6 ķermeņa funkciju humorālā un nervu regulēšana. Ķermeņa funkciju nervu regulēšana. Sarežģītu bioloģisko sistēmu iezīmes

ķermeni

Šūnu, audu un orgānu funkciju regulēšana, to savstarpējās attiecības, t.i. ķermeņa integritāti, kā arī ķermeņa un ārējās vides vienotību veic nervu sistēma un humorālais ceļš. Citiem vārdiem sakot, mums ir divi funkciju regulēšanas mehānismi - nervu un humora.

Nervu regulēšanu veic nervu sistēma, smadzenes un muguras smadzenes caur nerviem, kas apgādā visus mūsu ķermeņa orgānus. Ķermenis pastāvīgi ir pakļauts noteiktiem kairinājumiem. Uz visiem šiem kairinājumiem organisms reaģē ar noteiktu aktivitāti vai, kā ierasts, organisma darbība pielāgojas pastāvīgi mainīgiem vides apstākļiem. Tādējādi gaisa temperatūras pazemināšanos pavada ne tikai asinsvadu sašaurināšanās, bet arī metabolisma palielināšanās šūnās un audos un līdz ar to arī siltuma veidošanās palielināšanās. Pateicoties tam, tiek izveidots zināms līdzsvars starp siltuma pārnesi un siltuma veidošanos, ķermenis nekļūst hipotermisks, un ķermeņa temperatūra paliek nemainīga. Mutes garšas kārpiņu kairinājums ar pārtiku izraisa siekalu un citu gremošanas sulu izdalīšanos. kuras ietekmē pārtika tiek sagremota. Pateicoties tam, šūnas un audi saņem nepieciešamās vielas, un tiek izveidots zināms līdzsvars starp disimilāciju un asimilāciju. Šis princips tiek izmantots citu ķermeņa funkciju regulēšanai.

Nervu regulēšanai ir refleksīvs raksturs. Receptori uztver dažādus kairinājumus. Iegūtais uzbudinājums no receptoriem tiek pārnests pa maņu nerviem uz centrālo nervu sistēmu un no turienes pa motoriskie nervi- struktūrām, kas veic noteiktas darbības. Šādas ķermeņa reakcijas uz kairinājumiem tiek veiktas caur centrālo nervu sistēmu. sauca refleksus. Ceļu, pa kuru refleksa laikā tiek pārraidīts ierosinājums, sauc par refleksa loku. Refleksi ir dažādi. I.P. Pavlovs sadalīja visus refleksus beznosacījuma un nosacījuma. Beznosacījuma refleksi ir iedzimti refleksi, kas ir iedzimti. Šādu refleksu piemērs ir vazomotorie refleksi (asinsvadu sašaurināšanās vai paplašināšanās, reaģējot uz aukstuma vai karstuma izraisītu ādas kairinājumu), siekalošanās reflekss (siekalu izdalīšanās, kad ēdiens kairina garšas kārpiņas) un daudzi citi.

Nosacīti refleksi ir iegūti refleksi, tie attīstās dzīvnieka vai cilvēka dzīves laikā. Šie refleksi rodas

tikai noteiktos apstākļos un var pazust. Nosacītu refleksu piemērs ir siekalu izdalīšanās, ieraugot ubagu, sajūtot ēdiena smaržu un cilvēkā pat runājot par to.



Humorālā regulēšana (Humor - šķidrums) tiek veikta caur asinīm un citiem šķidrumiem, kas veido ķermeņa iekšējo vidi, dažādām ķīmiskām vielām, kas tiek ražotas pašā ķermenī vai nāk no ārējās vides. Šādu vielu piemēri ir dziedzeru izdalītie hormoni iekšējā sekrēcija, un vitamīni, kas nonāk organismā ar pārtiku. Ķimikālijas tiek pārnestas ar asinīm visā ķermenī un ietekmē dažādas funkcijas, jo īpaši šūnu un audu vielmaiņu. Turklāt katra viela ietekmē noteikts process, kas rodas vienā vai citā orgānā.

Funkciju regulēšanas nervu un humorālie mehānismi ir savstarpēji saistīti. Tādējādi nervu sistēma regulē orgānus iedarbojas ne tikai caur nerviem, bet arī caur endokrīnajiem dziedzeriem, mainot hormonu veidošanās intensitāti šajos Orgānos un iekļūšanu asinīs.

Savukārt daudzi hormoni un citas vielas ietekmē nervu sistēmu.

Dzīvā organismā dažādu funkciju nervu un humorālā regulēšana tiek veikta pēc pašregulācijas principa, t.i. automātiski. Saskaņā ar šo regulēšanas principu asinsspiediens tiek uzturēts noteiktā līmenī, sastāvs un fizikālās un ķīmiskās īpašības asinis, ķermeņa temperatūra. fiziskajā darbā strikti koordinēti mainās vielmaiņa, sirds, elpošanas un citu orgānu sistēmu darbība u.c.

Pateicoties tam, tiek uzturēti zināmi relatīvi nemainīgi apstākļi, kuros notiek ķermeņa šūnu un audu darbība jeb, citiem vārdiem sakot, tiek saglabāta noturība. iekšējā vide.

Jāatzīmē, ka cilvēka nervu sistēmai ir vadošā loma ķermeņa dzīvībai svarīgo funkciju regulēšanā.

Tādējādi cilvēka ķermenis ir vienota, neatņemama, sarežģīta, pašregulējoša un pašattīstoša bioloģiskā sistēma, kurai ir noteiktas rezerves iespējas. Kurā

zināt, ka spēja veikt fizisko darbu var palielināties vairākas reizes, bet līdz noteiktai robežai. Tā kā garīgajai darbībai patiesībā nav ierobežojumu tās attīstībā.

Sistemātiska muskuļu darbība ļauj, uzlabojot fizioloģiskās funkcijas, mobilizēt organisma rezerves, par kuru esamību daudzi nemaz nenojauš. Jāatzīmē, ka notiek apgriezts process: ķermeņa funkcionālo spēju samazināšanās un paātrināta novecošana ar fiziskās aktivitātes samazināšanos.

Fizisko vingrinājumu laikā tiek uzlabots augstākais līmenis nervu darbība, centrālās nervu sistēmas funkcijas. neiromuskulāri. sirds un asinsvadu, elpošanas, ekskrēcijas un citas sistēmas, vielmaiņa un enerģija, kā arī to neirohumorālās regulēšanas sistēma.

Cilvēka ķermenis, izmantojot iekšējo procesu pašregulācijas īpašības ārējā ietekmē, realizē vissvarīgāko īpašību - pielāgošanos mainīgajiem ārējiem apstākļiem, kas ir noteicošais faktors spējai attīstīt fiziskās īpašības un motoriku treniņu laikā.

Ļaujiet mums sīkāk apsvērt fizioloģisko izmaiņu raksturu apmācības laikā.

Fiziskā aktivitāte izraisa dažādas vielmaiņas izmaiņas, kuru raksturs ir atkarīgs no darba ilguma, jaudas un iesaistīto muskuļu skaita. Plkst fiziskā aktivitāte dominē kataboliskie procesi, enerģētisko substrātu mobilizācija un izmantošana, un uzkrājas vielmaiņas starpprodukti. Atpūtas periodu raksturo anabolisko procesu pārsvars, rezerves uzkrāšanās barības vielas, uzlabota olbaltumvielu sintēze.

Atveseļošanās ātrums ir atkarīgs no darbības laikā notiekošo izmaiņu apjoma, tas ir, no slodzes lieluma.

Atpūtas periodā tiek novērstas vielmaiņas izmaiņas, kas rodas muskuļu darbības laikā. Ja fiziskās aktivitātes laikā dominē kataboliskie procesi, notiek enerģētisko substrātu mobilizācija un izmantošana, kā arī uzkrājas vielmaiņas starpprodukti, tad atpūtas periodam raksturīgs anabolisko procesu pārsvars, barības vielu rezervju uzkrāšanās, pastiprināta olbaltumvielu sintēze.

Pēcdarba periodā intensitāte palielinās aerobā oksidēšana, palielināts skābekļa patēriņš, t.i. skābekļa parāds tiek likvidēts. Oksidācijas substrāts ir vielmaiņas starpprodukti, kas veidojas muskuļu aktivitātes laikā, pienskābe, ketonķermeņi, keto skābes. Ogļhidrātu rezerves fiziskā darba laikā, kā likums, ir ievērojami samazinātas, tāpēc taukskābes kļūst par galveno oksidācijas substrātu. Sakarā ar palielinātu lipīdu lietošanu atveseļošanās periodā, elpošanas koeficients samazinās.

Atveseļošanās periodam raksturīga pastiprināta olbaltumvielu biosintēze, kas tiek kavēta fiziskā darba laikā, palielinās arī olbaltumvielu metabolisma galaproduktu (urīnvielas u.c.) veidošanās un izvadīšana no organisma.

Atveseļošanās ātrums ir atkarīgs no darbības laikā notiekošo izmaiņu apjoma, t.i. uz slodzes vērtību, kas shematiski parādīta attēlā. 1

1. att. Patēriņa un avotu atjaunošanas procesu shēma

enerģija militāras intensitātes muskuļu darbības laikā

Izmaiņu atjaunošana, kas rodas zemas un zemas slodzes ietekmē vidēja intensitāte, iet lēnāk nekā pēc paaugstinātas un ekstremālas intensitātes slodzēm, kas skaidrojams ar pamatīgākām izmaiņām darba periodā. Pēc palielinātām intensitātes slodzēm novērotais vielu vielmaiņas ātrums ne tikai sasniedz sākotnējo līmeni, bet arī pārsniedz to. Šo pieaugumu virs sākotnējā līmeņa sauc super-atveseļošanās (super-kompensācija). To reģistrē tikai tad, kad slodze pārsniedz noteiktu līmeni, t.i. kad radušās vielmaiņas izmaiņas ietekmē šūnas ģenētisko aparātu. Superatveseļošanās smagums un ilgums ir tieši atkarīgs no slodzes intensitātes.

Hiperaktivitātes fenomens ir svarīgs: (orgāna) pielāgošanās mehānisms mainītajiem darbības apstākļiem un ir svarīgs, lai izprastu sporta treniņu bioķīmiskos pamatus. Jāatzīmē, ka kā vispārējs bioloģisks modelis tas attiecas ne tikai uz enerģētiskā materiāla uzkrāšanu, bet arī uz olbaltumvielu sintēzi, kas jo īpaši izpaužas kā skeleta muskuļu un sirds muskuļu darba hipertrofija. . Pēc intensīvas slodzes pastiprinās vairāku enzīmu sintēze (enzīmu indukcija), palielinās kreatīnfosfāta un mioglobīna koncentrācija, kā arī notiek vairākas citas izmaiņas.

Ir konstatēts, ka aktīva muskuļu darbība izraisa sirds un asinsvadu, elpošanas un citu ķermeņa sistēmu aktivitātes palielināšanos. Jebkuras cilvēka darbības laikā visi ķermeņa orgāni un sistēmas darbojas saskaņoti, ciešā vienotībā. Šīs attiecības tiek veiktas, izmantojot nervu sistēmu un humorālo (šķidruma) regulējumu.

Nervu sistēma regulē organisma darbību ar bioelektrisko impulsu palīdzību. Galvenie nervu procesi ir ierosināšana un inhibīcija, kas notiek nervu šūnās. Uzbudinājums- nervu šūnu aktīvais stāvoklis, kad tās pārraida dūņas” un pašus nervu impulsus novirza uz citām šūnām: nervu, muskuļu, dziedzeru un citām. Bremzēšana- nervu šūnu stāvoklis, kad to darbība ir vērsta uz atjaunošanos.Piemēram, miegs ir nervu sistēmas stāvoklis, kad tiek kavēts milzīgs skaits nervu šūnu centrālajā nervu sistēmā.

Humorālā regulēšana tiek veikta caur asinīm, izmantojot īpašus ķīmiskās vielas(hormoni), ko izdala endokrīnie dziedzeri, koncentrācijas attiecība CO2 un O2, izmantojot citus mehānismus. Piemēram, pirms palaišanas stāvoklī, kad gaidāma intensīva fiziskā slodze, endokrīnie dziedzeri (virsnieru dziedzeri) atbrīvo asinīs īpašu hormonu adrenalīnu, kas palīdz pastiprināt sirds un asinsvadu sistēmas darbību.

Humorālā un nervu regulācija tiek veikta vienotībā. Vadošā loma tiek piešķirta centrālajai nervu sistēmai, smadzenēm, kas it kā ir centrālā galvenā mītne, kas kontrolē ķermeņa dzīvības funkcijas.

2.10.1. Refleksu raksturs un motoriskās aktivitātes refleksie mehānismi

Nervu sistēma darbojas pēc refleksa principa. Iedzimtos refleksus, kas jau no dzimšanas ir raksturīgi nervu sistēmai, tās struktūrā, savienojumos starp nervu šūnām, sauc par beznosacījuma refleksiem. Apvienošanās garās ķēdēs, beznosacījumu refleksi ir instinktīvas uzvedības pamatā. Cilvēkiem un augstākiem dzīvniekiem uzvedības pamatā ir nosacīti refleksi, kas dzīves procesā attīstās uz beznosacījumu refleksu pamata.

Sports un darba aktivitāte cilvēka attīstība, tostarp motorisko prasmju apguve, tiek veikta saskaņā ar nosacīto refleksu un dinamisko stereotipu attiecības ar beznosacījuma refleksiem principu.

Lai veiktu skaidras, mērķtiecīgas kustības, nepieciešams nepārtraukti saņemt signālus centrālajai nervu sistēmai par muskuļu funkcionālo stāvokli, to kontrakcijas pakāpi, sasprindzinājumu un relaksāciju, ķermeņa stāju, locītavu stāvokli un lieces leņķi. viņos.

Visa šī informācija tiek pārraidīta no sensoro sistēmu receptoriem un īpaši no motorās sensorās sistēmas receptoriem, no tā sauktajiem proprioreceptoriem, kas atrodas muskuļu audos, fascijās, locītavu kapsulās un cīpslās.

No šiem receptoriem saskaņā ar atgriezeniskās saites principu un refleksu mehānismu saņem centrālā nervu sistēma pilna informācija par noteiktas motora darbības izpildi un tās salīdzināšanu ar doto programmu.

