორების იმპულსები ხელს უწყობს არტერიული წნევის მატებას.
მოქმედი ნეირო ჰუმორული მექანიზმებიორგანიზმში რეგულირება ყოველთვის არ არის მიმართული მხოლოდ ჰომეოსტატიკური მუდმივების შენარჩუნებაზე უცვლელ, მკაცრად სტაბილურ დონეზე. ზოგიერთ შემთხვევაში, სხეულისთვის სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია, რომ მარეგულირებელმა სისტემებმა გადააკეთონ თავიანთი მუშაობა და შეცვალონ ჰომეოსტატიკური მუდმივის მნიშვნელობა, შეცვალონ რეგულირებული პარამეტრის ე.წ.
დაყენების წერტილი(ინგლისური) მითითებული წერტილი).ეს არის რეგულირებადი პარამეტრის დონე, რომელზეც მარეგულირებელი სისტემა ცდილობს შეინარჩუნოს ამ პარამეტრის მნიშვნელობა.
ჰომეოსტატიკური რეგულაციების დადგენილ წერტილში ცვლილებების არსებობისა და მიმართულების გაგება ხელს უწყობს ორგანიზმში პათოლოგიური პროცესების მიზეზის დადგენას, მათი განვითარების პროგნოზირებას და მკურნალობისა და პრევენციის სწორი გზის პოვნას.
განვიხილოთ ეს სხეულის ტემპერატურის რეაქციების შეფასების მაგალითის გამოყენებით. მაშინაც კი, როცა ადამიანი ჯანმრთელია, სხეულის ბირთვის ტემპერატურა მთელი დღის განმავლობაში მერყეობს 36°C-დან 37°C-მდე, ხოლო საღამოს საათებში უახლოვდება 37°C-ს, ღამით და დილით ადრე - 36 ° C. ეს მიუთითებს ცირკადული რიტმის არსებობაზე თერმორეგულაციის მითითებული წერტილის მნიშვნელობის ცვლილებაში. მაგრამ სხეულის ძირითადი ტემპერატურის განსაზღვრულ წერტილში ცვლილებების არსებობა ადამიანის რიგ დაავადებებში განსაკუთრებით აშკარაა. მაგალითად, ინფექციური დაავადებების განვითარებით, ნერვული სისტემის თერმორეგულაციის ცენტრები იღებენ სიგნალს ორგანიზმში ბაქტერიული ტოქსინების გამოჩენის შესახებ და აწესრიგებენ მათ მუშაობას ისე, რომ გაზარდონ სხეულის ტემპერატურის დონე. ორგანიზმის ეს რეაქცია ინფექციის შეყვანაზე ვითარდება ფილოგენეტიკურად. ის სასარგებლოა, რადგან ამაღლებულ ტემპერატურაზე იმუნური სისტემა უფრო აქტიურად ფუნქციონირებს და ინფექციის განვითარების პირობები უარესდება. ამიტომაც სიცხის გაჩენისას ყოველთვის არ უნდა დაინიშნოს სიცხის დამწევი საშუალებები. მაგრამ ვინაიდან სხეულის ძალიან მაღალი ტემპერატურა (39 °C-ზე მეტი, განსაკუთრებით ბავშვებში) შეიძლება საშიში იყოს ორგანიზმისთვის (პირველ რიგში ნერვული სისტემის დაზიანების თვალსაზრისით), ექიმმა უნდა მიიღოს ინდივიდუალური გადაწყვეტილება თითოეულ ცალკეულ შემთხვევაში. თუ სხეულის ტემპერატურაზე 38,5 - 39 ° C, არსებობს ნიშნები, როგორიცაა კუნთების კანკალი, შემცივნება, როდესაც ადამიანი თავს იხვევს საბანში და ცდილობს გახურებას, მაშინ ცხადია, რომ თერმორეგულაციის მექანიზმები აგრძელებს ყველა წყაროს მობილიზებას. სითბოს გამომუშავება და ორგანიზმში სითბოს შენარჩუნების მეთოდები. ეს ნიშნავს, რომ მითითებული წერტილი ჯერ არ არის მიღწეული და უახლოეს მომავალში სხეულის ტემპერატურა მოიმატებს და მიაღწევს საშიშ ზღვრებს. მაგრამ თუ იმავე ტემპერატურაზე პაციენტი იწყებს უხვად ოფლიანობას, კუნთების ტრემორი ქრება და ის იხსნება, მაშინ ცხადია, რომ მითითებული წერტილი უკვე მიღწეულია და თერმორეგულაციის მექანიზმები ხელს შეუშლის ტემპერატურის შემდგომ ზრდას. ასეთ სიტუაციაში ექიმმა შეიძლება, ზოგიერთ შემთხვევაში, გარკვეული დროით თავი შეიკავოს სიცხის დამწევი საშუალებების დანიშვნისაგან.
მარეგულირებელი სისტემების დონეები.გამოირჩევა შემდეგი დონეები:
სუბუჯრედული (მაგალითად, ბიოქიმიური რეაქციების ჯაჭვების თვითრეგულირება ბიოქიმიურ ციკლებში);
ფიჭური - უჯრედშიდა პროცესების რეგულირება ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების (ავტოკრინული) და მეტაბოლიტების დახმარებით;
ქსოვილი (პარაკრინია, შემოქმედებითი კავშირები, უჯრედების ურთიერთქმედების რეგულირება: ადჰეზია, ქსოვილში ასოცირება, გაყოფის სინქრონიზაცია და ფუნქციური აქტივობა);
ორგანო - თვითრეგულირება ცალკეული ორგანოები, მათი ფუნქციონირება როგორც ერთიანი მთლიანობა. ასეთი რეგულაციები ხორციელდება როგორც ჰუმორული მექანიზმების (პარაკრინიები, შემოქმედებითი კავშირები) და ნერვული უჯრედების გამო, რომელთა სხეულები განლაგებულია ინტრაორგანულ ავტონომიურ განგლიებში. ეს ნეირონები ურთიერთქმედებენ და ქმნიან შიდაორგანულ რეფლექსურ რკალებს. ამასთან, მათი მეშვეობით ხდება ცენტრალური ნერვული სისტემის მარეგულირებელი ზემოქმედება შინაგან ორგანოებზეც;
ჰომეოსტაზის ორგანიზმის რეგულირება, ორგანიზმის მთლიანობა, მარეგულირებელი ფუნქციური სისტემების ფორმირება, რომლებიც უზრუნველყოფენ შესაბამის ქცევით რეაქციებს, ორგანიზმის ადაპტაციას გარემო პირობების ცვლილებასთან.
ამრიგად, ორგანიზმში მარეგულირებელი სისტემების მრავალი დონე არსებობს. სხეულის უმარტივესი სისტემები გაერთიანებულია უფრო რთულ სისტემაში, რომელსაც შეუძლია შეასრულოს ახალი ფუნქციები. ამ შემთხვევაში, მარტივი სისტემები, როგორც წესი, ემორჩილება უფრო რთული სისტემების საკონტროლო სიგნალებს. ამ დაქვემდებარებას მარეგულირებელი სისტემების იერარქია ეწოდება.
ამ რეგულაციების განხორციელების მექანიზმები უფრო დეტალურად იქნება განხილული ქვემოთ.
ერთიანობა და გამორჩეული მახასიათებლებინერვული და ჰუმორული რეგულირება.ფიზიოლოგიური ფუნქციების რეგულირების მექანიზმები ტრადიციულად იყოფა ნერვულ და ჰუმორულ
ისინი განსხვავდებიან, თუმცა სინამდვილეში ისინი ქმნიან ერთიან მარეგულირებელ სისტემას, რომელიც უზრუნველყოფს ჰომეოსტაზის შენარჩუნებას და ორგანიზმის ადაპტაციურ აქტივობას. ამ მექანიზმებს აქვთ მრავალი კავშირი, როგორც ნერვული ცენტრების ფუნქციონირების დონეზე, ასევე სიგნალის ინფორმაციის გადაცემის ეფექტურ სტრუქტურებზე. საკმარისია ითქვას, რომ უმარტივესი რეფლექსის, როგორც ნერვული რეგულირების ელემენტარული მექანიზმის განხორციელებისას, სიგნალის გადაცემა ერთი უჯრედიდან მეორეზე ხორციელდება. ჰუმორული ფაქტორები- ნეიროტრანსმიტერები. სენსორული რეცეპტორების მგრძნობელობა სტიმულის მოქმედებისა და ნეირონების ფუნქციური მდგომარეობის მიმართ იცვლება ჰორმონების, ნეიროტრანსმიტერების, რიგი სხვა ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების, აგრეთვე უმარტივესი მეტაბოლიტებისა და მინერალური იონების გავლენის ქვეშ (K + Na + CaCI -) . თავის მხრივ, ნერვულ სისტემას შეუძლია ჰუმორული რეგულაციების ინიცირება ან გამოსწორება. ორგანიზმში ჰუმორული რეგულირება ნერვული სისტემის კონტროლის ქვეშაა.
ორგანიზმში ნერვული და ჰუმორული რეგულირების თავისებურებები. ჰუმორული მექანიზმები ფილოგენეტიკურად უფრო ძველია; ისინი გვხვდება უჯრედულ ცხოველებშიც კი და იძენენ დიდი მრავალფეროვნებამრავალუჯრედიან ორგანიზმებში და განსაკუთრებით ადამიანებში.
ნერვული მარეგულირებელი მექანიზმები მოგვიანებით ჩამოყალიბდა ფილოგენეტიკურად და თანდათანობით ყალიბდება ადამიანის ონტოგენეზში. ასეთი რეგულაციები შესაძლებელია მხოლოდ მრავალუჯრედიან სტრუქტურებში, რომლებსაც აქვთ ნერვული უჯრედები, რომლებიც გაერთიანებულია ნერვულ ჯაჭვებში და ქმნიან რეფლექსურ რკალებს.
ჰუმორული რეგულირება ხორციელდება სხეულის სითხეებში სიგნალის მოლეკულების განაწილებით "ყველა, ყველას, ყველას" ან "რადიო კომუნიკაციის" პრინციპით.
ნერვული რეგულირება ხორციელდება "წერილი მისამართით", ან "ტელეგრაფიული კომუნიკაციის" პრინციპით. სიგნალი ნერვული ცენტრებიდან მკაცრად განსაზღვრულ სტრუქტურებში გადადის, მაგალითად, ზუსტად განსაზღვრულ კუნთების ბოჭკოებზე ან კონკრეტულ კუნთში მათ ჯგუფებზე. მხოლოდ ამ შემთხვევაშია შესაძლებელი ადამიანის მიზანმიმართული, კოორდინირებული მოძრაობა.
ჰუმორული რეგულაცია, როგორც წესი, უფრო ნელა ხდება, ვიდრე ნერვული რეგულაცია. სიგნალის გადაცემის სიჩქარე (მოქმედების პოტენციალი) სწრაფ ნერვულ ბოჭკოებში აღწევს 120 მ/წმ-ს, ხოლო სიგნალის მოლეკულის ტრანსპორტირების სიჩქარე
არტერიებში სისხლის ნაკადი დაახლოებით 200-ჯერ ნაკლებია, ხოლო კაპილარებში - ათასობითჯერ ნაკლები.
