Саморегуляция физиологических функций

В процессе эволюции и в ходе естественного отбора организмами были выработаны общие регуляторные механизмы приспособления к условиям внешней среды (нейрогуморалыгые, эндокринные, иммунологические и др.), направленные на поддержание постоянства внутренней среды.

Гомеостаз — относительное динамическое постоянство внутренней среды и устойчивость физиологических функций организма. Основным механизмом поддержания гомеостаза является саморегуляция.

Саморегуляция — это вариант управления, при котором отклонение физиологической функции, или константы, от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность, является причиной возвращения этой функции (константы) к исходному уровню.

Наивысшего совершенства поддержание постоянства (гомеостаз), основанного на нервно-гуморальных физиологических механизмах, достигло у человека, особенно их действия на его системы, обеспечивающие удаление из организма продуктов метаболизма: сердечно-сосудистая, дыхательная и желудочно-кишечная системы, почки, потовые железы.

Различают жесткие константы (осмотическое давление крови, рН), незначительное отклонение которых вызывает существенные изменения обменных процессов. Пластичные могут варьировать в довольно больших пределах и в течение длительного времени без существенного нарушения функций (количество и соотношение форменных элементов крови, СОЭ и др.)

Процессы саморегуляции основаны на использовании прямых и обратных связей.

Прямая связь обеспечивает выработку регулирующих воздействий на основании информации об отклонении константы. Например, раздражение холоднім воздухом терморецепторов кожи приводит к увеличению процессов теплопродукции.

Обратные связи заключаются в том, что выходной сигнал о состоянии объекта регуляции (константы или функции) передается на вход системы. Различают положительные и отрицательные обратные связи. Положительная обратная связь усиливает управляющее воздействие, отрицательная — ослабляет управляющее воздействие и способствует возвращению показателя к стационарному уровню. Отрицательные обратные связи повышают устойчивость биологической системы.

В развитии рефлекторной теории механизмов регуляции большую роль сыграло учение И.М. Сеченова, который распространил понятие рефлекторных актов на все характеристики поведения человека, в том числе и на его психические проявления.

Однако упрощенное понимание рефлекса как механизма, заканчивающегося простым рефлекторным действием, не давало динамики развития поведения организма и не полностью раскрывало приспособительное значение рефлексов.

Учение И.П. Павлова об условных рефлексах позволило в динамике рассматривать познание механизмов рефлекторного действия.

Конкретным аппаратом регуляции функций организма является функциональная система, которая, по определению П.К. Анохина, представляет собой систему, замкнутую за счет постоянной обратной связи, осуществляемой с периферических исполнительных органов определенным комплексом афферентных импульсов, которые через акцептор действия определяют выполнение ее функции (при дыхании афферентные импульсы идут от диафрагмы, трахеи, легких, межреберных мыттттт и их влияния, несмотря на их различное происхождение, интегрируются в ЦНС путем временных и тонких соотношений между ними).

Такой аппарат может включать в себя различные анатомические образования, комбинации гуморальных веществ, объединенных взаимозависимостью в приспособительных реакциях организма.

Кроме указанных механизмов, поддерживающих гомеостаз, в организме существуют и регуляторные системы, работающие не по принципу согласования, а с учетом оценки величины поступающего сигнала, который нарушает состояние системы за счет отклонения его величины от заданной не на выходе, а на входе системы. Улавливая на входе сигнал, нарушающий состояние системы, специальная структура оценивает его величину.

В случае превышения допустимой величины сигнала, который способен вызывать отклонения в состоянии системы, возникает реакция, нейтрализующая влияние этого сигнала и сохраняющая стабильное состояние системы, то есть в данном случае происходит не восстановление ее нарушенного состояния, а предупреждение возможного нарушения.

Абсолютным условием синхронной работы саморегуляторных систем организма является наличие следующих факторов, придающих функциональной системе определенную направленность действия:

— пластичность функциональной саморегулирующей системы (податливость ее действию внешних и внутренних отклоняющих факто

ров): «жесткая» генетическая функциональная система (осмотическое давление крови); «пластичная» система (уровень кровяного давления);

— циклический (фазовыш) процесс регушторных приспособлений, направлетых на восстановление исходного эффекта при его отклонении в конкретном аппарате структур и механизмов, составляющих функциональную систему;

— наличие информации о конечном приспособительном эффекте в центральных регулирующих аппаратах организма;

— широта охвата органов и систем обусловливает характер саморегуляции. К функциональной системе с обширным комплексом внешних факторов относится саморегуляция количества 1штательн> гх веществ, находящихся в кровяном русле;

— формирование защитно-приспособительн^гх реакций саморегулирующими системами в экстремальных условиях. Сила максимально возможного защитного приспособления организма должна быть большей, чем выраженность максимально возможного отклонения данного приспособительного конечного эффекта от константного уровня (например, как бы ни было высоко артериальное давление крови, количество возникающих на периферии депрессорных влияний в сумме должно быть всегда более сильным, чем те факторы, которые отклоняют уровень кровяного давления).

Физиологическая регуляция – это активное управление функциями организма и его поведением для поддержания оптимального уровня жизнедеятельности, постоянства внутренней среды и обменных процессов с целью приспособления организма к меняющимся условиям среды.