Шрифт:
Регуляция функций и физиологических актов целостного организма осуществляется посредством трех механизмов: филогенетически более древнего местного и более поздних — гуморального и нервного, последние два механизма в отличие от первого носят общий, системный характер. Между всеми механизмами регуляции существует постоянное взаимодействие.
Местный механизм регуляции состоит в том, что изменение состояния органа, возникшее в процессе его состояния. Так, степень растяжения мышечной ткани полых органов (сердце, гладкие мышцы сосудов и пищеварительных органов) определяет амплитуду их последующего сокращения. Между этими двумя состояниями (растяжением и сокращением) имеется определенная линейная зависимость.
Продукты обмена и биологически активные вещества, вырабатываемые в тканях и органах в процессе их функционирования, также могут участвовать в местной регуляции их функции как путем прямого влияния на специализированные клетки, так и путем воздействия на гладкие мышцы сосудов и изменения кровотока в органе. Местная регуляция обычно всегда направлена на обеспечение оптимального выполнения функции данного органа.
Гуморальный механизм регуляции осуществляется через жидкие среды организма: кровь, лимфу, тканевую жидкость, ликвор при поступлении в них специальных химических регуляторов — гормонов, нейросекретов. Такое же действие могут оказывать многие биологически активные вещества и метаболиты, поступая в общий кровоток.
Гуморальная регуляция путем переноса метаболитов развилась сравнительно рано. Включение в гуморальную регуляцию нейросекретов и особенно гормонов явилось более поздним достижением эволюции.
Эндокринные железы, или железы внутренней секреции, представляют собой специализированные органы или группы клеток, вырабатывающие и выделяющие в кровь специальные биологически активные вещества — гормоны. К железам внутренней секреции у человека и животных относятся гипофиз, щитовидная и околощитовидные железы, надпочечники и островковый аппарат поджелудочной железы, половые железы, эпифиз, вилочковая железа. К эндокринным образованиям можно также отнести диффузно рассеянные эндокринные клетки желудочно-кишечного тракта (энтериновая система), юкстагломерулярный аппарат почки и др. При действии гормонов на органы и ткани проявляется их специфичность и избирательность, сравнительно большая дистантность. Органы, обладающие способностью связывать гормон и отвечать на него специфическими изменениями функции, называются «органами-мишенями» для данного гормона.
Гормоны могут осуществлять свое влияние на органы как непосредственно, так и опосредованно через нервную систему — ее рецепторный и центральный аппараты. Прямое действие гормонов может быть связано с изменением проницаемости клеточных мембран, с влиянием на внутриклеточные ферментные системы, с воздействием на генетический аппарат клетки.
Железы внутренней секреции находятся в сложных взаимоотношениях между собой. Это проявляется в том, что на каждый орган, на каждую функцию синергично или антагонистично оказывают действие одновременно несколько гормонов, а гормоны одних желез оказывают влияние на функцию других эндокринных желез.
Ведущую роль во взаимодействии эндокринных желез выполняет гипофиз. В передней доле гипофиза вырабатываются «тропные» гормоны, усиливающие эндокринную деятельность щитовидной железы (тиреотропный), надпочечников (адренокортикотропный), половых желез (гонадотропные). В свою очередь, значительное повышение в крови содержания гормонов данных желез тормозит продукцию «тройных» гормонов гипофиза. Такое взаимодействие было названо «плюс — минус взаимодействие» (М.М.Завадовский, 1941) или взаимодействие по принципу отрицательной обратной связи.
Гуморальная регуляция осуществляется относительно медленно, так как скорость движения крови небольшая, и поэтому включение гуморальных механизмов происходит постепенно. Действие химических регуляторов на органы и ткани продолжается длительно, оно широко охватывает регулируемые органы и ткани.
Нервная регуляция. В общей регуляции функций целостного организма ведущую роль выполняет центральная нервная система (ЦНС), что определяется ее структурными и функциональными особенностями: 1) непосредственный контакт с внешней средой через рецепторы, 2) широкий охват нервными отростками всех органов, тканей, 3) высокая возбудимость, проводимость и лабильность. Благодаря этому нервная регуляция функций обеспечивает быстрое и избирательное включение в реакцию определенных органов и систем организма и их строгое взаимодействие.
В отечественной физиологии и медицине И. М. Сеченовым, И. П. Павловым, С. П. Боткиным было развито научное направление, известное под названием нервизма, — «стремящееся распространить влияние нервной системы на возможно большее количество деятельностей организма» (Павлов И. П. Поли. собр. соч., т. 1, с. 197). Сторонники идеи нервизма объясняли целостность организма, его уравновешенность с внешней средой прежде всего наличием нервной регуляции. Идеи нервизма, характерные для отечественной физиологии, способствовали созданию синтетической физиологии на основе разработанного И. П. Павловым нового экспериментального метода исследования функций — «хронического опыта». Этот метод давал в руки физиолога «весь нераздельно целый организм» животного.
И. П. Павловым показано, что нервная система осуществляет регуляцию функций по трем основным путям влияний: а) пусковое (включает и выключает функцию, стимулирует ее или тормозит); б) регулирующее доставку питательных веществ и кислорода через систему кровообращения; в) трофическое (регулирует уровень и скорость протекания обменных процессов, уровень основных физиологических свойств).
Нервная регуляция функций организма осуществляется по общему рефлекторному принципу.
Рефлекс — закономерная целостная реакция организма, возникающая в ответ на воздействия внешней среды или изменения его внутреннего состояния и осуществляемая с участием центральной нервной системы. Структурной основой для рефлекторной регуляции функций организма, в том числе и функций его внутренних органов, является рефлекторная дуга.