ნერვული იმპულსის მოხვედრა მოქმედ ორგანოში თითქმის მყისიერად იწვევს ფიზიოლოგიურ ეფექტს (მაგალითად, ჩონჩხის კუნთის შეკუმშვა). ბევრ ჰორმონალურ სიგნალზე რეაგირება უფრო ნელია. მაგალითად, ფარისებრი ჯირკვლისა და თირკმელზედა ჯირკვლის ქერქის ჰორმონების მოქმედებაზე რეაგირების გამოვლინება ხდება ათეულ წუთში და საათებშიც კი.
მეტაბოლური პროცესების, სიჩქარის რეგულირებაში უპირველესი მნიშვნელობა აქვს ჰუმორულ მექანიზმებს უჯრედების დაყოფა, ქსოვილების ზრდა და სპეციალიზაცია, სქესობრივი მომწიფება, გარემო პირობებისადმი ადაპტაცია.
ნერვული სისტემაში ჯანმრთელი სხეულიგავლენას ახდენს ყველა ჰუმორულ რეგულაციაზე და ასწორებს მათ. ამავე დროს, ნერვულ სისტემას აქვს საკუთარი სპეციფიკური ფუნქციები. ის არეგულირებს სასიცოცხლო პროცესებს, რომლებიც საჭიროებენ სწრაფ რეაქციებს, უზრუნველყოფს გრძნობების, კანისა და შინაგანი ორგანოების სენსორული რეცეპტორებიდან მომდინარე სიგნალების აღქმას. არეგულირებს ჩონჩხის კუნთების ტონუსს და შეკუმშვას, რაც უზრუნველყოფს სხეულის პოზის შენარჩუნებას და მოძრაობას სივრცეში. ნერვული სისტემა უზრუნველყოფს ისეთი გონებრივი ფუნქციების გამოვლინებას, როგორიცაა შეგრძნება, ემოციები, მოტივაცია, მეხსიერება, აზროვნება, ცნობიერება და არეგულირებს ქცევით რეაქციებს, რომლებიც მიმართულია სასარგებლო ადაპტაციური შედეგის მისაღწევად.
ორგანიზმში ნერვული და ჰუმორული რეგულაციების ფუნქციური ერთიანობისა და მრავალრიცხოვანი ურთიერთკავშირის მიუხედავად, ამ რეგულაციების განხორციელების მექანიზმების შესწავლის მოხერხებულობის მიზნით, მათ ცალკე განვიხილავთ.
ორგანიზმში ჰუმორული რეგულირების მექანიზმების მახასიათებლები. ჰუმორული რეგულირება ხორციელდება ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების გამოყენებით სიგნალების გადაცემის გზით სხეულის თხევადი მედიის საშუალებით. ორგანიზმში ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებებია: ჰორმონები, ნეიროტრანსმიტერები, პროსტაგლანდინები, ციტოკინები, ზრდის ფაქტორები, ენდოთელიუმი, აზოტის ოქსიდი და რიგი სხვა ნივთიერებები. მათი სასიგნალო ფუნქციის შესასრულებლად საკმარისია ამ ნივთიერებების ძალიან მცირე რაოდენობა. მაგალითად, ჰორმონები ასრულებენ თავიანთ მარეგულირებელ როლს, როდესაც მათი კონცენტრაცია სისხლში არის 10 -7 -10 0 მოლ/ლ ფარგლებში.
ჰუმორული რეგულაცია იყოფა ენდოკრინულ და ადგილობრივად.
ენდოკრინული რეგულირება ტარდება ენდოკრინული ჯირკვლების ფუნქციონირების წყალობით, რომლებიც სპეციალიზირებული ორგანოებია, რომლებიც გამოყოფენ ჰორმონებს. ჰორმონები- წარმოებული ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებები ენდოკრინული ჯირკვლებისისხლით ატარებს და ახდენს სპეციფიკურ მარეგულირებელ გავლენას უჯრედებისა და ქსოვილების სასიცოცხლო აქტივობაზე. ენდოკრინული რეგულირების გამორჩეული თვისებაა ის, რომ ენდოკრინული ჯირკვლები გამოიყოფა ჰორმონების სისხლში და ამ გზით ეს ნივთიერებები მიეწოდება თითქმის ყველა ორგანოსა და ქსოვილს. თუმცა, ჰორმონის მოქმედებაზე პასუხი შეიძლება მოხდეს მხოლოდ იმ უჯრედების (სამიზნეების) ნაწილზე, რომელთა გარსები, ციტოზოლი ან ბირთვი შეიცავს რეცეპტორებს შესაბამისი ჰორმონისთვის.
გამორჩეული თვისება ადგილობრივი ჰუმორული რეგულირება არის ის, რომ უჯრედის მიერ წარმოებული ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებები არ შედიან სისხლძარღვში, არამედ მოქმედებენ მათ წარმომქმნელ უჯრედზე და მის უშუალო გარემოზე და ვრცელდება უჯრედშორის სითხეში დიფუზიის გზით. ასეთი რეგულაციები იყოფა უჯრედში მეტაბოლიზმის რეგულირებად მეტაბოლიტების, ავტოკრინის, პარაკრინის, ჯუკტაკრინის და უჯრედშორისი კონტაქტების მეშვეობით ურთიერთქმედების გამო.
მეტაბოლიზმის რეგულირება უჯრედში მეტაბოლიტების გამო.მეტაბოლიტები უჯრედში მეტაბოლური პროცესების საბოლოო და შუალედური პროდუქტებია. მეტაბოლიტების მონაწილეობა უჯრედული პროცესების რეგულირებაში განპირობებულია მეტაბოლიზმში ფუნქციურად დაკავშირებული ბიოქიმიური რეაქციების ჯაჭვების - ბიოქიმიური ციკლების არსებობით. დამახასიათებელია, რომ უკვე ასეთ ბიოქიმიურ ციკლებში არის ბიოლოგიური რეგულირების ძირითადი ნიშნები, დახურული მარეგულირებელი მარყუჟის არსებობა და უარყოფითი გამოხმაურება, რომელიც უზრუნველყოფს ამ მარყუჟის დახურვას. მაგალითად, ასეთი რეაქციების ჯაჭვები გამოიყენება ფერმენტებისა და ნივთიერებების სინთეზში, რომლებიც მონაწილეობენ ადენოზინტრიფოსფორის მჟავას (ATP) წარმოქმნაში. ATP არის ნივთიერება, რომელშიც ენერგია გროვდება, რომელიც ადვილად გამოიყენება უჯრედების მიერ სხვადასხვა სასიცოცხლო პროცესებისთვის: მოძრაობა, ორგანული ნივთიერებების სინთეზი, ზრდა, ნივთიერებების ტრანსპორტირება უჯრედის მემბრანების მეშვეობით.
ავტოკრინული მექანიზმი.ამ ტიპის რეგულირებით, უჯრედში სინთეზირებული სიგნალის მოლეკულა გადის
r t რეცეპტორი ენდოკრინული
ო? მოოო
Augocrinia Paracrinia Juxtacrinia ტ
ბრინჯი. 2.2.ორგანიზმში ჰუმორული რეგულირების სახეები
უჯრედის მემბრანა შევიდა უჯრედშორის სითხეში და აკავშირებს მემბრანის გარე ზედაპირზე არსებულ რეცეპტორს (სურ. 2.2). ამგვარად, უჯრედი რეაგირებს მასში სინთეზირებულ სასიგნალო მოლეკულაზე – ლიგანდზე. ლიგანდის მიმაგრება მემბრანაზე არსებულ რეცეპტორზე იწვევს ამ რეცეპტორის გააქტიურებას და ის იწვევს უჯრედში ბიოქიმიური რეაქციების მთელ კასკადს, რაც უზრუნველყოფს მისი სასიცოცხლო აქტივობის ცვლილებას. ავტოკრინულ რეგულაციას ხშირად იყენებენ იმუნური და ნერვული სისტემის უჯრედები. ეს ავტორეგულაციის გზა აუცილებელია გარკვეული ჰორმონების სეკრეციის სტაბილური დონის შესანარჩუნებლად. მაგალითად, პანკრეასის P- უჯრედების მიერ ინსულინის გადაჭარბებული სეკრეციის თავიდან ასაცილებლად, მნიშვნელოვანია მათ მიერ გამოყოფილი ჰორმონის ინჰიბიტორული მოქმედება ამ უჯრედების აქტივობაზე.
პარაკრინული მექანიზმი.მას ახორციელებს უჯრედის სეკრეტირებადი სასიგნალო მოლეკულები, რომლებიც შედიან უჯრედშორის სითხეში და გავლენას ახდენენ მეზობელი უჯრედების სასიცოცხლო აქტივობაზე (ნახ. 2.2). ამ ტიპის რეგულირების გამორჩეული თვისებაა ის, რომ სიგნალის გადაცემისას არსებობს ლიგანდის მოლეკულის დიფუზიის ეტაპი უჯრედშორისი სითხის მეშვეობით ერთი უჯრედიდან სხვა მეზობელ უჯრედებამდე. ამრიგად, პანკრეასის უჯრედები, რომლებიც გამოყოფენ ინსულინს, გავლენას ახდენენ ამ ჯირკვლის უჯრედებზე, რომლებიც გამოყოფენ სხვა ჰორმონს, გლუკაგონს. ზრდის ფაქტორები და ინტერლეუკინები გავლენას ახდენენ უჯრედების გაყოფაზე, პროსტაგლანდინები გლუვი კუნთების ტონუსზე, Ca 2+ მობილიზაციაზე. ამ ტიპის სიგნალის გადაცემა მნიშვნელოვანია ემბრიონის განვითარების დროს ქსოვილის ზრდის რეგულირებაში, ჭრილობების შეხორცებაში, დაზიანებული ნერვული ბოჭკოების ზრდისთვის და ტრანსმისიაში. აღგზნება სინაფსებში.
Კვლევა ბოლო წლებშინაჩვენებია, რომ ზოგიერთმა უჯრედმა (განსაკუთრებით ნერვულმა უჯრედებმა) მუდმივად უნდა მიიღოს სპეციფიკური სიგნალები სასიცოცხლო აქტივობის შესანარჩუნებლად.
L1 მეზობელი უჯრედებიდან. ამ სპეციფიკურ სიგნალებს შორის განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ნივთიერებები, რომლებსაც ზრდის ფაქტორები (NGFs) უწოდებენ. ამ სასიგნალო მოლეკულების ხანგრძლივი არარსებობის პირობებში, ნერვული უჯრედები იწყებენ თვითგანადგურების პროგრამას. უჯრედების სიკვდილის ამ მექანიზმს ე.წ აპოპტოზი.
პარაკრინული რეგულაცია ხშირად გამოიყენება ავტოკრინულ რეგულაციასთან ერთად. მაგალითად, როდესაც აგზნება გადადის სინაფსებზე, ნერვული დაბოლოებით გამოთავისუფლებული სიგნალის მოლეკულები უკავშირდება არა მხოლოდ მეზობელი უჯრედის რეცეპტორებს (პოსტსინაფსურ მემბრანაზე), არამედ იმავე ნერვული დაბოლოების მემბრანის რეცეპტორებს (ე.ი. პრესინაფსური მემბრანა).