Katra kustība, pat visvienkāršākā, ir nepieciešama pastāvīga korekcija, ko nodrošina informācija, kas nāk no proprioreceptoriem un citām maņu sistēmām. Atkārtoti atkārtojot motora darbību, impulsi no receptoriem sasniedz centrālajā nervu sistēmā esošos motoros centrus, kas attiecīgi maina savus impulsus, kas iet uz muskuļiem, lai uzlabotu apgūstamo kustību.

Pateicoties tik sarežģītam refleksu mehānismam, tiek uzlabota motora aktivitāte.

Fizioloģiskā regulēšana ir ķermeņa funkciju kontrole, lai to pielāgotu vides apstākļiem. Ķermeņa funkciju regulēšana ir pamats ķermeņa iekšējās vides noturības nodrošināšanai un tās pielāgošanai mainīgajiem eksistences apstākļiem un tiek veikta pēc pašregulācijas principa, veidojot funkcionālās sistēmas. Sistēmu un ķermeņa darbību kopumā sauc par darbību, kuras mērķis ir saglabāt sistēmas integritāti un īpašības. Funkcijas raksturo kvantitatīvi un kvalitatīvi. Fizioloģiskās regulēšanas pamats ir informācijas pārraide un apstrāde. Termins “informācija” attiecas uz jebkuru ziņojumu par faktiem un notikumiem, kas notiek vidē un cilvēka ķermenī. Ar pašregulāciju saprot šāda veida regulēšanu, kad regulētā parametra novirze ir stimuls tā atjaunošanai. Lai īstenotu pašregulācijas principu, ir nepieciešama šādu funkcionālo sistēmu komponentu mijiedarbība.

Regulējams parametrs (regulēšanas objekts, konstante).

Vadības ierīces, kas uzrauga šī parametra novirzi ārējo un iekšējo faktoru ietekmē.

Regulēšanas ierīces, kas nodrošina virzītu darbību uz orgānu darbību, no kuriem atkarīga novirzītā parametra atjaunošana.

Izpildes aparāti ir orgāni un orgānu sistēmas, kuru darbības izmaiņas saskaņā ar regulējošām ietekmēm noved pie parametra sākotnējās vērtības atjaunošanas. "Reversā aferentācija nodod informāciju regulējošajiem aparātiem par lietderīga rezultāta sasniegšanu vai nesasniegšanu, par novirzīta parametra atgriešanos vai neatgriešanos pie normas. Tādējādi funkciju regulēšanu veic sistēma, kas sastāv no atsevišķi elementi: vadības ierīce (CNS, endokrīnā šūna), sakaru kanāli (nervi, šķidrā iekšējā vide), sensori, kas uztver ārējās un iekšējās vides faktoru darbību (receptori), struktūras, kas uztver informāciju no izvades kanāliem (šūnu receptori). ) un izpildinstitūcijas.

Regulēšanas sistēmai organismā ir trīs līmeņu struktūra. Pirmais regulēšanas līmenis sastāv no relatīvi autonomām vietējām sistēmām, kas uztur konstantes. Otrais regulēšanas sistēmas līmenis nodrošina adaptīvas reakcijas saistībā ar iekšējās vides izmaiņām, šajā līmenī tiek nodrošināts optimāls fizioloģisko sistēmu darbības režīms organisma pielāgošanai ārējai videi. Trešais regulēšanas līmenis tiek īstenots ar ķermeņa uzvedības reakcijām un nodrošina tā dzīvībai svarīgo funkciju optimizāciju.

Ir četri regulēšanas veidi: mehāniskā, humorālā, nervu, neirohumorālā.

Fiziskā (mehāniskā) regulēšana tiek realizēts ar mehāniskiem, elektriskiem, optiskiem, skaņas, elektromagnētiskiem, termiskiem un citiem procesiem (piemēram, sirds dobumu piepildīšana ar papildu asins tilpumu noved pie lielāka to sieniņu izstiepšanās un spēcīgākas sirds saraušanās). miokardu). Visdrošākie regulējošie mehānismi ir lokāli. Tie tiek realizēti, izmantojot orgānu struktūru fizikālo un ķīmisko mijiedarbību. Piemēram, strādājošā muskulī ķīmisko metabolītu un miocītu siltuma izdalīšanās rezultātā notiek asinsvadu paplašināšanās, ko papildina asins plūsmas tilpuma ātruma palielināšanās un barības vielu piegādes palielināšanās un skābeklis miocītiem. Vietējo regulēšanu var veikt ar bioloģiski aktīvo vielu (histamīna), audu hormonu (prostaglandīnu) palīdzību.

Humorālais regulējums tiek veikta caur ķermeņa šķidrumiem (asinis (humors), limfa, starpšūnu, cerebrospinālais šķidrums) ar dažādu bioloģiski aktīvo vielu palīdzību, kuras izdala specializētas šūnas, audi vai orgāni. Šāda veida regulēšanu var veikt orgānu struktūru līmenī – vietējā pašregulācijā vai nodrošināt vispārinātus efektus, izmantojot hormonālās regulēšanas sistēmu. Asinīs nonāk ķīmiskās vielas, kas veidojas specializētos audos un kurām ir noteiktas funkcijas. Starp šīm vielām ir: metabolīti, mediatori, hormoni. Viņi var darboties lokāli vai attālināti. Piemēram, ATP hidrolīzes produkti, kuru koncentrācija palielinās, palielinoties šūnu funkcionālajai aktivitātei, izraisa asinsvadu paplašināšanos un uzlabo šo šūnu trofismu. Īpaši svarīga loma ir hormoniem, īpašu endokrīno orgānu sekrēcijas produktiem. Endokrīnie dziedzeri ietver: hipofīzi, vairogdziedzeri un epitēlijķermenīšus, aizkuņģa dziedzera saliņu aparātu, virsnieru garozu un medulla, dzimumdziedzerus, placentu un epifīzi. Hormoni ietekmē vielmaiņu, stimulē morfoloģiskos procesus, šūnu diferenciāciju, augšanu, metamorfozi, ietver noteiktas izpildorgānu darbības, maina izpildorgānu un audu darbības intensitāti. Humorālais regulēšanas ceļš darbojas salīdzinoši lēni, reakcijas ātrums ir atkarīgs no hormona veidošanās un sekrēcijas ātruma, tā iekļūšanas limfā un asinīs un asins plūsmas ātruma. Hormona lokālo iedarbību nosaka specifiska tā receptora klātbūtne. Hormona darbības ilgums ir atkarīgs no tā iznīcināšanas ātruma organismā. Dažādās ķermeņa šūnās, arī smadzenēs, veidojas neiropeptīdi, kas ietekmē organisma uzvedību, virkni dažādu funkciju un regulē hormonu sekrēciju.

Nervu regulēšana tiek veikta caur nervu sistēmu, balstās uz informācijas apstrādi neironiem un tās pārraidi pa nerviem. Ir šādas funkcijas:

Lielāks darbības attīstības ātrums;

Komunikācijas precizitāte;

Augsta specifika – reakcijā tiek iesaistīts stingri noteikts skaits konkrētajā brīdī nepieciešamo komponentu.

Nervu regulēšana tiek veikta ātri, ar signāla virzienu uz konkrētu adresātu. Informācijas pārraide (neironu darbības potenciāli) notiek ar ātrumu līdz 80-120 m/s bez amplitūdas samazināšanās vai enerģijas zuduma. Ķermeņa somatiskās un autonomās funkcijas ir pakļautas nervu regulējumam. Nervu regulēšanas pamatprincips ir reflekss. Nervu regulēšanas mehānisms filoģenētiski radās vēlāk nekā lokālais un humorālais un nodrošina augstu reakcijas precizitāti, ātrumu un uzticamību. Tas ir vismodernākais regulēšanas mehānisms.

Neirohumorālā korelācija. Evolūcijas procesā nervu un humora korelācijas veidi tika apvienoti neirohumorālā formā, kad neatliekamo orgānu iesaisti darbības procesā caur nervu korelāciju papildina un paildzina humorālie faktori.

Nervu un humora korelācijām ir vadošā loma ķermeņa sastāvdaļu (komponentu) apvienošanā (integrācijā) vienā veselā organismā. Tajā pašā laikā viņi, šķiet, papildina viens otru ar savām īpašībām. Humorālā saikne ir vispārināta. Tas tiek īstenots vienlaikus visā ķermenī. Nervu savienojumam ir virziena raksturs, tas ir visselektīvākais un katrā konkrētā gadījumā tiek realizēts galvenokārt atsevišķu ķermeņa sastāvdaļu līmenī.

Radošie savienojumi nodrošina makromolekulu apmaiņu starp šūnām, kas spēj regulējoši ietekmēt šūnu un audu vielmaiņas, diferenciācijas, augšanas, attīstības un funkcionēšanas procesus. Caur radošiem savienojumiem tiek iedarbināta kalonu ietekme - proteīni, kas nomāc nukleīnskābju sintēzi un šūnu dalīšanos.

Metabolīti, izmantojot atgriezeniskās saites mehānismu, ietekmē intracelulāro metabolismu un šūnu funkcijas un tuvējo struktūru darbību. Piemēram, intensīva muskuļu darba laikā piena un pirovīnskābes, kas veidojas muskuļu šūnā skābekļa deficīta apstākļos, izraisa muskuļu mikrovaskulāro asinsvadu paplašināšanos, asins, barības vielu un skābekļa plūsmas palielināšanos, kas uzlabo muskuļu uzturu. muskuļu šūnas. Tajā pašā laikā tie stimulē to lietošanas vielmaiņas ceļus un samazina muskuļu kontraktilitāti.

Neiroendokrīnā sistēma nodrošina organisma vielmaiņas, fizisko funkciju un uzvedības reakciju atbilstību vides apstākļiem, atbalsta šūnu diferenciācijas, augšanas, attīstības un reģenerācijas procesus; kopumā veicina gan atsevišķas, gan visas bioloģiskās sugas saglabāšanu un attīstību. Dubultā (nervu un endokrīnā) regulēšana, izmantojot dublēšanās mehānismu, nodrošina regulēšanas uzticamību, lielu reakcijas ātrumu caur nervu sistēmu un reakcijas ilgumu laika gaitā, izdalot hormonus. Filoģenētiski senākos hormonus ražo nervu šūnas; ķīmiskais signāls un nervu impulss bieži ir savstarpēji konvertējami. Hormoni, būdami neiromodulatori, ietekmē daudzu mediatoru iedarbību centrālajā nervu sistēmā (gastrīns, holecistokinīns, VIP, GIP, neirotenzīns, bombesīns, viela P, opiomelanokortīni - AKTH, beta-, gamma-lipotropīni, alfa-, beta-, gamma -endorfīni, prolaktīns, somatotropīns). Ir aprakstīti hormonus ražojošie neironi.

Nervu un humorālās regulācijas pamats ir gredzenveida savienojuma princips, kas in bioloģiskās sistēmas ah kā prioritāti parādīja padomju fiziologs P.K. Anokhins. Pozitīva un negatīva atgriezeniskā saite nodrošina optimālu funkcionēšanas līmeni - stiprinot vājās atbildes un ierobežojot pārāk spēcīgas.

Regulēšanas mehānismu sadalījums nervu un humorālos ir nosacīts. Organismā šie mehānismi ir nedalāmi.

1) Informāciju par ārējās un iekšējās vides stāvokli, kā likums, uztver nervu sistēmas elementi, un pēc apstrādes neironos kā izpildorgāni var izmantot gan nervu, gan humorālos regulēšanas ceļus.

2) Endokrīno dziedzeru darbību kontrolē nervu sistēma. Savukārt neironu vielmaiņa, attīstība un diferenciācija notiek hormonu ietekmē.

3) Darbības potenciāli neirona un darba šūnas saskares punktos izraisa mediatora sekrēciju, kas caur humorālo saiti maina šūnas darbību. Tādējādi organismā notiek vienota neirohumorālā regulācija ar prioritāru nervu sistēmas nozīmi. Ķermenis reaģē uz katra stimula darbību ar sarežģītu bioloģisku reakciju kopumā. Tas tiek panākts, mijiedarbojoties visām ķermeņa sistēmām, audiem un šūnām. Mijiedarbību nodrošina lokālie, humorālie un neironu regulējošie mehānismi

Cilvēka nervu sistēma ir sadalīta centrālajā (smadzeņu un muguras smadzenes) un perifērajā. Centrālā nervu sistēma nodrošina organisma individuālo pielāgošanos apkārtējai videi, organisma pielāgošanos, ķermeņa uzvedību atbilstoši konstitūcijai un tās vajadzībām, nodrošina orgānu integrāciju un apvienošanos vienotā veselumā, pamatojoties uz uztveri, izvērtēšanu. , salīdzināšana, informācijas analīze, kas nāk no ķermeņa ārējās un iekšējās vides . Perifērā nervu sistēma nodrošina audu trofismu un tieši ietekmē orgānu struktūru un funkcionālo aktivitāti.

Fizioloģiskās regulēšanas teorijas svarīgākie jēdzieni.

Pirms apskatīt neirohumorālās regulēšanas mehānismus, pakavēsimies pie svarīgākajiem šīs fizioloģijas sadaļas jēdzieniem. Dažus no tiem izstrādā kibernētika. Zināšanas par šādiem jēdzieniem palīdz izprast fizioloģisko funkciju regulējumu un atrisināt vairākas problēmas medicīnā.

Fizioloģiskā funkcija- organisma vai tā struktūru (šūnu, orgānu, šūnu un audu sistēmu) dzīvības aktivitātes izpausme, kuras mērķis ir saglabāt dzīvību un īstenot ģenētiski un sociāli noteiktas programmas.

Sistēma- mijiedarbojošu elementu kopums, kas veic funkciju, ko nevar veikt viens atsevišķs elements.

Elements - sistēmas strukturālā un funkcionālā vienība.

Signāls - dažāda veida vielas un enerģija, kas pārraida informāciju.

Informācija informācija, ziņojumi, kas tiek pārraidīti pa saziņas kanāliem un ko uztver ķermenis.

Stimuls- ārējās vai iekšējās vides faktors, kura ietekme uz ķermeņa receptoru veidojumiem izraisa izmaiņas dzīvībai svarīgos procesos. Stimuli iedala adekvātos un neadekvātos. Ceļā uz uztveri adekvāti stimuliĶermeņa receptori tiek pielāgoti un aktivizēti ar ļoti zemu ietekmējošā faktora enerģiju. Piemēram, lai aktivizētu tīklenes receptorus (stieņus un konusus), pietiek ar 1-4 gaismas kvantiem. Neadekvāti ir kairinātāji, kuras uztverei ķermeņa jutīgie elementi nav pielāgoti. Piemēram, tīklenes konusi un stieņi nav pielāgoti mehāniskās ietekmes uztveršanai un nenodrošina sajūtu pat ar ievērojamu spēku uz tiem. Tikai ar ļoti spēcīgu trieciena spēku (triecienu) tos var aktivizēt un parādīties gaismas sajūta.

