Разбивка. Нервна и хуморална регулация в човешкото тяло Какво представлява неврохуморалната регулация?

Най-важните концепции на теорията за физиологичната регулация.

Преди да разгледаме механизмите на неврохуморалната регулация, нека се спрем на най-важните понятия от този раздел на физиологията. Някои от тях са разработени от кибернетиката. Познаването на такива концепции улеснява разбирането на регулацията на физиологичните функции и решаването на редица проблеми в медицината.

Физиологична функция- проява на жизнената дейност на организма или неговите структури (клетки, органи, системи от клетки и тъкани), насочени към запазване на живота и изпълнение на генетично и социално определени програми.

Система- набор от взаимодействащи елементи, които изпълняват функция, която не може да бъде изпълнена от един отделен елемент.

елемент -структурна и функционална единица на системата.

сигнал -различни видове материя и енергия, които предават информация.

Информацияинформация, съобщения, предавани по комуникационни канали и възприемани от тялото.

Стимул- фактор на външната или вътрешната среда, чието въздействие върху рецепторните образувания на тялото предизвиква промени в жизнените процеси. Стимулите се делят на адекватни и неадекватни. Към възприятието адекватни стимулиРецепторите на тялото се адаптират и активират с много ниска енергия на въздействащия фактор. Например за активиране на рецепторите на ретината (пръчици и колбички) са достатъчни 1-4 кванта светлина. Неадекватенса дразнители,към чието възприемане чувствителните елементи на тялото не са адаптирани. Например конусите и пръчките на ретината не са приспособени да възприемат механични въздействия и не осигуряват усещане дори при значителна сила върху тях. Само при много силна сила на удар (удар) те могат да се активират и да се появи усещането за светлина.

Стимулите също се делят според силата си на подпрагови, прагови и надпрагови. Сила подпрагови стимулие недостатъчно, за да предизвика записан отговор на тялото или неговите структури. Прагов стимулнаречен такъв, чиято минимална сила е достатъчна, за да произведе изразен отговор. Свръхпрагови стимулиимат по-голяма сила от праговите стимули.

Стимул и сигнал са подобни, но не еднозначни понятия. Един и същ стимул може да има различни сигнални значения. Например, скърцането на заек може да бъде сигнал, предупреждаващ за опасността от роднини, но за лисицата същият звук е сигнал за възможността за получаване на храна.

раздразнение -въздействието на факторите на околната среда или вътрешната среда върху структурите на тялото. Трябва да се отбележи, че в медицината терминът "дразнене" понякога се използва в друг смисъл - за обозначаване на реакцията на тялото или неговите структури към действието на дразнител.

Рецепторимолекулярно или клетъчни структури, възприемайки действието на фактори на външната или вътрешната среда и предавайки информация за стойността на сигнала на стимула към следващите връзки на регулаторната верига.

Концепцията за рецепторите се разглежда от две гледни точки: от молекулярно-биологична и морфофункционална. В последния случай говорим за сетивни рецептори.

СЪС молекулярно биологичниот гледна точка на рецепторите – специализирани протеинови молекули, вградени в клетъчната мембрана или разположени в цитозола и ядрото. Всеки тип такъв рецептор е способен да взаимодейства само със строго определени сигнални молекули - лиганди.Например за така наречените адренорецептори лигандите са молекулите на хормоните адреналин и норепинефрин. Такива рецептори са вградени в мембраните на много клетки в тялото. Ролята на лиганди в организма се изпълнява от биологично активни вещества: хормони, невротрансмитери, растежни фактори, цитокини, простагландини. Те изпълняват своята сигнална функция, докато са в биологични течностив много малки концентрации. Например съдържанието на хормони в кръвта се намира в границите 10 -7 -10" 10 mol/l.

СЪС морфофункционаленот гледна точка рецепторите (сензорните рецептори) са специализирани клетки или нервни окончания, чиято функция е да възприемат действието на стимулите и да осигурят възникването на възбуждане в нервните влакна. В това разбиране терминът "рецептор" най-често се използва във физиологията, когато говорим за регулациите, осигурявани от нервната система.

Наричат ​​се набор от сензорни рецептори от същия тип и областта на тялото, в която са концентрирани рецепторно поле.