ჯუკსტაკრინის მექანიზმი.იგი ხორციელდება სასიგნალო მოლეკულების გადაცემით პირდაპირ ერთი უჯრედის მემბრანის გარე ზედაპირიდან მეორის მემბრანაზე. ეს ხდება ორი უჯრედის მემბრანების პირდაპირი კონტაქტის (მიმაგრება, წებოვანი შეერთება) პირობებში. ასეთი მიმაგრება ხდება, მაგალითად, როდესაც ლეიკოციტები და თრომბოციტები ურთიერთქმედებენ სისხლის კაპილარების ენდოთელიუმთან იმ ადგილას, სადაც არის ანთებითი პროცესი. უჯრედების კაპილარების გარსებზე, ანთების ადგილზე, ჩნდება სასიგნალო მოლეკულები, რომლებიც აკავშირებენ რეცეპტორებს. გარკვეული ტიპებილეიკოციტები. ეს კავშირი იწვევს ზედაპირზე ლეიკოციტების მიმაგრების გააქტიურებას სისხლძარღვთა. ამას შეიძლება მოჰყვეს ბიოლოგიური რეაქციების მთელი კომპლექსი, რომელიც უზრუნველყოფს ლეიკოციტების კაპილარიდან ქსოვილზე გადასვლას და მათ ანთებითი რეაქციის ჩახშობას.
ურთიერთქმედება უჯრედშორისი კონტაქტებით.ისინი ხორციელდება მემბრანთაშორისი კავშირების საშუალებით (დისკების ჩასმა, ნექსუსები). კერძოდ, ძალიან ხშირია სასიგნალო მოლეკულების და ზოგიერთი მეტაბოლიტის გადაცემა უფსკრული შეერთების - ნექსუსების მეშვეობით. როდესაც ნექსუსები წარმოიქმნება, უჯრედის მემბრანის სპეციალური ცილის მოლეკულები (კონექსონები) გაერთიანებულია 6-კაციან ჯგუფებად ისე, რომ ისინი ქმნიან რგოლს შიგნით ფორით. მეზობელი უჯრედის მემბრანაზე (ზუსტად საპირისპირო) წარმოიქმნება იგივე რგოლის ფორმის ფორები. ორი ცენტრალური ფორა ერთიანდება და ქმნის არხს, რომელიც აღწევს მეზობელი უჯრედების გარსებში. არხის სიგანე საკმარისია მრავალი ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებისა და მეტაბოლიტების გასასვლელად. Ca 2+ იონები, რომლებიც უჯრედშიდა პროცესების მძლავრი რეგულატორები არიან, თავისუფლად გადიან ნექსუსებში.
მაღალი ელექტრული გამტარობის გამო, ნექსუსები ხელს უწყობენ მეზობელ უჯრედებს შორის ადგილობრივი დენების გავრცელებას და ქსოვილის ფუნქციური ერთიანობის ფორმირებას. ასეთი ურთიერთქმედება განსაკუთრებით გამოხატულია გულის კუნთისა და გლუვი კუნთების უჯრედებში. უჯრედშორისი კონტაქტების მდგომარეობის დარღვევა იწვევს გულის პათოლოგიას,
სისხლძარღვთა კუნთების ტონუსის დაქვეითება, საშვილოსნოს შეკუმშვის სისუსტე და რიგი სხვა რეგულაციების ცვლილება.
უჯრედშორისი კონტაქტები, რომლებიც ემსახურება მემბრანებს შორის ფიზიკური კავშირის გაძლიერებას, ეწოდება მჭიდრო შეერთებას და ადჰეზიურ ქამრებს. ასეთ კონტაქტებს შეიძლება ჰქონდეს წრიული სარტყლის ფორმა, რომელიც გადის უჯრედის გვერდით ზედაპირებს შორის. ამ სახსრების დატკეპნა და სიძლიერის გაზრდა უზრუნველყოფილია ცილების მიოზინის, აქტინინის, ტროპომიოზინის, ვინკულინის და ა.შ. მემბრანის ზედაპირზე მიმაგრებით. მჭიდრო შეერთებები ხელს უწყობს უჯრედების ქსოვილში გაერთიანებას, მათ ადჰეზიას და ქსოვილის წინააღმდეგობას. მექანიკური სტრესი. ისინი ასევე მონაწილეობენ ორგანიზმში ბარიერული წარმონაქმნების წარმოქმნაში. მჭიდრო შეერთებები განსაკუთრებით გამოხატულია ტვინის სისხლძარღვების გარსების ენდოთელიუმს შორის. ისინი ამცირებენ ამ გემების გამტარიანობას სისხლში მოცირკულირე ნივთიერებების მიმართ.
სპეციფიკური სასიგნალო მოლეკულების მონაწილეობით ჩატარებულ ყველა ჰუმორულ რეგულაციაში მნიშვნელოვან როლს თამაშობს უჯრედული და უჯრედშიდა მემბრანები. ამიტომ, ჰუმორული რეგულირების მექანიზმის გასაგებად აუცილებელია უჯრედის მემბრანების ფიზიოლოგიის ელემენტების ცოდნა.
ბრინჯი. 2.3.უჯრედის მემბრანის სტრუქტურის დიაგრამა
ცილის ტრანსპორტირება
(მეორადი აქტიური
ტრანსპორტი)
მემბრანის ცილა
PKC ცილა
ფოსფოლიპიდების ორმაგი ფენა
ანტიგენები
უჯრედგარე ზედაპირი
უჯრედშიდა გარემო
უჯრედის მემბრანების სტრუქტურისა და თვისებების თავისებურებები.ყველა უჯრედის მემბრანას ახასიათებს ერთი სტრუქტურული პრინციპი (ნახ. 2.3). ისინი დაფუძნებულია ლიპიდების ორ ფენაზე (ცხიმის მოლეკულები, რომელთა უმეტესობა არის ფოსფოლიპიდები, მაგრამ ასევე არის ქოლესტერინი და გლიკოლიპიდები). მემბრანის ლიპიდურ მოლეკულებს აქვთ თავი (რაიონი, რომელიც იზიდავს წყალს და მიდრეკილია მასთან ურთიერთქმედებისკენ, რომელსაც სახელმძღვანელო ეწოდება.როფილური) და კუდი, რომელიც არის ჰიდროფობიური (აცილებს წყლის მოლეკულებს და თავს არიდებს მათ სიახლოვეს). ლიპიდური მოლეკულების თავისა და კუდის თვისებებში ამ განსხვავების შედეგად, ეს უკანასკნელი, როდესაც ისინი ხვდებიან წყლის ზედაპირზე, რიგდებიან: თავით თავთან, კუდით კუდით და ქმნიან ორმაგ ფენას, რომელშიც ჰიდროფილურია. თავები წყლისკენაა მიმართული, ჰიდროფობიური კუდები კი ერთმანეთის პირისპირ. კუდები განლაგებულია ამ ორმაგი ფენის შიგნით. ლიპიდური ფენის არსებობა ქმნის დახურულ სივრცეს, იზოლირებს ციტოპლაზმას მიმდებარე წყლის გარემოდან და ქმნის დაბრკოლებას წყლისა და მასში ხსნადი ნივთიერებების უჯრედის მემბრანის გავლით. ასეთი ლიპიდური ორშრის სისქე დაახლოებით 5 ნმ-ია.
მემბრანები ასევე შეიცავს ცილებს. მათი მოლეკულები მოცულობითა და მასით 40-50-ჯერ აღემატება მემბრანის ლიპიდების მოლეკულებს. ცილების გამო მემბრანის სისქე -10 ნმ აღწევს. იმისდა მიუხედავად, რომ მემბრანების უმეტესობაში ცილების და ლიპიდების მთლიანი მასები თითქმის თანაბარია, მემბრანაში ცილის მოლეკულების რაოდენობა ათჯერ ნაკლებია, ვიდრე ლიპიდური მოლეკულები. როგორც წესი, ცილის მოლეკულები განლაგებულია ცალკე. ისინი თითქოს იხსნება მემბრანაში, შეუძლიათ გადაადგილება და მასში პოზიციის შეცვლა. ეს იყო მიზეზი იმისა, რომ მემბრანული სტრუქტურა ეწოდა სითხე-მოზაიკა.ლიპიდების მოლეკულებს ასევე შეუძლიათ მემბრანის გასწვრივ გადაადგილება და ერთი ლიპიდური ფენიდან მეორეზე გადასვლაც კი. შესაბამისად, მემბრანას აქვს სითხის ნიშნები და ამავდროულად აქვს თვითშეკრების თვისება და შეიძლება აღდგეს დაზიანების შემდეგ ლიპიდური მოლეკულების ორმაგ ლიპიდურ შრეში მოქცევის უნარის გამო.
პროტეინის მოლეკულებს შეუძლიათ შეაღწიონ მთელ მემბრანაში ისე, რომ მათი ბოლო სექციები სცილდება მის განივი საზღვრებს. ასეთ ცილებს ე.წ ტრანსმემბრანულიან განუყოფელი.ასევე არსებობს ცილები, რომლებიც მხოლოდ ნაწილობრივ არის ჩაძირული მემბრანაში ან განლაგებულია მის ზედაპირზე.
უჯრედის მემბრანის ცილები ასრულებენ მრავალ ფუნქციას. თითოეული ფუნქციის შესასრულებლად, უჯრედის გენომი უზრუნველყოფს კონკრეტული ცილის სინთეზის დაწყებას. სისხლის წითელი უჯრედის შედარებით მარტივ მემბრანაშიც კი დაახლოებით 100 განსხვავებული ცილაა. მემბრანის ცილების უმნიშვნელოვანეს ფუნქციებს შორისაა: 1) რეცეპტორი - ურთიერთქმედება სასიგნალო მოლეკულებთან და სიგნალის გადაცემა უჯრედში; 2) ტრანსპორტი - ნივთიერებების მემბრანებში გადატანა და ციტოზოლსა და გარემოს შორის გაცვლის უზრუნველყოფა. არსებობს რამდენიმე სახის ცილის მოლეკულა (ტრანსლოკაზები), რომლებიც უზრუნველყოფენ ტრანსმემბრანულ ტრანსპორტს. მათ შორის არის ცილები, რომლებიც ქმნიან არხებს, რომლებიც შეაღწევენ მემბრანას და მათი მეშვეობით ხდება გარკვეული ნივთიერებების დიფუზია ციტოზოლსა და უჯრედგარე სივრცეს შორის. ასეთი არხები ყველაზე ხშირად იონ-სელექტიურია, ე.ი. მიეცით საშუალება მხოლოდ ერთი ნივთიერების იონებს გაიარონ. ასევე არის არხები, რომელთა სელექციურობაც ნაკლებია, მაგალითად, ისინი აძლევენ Na + და K + იონებს, K + და C1~ იონებს გავლის საშუალებას. ასევე არსებობს გადამზიდავი ცილები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ნივთიერების ტრანსპორტირებას მემბრანაში მისი პოზიციის შეცვლით ამ მემბრანაში; 3) წებოვანი - ცილები ნახშირწყლებთან ერთად მონაწილეობენ ადჰეზიაში (ადჰეზია, უჯრედების წებოვნება იმუნური რეაქციების დროს, უჯრედების გაერთიანება შრეებსა და ქსოვილებში); 4) ფერმენტული - მემბრანაში ჩაშენებული ზოგიერთი ცილა მოქმედებს როგორც ბიოქიმიური რეაქციების კატალიზატორი, რომელთა გაჩენა შესაძლებელია მხოლოდ უჯრედულ მემბრანებთან კონტაქტში; 5) მექანიკური - ცილები უზრუნველყოფენ მემბრანების სიმტკიცეს და ელასტიურობას, მათ კავშირს ციტოჩონჩხთან. მაგალითად, ერითროციტებში ამ როლს ასრულებს ცილის სპექტრინი, რომელიც ბადისებრი სტრუქტურის სახით მიმაგრებულია ერითროციტების მემბრანის შიდა ზედაპირზე და აქვს კავშირები უჯრედშიდა ცილებთან, რომლებიც ქმნიან ციტოჩონჩხს. ეს აძლევს სისხლის წითელ უჯრედებს ელასტიურობას, სისხლის კაპილარებში გავლისას ფორმის შეცვლისა და აღდგენის უნარს.