Stimuli arī tiek sadalīti pēc to stipruma apakšsliekšņa, sliekšņa un virssliekšņa. Spēks apakšsliekšņa stimuli ir nepietiekams, lai izraisītu reģistrētu ķermeņa vai tā struktūru reakciju. Sliekšņa stimuls sauc par tādu, kura minimālais stiprums ir pietiekams, lai radītu izteiktu reakciju. Supersliekšņa stimuli tiem ir lielāka jauda nekā sliekšņa stimuliem.

Stimuls un signāls ir līdzīgi, bet ne viennozīmīgi jēdzieni. Vienam un tam pašam stimulam var būt dažādas signāla nozīmes. Piemēram, zaķa čīkstēšana var būt signāls, kas brīdina par tuvinieku briesmām, bet lapsai tāda pati skaņa ir signāls par iespēju tikt pie barības.

Kairinājums - vides vai iekšējās vides faktoru ietekme uz ķermeņa struktūrām. Jāatzīmē, ka medicīnā termins “kairinājums” dažreiz tiek lietots citā nozīmē - lai apzīmētu ķermeņa vai tā struktūru reakciju uz kairinātāja darbību.

Receptori molekulāras vai šūnu struktūras, kas uztver ārējo vai iekšējo vides faktoru darbību un pārraida informāciju par stimula signāla vērtību turpmākajām regulēšanas ķēdes saitēm.

Receptoru jēdziens tiek aplūkots no diviem viedokļiem: no molekulāri bioloģiskā un morfofunkcionālā. Pēdējā gadījumā mēs runājam par sensorajiem receptoriem.

AR molekulāri bioloģiskā no viedokļa receptori ir specializētas olbaltumvielu molekulas, kas iestrādātas šūnu membrānā vai atrodas citozolā un kodolā. Katrs šādu receptoru veids spēj mijiedarboties tikai ar stingri noteiktām signalizācijas molekulām - ligandi. Piemēram, tā sauktajiem adrenoreceptoriem ligandi ir hormonu adrenalīna un norepinefrīna molekulas. Šādi receptori ir iebūvēti daudzu ķermeņa šūnu membrānās. Ligandu loma organismā tiek veikta bioloģiski aktīvās vielas: hormoni, neirotransmiteri, augšanas faktori, citokīni, prostaglandīni. Viņi pilda savu signalizācijas funkciju, atrodoties iekšā bioloģiskie šķidrumiļoti mazās koncentrācijās. Piemēram, hormonu saturs asinīs tiek konstatēts 10 -7 -10" 10 mol/l robežās.

AR morfofunkcionāls no viedokļa receptori (sensorie receptori) ir specializētas šūnas jeb nervu gali, kuru funkcija ir uztvert stimulu darbību un nodrošināt ierosmes rašanos nervu šķiedrās. Šajā izpratnē termins “receptors” visbiežāk tiek lietots fizioloģijā, runājot par nervu sistēmas sniegtajiem regulējumiem.

Tiek saukts tāda paša veida sensoro receptoru kopums un ķermeņa zona, kurā tie ir koncentrēti receptoru lauks.

Sensoro receptoru funkciju organismā veic:

    specializēti nervu gali. Tie var būt brīvi, bez apvalka (piemēram, sāpju receptori ādā) vai pārklāti (piemēram, taustes receptori ādā);

    specializētas nervu šūnas (neirosensorās šūnas). Cilvēkiem šādas maņu šūnas atrodas epitēlija slānī, kas klāj deguna dobuma virsmu; tie nodrošina smaržīgu vielu uztveri. Acs tīklenē neirosensorās šūnas attēlo konusi un stieņi, kas uztver gaismas starus;

3) specializētās epitēlija šūnas ir šūnas, kas attīstās no epitēlija audiem, kas ieguvušas augstu jutību pret noteikta veida stimulu darbību un var pārraidīt informāciju par šiem stimuliem uz nervu galiem. Šādi receptori atrodas iekšējā ausī, mēles garšas kārpiņās un vestibulārajā aparātā, nodrošinot spēju uztvert attiecīgi skaņas viļņus, garšas sajūtas, ķermeņa stāvokli un kustības.

regula pastāvīga sistēmas un tās atsevišķo struktūru funkcionēšanas uzraudzība un nepieciešamā korekcija lietderīga rezultāta sasniegšanai.

Fizioloģiskā regulēšana- process, kas nodrošina ķermeņa un tā struktūru homeostāzes un dzīvībai svarīgo funkciju rādītāju relatīvās noturības saglabāšanu vai maiņu vēlamajā virzienā.

Ķermeņa dzīvībai svarīgo funkciju fizioloģisko regulēšanu raksturo šādas pazīmes.

Slēgto vadības cilpu pieejamība. Vienkāršākā regulēšanas shēma (2.1. att.) ietver šādus blokus: regulējams parametrs(piemēram, glikozes līmenis asinīs, asinsspiediens),vadības ierīce- veselā organismā tas ir nervu centrs, atsevišķā šūnā tas ir genoms, efektori- orgāni un sistēmas, kas vadības ierīces signālu ietekmē maina savu darbību un tieši ietekmē vadāmā parametra vērtību.

Šādas regulēšanas sistēmas atsevišķu funkcionālo bloku mijiedarbība tiek veikta, izmantojot tiešos un atgriezeniskās saites kanālus. Pa tiešajiem saziņas kanāliem informācija tiek pārsūtīta no vadības ierīces uz efektoriem, bet pa atgriezeniskās saites kanāliem - no receptoriem (sensoriem), kas kontrolē.

Rīsi. 2.1. Slēgtas cilpas vadības ķēde

kontrolējamā parametra vērtības noteikšana - uz vadības ierīci (piemēram, no skeleta muskuļu receptoriem - uz muguras smadzenēm un smadzenēm).

Tādējādi atgriezeniskā saite (fizioloģijā to sauc arī par reverso aferentāciju) nodrošina, ka vadības ierīce saņem signālu par kontrolējamā parametra vērtību (stāvokli). Tas nodrošina kontroli pār efektoru reakciju uz vadības signālu un darbības rezultātu. Piemēram, ja cilvēka rokas kustības mērķis bija atvērt fizioloģijas mācību grāmatu, tad atgriezeniskā saite tiek veikta, vadot impulsus pa aferentajām nervu šķiedrām no acu, ādas un muskuļu receptoriem uz smadzenēm. Šādi impulsi nodrošina iespēju uzraudzīt roku kustības. Pateicoties tam, nervu sistēma var koriģēt kustības, lai sasniegtu vēlamo darbības rezultātu.

Ar atgriezeniskās saites palīdzību (reversā aferentācija) regulēšanas ķēde tiek slēgta, tās elementi tiek apvienoti slēgtā ķēdē - elementu sistēmā. Tikai slēgtas kontroles cilpas klātbūtnē ir iespējams īstenot stabilu homeostāzes un adaptīvo reakciju parametru regulēšanu.

Atsauksmes ir sadalītas negatīvās un pozitīvas. Organismā lielākā daļa atsauksmju ir negatīvas. Tas nozīmē, ka pa viņu kanāliem ienākošās informācijas ietekmē regulējošā sistēma atgriež novirzīto parametru tā sākotnējā (normālā) vērtībā. Tādējādi negatīva atgriezeniskā saite ir nepieciešama, lai uzturētu regulētā indikatora līmeņa stabilitāti. Turpretim pozitīvas atsauksmes veicina kontrolētā parametra vērtības maiņu, pārceļot to uz jaunu līmeni. Tādējādi, sākoties intensīvai muskuļu darbībai, impulsi no skeleta muskuļu receptoriem veicina arteriālā asinsspiediena paaugstināšanās attīstību.

Funkcionējošs neiro humorālie mehānismi regulēšana organismā ne vienmēr ir vērsta tikai uz homeostatisko konstantu uzturēšanu nemainīgā, stingri stabilā līmenī. Atsevišķos gadījumos organismam ir vitāli svarīgi, lai regulējošās sistēmas pārkārto savu darbu un maina homeostatiskās konstantes vērtību, maina regulējamā parametra tā saukto “uzdoto punktu”.

Iestatīt punktu(Angļu) iestatītais punkts).Šis ir regulētā parametra līmenis, kurā regulējošā sistēma cenšas saglabāt šī parametra vērtību.

Izpratne par izmaiņu esamību un virzienu noteiktajā homeostatisko noteikumu punktā palīdz noteikt patoloģisko procesu cēloni organismā, prognozēt to attīstību un atrast pareizo ārstēšanas un profilakses ceļu.

Apsvērsim to, izmantojot ķermeņa temperatūras reakciju novērtēšanas piemēru. Pat tad, kad cilvēks ir vesels, ķermeņa serdes temperatūra visas dienas garumā svārstās no 36°C līdz 37°C, un vakara stundās tā ir tuvāk 37°C, naktī un agrā rītā - līdz 36°C. Tas norāda uz diennakts ritma klātbūtni termoregulācijas iestatītā punkta vērtības izmaiņās. Taču ķermeņa iekšējās temperatūras iestatītā punkta izmaiņu klātbūtne vairākās cilvēku slimībās ir īpaši acīmredzama. Piemēram, attīstoties infekcijas slimībām, nervu sistēmas termoregulācijas centri saņem signālu par baktēriju toksīnu parādīšanos organismā un pārkārto savu darbu tā, lai paaugstinātu ķermeņa temperatūras līmeni. Šī ķermeņa reakcija uz infekcijas ieviešanu tiek attīstīta filoģenētiski. Tas ir noderīgi, jo paaugstinātā temperatūrā imūnsistēma darbojas aktīvāk, un infekcijas attīstības apstākļi pasliktinās. Tāpēc, kad parādās drudzis, ne vienmēr vajadzētu ordinēt pretdrudža līdzekļus. Bet tā kā ļoti augsta ķermeņa iekšējā temperatūra (vairāk nekā 39 °C, īpaši bērniem) var būt bīstama organismam (galvenokārt nervu sistēmas bojājumu dēļ), tad ārstam katrā atsevišķā gadījumā jāpieņem individuāls lēmums. Ja pie ķermeņa temperatūras 38,5 - 39°C ir tādas pazīmes kā muskuļu trīce, drebuļi, kad cilvēks ietinies segā un mēģina sasildīties, tad skaidrs, ka termoregulācijas mehānismi turpina mobilizēt visus avotus. par siltuma ražošanu un siltuma uzturēšanas metodēm organismā. Tas nozīmē, ka iestatītais punkts vēl nav sasniegts un tuvākajā laikā ķermeņa temperatūra paaugstināsies, sasniedzot bīstamas robežas. Bet, ja pie tās pašas temperatūras pacients sāk stipri svīst, pazūd muskuļu trīce un viņš atveras, tad ir skaidrs, ka uzstādītais punkts jau ir sasniegts un termoregulācijas mehānismi novērsīs tālāku temperatūras paaugstināšanos. Šādā situācijā ārsts dažos gadījumos var atturēties no pretdrudža līdzekļu parakstīšanas uz noteiktu laiku.

Regulēšanas sistēmu līmeņi. Izšķir šādus līmeņus:

    subcelulārs (piemēram, bioķīmisko reakciju ķēžu pašregulācija, kas apvienota bioķīmiskos ciklos);

    šūnu - intracelulāro procesu regulēšana ar bioloģiski aktīvo vielu (autokrīna) un metabolītu palīdzību;

    audi (parakrīnijas, radošie savienojumi, šūnu mijiedarbības regulēšana: adhēzija, asociācija audos, dalīšanās un funkcionālās aktivitātes sinhronizācija);

    orgāns - pašregulācija atsevišķi orgāni, to funkcionēšana kā vienots veselums. Šādi regulējumi tiek veikti gan humorālo mehānismu (parakrīnijas, radošo savienojumu) un nervu šūnu dēļ, kuru ķermeņi atrodas intraorgānu autonomajos ganglijos. Šie neironi mijiedarbojas, veidojot intraorgānu refleksu lokus. Tajā pašā laikā caur tiem tiek realizēta arī centrālās nervu sistēmas regulējošā ietekme uz iekšējiem orgāniem;

    organisma homeostāzes regulēšana, organisma integritāte, regulējošo funkcionālo sistēmu veidošanās, kas nodrošina atbilstošas ​​uzvedības reakcijas, organisma pielāgošanās vides apstākļu izmaiņām.

Tādējādi organismā ir daudz regulējošo sistēmu līmeņu. Vienkāršākās ķermeņa sistēmas tiek apvienotas sarežģītākās, kas spēj veikt jaunas funkcijas. Šajā gadījumā vienkāršas sistēmas, kā likums, pakļaujas vadības signāliem no sarežģītākām sistēmām. Šo subordināciju sauc par regulējošo sistēmu hierarhiju.

Šo noteikumu īstenošanas mehānismi tiks sīkāk aplūkoti turpmāk.

Vienotība un specifiskas īpatnības nervu un humorālā regulēšana. Fizioloģisko funkciju regulēšanas mehānismus tradicionāli iedala nervu un humorālos

ir dažādas, lai gan patiesībā veido vienotu regulējošo sistēmu, kas nodrošina homeostāzes un organisma adaptīvās aktivitātes uzturēšanu. Šiem mehānismiem ir daudz savienojumu gan nervu centru darbības līmenī, gan signālu informācijas pārraidē uz efektorstruktūrām. Pietiek pateikt, ka, īstenojot vienkāršāko refleksu kā elementāru nervu regulēšanas mehānismu, signālu pārraide no vienas šūnas uz otru tiek veikta caur humorālie faktori- neirotransmiteri. Sensoro receptoru jutība pret stimulu darbību un neironu funkcionālais stāvoklis mainās hormonu, neirotransmiteru, vairāku citu bioloģiski aktīvo vielu, kā arī vienkāršāko metabolītu un minerālu jonu (K + Na + CaCI -) ietekmē. . Savukārt nervu sistēma var iniciēt vai koriģēt humorālos regulējumus. Humorālo regulējumu organismā kontrolē nervu sistēma.

Nervu un humorālās regulēšanas iezīmes organismā. Humorālie mehānismi ir filoģenētiski senāki, tie ir sastopami pat vienšūnu dzīvniekiem un iegūst liela dažādība daudzšūnu organismos un īpaši cilvēkiem.