Функцията на сензорните рецептори в тялото се изпълнява от:

специализирани нервни окончания. Те могат да бъдат свободни, без обвивка (например, рецептори за болка в кожата) или покрити (например, тактилни рецептори в кожата);

специализирани нервни клетки (невросензорни клетки). При хората такива сетивни клетки присъстват в епителния слой, покриващ повърхността на носната кухина; те осигуряват възприемането на миризливи вещества. В ретината на окото невросензорните клетки са представени от конуси и пръчици, които възприемат светлинни лъчи;

3) специализирани епителни клетки са тези, които се развиват от епителна тъканклетки, които са придобили висока чувствителносткъм действието на определени видове стимули и може да предава информация за тези стимули на нервните окончания. Такива рецептори присъстват в вътрешно ухо, вкусовите рецептори на езика и вестибуларния апарат, осигуряващи способността за възприемане на звукови вълни, съответно, вкусови усещания, позиция и движения на тялото.

Регламентпостоянен мониторинг и необходима корекция на функционирането на системата и отделните й структури с цел постигане на полезен резултат.

Физиологична регулация- процес, който осигурява запазването на относително постоянство или промяна в желаната посока на показателите за хомеостаза и жизнените функции на тялото и неговите структури.

Физиологичната регулация на жизнените функции на организма се характеризира със следните особености.

Наличие на затворени контури за управление.Най-простата регулаторна верига (фиг. 2.1) включва следните блокове: регулируем параметър(например нива на кръвната захар, стойности на кръвното налягане), контролно устройство- в целия организъм това е нервен център, в отделна клетка е геном, ефектори- органи и системи, които под въздействието на сигнали от управляващото устройство променят работата си и пряко влияят върху стойността на контролирания параметър.

Взаимодействието на отделните функционални блокове на такава регулаторна система се осъществява чрез директни и обратна връзка. Чрез директни комуникационни канали информацията се предава от управляващото устройство към ефекторите, а чрез канали за обратна връзка - от рецептори (сензори), които управляват

Ориз. 2.1.Затворена верига за управление

определяне на стойността на контролирания параметър - към контролното устройство (например от рецепторите на скелетните мускули - към гръбначния мозък и мозъка).

Така обратната връзка (във физиологията се нарича още обратна аферентация) гарантира, че управляващото устройство получава сигнал за стойността (състоянието) на контролирания параметър. Той осигурява контрол върху реакцията на ефекторите към управляващия сигнал и резултата от действието. Например, ако целта на движението на ръката на човек е да отвори учебник по физиология, тогава обратната връзка се осъществява чрез провеждане на импулси по аферентните нервни влакна от очни рецептори, кожата и мускулите към мозъка. Такива импулси осигуряват възможност за наблюдение на движенията на ръцете. Благодарение на това нервната система може да коригира движението, за да постигне желания резултат от действието.

С помощта на обратна връзка (обратна аферентация) регулаторната верига се затваря, нейните елементи се комбинират в затворена верига - система от елементи. Само при наличие на затворен контур на управление е възможно да се осъществи стабилно регулиране на параметрите на хомеостазата и адаптивните реакции.

Обратната връзка се дели на отрицателна и положителна. В тялото огромният брой обратни връзки са отрицателни. Това означава, че под влияние на информацията, пристигаща по техните канали, регулаторната система връща отклонения параметър към първоначалната (нормална) стойност. По този начин е необходима отрицателна обратна връзка, за да се поддържа стабилност на нивото на регулирания индикатор. За разлика от това, положителната обратна връзка допринася за промяна на стойността на контролирания параметър, прехвърляйки го на ново ниво. Така в началото на интензивната мускулна активност импулсите от рецепторите на скелетните мускули допринасят за развитието на повишаване на артериалното кръвно налягане.

Функционирането на неврохуморалните регулаторни механизми в организма не винаги е насочено само към поддържане на хомеостатичните константи на непроменено, строго стабилно ниво. В някои случаи за тялото е жизненоважно регулаторните системи да пренаредят работата си и да променят стойността на хомеостатичната константа, да променят така наречената „зададена точка“ на регулирания параметър.

Зададена точка(Английски) зададена точка).Това е нивото на регулирания параметър, на което регулаторната система се стреми да поддържа стойността на този параметър.