ნახშირწყლები შეადგენენ მემბრანის მასის მხოლოდ 2-10%-ს, მათი რაოდენობა სხვადასხვა უჯრედში იცვლება. ნახშირწყლების წყალობით ხდება გარკვეული ტიპის უჯრედშორისი ურთიერთქმედება; ისინი მონაწილეობენ უჯრედის მიერ უცხო ანტიგენების ამოცნობაში და ცილებთან ერთად ქმნიან საკუთარი უჯრედის ზედაპირული მემბრანის უნიკალურ ანტიგენურ სტრუქტურას. ასეთი ანტიგენებით უჯრედები ცნობენ ერთმანეთს, ერთიანდებიან ქსოვილად და მოკლე დროშეაერთეთ სასიგნალო მოლეკულების გადასაცემად. ცილების ნაერთებს შაქართან ერთად გლიკოპროტეინებს უწოდებენ. თუ ნახშირწყლები გაერთიანებულია ლიპიდებთან, მაშინ ასეთ მოლეკულებს გლიკოლიპიდებს უწოდებენ.
მემბრანაში შემავალი ნივთიერებების ურთიერთქმედების და მათი განლაგების შედარებითი თანმიმდევრობის წყალობით, უჯრედის მემბრანა იძენს უამრავ თვისებასა და ფუნქციას, რომელიც არ შეიძლება შემცირდეს მასში შემავალი ნივთიერებების თვისებების მარტივ ჯამამდე.
უჯრედის მემბრანების ფუნქციები და მათი განხორციელების მექანიზმები
მთავარამდეუჯრედის მემბრანების ფუნქციები ეხება გარსის (ბარიერის) შექმნას, რომელიც გამოყოფს ციტოზოლს
^რეპრესიაგარემო, დასაზღვრების განსაზღვრა დაუჯრედის ფორმა; უჯრედშორისი კონტაქტების უზრუნველყოფის შესახებ, რომელსაც თან ახლავს პანიკაგარსები (ადჰეზია). უჯრედშორისი ადჰეზია მნიშვნელოვანია ° ვაერთიანებ იმავე ტიპის უჯრედებს ქსოვილად, ფორმაში ჰემატურიბარიერები, იმუნური რეაქციების განხორციელება, სასიგნალო მოლეკულების გამოვლენა დამათთან ურთიერთქმედება, აგრეთვე სიგნალების გადაცემა უჯრედში; 4) მემბრანული ცილა-ფერმენტების უზრუნველყოფა ბიოქიმიის კატალიზებისთვის რეაქციები,მიდის მემბრანულ ფენაში. ზოგიერთი ამ ცილა ასევე მოქმედებს როგორც რეცეპტორები. ლიგანდის შეერთება სტაკიმის რეცეპტორთან ააქტიურებს მის ფერმენტულ თვისებებს; 5) მემბრანის პოლარიზაციის უზრუნველყოფა, განსხვავების წარმოქმნა ელექტროპოტენციალი გარეგანს შორის დაშიდა მხარეგარსები; 6) უჯრედის იმუნური სპეციფიკის შექმნა მემბრანულ სტრუქტურაში ანტიგენების არსებობის გამო. ანტიგენების როლს, როგორც წესი, ასრულებენ ცილის მოლეკულების სექციები, რომლებიც ამოიწურება მემბრანის ზედაპირზე და მასთან დაკავშირებული ნახშირწყლების მოლეკულები. იმუნური სპეციფიკა მნიშვნელოვანია უჯრედების ქსოვილში გაერთიანებისას და უჯრედებთან ურთიერთობისას, რომლებიც ახორციელებენ იმუნურ ზედამხედველობას ორგანიზმში; 7) მემბრანის მეშვეობით ნივთიერებების შერჩევითი გამტარიანობის უზრუნველყოფა და მათი ტრანსპორტირება ციტოზოლსა და გარემოს შორის (იხ. ქვემოთ).
უჯრედის მემბრანების ფუნქციების მოცემული ჩამონათვალი მიუთითებს იმაზე, რომ ისინი მრავალმხრივ მონაწილეობენ ორგანიზმში ნეიროჰუმორული რეგულირების მექანიზმებში. მემბრანული სტრუქტურების მიერ მოწოდებული რიგი ფენომენებისა და პროცესების ცოდნის გარეშე შეუძლებელია ზოგიერთის გაგება და შეგნებულად განხორციელება. დიაგნოსტიკური პროცედურებიდა თერაპიული ზომები. მაგალითად, ბევრის სწორი გამოყენებისთვის სამკურნალო ნივთიერებებიაუცილებელია ვიცოდეთ, რამდენად აღწევს თითოეული მათგანი სისხლიდან ქსოვილის სითხეში და ციტოზოლში.
დიფუზური და მე და ნივთიერებების ტრანსპორტირება ფიჭური გზით მემბრანები. უჯრედის მემბრანების მეშვეობით ნივთიერებების გადასვლა ხდება სხვადასხვა ტიპის დიფუზიის, ანუ აქტიურის გამო
ტრანსპორტი.
მარტივი დიფუზიაგანხორციელებული გრადიენტების გამო გარკვეული ნივთიერების კონცენტრაციაში, ელექტრული მუხტი ან ოსმოსური წნევა უჯრედის მემბრანის მხარეებს შორის. მაგალითად, ნატრიუმის იონების საშუალო შემცველობა სისხლის პლაზმაში არის 140 მმოლ/ლ, ხოლო ერითროციტებში დაახლოებით 12-ჯერ ნაკლები. კონცენტრაციის ეს განსხვავება (გრადიენტი) ქმნის მამოძრავებელ ძალას, რომელიც საშუალებას აძლევს ნატრიუმს გადავიდეს პლაზმიდან სისხლის წითელ უჯრედებში. თუმცა, ასეთი გადასვლის სიჩქარე დაბალია, ვინაიდან მემბრანას აქვს ძალიან დაბალი გამტარიანობა Na + იონების მიმართ.ამ მემბრანის გამტარიანობა კალიუმზე გაცილებით მაღალია. მარტივი დიფუზიის პროცესები არ მოიხმარს უჯრედული მეტაბოლიზმის ენერგიას. მარტივი დიფუზიის სიჩქარის ზრდა პირდაპირპროპორციულია ნივთიერების კონცენტრაციის გრადიენტთან მემბრანის გვერდებს შორის.
გაადვილებული დიფუზია,მარტივის მსგავსად, ის მიჰყვება კონცენტრაციის გრადიენტს, მაგრამ განსხვავდება მარტივისგან იმით, რომ სპეციფიკური გადამზიდავი მოლეკულები აუცილებლად მონაწილეობენ ნივთიერების მემბრანის გავლით გადასვლაში. ეს მოლეკულები შეაღწევენ მემბრანაში (შეიძლება შექმნან არხები) ან, შესაბამისად მინიმუმ, დაკავშირებულია მასთან. ტრანსპორტირებული ნივთიერება უნდა დაუკავშირდეს გადამზიდველს. ამის შემდეგ, გადამზიდი ცვლის ლოკალიზაციას მემბრანაში ან მის კონფორმაციას ისე, რომ ნივთიერებას აწვდის მემბრანის მეორე მხარეს. თუ ნივთიერების ტრანსმემბრანული გადასვლა მოითხოვს მატარებლის მონაწილეობას, მაშინ ტერმინი "დიფუზიის" ნაცვლად ხშირად გამოიყენება ტერმინი. ნივთიერების ტრანსპორტირება მემბრანაზე.
გაადვილებული დიფუზიით (უბრალო დიფუზიისგან განსხვავებით), თუ ნივთიერების ტრანსმემბრანული კონცენტრაციის გრადიენტი იზრდება, მაშინ მემბრანაში მისი გავლის სიჩქარე იზრდება მხოლოდ მანამ, სანამ ყველა მემბრანული მატარებელი არ ჩაერთვება. ამ გრადიენტის შემდგომი ზრდით, ტრანსპორტის სიჩქარე უცვლელი დარჩება; ეძახიან გაჯერების ფენომენი.გაადვილებული დიფუზიით ნივთიერებების ტრანსპორტირების მაგალითებია: გლუკოზის გადატანა სისხლიდან ტვინში, ამინომჟავების და გლუკოზის რეაბსორბცია პირველადი შარდიდან სისხლში თირკმლის მილაკებში.
გაცვლის დიფუზია -ნივთიერებების ტრანსპორტირება, რომელშიც ერთი და იგივე ნივთიერების მოლეკულები შეიძლება გაცვალონ მემბრანის სხვადასხვა მხარეს. ნივთიერების კონცენტრაცია მემბრანის თითოეულ მხარეს უცვლელი რჩება.
გაცვლის დიფუზიის ტიპი არის ერთი ნივთიერების მოლეკულის გაცვლა სხვა ნივთიერების ერთ ან მეტ მოლეკულაზე. მაგალითად, სისხლძარღვების და ბრონქების გლუვკუნთოვან ბოჭკოებში, Ca 2+ იონების უჯრედიდან ამოღების ერთ-ერთი გზაა მათი გაცვლა უჯრედგარე Na + იონებით. სამი შემომავალი ნატრიუმის იონისთვის, ერთი კალციუმის იონი ამოღებულია უჯრედიდან. უჯრედი. იქმნება ნატრიუმის და კალციუმის ურთიერთდამოკიდებული მოძრაობა მემბრანის მეშვეობით საპირისპირო მიმართულებით (ამ ტიპის ტრანსპორტი ე.წ. ანტიპორტი).ამრიგად, უჯრედი თავისუფლდება ჭარბი Ca 2+-ისგან და ეს გლუვკუნთოვანი ბოჭკოების მოდუნების აუცილებელი პირობაა. მემბრანებით იონების ტრანსპორტირების მექანიზმების ცოდნა და ამ ტრანსპორტზე გავლენის გზები შეუცვლელი პირობაა არა მხოლოდ სასიცოცხლო ფუნქციების რეგულირების მექანიზმების გასაგებად, არამედ სამკურნალო საშუალებების სწორი არჩევანისთვის. დიდი რიცხვიდაავადებები (ჰიპერტენზია, ბრონქული ასთმა, გულის არითმიები, დარღვევები წყალ-მარილიგაცვლა და ა.შ.).