Nervu regulēšanas mehānismi filoģenētiski veidojās vēlāk un veidojas pakāpeniski cilvēka ontoģenēzē. Šādi regulējumi ir iespējami tikai daudzšūnu struktūrās, kurās ir nervu šūnas, kas ir apvienotas nervu ķēdēs un veido refleksu lokus.

Humorālā regulēšana tiek veikta, sadalot signālu molekulas ķermeņa šķidrumos saskaņā ar principu "visi, visi, visi" vai "radio sakaru" principa.

Nervu regulēšana tiek veikta pēc “vēstules ar adresi” jeb “telegrāfa saziņas” principa Signalizācija no nervu centriem tiek pārraidīta uz stingri noteiktām struktūrām, piemēram, uz precīzi noteiktām muskuļu šķiedrām vai to grupām konkrētā muskulī. Tikai šajā gadījumā ir iespējamas mērķtiecīgas, koordinētas cilvēku kustības.

Humorālā regulēšana, kā likums, notiek lēnāk nekā nervu regulēšana. Signāla pārraides ātrums (darbības potenciāls) ātrās nervu šķiedrās sasniedz 120 m/s, savukārt signāla molekulas transportēšanas ātrums

asins plūsma artērijās ir aptuveni 200 reižu mazāka, bet kapilāros - tūkstošiem reižu mazāka.

Nervu impulsa nonākšana efektora orgānā gandrīz acumirklī izraisa fizioloģisku efektu (piemēram, skeleta muskuļu kontrakciju). Reakcija uz daudziem hormonālajiem signāliem ir lēnāka. Piemēram, reakcijas izpausme uz vairogdziedzera un virsnieru garozas hormonu darbību notiek pēc desmitiem minūšu un pat stundu.

Humorālajiem mehānismiem ir primāra nozīme vielmaiņas procesu regulēšanā, ātrumā šūnu dalīšanās, audu augšana un specializācija, pubertāte, pielāgošanās mainīgajiem vides apstākļiem.

Nervu sistēma iekšā veselīgu ķermeni ietekmē visus humora regulējumus un koriģē tos. Tajā pašā laikā nervu sistēmai ir savas specifiskas funkcijas. Tas regulē dzīvības procesus, kas prasa ātru reakciju, nodrošina signālu uztveršanu, kas nāk no maņu, ādas un iekšējo orgānu sensorajiem receptoriem. Regulē skeleta muskuļu tonusu un kontrakcijas, kas nodrošina stājas saglabāšanu un ķermeņa kustību telpā. Nervu sistēma nodrošina tādu garīgo funkciju izpausmi kā sajūtas, emocijas, motivācija, atmiņa, domāšana, apziņa, regulē uzvedības reakcijas, kuru mērķis ir sasniegt noderīgu adaptīvo rezultātu.

Neskatoties uz funkcionālo vienotību un daudzajām nervu un humorālo regulējumu savstarpējām attiecībām organismā, ērtības labad šo noteikumu ieviešanas mehānismu izpētē mēs tos aplūkosim atsevišķi.

Humorālās regulācijas mehānismu raksturojums organismā. Humorālā regulēšana tiek veikta, pārraidot signālus, izmantojot bioloģiski aktīvās vielas caur ķermeņa šķidrajiem līdzekļiem. Bioloģiski aktīvās vielas organismā ir: hormoni, neirotransmiteri, prostaglandīni, citokīni, augšanas faktori, endotēlijs, slāpekļa oksīds un vairākas citas vielas. Lai veiktu to signalizācijas funkciju, pietiek ar ļoti mazu šo vielu daudzumu. Piemēram, hormoni veic savu regulējošo lomu, kad to koncentrācija asinīs ir robežās no 10 -7 -10 0 mol/l.

Humorālā regulēšana ir sadalīta endokrīnā un vietējā.

Endokrīnā regulēšana tiek veiktas, pateicoties endokrīno dziedzeru darbībai, kas ir specializēti orgāni, kas izdala hormonus. Hormoni- ražotas bioloģiski aktīvās vielas endokrīnie dziedzeri, ko pārnēsā asinis un kam ir specifiska regulējoša ietekme uz šūnu un audu dzīvībai svarīgo aktivitāti. Endokrīnās regulēšanas īpatnība ir tāda, ka endokrīnie dziedzeri izdala hormonus asinīs un tādā veidā šīs vielas tiek nogādātas gandrīz visos orgānos un audos. Taču reakcija uz hormona darbību var rasties tikai no tām šūnām (mērķiem), kuru membrānas, citozols vai kodols satur attiecīgā hormona receptorus.

Atšķirīga iezīme vietējais humorālais regulējums ir tas, ka šūnas ražotās bioloģiski aktīvās vielas nenonāk asinsritē, bet iedarbojas uz tās veidojošo šūnu un tās tuvāko vidi, difūzijas ceļā izplatoties caur starpšūnu šķidrumu. Šādi regulējumi ir sadalīti metabolisma regulēšanā šūnā metabolītu, autokrīna, parakrīna, jukstakrīna un mijiedarbības ar starpšūnu kontaktu dēļ.

    Vielmaiņas regulēšana šūnā metabolītu dēļ. Metabolīti ir vielmaiņas procesu gala un starpprodukti šūnā. Metabolītu līdzdalība šūnu procesu regulēšanā ir saistīta ar funkcionāli saistītu bioķīmisko reakciju - bioķīmisko ciklu - ķēžu klātbūtni metabolismā. Raksturīgi, ka jau šādos bioķīmiskos ciklos ir galvenās bioloģiskās regulācijas pazīmes, slēgtas regulēšanas cilpas klātbūtne un negatīva atgriezeniskā saite, kas nodrošina šīs cilpas slēgšanu. Piemēram, šādu reakciju ķēdes tiek izmantotas enzīmu un vielu sintēzē, kas iesaistītas adenozīntrifosforskābes (ATP) veidošanā. ATP ir viela, kurā tiek uzkrāta enerģija, ko šūnas viegli izmanto dažādiem dzīvībai svarīgiem procesiem: kustībai, organisko vielu sintēzei, augšanai, vielu transportēšanai caur šūnu membrānām.

    Autokrīnais mehānisms. Ar šāda veida regulēšanu šūnā sintezētā signāla molekula iziet cauri

r t receptors Endokrīnās

O? m ooo

Augocrinia Paracrinia Juxtacrinia t

Rīsi. 2.2. Humorālās regulēšanas veidi organismā

šūnu membrāna nonāk starpšūnu šķidrumā un saistās ar receptoru membrānas ārējā virsmā (2.2. att.). Tādā veidā šūna reaģē uz tajā sintezētu signālmolekulu – ligandu. Liganda piesaiste pie membrānas receptora izraisa šī receptora aktivāciju, un tas šūnā izraisa veselu bioķīmisko reakciju kaskādi, kas nodrošina tās vitālās aktivitātes izmaiņas. Autokrīnu regulēšanu bieži izmanto imūnās un nervu sistēmas šūnas. Šis autoregulācijas ceļš ir nepieciešams, lai uzturētu stabilu noteiktu hormonu sekrēcijas līmeni. Piemēram, lai novērstu aizkuņģa dziedzera P-šūnu pārmērīgu insulīna sekrēciju, svarīga ir to izdalītā hormona inhibējošā iedarbība uz šo šūnu darbību.

Parakrīna mehānisms. To veic šūna izdalot signalizācijas molekulas, kas nonāk starpšūnu šķidrumā un ietekmē blakus esošo šūnu dzīvības aktivitāti (2.2. att.). Šāda veida regulēšanas īpatnība ir tāda, ka signāla pārraidē notiek ligandu molekulas difūzijas posms caur starpšūnu šķidrumu no vienas šūnas uz citām blakus esošajām šūnām. Tādējādi aizkuņģa dziedzera šūnas, kas izdala insulīnu, ietekmē šī dziedzera šūnas, kas izdala citu hormonu - glikagonu. Augšanas faktori un interleikīni ietekmē šūnu dalīšanos, prostaglandīni ietekmē gludo muskuļu tonusu, Ca 2+ mobilizāciju.Šis signāla pārraides veids ir svarīgs audu augšanas regulēšanā embriju attīstības laikā, brūču dzīšanai, bojāto nervu šķiedru augšanai un transmisijā. ierosināšana sinapsēs.

Pētījumi pēdējos gados Ir pierādīts, ka dažām šūnām (īpaši nervu šūnām) pastāvīgi jāsaņem specifiski signāli, lai saglabātu savu dzīvībai svarīgo aktivitāti.

L1 no blakus esošajām šūnām. Starp šiem īpašajiem signāliem īpaši svarīgas ir vielas, ko sauc par augšanas faktoriem (NGF). Ja šīs signalizācijas molekulas ilgstoši netiek pakļautas, nervu šūnas sāk pašiznīcināšanās programmu. Šo šūnu nāves mehānismu sauc apoptoze.

Parakrīna regulēšana bieži tiek izmantota vienlaikus ar autokrīna regulēšanu. Piemēram, ja ierosme tiek pārraidīta sinapsēs, signāla molekulas, ko izdala nervu gals, saistās ne tikai ar blakus esošās šūnas receptoriem (uz postsinaptiskās membrānas), bet arī ar receptoriem uz tā paša nervu gala membrānas (t.i., presinaptiskā membrāna).

    Juxtacrine mehānisms. To veic, pārraidot signalizācijas molekulas tieši no vienas šūnas membrānas ārējās virsmas uz citas šūnas membrānu. Tas notiek divu šūnu membrānu tiešā saskarē (piestiprināšana, adhezīvs savienojums). Šāda piesaiste notiek, piemēram, leikocītu un trombocītu mijiedarbībā ar asins kapilāru endotēliju vietā, kur ir iekaisuma process. Uz membrānām, kas pārklāj šūnu kapilārus, iekaisuma vietā parādās signalizācijas molekulas, kas saistās ar receptoriem. noteikti veidi leikocīti. Šis savienojums noved pie leikocītu piesaistes aktivizēšanas virsmai asinsvads. Pēc tam var sekot vesels bioloģisko reakciju komplekss, kas nodrošina leikocītu pāreju no kapilāra uz audiem un to iekaisuma reakcijas nomākšanu.

    Mijiedarbība caur starpšūnu kontaktiem. Tos veic, izmantojot starpmembrānu savienojumus (ievietojiet diskus, savienojumus). Jo īpaši signālmolekulu un dažu metabolītu pārnešana caur spraugas savienojumiem ir ļoti izplatīta parādība. Veidojot savienojumus, īpašas šūnu membrānas olbaltumvielu molekulas (konnekoni) tiek apvienotas grupās pa 6 tā, lai tās izveidotu gredzenu ar porām iekšpusē. Uz blakus esošās šūnas membrānas (tieši pretī) veidojas tāds pats gredzenveida veidojums ar poru. Divas centrālās poras apvienojas, veidojot kanālu, kas iekļūst blakus esošo šūnu membrānās. Kanāla platums ir pietiekams daudzu bioloģiski aktīvo vielu un metabolītu pārejai. Ca 2+ joni, kas ir spēcīgi intracelulāro procesu regulatori, brīvi iziet cauri savienojumiem.

Pateicoties augstajai elektrovadītspējai, savienojumi veicina vietējo strāvu izplatīšanos starp blakus esošajām šūnām un audu funkcionālās vienotības veidošanos. Šāda mijiedarbība ir īpaši izteikta sirds muskuļa un gludo muskuļu šūnās. Starpšūnu kontaktu stāvokļa pārkāpums izraisa sirds patoloģiju,

asinsvadu muskuļu tonusa samazināšanās, dzemdes kontrakcijas vājums un vairāku citu regulējumu izmaiņas.

Starpšūnu kontaktus, kas kalpo, lai stiprinātu fizisko savienojumu starp membrānām, sauc par ciešiem savienojumiem un adhēzijas jostām. Šādi kontakti var būt apļveida jostas veidā, kas iet starp šūnas sānu virsmām. Šo savienojumu sablīvēšanos un stiprības palielināšanos nodrošina proteīnu miozīna, aktinīna, tropomiozīna, vinkulīna uc piesaiste membrānas virsmai.Ciešie savienojumi veicina šūnu apvienošanos audos, to adhēziju un audu izturību pret to. mehāniskais spriegums. Tie ir iesaistīti arī barjeras veidojumu veidošanā organismā. Īpaši izteikti ir cieši savienojumi starp endotēliju, kas pārklāj smadzeņu traukus. Tie samazina šo trauku caurlaidību vielām, kas cirkulē asinīs.

Visos humora regulējumos, kas tiek veikti, piedaloties specifiskām signalizācijas molekulām, svarīga loma ir šūnu un intracelulārajām membrānām. Tāpēc, lai izprastu humorālās regulēšanas mehānismu, ir jāzina šūnu membrānu fizioloģijas elementi.

Rīsi. 2.3.Šūnu membrānas struktūras diagramma

Transporta proteīns

(sekundāri aktīvs

transports)

Membrānas proteīns

PKC proteīns

Dubultais fosfolipīdu slānis

Antigēni

Ārpusšūnu virsma

Intracelulārā vide

Šūnu membrānu struktūras un īpašību iezīmes. Visas šūnu membrānas raksturo viens struktūras princips (2.3. att.). To pamatā ir divi lipīdu slāņi (tauku molekulas, no kurām lielākā daļa ir fosfolipīdi, bet ir arī holesterīns un glikolipīdi). Membrānas lipīdu molekulām ir galva (reģions, kas piesaista ūdeni un mēdz ar to mijiedarboties, saukts par vadotni

rofils) un aste, kas ir hidrofoba (atgrūž ūdens molekulas un izvairās no to tuvuma). Šīs lipīdu molekulu galvas un astes īpašību atšķirību rezultātā pēdējie, nonākot pret ūdens virsmu, sarindojas rindās: galva pret galvu, aste pret aste un veido dubultu slāni, kurā hidrofils. galvas ir vērstas pret ūdeni, un hidrofobās astes ir viena pret otru. Astes atrodas šī dubultā slāņa iekšpusē. Lipīdu slāņa klātbūtne veido slēgtu telpu, izolē citoplazmu no apkārtējās ūdens vides un rada šķērsli ūdens un tajā šķīstošo vielu pārejai caur šūnu membrānu. Šāda lipīdu divslāņa biezums ir aptuveni 5 nm.