Разбирането на наличието и посоката на промените в зададената точка на хомеостатичните регулации помага да се определи причината за патологичните процеси в организма, да се предвиди тяхното развитие и да се намери правилният път на лечение и профилактика.

Нека разгледаме това, използвайки примера за оценка на температурните реакции на тялото. Дори когато човек е здрав, телесната температура през целия ден варира между 36 ° C и 37 ° C, като вечерта е по-близо до 37 ° C, през нощта и рано сутрин - до 36°C. Това показва наличието на циркаден ритъм в промените в стойността на зададената точка на терморегулацията. Но наличието на промени в зададената точка на основната телесна температура при редица човешки заболявания е особено очевидно. Например, с развитието на инфекциозни заболявания, терморегулаторните центрове на нервната система получават сигнал за появата на бактериални токсини в тялото и пренареждат работата си така, че да повишат нивото на телесната температура. Тази реакция на тялото към въвеждането на инфекция се развива филогенетично. Полезно е, защото когато повишена температураИмунната система функционира по-активно и условията за развитие на инфекция се влошават. Ето защо не винаги трябва да се предписват антипиретици, когато се развие треска. Но тъй като много високата вътрешна телесна температура (повече от 39 °C, особено при деца) може да бъде опасна за тялото (предимно по отношение на увреждането нервна система), тогава за всеки отделен случай лекарят трябва да вземе индивидуално решение. Ако при телесна температура 38,5 - 39 ° C има признаци като мускулни тремори, втрисане, когато човек се увива в одеяло и се опитва да се затопли, тогава е ясно, че механизмите на терморегулация продължават да мобилизират всички източници на производството на топлина и методите за поддържане на топлината в тялото. Това означава, че зададената точка все още не е достигната и в близко бъдеще телесната температура ще се повиши, достигайки опасни граници. Но ако при същата температура пациентът започне да се поти обилно, мускулните тремори изчезват и той се отваря, тогава е ясно, че зададената точка вече е достигната и механизмите на терморегулация ще предотвратят по-нататъшно повишаване на температурата. В такава ситуация лекарят може в някои случаи да се въздържи от предписване на антипиретици за определено време.

Нива на регулаторни системи.Различават се следните нива:

субклетъчни (например саморегулиране на вериги от биохимични реакции, комбинирани в биохимични цикли);

клетъчен - регулиране на вътреклетъчните процеси с помощта на биологични активни вещества(автокринни) и метаболити;

тъкан (паракриния, творчески връзки, регулиране на клетъчното взаимодействие: адхезия, асоцииране в тъкан, синхронизиране на деленето и функционалната активност);

орган - саморегулация на отделните органи, тяхното функциониране като цяло. Такива регулации се осъществяват както благодарение на хуморалните механизми (паракриния, творческите връзки), така и на нервните клетки, чиито тела са разположени в интраорганните автономни ганглии. Тези неврони взаимодействат, за да образуват интраорганни рефлексни дъги. Същевременно чрез тях се осъществяват и регулаторните влияния на централната нервна система върху вътрешните органи;

регулиране на организма на хомеостазата, целостта на тялото, формиране на регулаторни функционални системи, които осигуряват подходящи поведенчески реакции, адаптиране на тялото към промените в условията на околната среда.

По този начин в тялото има много нива на регулаторни системи. Най-простите системи на тялото се комбинират в по-сложни, способни да изпълняват нови функции. При което прости системи, като правило, се подчиняват на управляващи сигнали от по-сложни системи. Това подчинение се нарича йерархия на регулаторните системи.

Механизмите за прилагане на тези разпоредби ще бъдат разгледани по-подробно по-долу.

Единство и отличителни чертинервна и хуморална регулация.Механизмите на регулиране на физиологичните функции традиционно се разделят на нервни и хуморални

са различни, въпреки че в действителност те образуват единна регулаторна система, която осигурява поддържането на хомеостазата и адаптивната активност на тялото. Тези механизми имат многобройни връзки както на нивото на функциониране на нервните центрове, така и при предаването на сигнална информация към ефекторните структури. Достатъчно е да се каже, че когато най-простият рефлекс се реализира като елементарен механизъм на нервна регулация, предаването на сигнал от една клетка към друга се осъществява чрез хуморални фактори - невротрансмитери. Чувствителността на сензорните рецептори към действието на стимулите и функционалното състояние на невроните се променя под въздействието на хормони, невротрансмитери, редица други биологично активни вещества, както и най-простите метаболити и минерални йони (K + Na + CaCI -) . На свой ред нервната система може да инициира или коригира хуморалните регулации. Хуморалната регулация в организма е под контрола на нервната система.