Აქტიური ტრანსპორტიგანსხვავდება პასივისაგან იმით, რომ ეწინააღმდეგება ნივთიერების კონცენტრაციის გრადიენტებს, უჯრედული მეტაბოლიზმის გამო წარმოქმნილი ატფ ენერგიის გამოყენებით. აქტიური ტრანსპორტის წყალობით, შესაძლებელია არა მხოლოდ კონცენტრაციის გრადიენტების, არამედ ელექტრული გრადიენტების ძალების გადალახვა. მაგალითად, Na + უჯრედიდან გარედან აქტიური ტრანსპორტირებისას არა მხოლოდ კონცენტრაციის გრადიენტი გადალახულია (Na + შემცველობა გარეთ 10-15-ჯერ მეტია), არამედ ელექტრული მუხტის წინააღმდეგობაც (გარედან, უჯრედების აბსოლუტური უმრავლესობის უჯრედის მემბრანა დადებითად არის დამუხტული და ეს ქმნის წინააღმდეგობას უჯრედიდან დადებითად დამუხტული Na + გამოყოფის მიმართ).
Na + აქტიურ ტრანსპორტს უზრუნველყოფს ცილა Na +, K + დამოკიდებული ატფ-აზა. ბიოქიმიაში დაბოლოება „აზა“ ემატება ცილის სახელს, თუ მას აქვს ფერმენტული თვისებები. ამრიგად, სახელწოდება Na +, K + დამოკიდებული ATPase ნიშნავს, რომ ეს ნივთიერება არის ცილა, რომელიც არღვევს ადენოზინტრიფოსფორის მჟავას მხოლოდ Na + და K + იონებთან ურთიერთქმედების სავალდებულო არსებობით. დაშლის შედეგად გამოთავისუფლებული ენერგია. ატფ გამოიყოფა უჯრედიდან სამი ნატრიუმის იონით და კალიუმის ორი იონის ტრანსპორტირება უჯრედში.
ასევე არსებობს ცილები, რომლებიც აქტიურად ატარებენ წყალბადის, კალციუმის და ქლორის იონებს. ჩონჩხის კუნთების ბოჭკოებში Ca 2+-დამოკიდებული ატფ-აზა ჩაშენებულია სარკოპლაზმური ბადის გარსებში, რომელიც ქმნის უჯრედშიდა კონტეინერებს (ცისტერნები, გრძივი მილაკები), რომლებიც აგროვებენ Ca 2+-ს. გადააქვს Ca 2+ იონები სარკოპლაზმიდან ბადის ცისტერნებში და შეუძლია მათში შექმნას Ca + კონცენტრაცია, რომელიც უახლოვდება 1(G 3 M-ს, ანუ 10000-ჯერ მეტია ვიდრე ბოჭკოს სარკოპლაზმაში.
მეორადი აქტიური ტრანსპორტიახასიათებს ის ფაქტი, რომ ნივთიერების გადატანა მემბრანაზე ხდება სხვა ნივთიერების კონცენტრაციის გრადიენტის გამო, რისთვისაც არსებობს აქტიური სატრანსპორტო მექანიზმი. ყველაზე ხშირად, მეორადი აქტიური ტრანსპორტი ხდება ნატრიუმის გრადიენტის გამოყენებით, ანუ Na + გადის მემბრანაში მისი ქვედა კონცენტრაციისკენ და მასთან ერთად სხვა ნივთიერებას იზიდავს. ამ შემთხვევაში ჩვეულებრივ გამოიყენება მემბრანაში ჩაშენებული სპეციფიკური გადამზიდავი ცილა.
მაგალითად, ამინომჟავების და გლუკოზის ტრანსპორტირება პირველადი შარდიდან სისხლში, რომელიც ხორციელდება თირკმლის მილაკების საწყის განყოფილებაში, ხდება იმის გამო, რომ მილაკოვანი მემბრანის სატრანსპორტო ცილა ეპითელიუმი უერთდება ამინომჟავას და ნატრიუმის იონს და მხოლოდ ამის შემდეგიცვლის თავის პოზიციას მემბრანაში ისე, რომ ციტოპლაზმაში გადააქვს ამინომჟავა და ნატრიუმი. იმისათვის, რომ ასეთი ტრანსპორტი მოხდეს, აუცილებელია, რომ ნატრიუმის კონცენტრაცია უჯრედის გარეთ გაცილებით მეტი იყოს, ვიდრე შიგნით.
ორგანიზმში ჰუმორული რეგულირების მექანიზმების გასაგებად, აუცილებელია იცოდეთ არა მხოლოდ უჯრედის მემბრანების სტრუქტურა და გამტარიანობა სხვადასხვა ნივთიერებებისთვის, არამედ უფრო რთული წარმონაქმნების სტრუქტურა და გამტარიანობა, რომლებიც მდებარეობს სხვადასხვა ორგანოების სისხლსა და ქსოვილებს შორის.
ჰისტოჰემატური ბარიერების ფიზიოლოგია (HBB).ჰისტოჰემატური ბარიერები არის მორფოლოგიური, ფიზიოლოგიური და ფიზიკურ-ქიმიური მექანიზმების ერთობლიობა, რომელიც ფუნქციონირებს მთლიანობაში და არეგულირებს სისხლისა და ორგანოების ურთიერთქმედებას. ჰისტოჰემატური ბარიერები მონაწილეობენ სხეულისა და ცალკეული ორგანოების ჰომეოსტაზის შექმნაში. HGB-ის არსებობის წყალობით, თითოეული ორგანო ცხოვრობს თავის სპეციალურ გარემოში, რომელიც შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს სისხლის პლაზმისგან ინდივიდუალური ინგრედიენტების შემადგენლობით. განსაკუთრებით ძლიერი ბარიერები არსებობს სისხლსა და ტვინს, სისხლსა და სასქესო ჯირკვლის ქსოვილს, სისხლსა და თვალის კამერულ იუმორს შორის. სისხლთან უშუალო კონტაქტს აქვს ბარიერის ფენა, რომელიც წარმოიქმნება სისხლის კაპილარების ენდოთელიუმისგან, რასაც მოჰყვება სპერიციტების სარდაფის მემბრანა. შუა ფენა) და შემდეგ - ორგანოებისა და ქსოვილების ადვენტიციური უჯრედები (გარე შრე). ჰისტოჰემატური ბარიერები, რომლებიც ცვლის მათ გამტარიანობას სხვადასხვა ნივთიერებების მიმართ, შეუძლიათ შეზღუდონ ან ხელი შეუწყონ მათ მიწოდებას ორგანოში. ისინი შეუღწევადნი არიან მრავალი ტოქსიკური ნივთიერების მიმართ. ეს აჩვენებს მათ დამცავ ფუნქციას.
ჰემატოენცეფალური ბარიერი (BBB) - ეს არის მორფოლოგიური სტრუქტურების ერთობლიობა, ფიზიოლოგიური და ფიზიკური ქიმიური მექანიზმებიფუნქციონირებს როგორც ერთიან მთლიანობას და არეგულირებს სისხლისა და ტვინის ქსოვილის ურთიერთქმედებას. BBB-ის მორფოლოგიური საფუძველია ტვინის კაპილარების ენდოთელიუმი და სარდაფური მემბრანა, ინტერსტიციული ელემენტები და გლიკოკალიქსი, ნეიროგლია, რომლის თავისებური უჯრედები (ასტროციტები) ფარავს კაპილარების მთელ ზედაპირს ფეხებით. ბარიერული მექანიზმები ასევე მოიცავს კაპილარების კედლების ენდოთელიუმის სატრანსპორტო სისტემებს, მათ შორის პინო- და ეგზოციტოზს, ენდოპლაზმურ რეტიკულუმს, არხის ფორმირებას, ფერმენტულ სისტემებს, რომლებიც ცვლიან ან ანადგურებენ შემომავალ ნივთიერებებს, აგრეთვე ცილებს, რომლებიც მოქმედებენ როგორც მატარებლები. ტვინის კაპილარების ენდოთელიუმის მემბრანების სტრუქტურაში, ისევე როგორც მთელ რიგ სხვა ორგანოებში, გვხვდება აკვაპორინის ცილები, რომლებიც ქმნიან არხებს, რომლებიც შერჩევით საშუალებას აძლევს წყლის მოლეკულებს გაიარონ.
ტვინის კაპილარები განსხვავდება სხვა ორგანოების კაპილარებისგან იმით, რომ ენდოთელური უჯრედები ქმნიან უწყვეტ კედელს. შეხების წერტილებში, ენდოთელური უჯრედების გარე შრეები ერწყმის, ქმნიან ეგრეთ წოდებულ მჭიდრო შეერთებებს.
BBB ფუნქციები მოიცავს დამცავ და მარეგულირებელ ფუნქციებს. ის იცავს ტვინს უცხო და ტოქსიკური ნივთიერებების მოქმედებისგან, მონაწილეობს სისხლსა და ტვინს შორის ნივთიერებების ტრანსპორტირებაში და ამით ქმნის თავის ტვინის უჯრედშორისი სითხისა და ცერებროსპინალური სითხის ჰომეოსტაზს.
ჰემატოენცეფალური ბარიერი შერჩევითად გამტარია სხვადასხვა ნივთიერების მიმართ. ზოგიერთი ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერება (მაგალითად, კატექოლამინები) პრაქტიკულად არ გადის ამ ბარიერს. გამონაკლისი არის მხოლოდბარიერის მცირე უბნები ჰიპოფიზის ჯირკვალთან, ფიჭვის ჯირკვალთან და ჰიპოთალამუსის ზოგიერთ უბნებთან საზღვარზე, სადაც BBB-ის გამტარიანობა ყველა ნივთიერებისთვის მაღალია. ამ ადგილებში აღმოჩენილია ბზარები ან არხები, რომლებიც შეაღწევენ ენდოთელიუმს, რომლის მეშვეობითაც ნივთიერებები სისხლიდან შედიან ტვინის ქსოვილის უჯრედგარე სითხეში ან თავად ნეირონებში.
BBB-ის მაღალი გამტარიანობა ამ ადგილებში საშუალებას აძლევს ბიოლოგიურად აქტიურ ნივთიერებებს მიაღწიონ ჰიპოთალამუსის და ჯირკვლის უჯრედების იმ ნეირონებს, რომლებზეც დახურულია სხეულის ნეიროენდოკრინული სისტემების მარეგულირებელი წრე.
BBB-ის ფუნქციონირების დამახასიათებელი თვისებაა არსებული პირობების ადექვატური ნივთიერებების გამტარიანობის რეგულირება. რეგულირება ხდება: 1) ღია კაპილარების მიდამოში ცვლილებების გამო, 2) სისხლის ნაკადის სიჩქარის ცვლილების, 3) უჯრედის მემბრანების და უჯრედშორისი ნივთიერების მდგომარეობის, უჯრედული ფერმენტული სისტემების აქტივობის, პინოციტოზის და ეგზოციტოზის ცვლილების გამო. .
ითვლება, რომ BBB, მიუხედავად იმისა, რომ ქმნის მნიშვნელოვან დაბრკოლებას სისხლიდან ნივთიერებების ტვინში შეღწევაში, ამავდროულად საშუალებას აძლევს ამ ნივთიერებებს კარგად გადავიდნენ ტვინიდან სისხლში საპირისპირო მიმართულებით.