Membrānas satur arī olbaltumvielas. To molekulas ir 40-50 reizes lielākas pēc tilpuma un masas nekā membrānas lipīdu molekulām. Pateicoties olbaltumvielām, membrānas biezums sasniedz -10 nm. Neskatoties uz to, ka olbaltumvielu un lipīdu kopējās masas lielākajā daļā membrānu ir gandrīz vienādas, proteīnu molekulu skaits membrānā ir desmitiem reižu mazāks nekā lipīdu molekulām. Parasti olbaltumvielu molekulas atrodas atsevišķi. Šķiet, ka tie ir izšķīduši membrānā, viņi var pārvietoties un mainīt savu stāvokli tajā. Tas bija iemesls, kāpēc tika saukta membrānas struktūra šķidrums-mozaīka. Lipīdu molekulas var arī pārvietoties gar membrānu un pat pāriet no viena lipīdu slāņa uz otru. Līdz ar to membrānai ir plūstamības pazīmes, un tajā pašā laikā tai ir pašsavienošanās īpašība, un to var atjaunot pēc bojājumiem, jo ​​lipīdu molekulas spēj sakārtoties lipīdu divslānī.

Olbaltumvielu molekulas var iekļūt visā membrānā tā, ka to gala daļas izvirzītas ārpus tās šķērsvirziena robežām. Šādas olbaltumvielas sauc transmembrānas vai neatņemama. Ir arī proteīni, kas tikai daļēji ir iegremdēti membrānā vai atrodas uz tās virsmas.

Šūnu membrānas proteīni pilda daudzas funkcijas. Katras funkcijas veikšanai šūnas genoms nodrošina noteikta proteīna sintēzes uzsākšanu. Pat salīdzinoši vienkāršajā sarkano asinsķermenīšu membrānā ir aptuveni 100 dažādu proteīnu. Starp svarīgākajām membrānas proteīnu funkcijām ir: 1) receptors - mijiedarbība ar signalizācijas molekulām un signāla pārraide šūnā; 2) transports - vielu pārnešana cauri membrānām un apmaiņas nodrošināšana starp citozolu un vidi. Ir vairāki proteīnu molekulu veidi (translokāzes), kas nodrošina transmembrānu transportu. Starp tiem ir olbaltumvielas, kas veido kanālus, kas iekļūst membrānā, un caur tiem notiek noteiktu vielu difūzija starp citosolu un ārpusšūnu telpu. Šādi kanāli visbiežāk ir jonu selektīvi, t.i. ļauj iziet cauri tikai vienas vielas joniem. Ir arī kanāli, kuru selektivitāte ir mazāka, piemēram, tie ļauj iziet cauri Na + un K + joniem, K + un C1~ joniem. Ir arī nesējproteīni, kas nodrošina vielas transportēšanu cauri membrānai, mainot tās stāvokli šajā membrānā; 3) adhezīvs - olbaltumvielas kopā ar ogļhidrātiem piedalās adhēzijā (adhēzija, šūnu līmēšana imūnreakciju laikā, šūnu saistīšanās slāņos un audos); 4) fermentatīvie - daži membrānā iebūvētie proteīni darbojas kā bioķīmisko reakciju katalizatori, kuru rašanās iespējama tikai saskarē ar šūnu membrānām; 5) mehāniskie - proteīni nodrošina membrānu izturību un elastību, to savienojumu ar citoskeletu. Piemēram, eritrocītos šo lomu spēlē proteīna spektrīns, kas acs struktūras veidā ir piestiprināts pie eritrocītu membrānas iekšējās virsmas un ir saistīts ar intracelulāriem proteīniem, kas veido citoskeletu. Tas piešķir sarkano asins šūnu elastību, spēju mainīt un atjaunot formu, izejot cauri asins kapilāriem.

Ogļhidrāti veido tikai 2-10% no membrānas masas, to daudzums dažādās šūnās ir atšķirīgs. Pateicoties ogļhidrātiem, notiek noteikta veida starpšūnu mijiedarbība, tie piedalās šūnas svešo antigēnu atpazīšanā un kopā ar olbaltumvielām veido unikālu savas šūnas virsmas membrānas antigēnu struktūru. Ar šādiem antigēniem šūnas atpazīst viena otru, apvienojas audos un īsu laiku turēties kopā, lai pārraidītu signalizācijas molekulas. Olbaltumvielu savienojumus ar cukuriem sauc par glikoproteīniem. Ja ogļhidrātus apvieno ar lipīdiem, tad šādas molekulas sauc par glikolipīdiem.

Pateicoties membrānā iekļauto vielu mijiedarbībai un to izvietojuma relatīvajai secībai, šūnas membrāna iegūst vairākas īpašības un funkcijas, kuras nevar reducēt uz vienkāršu to veidojošo vielu īpašību summu.

Šūnu membrānu funkcijas un to īstenošanas mehānismi

Uz galvenošūnu membrānu funkcijas attiecas uz apvalka (barjeras) izveidi, kas atdala citosolu no

^represējot vide, Un nosakot robežas Unšūnu forma; par starpšūnu kontaktu nodrošināšanu, ko pavada panika membrānas (adhēzija). Svarīga ir starpšūnu adhēzija ° Es apvienoju viena veida šūnas audos, veidoju hematisks barjeras, imūnreakciju īstenošana;signalmolekulu noteikšana Un mijiedarbība ar tiem, kā arī signālu pārraide šūnā; 4) membrānas proteīnu-enzīmu nodrošināšana bioķīmisko vielu katalīzei reakcijas, iet gandrīz membrānas slānī. Daži no šiem proteīniem darbojas arī kā receptori. Liganda saistīšanās ar stakima receptoru aktivizē tā fermentatīvās īpašības; 5) membrānas polarizācijas nodrošināšana, atšķirības ģenerēšana elektriskās potenciāli starp ārējiem Un iekšējais pusē membrānas; 6) šūnas imūnspecifitātes radīšana, pateicoties antigēnu klātbūtnei membrānas struktūrā. Antigēnu lomu, kā likums, veic proteīnu molekulu sekcijas, kas izvirzītas virs membrānas virsmas, un saistītās ogļhidrātu molekulas. Imūnspecifiskums ir svarīgs, apvienojot šūnas audos un mijiedarbojoties ar šūnām, kas veic ķermeņa imūno uzraudzību; 7) nodrošināt selektīvu vielu caurlaidību caur membrānu un to transportēšanu starp citosolu un vidi (skatīt zemāk).

Dotais šūnu membrānu funkciju saraksts norāda, ka tās daudzpusīgi piedalās neirohumorālās regulēšanas mehānismos organismā. Bez zināšanām par vairākām parādībām un procesiem, ko nodrošina membrānas struktūras, nav iespējams saprast un apzināti veikt dažus diagnostikas procedūras un terapeitiskie pasākumi. Piemēram, daudzu pareizai lietošanai ārstnieciskas vielas ir jāzina, cik lielā mērā katrs no tiem no asinīm iekļūst audu šķidrumā un citozolā.

Izkliedēts un es un vielu transportēšana caur šūnām Membrānas. Vielu pāreja caur šūnu membrānām tiek veikta dažāda veida difūzijas vai aktīvas

transports.

Vienkārša difūzija ko veic noteiktas vielas koncentrācijas, elektriskā lādiņa vai osmotiskā spiediena gradientu dēļ starp šūnas membrānas malām. Piemēram, vidējais nātrija jonu saturs asins plazmā ir 140 mmol/l, bet eritrocītos tas ir aptuveni 12 reizes mazāks. Šī koncentrācijas atšķirība (gradients) rada dzinējspēku, kas ļauj nātrijam pāriet no plazmas uz sarkanajām asins šūnām. Tomēr šādas pārejas ātrums ir zems, jo membrānai ir ļoti zema Na + jonu caurlaidība, un šīs membrānas kālija caurlaidība ir daudz lielāka. Vienkāršas difūzijas procesi nepatērē šūnu vielmaiņas enerģiju. Vienkāršās difūzijas ātruma pieaugums ir tieši proporcionāls vielas koncentrācijas gradientam starp membrānas malām.

atvieglota difūzija, tāpat kā vienkāršs, tas seko koncentrācijas gradientam, bet atšķiras no vienkāršas ar to, ka konkrētas nesējmolekulas obligāti ir iesaistītas vielas pārejā caur membrānu. Šīs molekulas iekļūst membrānā (var veidot kanālus) vai, saskaņā ar vismaz, ir ar to saistīti. Pārvadātajai vielai jāsazinās ar pārvadātāju. Pēc tam transportētājs maina savu lokalizāciju membrānā vai konformāciju tā, ka tas nogādā vielu membrānas otrā pusē. Ja vielas transmembrānai pārejai ir nepieciešama nesēja līdzdalība, tad termina “difūzija” vietā bieži lieto terminu vielas transportēšana caur membrānu.

Ar atvieglotu difūziju (pretstatā vienkāršai difūzijai), ja palielinās vielas transmembrānas koncentrācijas gradients, tad tās caurlaidības ātrums caur membrānu palielinās tikai līdz tiek iesaistīti visi membrānas transportieri. Turpinot palielināt šo gradientu, transporta ātrums paliks nemainīgs; viņi to sauc piesātinājuma fenomens. Vielu transportēšanas atvieglotas difūzijas piemēri ir: glikozes pārnešana no asinīm uz smadzenēm, aminoskābju un glikozes reabsorbcija no primārā urīna asinīs nieru kanāliņos.

Apmaiņas difūzija - vielu transports, kurā vienas un tās pašas vielas molekulas var apmainīties dažādās membrānas pusēs. Vielas koncentrācija katrā membrānas pusē paliek nemainīga.

Apmaiņas difūzijas veids ir vienas vielas molekulas apmaiņa pret vienu vai vairākām citas vielas molekulām. Piemēram, asinsvadu un bronhu gludās muskulatūras šķiedrās viens no veidiem, kā izvadīt no šūnas Ca 2+ jonus, ir to apmaiņa pret ārpusšūnu Na + joniem.Trīs ienākošajiem nātrija joniem no šūnas tiek izņemts viens kalcija jons. šūna. Tiek izveidota savstarpēji atkarīga nātrija un kalcija kustība caur membrānu pretējos virzienos (šo transporta veidu sauc antiosta). Tādējādi šūna tiek atbrīvota no liekā Ca 2+, un tas ir nepieciešams nosacījums gludās muskuļu šķiedras atslābināšanai. Zināšanas par jonu transportēšanas mehānismiem caur membrānām un veidiem, kā šo transportu ietekmēt, ir obligāts nosacījums ne tikai, lai izprastu dzīvības funkciju regulēšanas mehānismus, bet arī pareizi izvēlētos medikamentus ārstēšanai. liels skaits slimības (hipertensija, bronhiālā astma, sirds aritmijas, traucējumi ūdens-sāls apmaiņa utt.).

Aktīvs transports atšķiras no pasīvās ar to, ka tas ir pretrunā ar vielas koncentrācijas gradientiem, izmantojot ATP enerģiju, kas rodas šūnu metabolisma dēļ. Pateicoties aktīvajam transportam, var pārvarēt ne tikai koncentrācijas gradientu, bet arī elektrisko gradientu spēkus. Piemēram, Na + aktīvās transportēšanas laikā no šūnas uz āru tiek pārvarēts ne tikai koncentrācijas gradients (Na + saturs ārpusē ir 10-15 reizes lielāks), bet arī elektriskā lādiņa pretestība (ārpusē lielākās daļas šūnu membrāna ir pozitīvi uzlādēta, un tas rada izturību pret pozitīvi lādēta Na + izdalīšanos no šūnas).

Aktīvo Na + transportēšanu nodrošina proteīns Na +, no K + atkarīga ATPāze. Bioķīmijā proteīna nosaukumam pievieno galotni "aza", ja tam piemīt fermentatīvas īpašības. Tātad nosaukums Na + , K + atkarīgā ATPāze nozīmē, ka šī viela ir proteīns, kas šķeļ adenozīntrifosforskābi tikai ar obligātu mijiedarbības klātbūtni ar Na + un K + joniem. Enerģija, kas izdalās sadalīšanās rezultātā ATP no šūnas izvada trīs nātrija joni un divu kālija jonu transportēšana šūnā.

Ir arī proteīni, kas aktīvi transportē ūdeņraža, kalcija un hlora jonus. Skeleta muskuļu šķiedrās sarkoplazmatiskā tīkla membrānās ir iebūvēta Ca 2+ atkarīgā ATPāze, kas veido intracelulārus konteinerus (cisternas, garenvirziena kanāliņus), kas uzkrāj Ca 2+ Kalcija sūknis, pateicoties ATP šķelšanās enerģijai, pārnes Ca 2+ jonus no sarkoplazmas uz tīklveida cisternām un var radīt tajās Ca + koncentrāciju, kas tuvojas 1 (G 3 M, t.i., 10 000 reižu lielāka nekā šķiedras sarkoplazmā.

Sekundārais aktīvais transports kas raksturīgs ar to, ka vielas pārnešana cauri membrānai notiek citas vielas koncentrācijas gradienta dēļ, kurai ir aktīvs transportēšanas mehānisms. Visbiežāk sekundārais aktīvais transports notiek, izmantojot nātrija gradientu, t.i., Na + iet cauri membrānai uz zemāku koncentrāciju un velk sev līdzi citu vielu. Šajā gadījumā parasti tiek izmantots specifisks nesējproteīns, kas iebūvēts membrānā.

Piemēram, aminoskābju un glikozes transportēšana no primārā urīna asinīs, ko veic nieru kanāliņu sākotnējā daļā, notiek tāpēc, ka cauruļveida membrānas transportē proteīnu. epitēlijs saistās ar aminoskābēm un nātrija jonu un tikai tad maina savu stāvokli membrānā tā, ka tā pārnes aminoskābi un nātriju citoplazmā. Lai šāds transports notiktu, ir nepieciešams, lai nātrija koncentrācija ārpus šūnas būtu daudz lielāka nekā iekšpusē.

Lai izprastu humorālās regulēšanas mehānismus organismā, ir jāzina ne tikai šūnu membrānu struktūra un caurlaidība dažādām vielām, bet arī sarežģītāku veidojumu struktūra un caurlaidība, kas atrodas starp dažādu orgānu asinīm un audiem.