BBB-ის გამტარიანობა სხვადასხვა ნივთიერებების მიმართ მნიშვნელოვნად განსხვავდება. ცხიმში ხსნადი ნივთიერებები, როგორც წესი, უფრო ადვილად აღწევს BBB-ში, ვიდრე წყალში ხსნადი ნივთიერებები. შედარებით ადვილად აღწევს ჟანგბადი, ნახშირორჟანგი, ნიკოტინი, ეთილის სპირტი, ჰეროინი და ცხიმში ხსნადი ანტიბიოტიკები (ქლორამფენიკოლი და სხვ.).
ლიპიდში უხსნადი გლუკოზა და ზოგიერთი არსებითი ამინომჟავა ვერ გადადის ტვინში მარტივი დიფუზიით. მათი ამოცნობა და ტრანსპორტირება ხდება სპეციალური გადამზიდავების მიერ. სატრანსპორტო სისტემა იმდენად სპეციფიკურია, რომ განასხვავებს D- და L- გლუკოზის სტერეოიზომერებს. D-გლუკოზა ტრანსპორტირდება, მაგრამ L-გლუკოზა არა. ეს ტრანსპორტი უზრუნველყოფილია მემბრანაში ჩაშენებული მატარებელი ცილებით. ტრანსპორტი არ არის მგრძნობიარე ინსულინის მიმართ, მაგრამ თრგუნავს ციტოქოლაზინ B.
დიდი ნეიტრალური ამინომჟავები (მაგ., ფენილალანინი) ტრანსპორტირდება ანალოგიურად.
ასევე არის აქტიური ტრანსპორტი. მაგალითად, აქტიური ტრანსპორტის გამო, Na + K + იონები და ამინომჟავა გლიცინი, რომელიც მოქმედებს როგორც ინჰიბიტორული შუამავალი, ტრანსპორტირდება კონცენტრაციის გრადიენტებთან მიმართებაში.
მოცემული მასალები ახასიათებს ბიოლოგიურად მნიშვნელოვანი ნივთიერებების ბიოლოგიური ბარიერების მეშვეობით შეღწევის მეთოდებს. ისინი აუცილებელია ჰუმორული რეგულირების გასაგებად ურთიერთობებიორგანიზმში.
ტესტის კითხვები და დავალებები
რა არის ძირითადი პირობები ორგანიზმის სასიცოცხლო ფუნქციების შესანარჩუნებლად?
როგორია ორგანიზმის ურთიერთქმედება გარე გარემოსთან? განსაზღვრეთ გარემოსთან ადაპტაციის ცნება.
როგორია სხეულისა და მისი კომპონენტების შიდა გარემო?
რა არის ჰომეოსტაზი და ჰომეოსტატიკური მუდმივები?
დაასახელეთ ხისტი და პლასტიკური ჰომეოსტატიკური მუდმივების რყევების საზღვრები. განსაზღვრეთ მათი ცირკადული რითმების კონცეფცია.
ჩამოთვალეთ ჰომეოსტატიკური რეგულირების თეორიის ყველაზე მნიშვნელოვანი ცნებები.
7 განსაზღვრეთ გაღიზიანება და გამღიზიანებლები. როგორ არის კლასიფიცირებული გამღიზიანებლები?
რა განსხვავებაა "რეცეპტორის" კონცეფციას შორის მოლეკულური ბიოლოგიური და მორფოფუნქციური თვალსაზრისით?
განსაზღვრეთ ლიგანდების ცნება.
რა არის ფიზიოლოგიური რეგულაციები და დახურული მარყუჟის რეგულირება? რა არის მისი კომპონენტები?
დაასახელეთ უკუკავშირის სახეები და როლი.
განსაზღვრეთ ჰომეოსტატიკური რეგულირების დადგენის წერტილის კონცეფცია.
რა დონის მარეგულირებელი სისტემები არსებობს?
რა არის ორგანიზმში ნერვული და ჰუმორული რეგულირების ერთიანობა და გამორჩეული თვისებები?
რა ტიპის ჰუმორული რეგულაციები არსებობს? მიეცით მათი მახასიათებლები.
რა არის უჯრედის მემბრანების სტრუქტურა და თვისებები?
17 რა ფუნქციები აქვს უჯრედის მემბრანებს?
როგორია ნივთიერებების დიფუზია და ტრანსპორტირება უჯრედის მემბრანებში?
აღწერეთ და მოიყვანეთ აქტიური მემბრანული ტრანსპორტის მაგალითები.
განსაზღვრეთ ჰისტოჰემატური ბარიერების ცნება.
რა არის ჰემატოენცეფალური ბარიერი და რა როლი აქვს მას? ტ;
უჯრედების, ქსოვილებისა და ორგანოების ფუნქციების რეგულირება, მათ შორის ურთიერთობა, ე.ი. სხეულის მთლიანობას, სხეულისა და გარე გარემოს ერთიანობას ახორციელებს ნერვული სისტემა და ჰუმორული გზა. ანუ გვაქვს ფუნქციების რეგულირების ორი მექანიზმი – ნერვული და ჰუმორული.
ნერვულ რეგულაციას ახორციელებს ნერვული სისტემა, ტვინი და ზურგის ტვინი ნერვების მეშვეობით, რომლებიც ამარაგებენ ჩვენი სხეულის ყველა ორგანოს. ორგანიზმი მუდმივად ექვემდებარება გარკვეულ გაღიზიანებას. ორგანიზმი ყველა ამ გაღიზიანებაზე რეაგირებს გარკვეული აქტივობით ან, როგორც წესი, სხეულის ფუნქცია ადაპტირდება მუდმივად ცვალებად გარემო პირობებთან. ამრიგად, ჰაერის ტემპერატურის დაქვეითებას თან ახლავს არა მხოლოდ სისხლძარღვების შევიწროება, არამედ უჯრედებსა და ქსოვილებში მეტაბოლიზმის მატება და, შესაბამისად, სითბოს გამომუშავების ზრდა. ამის წყალობით მყარდება გარკვეული ბალანსი სითბოს გადაცემასა და სითბოს გამომუშავებას შორის, სხეული არ ხდება ჰიპოთერმული და სხეულის ტემპერატურა მუდმივი რჩება. საკვების მიერ პირის ღრუს გემოვნების კვირტების გაღიზიანება იწვევს ნერწყვის და სხვა საჭმლის მომნელებელი წვენების გამოყოფას. რომლის გავლენითაც საჭმლის მონელება ხდება. ამის წყალობით საჭირო ნივთიერებები უჯრედებსა და ქსოვილებში ხვდება და გარკვეული ბალანსი დამყარებულია დისიმილაციასა და ასიმილაციას შორის. ეს პრინციპი გამოიყენება სხეულის სხვა ფუნქციების დასარეგულირებლად.
ნერვული რეგულაცია რეფლექსური ხასიათისაა. სხვადასხვა გაღიზიანება აღიქმება რეცეპტორების მიერ. რეცეპტორებიდან მიღებული აგზნება სენსორული ნერვების გასწვრივ გადაეცემა ცენტრალურ ნერვულ სისტემას, იქიდან კი საავტომობილო ნერვების გასწვრივ - ორგანოებს, რომლებიც ახორციელებენ გარკვეულ საქმიანობას. სხეულის ასეთი რეაქციები გაღიზიანებაზე, რომელიც ხორციელდება ცენტრალური ნერვული სისტემის მეშვეობით. დაურეკა რეფლექსები.გზას, რომლის გასწვრივ ხდება აგზნების გადაცემა რეფლექსის დროს, ეწოდება რეფლექსური რკალი. რეფლექსები მრავალფეროვანია. ი.პ. პავლოვმა დაყო ყველა რეფლექსი უპირობო და პირობითი.უპირობო რეფლექსები არის თანდაყოლილი რეფლექსები, რომლებიც მემკვიდრეობით მიიღება. ასეთი რეფლექსების მაგალითია ვაზომოტორული რეფლექსები (სისხლძარღვების შევიწროება ან გაფართოება კანის გაღიზიანების გამო სიცივის ან სიცხის საპასუხოდ), ნერწყვის რეფლექსი (ნერწყვის გამოყოფა, როდესაც გემოვნების კვირტები აღიზიანებს საკვებს) და მრავალი სხვა.
პირობითი რეფლექსები არის შეძენილი რეფლექსები, ისინი ვითარდება ცხოველის ან ადამიანის სიცოცხლის განმავლობაში. ეს რეფლექსები ჩნდება
მხოლოდ გარკვეულ პირობებში და შეიძლება გაქრეს. პირობითი რეფლექსების მაგალითია ნერწყვის გამოყოფა მათხოვრის დანახვისას, საკვების სუნისას და ადამიანში მასზე საუბრის დროსაც კი.
ჰუმორული რეგულაცია (Humor - სითხე) ხორციელდება სისხლის და სხვა სითხეების მეშვეობით, რომლებიც ქმნიან სხეულის შინაგან გარემოს, სხვადასხვა ქიმიკატებს, რომლებიც წარმოიქმნება თავად ორგანიზმში ან მოდის გარე გარემოდან. ასეთი ნივთიერებების მაგალითებია ენდოკრინული ჯირკვლების მიერ გამოყოფილი ჰორმონები და ვიტამინები, რომლებიც ორგანიზმში საკვებით შედიან. ქიმიკატები სისხლით ვრცელდება მთელ სხეულზე და გავლენას ახდენს სხვადასხვა ფუნქციებზე, კერძოდ, უჯრედებისა და ქსოვილების მეტაბოლიზმზე. უფრო მეტიც, თითოეული ნივთიერება გავლენას ახდენს კონკრეტულ პროცესზე, რომელიც ხდება ამა თუ იმ ორგანოში.
ფუნქციების რეგულირების ნერვული და ჰუმორული მექანიზმები ურთიერთდაკავშირებულია. ამრიგად, ნერვულ სისტემას აქვს მარეგულირებელი მოქმედება ორგანოებზე არა მხოლოდ უშუალოდ ნერვების, არამედ ენდოკრინული ჯირკვლების მეშვეობით, ცვლის ამ ორგანოებში ჰორმონების წარმოქმნის ინტენსივობას და მათ სისხლში შესვლას.
თავის მხრივ, ბევრი ჰორმონი და სხვა ნივთიერება გავლენას ახდენს ნერვულ სისტემაზე.
ცოცხალ ორგანიზმში სხვადასხვა ფუნქციის ნერვული და ჰუმორული რეგულირება ხორციელდება თვითრეგულაციის პრინციპით, ე.ი. ავტომატურად. რეგულირების ამ პრინციპის მიხედვით, არტერიული წნევა, სისხლის შემადგენლობისა და ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების მუდმივობა და სხეულის ტემპერატურა შენარჩუნებულია გარკვეულ დონეზე. მეტაბოლიზმი, გულის აქტივობა, სასუნთქი და სხვა ორგანოთა სისტემები მკაცრად კოორდინირებულად იცვლება ფიზიკური მუშაობისას და ა.შ.
ამის წყალობით, შენარჩუნებულია გარკვეული შედარებით მუდმივი პირობები, რომლებშიც ხდება სხეულის უჯრედების და ქსოვილების აქტივობა, ანუ სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, შენარჩუნებულია შინაგანი გარემოს მუდმივობა.
უნდა აღინიშნოს, რომ ადამიანებში ნერვული სისტემა წამყვან როლს ასრულებს ორგანიზმის სასიცოცხლო ფუნქციების რეგულირებაში.
ამრიგად, ადამიანის სხეული არის ერთიანი, ინტეგრალური, რთული, თვითრეგულირებადი და თვითგანვითარებადი ბიოლოგიური სისტემა, რომელსაც აქვს გარკვეული სარეზერვო შესაძლებლობები. სადაც
იცოდეთ, რომ ფიზიკური სამუშაოს შესრულების უნარი შეიძლება ბევრჯერ გაიზარდოს, მაგრამ გარკვეულ ზღვარამდე. მაშინ როცა გონებრივ აქტივობას რეალურად არ აქვს შეზღუდვები მის განვითარებაში.
კუნთების სისტემატური აქტივობა ფიზიოლოგიური ფუნქციების გაუმჯობესებით საშუალებას იძლევა მობილიზდეს ორგანიზმის რეზერვები, რომელთა არსებობაც ბევრმა არც კი იცის. უნდა აღინიშნოს, რომ არსებობს საპირისპირო პროცესი: სხეულის ფუნქციური შესაძლებლობების დაქვეითება და დაბერების დაჩქარება ფიზიკური აქტივობის შემცირებით.
ფიზიკური ვარჯიშის დროს უმჯობესდება უმაღლესი ნერვული აქტივობა და ცენტრალური ნერვული სისტემის ფუნქციები. ნეირომუსკულური. გულ-სისხლძარღვთა, რესპირატორული, ექსკრეციული და სხვა სისტემები, მეტაბოლიზმი და ენერგია, აგრეთვე მათი ნეიროჰუმორული რეგულირების სისტემა.
ადამიანის სხეული, გარე გავლენის ქვეშ შინაგანი პროცესების თვითრეგულირების თვისებების გამოყენებით, აცნობიერებს ყველაზე მნიშვნელოვან თვისებას - ადაპტაციას ცვალებად გარე პირობებთან, რაც განმსაზღვრელი ფაქტორია ვარჯიშის დროს ფიზიკური თვისებებისა და საავტომობილო უნარების განვითარების უნარში.
მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ ვარჯიშის დროს ფიზიოლოგიური ცვლილებების ბუნება.
ფიზიკური აქტივობა იწვევს სხვადასხვა მეტაბოლურ ცვლილებებს, რომელთა ბუნება დამოკიდებულია ხანგრძლივობაზე, მუშაობის ძალასა და ჩართული კუნთების რაოდენობაზე. ფიზიკური დატვირთვის დროს ჭარბობს კატაბოლური პროცესები, ენერგეტიკული სუბსტრატების მობილიზება და გამოყენება და გროვდება შუალედური მეტაბოლური პროდუქტები. დასვენების პერიოდს ახასიათებს ანაბოლური პროცესების გაბატონება, საკვები ნივთიერებების რეზერვების დაგროვება და ცილის სინთეზის გაძლიერება.
აღდგენის სიჩქარე დამოკიდებულია ოპერაციის დროს მომხდარი ცვლილებების სიდიდეზე, ანუ დატვირთვის სიდიდეზე.
დასვენების პერიოდში, კუნთების აქტივობის დროს მომხდარი მეტაბოლური ცვლილებები აღმოიფხვრება. თუ ფიზიკური აქტივობის დროს ჭარბობს კატაბოლური პროცესები, ენერგეტიკული სუბსტრატების მობილიზება და გამოყენება და შუალედური მეტაბოლური პროდუქტების დაგროვება, მაშინ დასვენების პერიოდი ხასიათდება ანაბოლური პროცესების დომინირებით, საკვები ნივთიერებების რეზერვების დაგროვებით და ცილების სინთეზის გაზრდით.
მუშაობის შემდგომ პერიოდში მატულობს აერობული დაჟანგვის ინტენსივობა, მატულობს ჟანგბადის მოხმარება, ე.ი. ჟანგბადის დავალიანება აღმოფხვრილია. დაჟანგვის სუბსტრატი არის კუნთების აქტივობის დროს წარმოქმნილი შუალედური მეტაბოლური პროდუქტები, რძემჟავა, კეტონის სხეულები, კეტომჟავები. ნახშირწყლების მარაგი ფიზიკური მუშაობის დროს, როგორც წესი, საგრძნობლად მცირდება, ამიტომ ცხიმოვანი მჟავები ხდება დაჟანგვის მთავარი სუბსტრატი. გამოჯანმრთელების პერიოდში ლიპიდების გაზრდილი გამოყენების გამო, სუნთქვის კოეფიციენტი მცირდება.
გამოჯანმრთელების პერიოდს ახასიათებს ცილის ბიოსინთეზის მომატება, რომელიც თრგუნავს ფიზიკური მუშაობისას, ასევე იზრდება ცილოვანი ცვლის საბოლოო პროდუქტების (შარდოვანა და ა.შ.) წარმოქმნა და ორგანიზმიდან გამოდევნა.
აღდგენის სიჩქარე დამოკიდებულია ოპერაციის დროს მომხდარი ცვლილებების სიდიდეზე, ე.ი. დატვირთვის მნიშვნელობაზე, რომელიც სქემატურად არის წარმოდგენილი ნახ. 1
ნახ. 1 მოხმარებისა და წყაროების აღდგენის პროცესების სქემა
ენერგია სამხედრო ინტენსივობის კუნთოვანი აქტივობის დროს
ცვლილებების აღდგენა, რომლებიც ხდება დაბალი და საშუალო ინტენსივობის დატვირთვის გავლენის ქვეშ, უფრო ნელია, ვიდრე მაღალი და ექსტრემალური ინტენსივობის დატვირთვის შემდეგ, რაც აიხსნება მუშაობის პერიოდში ღრმა ცვლილებებით. გაზრდილი ინტენსივობის დატვირთვების შემდეგ, ნივთიერებების დაკვირვებული მეტაბოლური სიჩქარე არა მხოლოდ აღწევს საწყის დონეს, არამედ აღემატება მას. ამ ზრდას საწყის დონეზე ზემოთ ე.წ სუპერ აღდგენა (სუპერკომპენსაცია). რეგისტრირდება მხოლოდ მაშინ, როცა დატვირთვა აღემატება გარკვეულ დონეს, ე.ი. როდესაც მიღებული მეტაბოლური ცვლილებები გავლენას ახდენს უჯრედის გენეტიკურ აპარატზე. სუპერ აღდგენის სიმძიმე და მისი ხანგრძლივობა პირდაპირ დამოკიდებულია დატვირთვის ინტენსივობაზე.
ჰიპერაქტიურობის ფენომენი მნიშვნელოვანია: ადაპტაციის მექანიზმი (ორგანოს) შეცვლილ საოპერაციო პირობებთან და მნიშვნელოვანია სპორტული ვარჯიშის ბიოქიმიური საფუძვლების გასაგებად. უნდა აღინიშნოს, რომ, როგორც ზოგადი ბიოლოგიური ნიმუში, ის ვრცელდება არა მხოლოდ ენერგეტიკული მასალის დაგროვებაზე, არამედ ცილების სინთეზზეც, რაც, კერძოდ, ვლინდება ჩონჩხის კუნთების და გულის კუნთების სამუშაო ჰიპერტროფიის სახით. . ინტენსიური ვარჯიშის შემდეგ, იზრდება მთელი რიგი ფერმენტების სინთეზი (ფერმენტის ინდუქცია), იზრდება კრეატინ ფოსფატის და მიოგლობინის კონცენტრაცია და ხდება რიგი სხვა ცვლილებები.
დადგენილია, რომ კუნთების აქტიური აქტივობა იწვევს გულ-სისხლძარღვთა, რესპირატორული და სხეულის სხვა სისტემების აქტივობის გაზრდას. ნებისმიერი ადამიანის საქმიანობის დროს, სხეულის ყველა ორგანო და სისტემა მოქმედებს შეთანხმებულად, მჭიდრო ერთიანობაში. ეს ურთიერთობა ხორციელდება ნერვული სისტემის და ჰუმორული (სითხის) რეგულირების გზით.
ნერვული სისტემა არეგულირებს სხეულის აქტივობას ბიოელექტრული იმპულსების მეშვეობით. ძირითადი ნერვული პროცესები არის აგზნება და დათრგუნვა, რომელიც ხდება ნერვულ უჯრედებში. აგზნება- ნერვული უჯრედების აქტიური მდგომარეობა, როდესაც ისინი გადასცემენ სილას“ და თავად მიმართავენ ნერვულ იმპულსებს სხვა უჯრედებზე: ნერვულ, კუნთოვან, ჯირკვლოვან და სხვა უჯრედებზე. დამუხრუჭება- ნერვული უჯრედების მდგომარეობა, როდესაც მათი აქტივობა მიზნად ისახავს აღდგენას. ძილი, მაგალითად, არის ნერვული სისტემის მდგომარეობა, როდესაც ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში ნერვული უჯრედების დიდი რაოდენობა დათრგუნულია.
ჰუმორული რეგულირება ხორციელდება სისხლის მეშვეობით, ენდოკრინული ჯირკვლების მიერ გამოყოფილი სპეციალური ქიმიკატების (ჰორმონების) მეშვეობით, კონცენტრაციის თანაფარდობა. CO2და O2 სხვა მექანიზმებით. მაგალითად, გაშვებამდე მდგომარეობაში, როდესაც მოსალოდნელია ინტენსიური ფიზიკური აქტივობა, ენდოკრინული ჯირკვლები (თირკმელზედა ჯირკვლები) სისხლში გამოყოფენ სპეციალურ ჰორმონს, ადრენალინს, რაც ხელს უწყობს გულ-სისხლძარღვთა სისტემის აქტივობის გაძლიერებას.
იუმორისტული და ნერვული რეგულაცია ერთიანობაში ხორციელდება. წამყვანი როლი ენიჭება ცენტრალურ ნერვულ სისტემას, ტვინს, რომელიც, როგორც იქნა, არის სხეულის სასიცოცხლო ფუნქციების კონტროლის ცენტრალური შტაბი.
რთული სტრუქტურა ადამიანის სხეულიამჟამად არის ევოლუციური გარდაქმნების მწვერვალი. ასეთი სისტემა მოითხოვს კოორდინაციის სპეციალურ მეთოდებს. ჰუმორული რეგულირება ხორციელდება ჰორმონების დახმარებით. მაგრამ ნერვული სისტემა წარმოადგენს საქმიანობის კოორდინაციას ამავე სახელწოდების ორგანოთა სისტემის გამოყენებით.
რა არის სხეულის ფუნქციების რეგულირება
ადამიანის სხეულს აქვს ძალიან რთული სტრუქტურა. უჯრედებიდან ორგანოთა სისტემებამდე, ეს არის ურთიერთდაკავშირებული სისტემა, რომლის ნორმალური ფუნქციონირებისთვის უნდა შეიქმნას მკაფიო მარეგულირებელი მექანიზმი. იგი ხორციელდება ორი გზით. პირველი მეთოდი ყველაზე სწრაფია. ამას ეწოდება ნერვული რეგულაცია. ეს პროცესი ხორციელდება ამავე სახელწოდების სისტემის მიერ. არსებობს მცდარი მოსაზრება, რომ ჰუმორული რეგულაცია ხორციელდება ნერვული იმპულსების დახმარებით. თუმცა, ეს სულაც არ არის სიმართლე. ჰუმორული რეგულირება ხორციელდება ჰორმონების დახმარებით, რომლებიც შედიან სხეულის სითხეებში.