Histohematisko barjeru (HBB) fizioloģija. Histohematiskās barjeras ir morfoloģisku, fizioloģisku un fizikāli ķīmisku mehānismu kopums, kas darbojas kā veselums un regulē asins un orgānu mijiedarbību. Histohematiskās barjeras ir iesaistītas ķermeņa un atsevišķu orgānu homeostāzes veidošanā. Pateicoties HGB klātbūtnei, katrs orgāns dzīvo savā īpašā vidē, kas atsevišķu sastāvdaļu sastāvā var būtiski atšķirties no asins plazmas. Īpaši spēcīgas barjeras pastāv starp asinīm un smadzenēm, asinīm un dzimumdziedzeru audiem, asinīm un acs kambaru. Tiešā saskarē ar asinīm ir barjeras slānis, ko veido asins kapilāru endotēlijs, kam seko spericītu bazālā membrāna ( vidējais slānis) un pēc tam - orgānu un audu papildu šūnas (ārējais slānis). Histohematiskās barjeras, mainot to caurlaidību pret dažādām vielām, var ierobežot vai atvieglot to piegādi orgānam. Tie ir necaurlaidīgi pret vairākām toksiskām vielām. Tas parāda to aizsardzības funkciju.

Asins-smadzeņu barjera (BBB) ​​- tas ir morfoloģisko struktūru, fizioloģisko un fizisko, kopums ķīmiskie mehānismi, kas darbojas kā vienots veselums un regulē asins un smadzeņu audu mijiedarbību. BBB morfoloģiskais pamats ir endotēlijs un smadzeņu kapilāru bazālā membrāna, intersticiālie elementi un glikokalikss, neiroglija, kuru savdabīgās šūnas (astrocīti) ar kājām pārklāj visu kapilāra virsmu. Barjermehānismi ietver arī kapilāru sieniņu endotēlija transporta sistēmas, tostarp pino- un eksocitozi, endoplazmas tīklu, kanālu veidošanos, enzīmu sistēmas, kas modificē vai iznīcina ienākošās vielas, kā arī proteīnus, kas darbojas kā nesēji. Smadzeņu kapilāru endotēlija membrānu struktūrā, kā arī vairākos citos orgānos ir atrodami akvaporīna proteīni, kas veido kanālus, kas selektīvi ļauj iziet cauri ūdens molekulām.

Smadzeņu kapilāri atšķiras no citu orgānu kapilāriem ar to, ka endotēlija šūnas veido nepārtrauktu sienu. Saskares vietās endotēlija šūnu ārējie slāņi saplūst, veidojot tā sauktos saspringtos savienojumus.

BBB funkcijas ietver aizsardzības un regulēšanas funkcijas. Tas aizsargā smadzenes no svešu un toksisku vielu iedarbības, piedalās vielu transportēšanā starp asinīm un smadzenēm un tādējādi veido smadzeņu starpšūnu šķidruma un cerebrospinālā šķidruma homeostāzi.

Asins-smadzeņu barjera ir selektīvi caurlaidīga dažādām vielām. Dažas bioloģiski aktīvās vielas (piemēram, kateholamīni) praktiski neiziet cauri šai barjerai. Izņēmums ir tikai nelieli barjeras laukumi pie robežas ar hipofīzi, čiekurveidīgo dziedzeri un dažiem hipotalāma apgabaliem, kur BBB caurlaidība visām vielām ir augsta. Šajās vietās tiek konstatētas plaisas vai kanāli, kas iekļūst endotēlijā, pa kuriem vielas no asinīm iekļūst smadzeņu audu ekstracelulārajā šķidrumā vai pašos neironos.

Augstā BBB caurlaidība šajās zonās ļauj bioloģiski aktīvām vielām sasniegt tos hipotalāmu un dziedzeru šūnu neironus, uz kuriem ir slēgta ķermeņa neiroendokrīno sistēmu regulējošā ķēde.

Raksturīga BBB funkcionēšanas iezīme ir vielu caurlaidības regulēšana, kas atbilst dominējošajiem apstākļiem. Regulēšana notiek sakarā ar: 1) atvērto kapilāru laukuma izmaiņām, 2) asins plūsmas ātruma izmaiņām, 3) šūnu membrānu un starpšūnu vielas stāvokļa izmaiņām, šūnu enzīmu sistēmu aktivitāti, pinocitozi un eksocitozi. .

Tiek uzskatīts, ka BBB, radot būtisku šķērsli vielu iekļūšanai no asinīm smadzenēs, vienlaikus ļauj šīm vielām labi nokļūt pretējā virzienā no smadzenēm asinīs.

BBB caurlaidība dažādām vielām ir ļoti atšķirīga. Taukos šķīstošās vielas, kā likums, vieglāk iekļūst BBB nekā ūdenī šķīstošās vielas. Salīdzinoši viegli iekļūst skābeklis, oglekļa dioksīds, nikotīns, etilspirts, heroīns un taukos šķīstošās antibiotikas (hloramfenikols utt.).

Lipīdos nešķīstošā glikoze un dažas neaizvietojamās aminoskābes nevar iekļūt smadzenēs ar vienkāršu difūziju. Tos atpazīst un transportē speciāli pārvadātāji. Transportēšanas sistēma ir tik specifiska, ka atšķir D- un L-glikozes stereoizomērus.D-glikoze tiek transportēta, bet L-glikoze netiek. Šo transportu nodrošina membrānā iebūvētie nesējproteīni. Transports ir nejutīgs pret insulīnu, bet to kavē citoholazīns B.

Lielās neitrālas aminoskābes (piemēram, fenilalanīns) tiek transportētas līdzīgā veidā.

Ir arī aktīvais transports. Piemēram, aktīvā transporta dēļ Na + K + joni un aminoskābe glicīns, kas darbojas kā inhibējošs mediators, tiek transportēti pret koncentrācijas gradientiem.

Dotie materiāli raksturo bioloģiski svarīgu vielu iekļūšanas metodes caur bioloģiskajām barjerām. Tie ir nepieciešami, lai izprastu humorālo regulējumu lācijas organismā.

Testa jautājumi un uzdevumi

    Kādi ir ķermeņa dzīvības funkciju uzturēšanas pamatnosacījumi?

    Kāda ir organisma mijiedarbība ar ārējo vidi? Definējiet pielāgošanās videi jēdzienu.

    Kāda ir ķermeņa un tā sastāvdaļu iekšējā vide?

    Kas ir homeostāze un homeostatiskās konstantes?

    Nosauciet cieto un plastisko homeostatisko konstantu svārstību robežas. Definējiet viņu diennakts ritma jēdzienu.

    Uzskaitiet svarīgākos homeostatiskās regulēšanas teorijas jēdzienus.

7 Definējiet kairinājumu un kairinātājus. Kā tiek klasificēti kairinātāji?

      Kāda ir atšķirība starp jēdzienu “receptors” no molekulāri bioloģiskā un morfofunkcionālā viedokļa?

      Definējiet ligandu jēdzienu.

      Kas ir fizioloģiskie noteikumi un slēgtā cikla regulēšana? Kādas ir tās sastāvdaļas?

      Nosauciet atgriezeniskās saites veidus un lomu.

      Definējiet homeostatiskās regulēšanas iestatījuma punkta jēdzienu.

      Kādi regulējošo sistēmu līmeņi pastāv?

      Kāda ir nervu un humora regulējuma vienotība un atšķirīgās iezīmes organismā?

      Kādi humora regulējuma veidi pastāv? Norādiet to īpašības.

      Kāda ir šūnu membrānu struktūra un īpašības?

17 Kādas ir šūnu membrānu funkcijas?

        Kāda ir vielu difūzija un transportēšana caur šūnu membrānām?

        Aprakstiet un sniedziet aktīvās membrānas transporta piemērus.

        Definējiet histohematisko barjeru jēdzienu.

        Kas ir asins-smadzeņu barjera un kāda ir tās loma? t;