ნერვული რეგულირების თავისებურებები
ეს სისტემა მოიცავს ცენტრალურ და პერიფერიულ განყოფილებას. თუ სხეულის ფუნქციების ჰუმორული რეგულირება ხორციელდება ქიმიკატების დახმარებით, მაშინ ეს მეთოდი წარმოადგენს "სატრანსპორტო გზატკეცილს", რომელიც აკავშირებს სხეულს ერთ მთლიანობაში. ეს პროცესი საკმაოდ სწრაფად ხდება. უბრალოდ წარმოიდგინეთ, რომ ზამთარში ხელით შეეხეთ ცხელ რკინას ან თოვლში ფეხშიშველი გამოხვედით. სხეულის რეაქცია თითქმის მყისიერი იქნება. ამას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს დამცავი ღირებულებახელს უწყობს ადაპტაციას და გადარჩენას სხვადასხვა პირობები. ნერვული სისტემა ემყარება სხეულის თანდაყოლილ და შეძენილ რეაქციებს. პირველი არის უპირობო რეფლექსები. ეს მოიცავს სუნთქვას, წოვას და თვალის დახამხამებას. და დროთა განმავლობაში ადამიანს უვითარდება შეძენილი რეაქციები. ეს არის უპირობო რეფლექსები.
ჰუმორული რეგულირების თავისებურებები
ჰუმორალი ხორციელდება სპეციალიზებული ორგანოების დახმარებით. მათ ჯირკვლებს უწოდებენ და გაერთიანებულია ცალკე სისტემა, რომელსაც ენდოკრინული ეწოდება. ეს ორგანოები წარმოიქმნება სპეციალური ტიპის ეპითელური ქსოვილით და შეუძლიათ რეგენერაცია. ჰორმონების მოქმედება გრძელვადიანია და გრძელდება ადამიანის სიცოცხლის განმავლობაში.
რა არის ჰორმონები
ჯირკვლები გამოყოფენ ჰორმონებს. მათი განსაკუთრებული სტრუქტურის გამო, ეს ნივთიერებები აჩქარებენ ან ნორმალიზებენ ორგანიზმში სხვადასხვა ფიზიოლოგიურ პროცესებს. მაგალითად, თავის ტვინის ძირში არის ჰიპოფიზის ჯირკვალი. ის აწარმოებს, რის შედეგადაც ადამიანის სხეული ზომაში იზრდება ოც წელზე მეტი ხნის განმავლობაში.
ჯირკვლები: სტრუქტურისა და ფუნქციონირების თავისებურებები
ასე რომ, ორგანიზმში ჰუმორული რეგულაცია სპეციალური ორგანოების - ჯირკვლების დახმარებით ხორციელდება. ისინი უზრუნველყოფენ შიდა გარემოს, ანუ ჰომეოსტაზის მუდმივობას. მათი მოქმედება უკუკავშირის ხასიათს ატარებს. მაგალითად, ორგანიზმისთვის ისეთ მნიშვნელოვან ინდიკატორს, როგორიცაა სისხლში შაქრის დონე, არეგულირებს ჰორმონი ინსულინი ზედა ზღვარზე და გლუკაგონი ქვედა ზღვარზე. ეს არის ენდოკრინული სისტემის მოქმედების მექანიზმი.
ეგზოკრინული ჯირკვლები
ჰუმორული რეგულირება ხორციელდება ჯირკვლების დახმარებით. თუმცა, სტრუქტურული მახასიათებლებიდან გამომდინარე, ეს ორგანოები გაერთიანებულია სამ ჯგუფად: გარე (ეგზოკრინული), შიდა (ენდოკრინული) და შერეული სეკრეცია. პირველი ჯგუფის მაგალითებია სანერწყვე, ცხიმოვანი და ცრემლიანი. მათ ახასიათებთ საკუთარი გამომყოფი სადინარების არსებობა. ეგზოკრინული ჯირკვლებიგამოიყოფა კანის ზედაპირზე ან სხეულის ღრუში.
ენდოკრინული ჯირკვლები
ენდოკრინული ჯირკვლები გამოყოფენ ჰორმონებს სისხლში. მათ არ აქვთ საკუთარი გამომყოფი სადინარები, ამიტომ ჰუმორული რეგულირება ხორციელდება სხეულის სითხეების გამოყენებით. სისხლში ან ლიმფაში მოხვედრის შემდეგ ისინი მთელ სხეულში ვრცელდებიან და აღწევს ყველა უჯრედს. და ამის შედეგია სხვადასხვა პროცესების აჩქარება ან შენელება. ეს შეიძლება იყოს ზრდა, სექსუალური და ფსიქოლოგიური განვითარება, მეტაბოლიზმი, ცალკეული ორგანოებისა და მათი სისტემების აქტივობა.
ენდოკრინული ჯირკვლების ჰიპო- და ჰიპერფუნქციები
თითოეული ენდოკრინული ჯირკვლის აქტივობას აქვს „მონეტის ორი მხარე“. მოდით შევხედოთ ამას კონკრეტული მაგალითებით. თუ ჰიპოფიზის ჯირკვალი ჭარბი რაოდენობით გამოყოფს ზრდის ჰორმონს, ვითარდება გიგანტიზმი, ხოლო თუ ამ ნივთიერების დეფიციტი არსებობს, ჯუჯა. ორივე ნორმალური განვითარებისგან გადახრებია.
ფარისებრი ჯირკვალი ერთდროულად გამოყოფს რამდენიმე ჰორმონს. ესენია თიროქსინი, კალციტონინი და ტრიიოდთირონინი. როდესაც მათი რაოდენობა არასაკმარისია, ჩვილებს უვითარდებათ კრეტინიზმი, რაც ვლინდება გონებრივი ჩამორჩენით. თუ ჰიპოფუნქცია ვლინდება ზრდასრულ ასაკში, მას თან ახლავს ლორწოვანი გარსის შეშუპება და კანქვეშა ქსოვილი, თმის ცვენა და ძილიანობა. თუ ამ ჯირკვალში ჰორმონების რაოდენობა აღემატება ნორმალურ ზღვარს, ადამიანს შეიძლება განუვითარდეს გრეივსის დაავადება. იგი ვლინდება ნერვული სისტემის გაზრდილი აგზნებადობით, კიდურების კანკალით და უმიზეზო შფოთვით. ეს ყველაფერი აუცილებლად იწვევს დაღლილობას და სიცოცხლისუნარიანობის დაკარგვას.
ენდოკრინული ჯირკვლები ასევე მოიცავს პარათირეოიდს, თიმუსს და თირკმელზედა ჯირკვლებს. ბოლო ჯირკვლები მომენტში სტრესული სიტუაციაგამოიყოფა ჰორმონი ადრენალინი. სისხლში მისი არსებობა უზრუნველყოფს ყველა სასიცოცხლო ძალის მობილიზებას და ორგანიზმისთვის არასტანდარტულ პირობებში ადაპტაციისა და გადარჩენის უნარს. უპირველეს ყოვლისა, ეს გამოიხატება უზრუნველყოფაში კუნთოვანი სისტემაენერგიის საჭირო რაოდენობა. საპირისპირო მოქმედების ჰორმონს, რომელსაც ასევე გამოიყოფა თირკმელზედა ჯირკვლები, ეწოდება ნორეპინეფრინი. მას ასევე უდიდესი მნიშვნელობა აქვს ორგანიზმისთვის, რადგან იცავს მას ზედმეტი აგზნებადობისგან, ძალის, ენერგიის დაკარგვისა და სწრაფი ცვეთასგან. ეს არის ადამიანის ენდოკრინული სისტემის საპირისპირო მოქმედების კიდევ ერთი მაგალითი.
შერეული სეკრეციის ჯირკვლები
მათ შორისაა პანკრეასი და გონადები. მათი მოქმედების პრინციპი ორმხრივია. ორი ტიპი ერთდროულად და გლუკაგონი. ისინი, შესაბამისად, ამცირებს და ზრდის სისხლში გლუკოზის დონეს. ჯანსაღი ადამიანის ორგანიზმში ეს რეგულაცია შეუმჩნეველი რჩება. თუმცა ამ ფუნქციის მოშლისას ჩნდება სერიოზული დაავადება, რომელსაც შაქრიანი დიაბეტი ეწოდება. ამ დიაგნოზის მქონე ადამიანებს სჭირდებათ ინსულინის ხელოვნური შეყვანა. როგორც ეგზოკრინული ჯირკვალი, პანკრეასი გამოყოფს საჭმლის მომნელებელ წვენს. ეს ნივთიერება გამოიყოფა წვრილი ნაწლავის პირველ ნაწილში - თორმეტგოჯა ნაწლავი. მისი გავლენით იქ ხდება რთული ბიოპოლიმერების მარტივებად დაყოფის პროცესი. სწორედ ამ ნაწილში ხდება ცილების და ლიპიდების დაშლა მათ შემადგენელ ნაწილებად.
სასქესო ჯირკვლებიც გამოყოფენ სხვადასხვა ჰორმონები. ეს არის მამრობითი ტესტოსტერონი და ქალის ესტროგენი. ეს ნივთიერებები იწყებენ მოქმედებას ემბრიონის განვითარების დროს, სასქესო ჰორმონები გავლენას ახდენენ სქესის ფორმირებაზე და შემდეგ ქმნიან გარკვეულ სექსუალურ მახასიათებლებს. როგორც ეგზოკრინული ჯირკვლები, ისინი ქმნიან გამეტებს. ადამიანი, ისევე როგორც ყველა ძუძუმწოვარი, ორწახნაგოვანი ორგანიზმია. მის რეპროდუქციულ სისტემას აქვს ზოგადი სტრუქტურული გეგმა და წარმოდგენილია სასქესო ჯირკვლებით, მათი სადინარებით და თავად უჯრედებით. ქალებში, ეს არის დაწყვილებული საკვერცხეები თავიანთ სადინარებთან და კვერცხუჯრედებთან. მამაკაცებში რეპროდუქციული სისტემა შედგება სათესლე ჯირკვლების, ექსკრეციული სადინრებისა და სპერმის უჯრედებისგან. ამ შემთხვევაში, ეს ჯირკვლები მოქმედებს როგორც ეგზოკრინული ჯირკვლები.
ნერვული და ჰუმორული რეგულაცია ერთმანეთთან მჭიდრო კავშირშია. ისინი მუშაობენ როგორც ერთი მექანიზმი. ჰუმორალი უფრო ძველი წარმოშობისაა, აქვს ხანგრძლივი ეფექტი და გავლენას ახდენს მთელ სხეულზე, ვინაიდან ჰორმონები სისხლით ატარებს და აღწევს ყველა უჯრედს. ნერვული სისტემა კი პუნქტუალურად მუშაობს, კონკრეტულ დროს და გარკვეულ ადგილას, „აქ და ახლა“ პრინციპის მიხედვით. პირობების შეცვლის შემდეგ, ის შეწყვეტს მოქმედებას.
ასე რომ, ფიზიოლოგიური პროცესების ჰუმორული რეგულირება ხორციელდება ენდოკრინული სისტემის გამოყენებით. ამ ორგანოებს შეუძლიათ გაათავისუფლონ სპეციალური ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებები, რომელსაც ეწოდება ჰორმონები თხევად გარემოში.
Ჩატვირთვა...