  • 2.2. Cilvēka ķermenis kā vienota pašattīstoša un pašregulējoša bioloģiskā sistēma. Ārējās vides ietekme uz cilvēka ķermeni
  • 2.3. Cilvēka fiziskā un garīgā darbība. Nogurums un pārmērīgs darbs fiziskā un garīgā darba laikā
  • 2.3.1. Galvenie darba vides faktori un to nelabvēlīgā ietekme uz cilvēka organismu
  • 2.3.2. Fiziskā audzināšana nozīmē izturību pret fizisko un garīgo stresu
  • 2.4. Vielmaiņas uzlabošana mērķtiecīgas fiziskās sagatavotības ietekmē
  • 2.5. Fiziskās sagatavotības ietekme uz asinsrites un asinsrites sistēmu
  • 2.5.1. Asinis
  • 2.5.2. Asinsrites sistēma
  • 2.5.3. Sirds
  • 2.5.4. Muskuļu sūknis
  • 2.6. Fiziskā sagatavotība un elpošanas funkcija. Ieteikumi elpošanai slodzes un sporta laikā
  • 2.7. Motora darbība un gremošanas, ekskrēcijas, termoregulācijas un endokrīno dziedzeru funkcijas
  • 2.8. Skeleta-muskuļu sistēma
  • 2.8.1. Kauli, locītavas un motora aktivitāte
  • 2.8.2. Muskuļu sistēma un tās funkcijas
  • 2.9. Sensorās sistēmas
  • 2.10. Ķermeņa aktivitātes nervu un humorālā regulēšana
  • 2.10.1. Refleksu raksturs un motoriskās aktivitātes refleksie mehānismi
  • 2.10.2. Motorisko prasmju izglītība
  • 2.10.3. Aerobi, anaerobie procesi
  • 2.10.4. Motoriskās aktivitātes fizioloģiskās īpašības
  • 2.11. secinājumus
  • 2.12. Kontroles jautājumi
  • 3. tēma. Veselīga dzīvesveida pamati skolēnam Fiziskās audzināšanas loma veselības nodrošināšanā 1.nodaļa. Pamatjēdzieni
  • 2. nodaļa. Faktori, kas ietekmē mūsdienu cilvēka veselību.
  • 2.1. Vides ietekme
  • 2.2. Ģenētiskie faktori.
  • 2.3. Veselības aprūpes iestāžu darbība
  • 2.4. Cilvēku dzīvesveids un apstākļi
  • 3. nodaļa. Veselības veicināšanas faktori.
  • 4. nodaļa. Veselības funkcionālās izpausmes dažādās dzīves jomās.
  • 5. nodaļa. Adaptācijas procesi un veselība
  • 6.nodaļa. Veselīga dzīvesveida komponentu satura raksturojums
  • 6.1. Darba un atpūtas grafiks.
  • 6.2. Miega organizācija
  • 6.3. Diētas organizēšana.
  • 6.4. Motoriskās aktivitātes organizēšana.
  • 6.5. Personīgā higiēna un sacietēšana
  • 6.6. Rūdīšanas higiēnas pamati
  • Gaisa sacietēšana.
  • Saules sacietēšana
  • Cietināšana ar ūdeni.
  • 6.7. Slikto ieradumu novēršana
  • 6.8. Ķermeņa psihofiziskā regulēšana.
  • Kontroles jautājumi
  • Literatūra:
  • 4. tēma. Fiziskās īpašības un to attīstīšanas metodes
  • 1. nodaļa. Fizisko īpašību audzināšana
  • Spēka audzināšana. Pamatjēdzieni
  • 1.2. Kultivēšanas ātrums
  • Vienkāršu un sarežģītu motorisko reakciju ātruma uzturēšana
  • 1.3. Izturības veidošana
  • 1.4. Veiklības (šķelšanās spējas) attīstīšana
  • 1.5. Elastības attīstīšana
  • Kontroles jautājumi
  • 5. tēma. Vispārējā fiziskā, speciālā un sporta apmācība fiziskās audzināšanas sistēmā, pirmā daļa
  • 1.nodaļa. Fiziskās audzināšanas metodiskie principi.
  • 2. nodaļa. Fiziskās audzināšanas līdzekļi un metodes
  • 2.1. Fiziskā audzināšana nozīmē
  • 2.2. Fiziskās audzināšanas metodes
  • 3. nodaļa. Kustību apmācības pamati. Kustību apmācības posmi
  • 4.nodaļa. Fizisko īpašību audzināšana
  • 5.nodaļa. Psihisko īpašību, iezīmju, personības iezīmju veidošanās fiziskās audzināšanas procesā
  • Kontroles jautājumi
  • 7. nodaļa. Speciālā fiziskā sagatavotība
  • 8. nodaļa. Sporta apmācība
  • 9.nodaļa. Fizisko aktivitāšu intensitāte
  • 10. nodaļa. Muskuļu relaksācijas (relaksācijas) nozīme
  • 11.nodaļa. Ķermeņa uzbūves, motoriskās un funkcionālās sagatavotības fiziskās attīstības korekcija ar fiziskās kultūras un sporta palīdzību
  • 11.1. Fiziskās attīstības korekcija
  • 11.2. Motoriskās un funkcionālās gatavības korekcija
  • 12. nodaļa. Fizisko vingrinājumu formas
  • 13. nodaļa. Apmācības sesijas uzbūve un struktūra
  • 14. nodaļa Nodarbības vispārīgais un motoriskais blīvums
  • Kontroles jautājumi
  • Tēma 7. Sporta treniņi
  • 1. nodaļa. Pamatjēdzieni
  • 2.nodaļa. Sporta treniņu būtība, uzdevumi
  • 3.nodaļa. Sporta treniņu metodiskie principi
  • 4. nodaļa. Sporta treniņu metodes
  • 4.1. Stingri regulētas vingrojumu metodes
  • 4.1.1. Motora apmācība
  • 4.1.2. Fizisko īpašību audzināšana
  • 4.2. Spēles metode
  • 4.3. Konkurences metode
  • 4.4. Verbālās un vizuālās (sensorās) ietekmes metodes
  • 4.5. Apmācības sesijas struktūra
  • 4.5.1. Nodarbības ievaddaļa
  • 4.5.2. Nodarbības sagatavošanas daļa (iesildīšanās)
  • 4.5.3. Nodarbības galvenā daļa
  • 4.5.4. Nodarbības beigu daļa
  • 4.5.5. Fizisko aktivitāšu dinamika
  • 4.5.6. Fiziskās aktivitātes intensitāte. Slodzes intensitātes zonas, pamatojoties uz sirdsdarbības ātrumu
  • 5. nodaļa. Fizisko īpašību audzināšana
  • 6. nodaļa. Sporta treniņu sadaļas (puses).
  • 7. nodaļa. Izglītības un apmācības procesa plānošana
  • 8. nodaļa. Secinājumi
  • Kontroles jautājumi
  • 8. tēma. Fiziskos vingrinājumos un sportā iesaistīto medicīniskā kontrole un paškontrole
  • 1. nodaļa. Pamatjēdzieni
  • 2. nodaļa. Medicīniskās uzraudzības organizācija
  • 2.1. Iesaistīto personu medicīniskā pārbaude
  • 2.2. Medicīniskais atbalsts skolēnu fiziskajai audzināšanai
  • 2.3. Skolēnu medicīniskie un pedagoģiskie novērojumi nodarbību laikā
  • 2.4. Traumu, slimību un ķermeņa negatīvo reakciju profilakse fizisko vingrinājumu un sporta laikā
  • 3. nodaļa. Ķermeņa funkcionālo sistēmu stāvokļa un iesaistīto personu piemērotības noteikšanas un novērtēšanas metodes Funkcionālie testi un testi
  • 3.1. Sirds un asinsvadu sistēma. Fiziskā veiktspēja
  • Fiziskās veiktspējas noteikšana
  • 3.2. Elpošanas sistēmas
  • Elpas aizturēšanas testi
  • 3.3. Neiromuskulārā sistēma
  • 3.4. Skeleta-muskuļu sistēma
  • 3.5. Analizatori
  • Vestibulārā aparāta izpēte
  • 3.1. Paškontrole slodzes un sporta laikā
  • 3.1.1. Subjektīvie un objektīvie paškontroles rādītāji
  • 3.1.2. Fiziskās attīstības paškontrole
  • 3.1.3. Funkcionālā stāvokļa paškontrole
  • 3.1.4. Fiziskās sagatavotības paškontrole
  • 3.1.5. Apmācības paškontrole
  • 3.1.6. Paškontroles dienasgrāmatas glabāšana
  • Tēmas pielikums: Fiziskos vingrinājumos un sportā iesaistīto medicīniskā uzraudzība un paškontrole
  • 4 vecuma posmi:
  • Astēniski, hiperstēniski un normostēniski ķermeņa tipi
  • Skolioze, lordoze
  • Antropometriskie standarti (standarta novirze, korelācija, indeksi)
  • Romberga tests /statiskā koordinācija/
  • Autonomās nervu sistēmas simpātiskās un parasimpātiskās nodaļas
  • Acs-sirds reflekss; ādas-asinsvadu reakcijas
  • Sistemātiskās asinsrites apjoma izmaiņas fiziskās aktivitātes laikā
  • Asinsspiediena izmaiņas fiziskās slodzes laikā
  • Fizioloģiskais pamatojums garīgās aktivitātes uzlabošanai fizisko vingrinājumu ietekmē
  • Plaušu vitālā kapacitāte
  • Funkcionālie testi fiziskās veiktspējas un sagatavotības diagnostikā
  • Ortostatiskais tests
  • Letunova tests
  • Hārvardas soļu tests
  • Karstums un saules dūriens
  • Hipoglikēmiskie apstākļi
  • Pirmā palīdzība noslīkšanai
  • Akūti patoloģiski apstākļi
  • Ģībonis
  • Gravitācijas šoks
  • Smēķēšanas ietekme uz fizisko un garīgo sniegumu
  • Alkohola ietekme uz fizisko un garīgo sniegumu
  • Kontroles jautājumi
  • II. Fiziskā kultūra un sports antīkās pasaules štatos
  • 1. Eiropa (15.-17. gadsimts AD)
  • 2.Āzija, Āfrika, Amerika.
  • 1) Starptautiskās sporta un olimpiskās kustības rašanās vēsturiskais fons.
  • V. Pirmais starptautiskais vieglatlētikas kongress.
  • VI. No olimpiskajām idejām līdz olimpiskās kustības praksei
  • VII. Starptautiskā sporta un olimpiskā kustība 20. gadsimta pirmajā pusē
  • IX Starptautiskā Olimpiskā kustība
  • 10. tēma. Patstāvīgie fiziskie vingrinājumi augstskolā Ievads
  • 1. nodaļa. Pašmācības metodika
  • 1.2. Patstāvīgo studiju formas un saturs
  • 1.4. Patstāvīgo fizisko vingrinājumu organizācija, saturs un metodika
  • 1.4.1. Jūsu izvēlētā sporta veida praktizēšanas līdzekļi un metodes
  • 1.4.2. Fizisko vingrinājumu sistēma
  • 1.4.3. Patstāvīgo nodarbību organizēšana
  • 1.4.4. Pašmācības plānošana
  • 1.5. Pašmācības procesa vadīšana
  • 1.6. Pašmācības saturs
  • 2.nodaļa. Fiziskā kultūra un sports brīvajā laikā
  • 2.1. Rīta higiēnas vingrinājumi
  • 2.2. Rīta vai vakara īpaši mērķtiecīgi fiziski vingrinājumi
  • 2.3. Vingrojiet pusdienu pārtraukumā
  • 2.4. Paralēli treniņiem
  • 3. nodaļa. Paškontrole patstāvīgas slodzes un sporta laikā
  • 3.1. Paškontrole slodzes un sporta laikā
  • 3.1.1. Subjektīvie un objektīvie paškontroles rādītāji
  • 3.1.2. Fiziskās attīstības paškontrole
  • 3.1.3. Funkcionālā stāvokļa paškontrole
  • 3.1.4. Fiziskās sagatavotības paškontrole
  • 3.1.5. Apmācības paškontrole
  • 3.1.6. Paškontroles dienasgrāmatas glabāšana
  • 4. nodaļa. Profilakses un atveseļošanās līdzekļi
  • 4.1. Biomedicīnas atveseļošanās līdzekļi
  • 4.2. Fiziskie vingrinājumi kā rehabilitācijas līdzeklis
  • Literatūra
  • 11. tēma. Masāža un pašmasāža Ievads
  • Prasības masāžas telpai un aprīkojumam
  • Pie masāžas terapeita
  • Pacientam
  • Pacienta pozīcija masāžas laikā
  • 1. nodaļa. Kontrindikācijas masāžai
  • 2. nodaļa. Masāžas paņēmienu veikšanas metodes un paņēmieni Vispārīgi norādījumi
  • Daži glāstīšanas veidi
  • Dažas izspiešanas metodes:
  • Daži mīcīšanas veidi
  • Dažas berzes metodes
  • Vibrācija
  • Daži sitienu paņēmienu veidi
  • Daži satricinājuma paņēmienu veidi
  • Kustību fizioloģiskā ietekme uz ķermeni:
  • Daži locītavu pārvietošanas veidi
  • Tvaika vanna
  • Kontroles jautājumi
  • Pašmasāžas ievads
  • 1. nodaļa. Masāžas ietekme uz cilvēka ķermeni
  • 2. nodaļa. Pašmasāžas paņēmienu veikšanas tehnika un metodika
  • Glāstīšana
  • Triturācija
  • Trieciena paņēmieni
  • Vibrācijas tehnika
  • Pasīvs
  • 3. nodaļa. Vispārējā un lokālā masāža
  • Vietējā pašmasāža
  • Kakla zonas pašmasāža
  • Latissimus dorsi muskuļu pašmasāža
  • Muguras pašmasāža: jostas un krustu zonas
  • Augšstilba pašmasāža, sēžamvietas reģiona pašmasāža
  • Ceļa locītavas pašmasāža
  • Apakšstilba un pēdas pašmasāža
  • Plantāra virsmas pašmasāža
  • Krūškurvja pašmasāža
  • Pleca locītavas un deltveida muskuļa pašmasāža
  • Plecu zonas pašmasāža
  • 2.10. Ķermeņa aktivitātes nervu un humorālā regulēšana

    Šūnu, audu un orgānu funkciju regulēšana, to savstarpējās attiecības, t.i. ķermeņa integritāti, kā arī ķermeņa un ārējās vides vienotību veic nervu sistēma un humorālais ceļš. Citiem vārdiem sakot, mums ir divi funkciju regulēšanas mehānismi - nervu un humora.

    Nervu regulēšanu veic nervu sistēma, smadzenes un muguras smadzenes caur nerviem, kas apgādā visus mūsu ķermeņa orgānus. Ķermenis pastāvīgi ir pakļauts noteiktiem kairinājumiem. Uz visiem šiem kairinājumiem organisms reaģē ar noteiktu aktivitāti vai, kā ierasts, organisma darbība pielāgojas pastāvīgi mainīgiem vides apstākļiem. Tādējādi gaisa temperatūras pazemināšanos pavada ne tikai asinsvadu sašaurināšanās, bet arī metabolisma palielināšanās šūnās un audos un līdz ar to arī siltuma veidošanās palielināšanās. Pateicoties tam, tiek izveidots zināms līdzsvars starp siltuma pārnesi un siltuma veidošanos, ķermenis nekļūst hipotermisks, un ķermeņa temperatūra paliek nemainīga. Mutes garšas kārpiņu kairinājums ar pārtiku izraisa siekalu un citu gremošanas sulu izdalīšanos. kuras ietekmē pārtika tiek sagremota. Pateicoties tam, šūnās un audos nonāk nepieciešamās vielas, un tiek izveidots zināms līdzsvars starp disimilāciju un asimilāciju. Šis princips tiek izmantots citu ķermeņa funkciju regulēšanai.

    Nervu regulēšanai ir refleksīvs raksturs. Receptori uztver dažādus kairinājumus. Iegūtais uzbudinājums no receptoriem pa maņu nerviem tiek pārnests uz centrālo nervu sistēmu, un no turienes pa motorajiem nerviem uz orgāniem, kas veic noteiktas darbības. Šādas ķermeņa reakcijas uz kairinājumiem tiek veiktas caur centrālo nervu sistēmu. sauca refleksus. Ceļu, pa kuru refleksa laikā tiek pārraidīts ierosinājums, sauc par refleksa loku. Refleksi ir dažādi. I.P. Pavlovs sadalīja visus refleksus beznosacījuma un nosacījuma. Beznosacījuma refleksi ir iedzimti refleksi, kas ir iedzimti. Šādu refleksu piemērs ir vazomotorie refleksi (asinsvadu sašaurināšanās vai paplašināšanās, reaģējot uz aukstuma vai karstuma izraisītu ādas kairinājumu), siekalošanās reflekss (siekalu izdalīšanās, kad ēdiens kairina garšas kārpiņas) un daudzi citi.

    Nosacīti refleksi ir iegūti refleksi, tie attīstās dzīvnieka vai cilvēka dzīves laikā. Šie refleksi rodas

    tikai noteiktos apstākļos un var pazust. Nosacītu refleksu piemērs ir siekalu izdalīšanās, ieraugot ubagu, sajūtot ēdiena smaržu un cilvēkā pat runājot par to.

    Humorālā regulēšana (Humor - šķidrums) tiek veikta caur asinīm un citiem šķidrumiem, kas veido ķermeņa iekšējo vidi, dažādām ķīmiskām vielām, kas tiek ražotas pašā ķermenī vai nāk no ārējās vides. Šādu vielu piemēri ir hormoni, ko izdala endokrīnie dziedzeri, un vitamīni, kas nonāk organismā ar pārtiku. Ķimikālijas tiek pārnestas ar asinīm visā ķermenī un ietekmē dažādas funkcijas, jo īpaši šūnu un audu vielmaiņu. Turklāt katra viela ietekmē noteiktu procesu, kas notiek vienā vai otrā orgānā.

    Funkciju regulēšanas nervu un humorālie mehānismi ir savstarpēji saistīti. Tādējādi nervu sistēma regulē orgānus iedarbojas ne tikai caur nerviem, bet arī caur endokrīnajiem dziedzeriem, mainot hormonu veidošanās intensitāti šajos Orgānos un iekļūšanu asinīs.

    Savukārt daudzi hormoni un citas vielas ietekmē nervu sistēmu.

    Dzīvā organismā dažādu funkciju nervu un humorālā regulēšana tiek veikta pēc pašregulācijas principa, t.i. automātiski. Saskaņā ar šo regulēšanas principu noteiktā līmenī tiek uzturēts asinsspiediens, asins sastāva un fizikāli ķīmisko īpašību noturība, kā arī ķermeņa temperatūra. fiziskajā darbā strikti koordinēti mainās vielmaiņa, sirds, elpošanas un citu orgānu sistēmu darbība u.c.

    Pateicoties tam, tiek uzturēti zināmi samērā nemainīgi apstākļi, kuros notiek organisma šūnu un audu darbība jeb, citiem vārdiem sakot, tiek uzturēta iekšējās vides noturība.

    Jāatzīmē, ka cilvēka nervu sistēmai ir vadošā loma ķermeņa dzīvībai svarīgo funkciju regulēšanā.

    Tādējādi cilvēka ķermenis ir vienota, neatņemama, sarežģīta, pašregulējoša un pašattīstoša bioloģiskā sistēma, kurai ir noteiktas rezerves iespējas. Kurā

    zināt, ka spēja veikt fizisko darbu var palielināties vairākas reizes, bet līdz noteiktai robežai. Tā kā garīgajai darbībai patiesībā nav ierobežojumu tās attīstībā.

    Sistemātiska muskuļu darbība ļauj, uzlabojot fizioloģiskās funkcijas, mobilizēt organisma rezerves, par kuru esamību daudzi nemaz nenojauš. Jāatzīmē, ka notiek apgriezts process: ķermeņa funkcionālo spēju samazināšanās un paātrināta novecošana ar fiziskās aktivitātes samazināšanos.

    Fizisko vingrinājumu laikā tiek uzlabota augstāka nervu aktivitāte un centrālās nervu sistēmas funkcijas. neiromuskulāri. sirds un asinsvadu, elpošanas, ekskrēcijas un citas sistēmas, vielmaiņa un enerģija, kā arī to neirohumorālās regulēšanas sistēma.

    Cilvēka ķermenis, izmantojot iekšējo procesu pašregulācijas īpašības ārējā ietekmē, realizē vissvarīgāko īpašību - pielāgošanos mainīgajiem ārējiem apstākļiem, kas ir noteicošais faktors spējai attīstīt fiziskās īpašības un motoriku treniņu laikā.

    Ļaujiet mums sīkāk apsvērt fizioloģisko izmaiņu raksturu apmācības laikā.

    Fiziskā aktivitāte izraisa dažādas vielmaiņas izmaiņas, kuru raksturs ir atkarīgs no darba ilguma, jaudas un iesaistīto muskuļu skaita. Fizisko aktivitāšu laikā dominē kataboliskie procesi, enerģijas substrātu mobilizācija un izmantošana, uzkrājas vielmaiņas starpprodukti. Atpūtas periodu raksturo anabolisko procesu pārsvars, barības vielu rezervju uzkrāšanās un pastiprināta olbaltumvielu sintēze.

    Atveseļošanās ātrums ir atkarīgs no darbības laikā notiekošo izmaiņu apjoma, tas ir, no slodzes lieluma.

    Atpūtas periodā tiek novērstas vielmaiņas izmaiņas, kas rodas muskuļu darbības laikā. Ja fiziskās aktivitātes laikā dominē kataboliskie procesi, notiek enerģētisko substrātu mobilizācija un izmantošana, kā arī uzkrājas vielmaiņas starpprodukti, tad atpūtas periodam raksturīgs anabolisko procesu pārsvars, barības vielu rezervju uzkrāšanās, pastiprināta olbaltumvielu sintēze.

    Pēcdarba periodā palielinās aerobās oksidācijas intensitāte, palielinās skābekļa patēriņš, t.i. skābekļa parāds tiek likvidēts. Oksidācijas substrāts ir vielmaiņas starpprodukti, kas veidojas muskuļu aktivitātes laikā, pienskābe, ketonķermeņi, keto skābes. Ogļhidrātu rezerves fiziskā darba laikā, kā likums, ir ievērojami samazinātas, tāpēc taukskābes kļūst par galveno oksidācijas substrātu. Sakarā ar palielinātu lipīdu lietošanu atveseļošanās periodā, elpošanas koeficients samazinās.

    Atveseļošanās periodam raksturīga pastiprināta olbaltumvielu biosintēze, kas tiek kavēta fiziskā darba laikā, palielinās arī olbaltumvielu metabolisma galaproduktu (urīnvielas u.c.) veidošanās un izvadīšana no organisma.

    Atveseļošanās ātrums ir atkarīgs no darbības laikā notiekošo izmaiņu apjoma, t.i. uz slodzes vērtību, kas shematiski parādīta attēlā. 1

    1. att. Patēriņa un avotu atjaunošanas procesu shēma

    enerģija militāras intensitātes muskuļu darbības laikā

    Zemas un vidējas intensitātes slodžu ietekmē notiekošo izmaiņu atjaunošanās notiek lēnāk nekā pēc augstas un ekstremālās intensitātes slodzēm, kas skaidrojams ar dziļākām izmaiņām darba periodā. Pēc palielinātām intensitātes slodzēm novērotais vielu vielmaiņas ātrums ne tikai sasniedz sākotnējo līmeni, bet arī pārsniedz to. Šo pieaugumu virs sākotnējā līmeņa sauc super atveseļošanās (superkompensācija). To reģistrē tikai tad, kad slodze pārsniedz noteiktu līmeni, t.i. kad radušās vielmaiņas izmaiņas ietekmē šūnas ģenētisko aparātu. Superatveseļošanās smagums un ilgums ir tieši atkarīgs no slodzes intensitātes.

    Hiperaktivitātes fenomens ir svarīgs: (orgāna) pielāgošanās mehānisms mainītajiem darbības apstākļiem un ir svarīgs, lai izprastu sporta treniņu bioķīmiskos pamatus. Jāatzīmē, ka kā vispārējs bioloģisks modelis tas attiecas ne tikai uz enerģētiskā materiāla uzkrāšanu, bet arī uz olbaltumvielu sintēzi, kas jo īpaši izpaužas kā skeleta muskuļu un sirds muskuļu darba hipertrofija. . Pēc intensīvas slodzes pastiprinās vairāku enzīmu sintēze (enzīmu indukcija), palielinās kreatīnfosfāta un mioglobīna koncentrācija, kā arī notiek vairākas citas izmaiņas.

    Ir konstatēts, ka aktīva muskuļu darbība izraisa sirds un asinsvadu, elpošanas un citu ķermeņa sistēmu aktivitātes palielināšanos. Jebkuras cilvēka darbības laikā visi ķermeņa orgāni un sistēmas darbojas saskaņoti, ciešā vienotībā. Šīs attiecības tiek veiktas, izmantojot nervu sistēmu un humorālo (šķidruma) regulējumu.

    Nervu sistēma regulē organisma darbību ar bioelektrisko impulsu palīdzību. Galvenie nervu procesi ir ierosināšana un inhibīcija, kas notiek nervu šūnās. Uzbudinājums- nervu šūnu aktīvais stāvoklis, kad tās pārraida dūņas” un pašus nervu impulsus novirza uz citām šūnām: nervu, muskuļu, dziedzeru un citām. Bremzēšana- nervu šūnu stāvoklis, kad to darbība ir vērsta uz atjaunošanos.Piemēram, miegs ir nervu sistēmas stāvoklis, kad tiek kavēts milzīgs skaits nervu šūnu centrālajā nervu sistēmā.

    Humorālā regulēšana tiek veikta caur asinīm, izmantojot īpašas ķīmiskas vielas (hormonus), ko izdala endokrīnie dziedzeri, koncentrācijas attiecība CO2 un O2, izmantojot citus mehānismus. Piemēram, pirms palaišanas stāvoklī, kad gaidāma intensīva fiziskā slodze, endokrīnie dziedzeri (virsnieru dziedzeri) atbrīvo asinīs īpašu hormonu adrenalīnu, kas palīdz pastiprināt sirds un asinsvadu sistēmas darbību.

    Humorālā un nervu regulācija tiek veikta vienotībā. Vadošā loma tiek piešķirta centrālajai nervu sistēmai, smadzenēm, kas it kā ir centrālā galvenā mītne, kas kontrolē ķermeņa dzīvības funkcijas.

  • Sarežģīta struktūra cilvēka ķermenisšobrīd ir evolūcijas transformāciju virsotne. Šāda sistēma prasa īpašas koordinācijas metodes. Humorālā regulēšana tiek veikta ar hormonu palīdzību. Bet nervu sistēma pārstāv darbību koordināciju, izmantojot tāda paša nosaukuma orgānu sistēmu.

    Kas ir ķermeņa funkciju regulēšana

    Cilvēka ķermenim ir ļoti sarežģīta struktūra. No šūnām līdz orgānu sistēmām tā ir savstarpēji saistīta sistēma, kuras normālai darbībai ir jārada skaidrs regulēšanas mehānisms. To veic divos veidos. Pirmā metode ir ātrākā. To sauc par nervu regulēšanu. Šo procesu īsteno tāda paša nosaukuma sistēma. Pastāv nepareizs uzskats, ka humorālā regulēšana tiek veikta ar nervu impulsu palīdzību. Tomēr tā nepavisam nav taisnība. Humorālā regulēšana tiek veikta ar hormonu palīdzību, kas nonāk ķermeņa šķidrumos.

    Nervu regulēšanas iezīmes

    Šī sistēma ietver centrālo un perifēro daļu. Ja ķermeņa funkciju humorālā regulēšana tiek veikta ar ķimikāliju palīdzību, tad šī metode ir “transporta maģistrāle”, kas savieno ķermeni vienotā veselumā. Šis process notiek diezgan ātri. Iedomājieties, ka jūs ar roku pieskārāties karstam gludeklim vai ziemā basām kājām izgājāt sniegā. Ķermeņa reakcija būs gandrīz acumirklīga. Tas ir ārkārtīgi svarīgi aizsargājošā vērtība, veicina gan adaptāciju, gan izdzīvošanu dažādi apstākļi. Nervu sistēma ir ķermeņa iedzimto un iegūto reakciju pamatā. Pirmie ir beznosacījumu refleksi. Tie ietver elpošanu, sūkšanu un mirkšķināšanu. Un laika gaitā cilvēkam rodas iegūtās reakcijas. Tie ir beznosacījumu refleksi.

    Humorālās regulācijas iezīmes

    Humorāls tiek veikts ar specializētu orgānu palīdzību. Tos sauc par dziedzeriem un ir apvienoti atsevišķa sistēma, ko sauc par endokrīno. Šos orgānus veido īpaša veida epitēlija audi un tie spēj atjaunoties. Hormonu iedarbība ir ilgstoša un turpinās visu cilvēka dzīvi.

    Kas ir hormoni

    Dziedzeri izdala hormonus. Šīs vielas īpašās struktūras dēļ paātrina vai normalizē dažādus fizioloģiskos procesus organismā. Piemēram, smadzeņu pamatnē atrodas hipofīze. Tas ražo, kā rezultātā cilvēka ķermenis palielinās vairāk nekā divdesmit gadus.

    Dziedzeri: struktūras un darbības iezīmes

    Tātad humorālā regulēšana organismā tiek veikta ar īpašu orgānu - dziedzeru palīdzību. Tie nodrošina iekšējās vides jeb homeostāzes noturību. Viņu darbībai ir atgriezeniskās saites raksturs. Piemēram, tādu organismam svarīgu rādītāju kā cukura līmeni asinīs regulē hormona insulīns pie augšējās robežas un glikagons pie apakšējās robežas. Tas ir endokrīnās sistēmas darbības mehānisms.

    Eksokrīnie dziedzeri

    Humorālā regulēšana tiek veikta ar dziedzeru palīdzību. Tomēr atkarībā no struktūras īpatnībām šie orgāni tiek apvienoti trīs grupās: ārējā (eksokrīnā), iekšējā (endokrīnā) un jauktā sekrēcija. Pirmās grupas piemēri ir siekalu, tauku un asaru. Viņiem ir raksturīgi savu ekskrēcijas kanālu klātbūtne. Eksokrīnie dziedzeri izdalās uz ādas virsmas vai ķermeņa dobumā.

    Endokrīnie dziedzeri

    Endokrīnie dziedzeri izdala hormonus asinīs. Viņiem nav savu ekskrēcijas kanālu, tāpēc humorālā regulēšana tiek veikta, izmantojot ķermeņa šķidrumus. Nokļūstot asinīs vai limfā, tie izplatās pa visu ķermeni, sasniedzot katru šūnu. Un tā rezultāts ir dažādu procesu paātrināšanās vai palēnināšanās. Tā var būt izaugsme, seksuālā un psiholoģiskā attīstība, vielmaiņa, atsevišķu orgānu un to sistēmu darbība.

    Endokrīno dziedzeru hipo- un hiperfunkcijas

    Katra endokrīno dziedzeru darbībai ir “monētas divas puses”. Apskatīsim to ar konkrētiem piemēriem. Ja hipofīze izdala pārmērīgu augšanas hormona daudzumu, attīstās gigantisms, un, ja ir šīs vielas trūkums, rodas pundurisms. Abas ir novirzes no normālas attīstības.

    Vairogdziedzeris vienlaikus izdala vairākus hormonus. Tie ir tiroksīns, kalcitonīns un trijodtironīns. Ja to daudzums ir nepietiekams, zīdaiņiem attīstās kretinisms, kas izpaužas garīgā atpalicībā. Ja hipofunkcija izpaužas pieaugušā vecumā, to pavada gļotādas pietūkums un zemādas audi, matu izkrišana un miegainība. Ja hormonu daudzums šajā dziedzerī pārsniedz normas robežu, cilvēkam var attīstīties Greivsa slimība. Tas izpaužas kā paaugstināta nervu sistēmas uzbudināmība, ekstremitāšu trīce un bezcēloņa trauksme. Tas viss neizbēgami noved pie novājēšanas un vitalitātes zaudēšanas.

    Endokrīnie dziedzeri ietver arī epitēlijķermenīšu, aizkrūts dziedzeri un virsnieru dziedzerus. Pēdējie dziedzeri šobrīd stresa situācija izdala hormonu adrenalīnu. Tās klātbūtne asinīs nodrošina visu dzīvības spēku mobilizāciju un spēju pielāgoties un izdzīvot organismam nestandarta apstākļos. Pirmkārt, tas izpaužas nodrošināšanā muskuļu sistēma nepieciešamo enerģijas daudzumu. Apgrieztās darbības hormonu, ko izdala arī virsnieru dziedzeri, sauc par norepinefrīnu. Tas ir ļoti svarīgi arī ķermenim, jo ​​tas pasargā to no pārmērīgas uzbudināmības, spēka, enerģijas zuduma un ātra nodiluma. Šis ir vēl viens cilvēka endokrīnās sistēmas apgrieztās darbības piemērs.

    Jauktas sekrēcijas dziedzeri

    Tie ietver aizkuņģa dziedzeri un dzimumdziedzerus. To darbības princips ir divējāds. divi veidi uzreiz un glikagons. Tie attiecīgi pazemina un paaugstina glikozes līmeni asinīs. Veselā cilvēka ķermenī šī regula paliek nepamanīta. Taču, ja šī funkcija tiek traucēta, rodas nopietna slimība, ko sauc par cukura diabētu. Cilvēkiem ar šo diagnozi nepieciešama mākslīgā insulīna ievadīšana. Kā eksokrīnais dziedzeris aizkuņģa dziedzeris izdala gremošanas sulu. Šī viela tiek izdalīta tievās zarnas pirmajā daļā - divpadsmitpirkstu zarnas. Tās ietekmē tur notiek sarežģītu biopolimēru sadalīšanas process vienkāršos. Šajā sadaļā olbaltumvielas un lipīdi tiek sadalīti to sastāvdaļās.

    Dzimumdziedzeri arī izdala dažādi hormoni. Tie ir vīriešu testosterons un sieviešu estrogēns. Šīs vielas sāk darboties jau embrija attīstības laikā, dzimumhormoni ietekmē dzimuma veidošanos un pēc tam veido noteiktas seksuālās īpašības. Kā eksokrīnie dziedzeri tie veido gametas. Cilvēks, tāpat kā visi zīdītāji, ir divmāju organisms. Tās reproduktīvajai sistēmai ir vispārējs strukturālais plāns, un to pārstāv dzimumdziedzeri, to kanāli un pašas šūnas. Sievietēm tās ir sapārotas olnīcas ar to kanāliem un olām. Vīriešiem reproduktīvā sistēma sastāv no sēkliniekiem, izvadkanāliem un spermas šūnām. Šajā gadījumā šie dziedzeri darbojas kā eksokrīnie dziedzeri.

    Nervu un humorālā regulēšana ir cieši savstarpēji saistītas. Tie darbojas kā vienots mehānisms. Humorālam ir senāka izcelsme, tā iedarbojas uz ilgu laiku un iedarbojas uz visu ķermeni, jo hormoni tiek pārvadāti ar asinīm un nonāk katrā šūnā. Un nervu sistēma darbojas punktveida virzienā, noteiktā laikā un noteiktā vietā, pēc principa “šeit un tagad”. Tiklīdz nosacījumi mainīsies, tā tiks pārtraukta.

    Tātad fizioloģisko procesu humorālā regulēšana tiek veikta, izmantojot endokrīno sistēmu. Šie orgāni spēj izdalīt šķidrā vidē īpašas bioloģiski aktīvas vielas, ko sauc par hormoniem.

    Notiek ielāde...Notiek ielāde...