Характеристики на нервната и хуморалната регулация в организма. Хуморалните механизми са филогенетично по-древни, те присъстват дори при едноклетъчните животни и придобиват голямо разнообразие при многоклетъчните животни и особено при човека.

Нервните регулаторни механизми се формират филогенетично по-късно и се формират постепенно в онтогенезата на човека. Такива регулации са възможни само в многоклетъчни структури, които имат нервни клетки, които са обединени в нервни вериги и образуват рефлексни дъги.

Хуморалната регулация се осъществява чрез разпределението на сигналните молекули в телесните течности на принципа „всеки, всеки, всеки“ или принципа на „радиовръзка“.

Нервната регулация се осъществява на принципа на "писмо с адрес" или "телеграфна комуникация".Сигналът се предава от нервните центрове до строго определени структури, например до точно определени мускулни влакна или техните групи в определен мускул. Само в този случай са възможни целенасочени, координирани човешки движения.

Хуморалната регулация по правило се осъществява по-бавно от нервната. Скоростта на предаване на сигнала (потенциал на действие) в бързите нервни влакна достига 120 m/s, докато скоростта на транспортиране на сигналната молекула

кръвотокът в артериите е приблизително 200 пъти по-малък, а в капилярите - хиляди пъти по-малък.

Пристигането на нервен импулс към ефекторния орган почти мигновено предизвиква физиологичен ефект (например свиване на скелетния мускул). Отговорът на много хормонални сигнали е по-бавен. Например, проявата на реакция към действието на хормоните на щитовидната жлеза и надбъбречната кора настъпва след десетки минути и дори часове.

Хуморалните механизми са от първостепенно значение за регулирането на метаболитните процеси, скоростта клетъчно делене, растеж и специализация на тъканите, пубертет, адаптация към променящите се условия на околната среда.

Нервната система в здраво тялоповлиява всички хуморални регулации и ги коригира. В същото време нервната система има свои специфични функции. Регулира жизнените процеси, изискващи бързи реакции, осигурява възприемането на сигнали, идващи от сетивните рецептори на сетивата, кожата и вътрешните органи. Регулира тонуса и съкращенията на скелетната мускулатура, които осигуряват поддържането на позата и движението на тялото в пространството. Нервната система осигурява проявата на такива психични функции като усещане, емоции, мотивация, памет, мислене, съзнание и регулира поведенческите реакции, насочени към постигане на полезен адаптивен резултат.

Въпреки функционалното единство и многобройните взаимовръзки на нервните и хуморалните регулации в тялото, за удобство при изучаването на механизмите на изпълнение на тези регулации ще ги разгледаме отделно.

Характеристики на механизмите на хуморалната регулация в организма. Хуморалната регулация се осъществява чрез предаване на сигнали с помощта на биологично активни вещества през течните среди на тялото. Биологично активните вещества в организма включват: хормони, невротрансмитери, простагландини, цитокини, растежни фактори, ендотел, азотен оксид и редица други вещества. За да изпълнят своята сигнална функция е достатъчно много малко количество от тези вещества. Например, хормоните изпълняват своята регулаторна роля, когато концентрацията им в кръвта е в рамките на 10 -7 -10 0 mol/l.

Хуморалната регулация се разделя на ендокринна и локална.

Ендокринна регулация се осъществяват благодарение на функционирането на ендокринните жлези, които са специализирани органи, които отделят хормони. Хормони- биологично активни вещества, произведени от жлезите с вътрешна секреция, транспортирани по кръвен път и упражняващи специфични регулаторни ефекти върху жизнената дейност на клетките и тъканите. Отличителна черта на ендокринната регулация е, че ендокринните жлези отделят хормони в кръвта и по този начин тези вещества се доставят до почти всички органи и тъкани. Отговор на действието на хормон обаче може да възникне само от страна на онези клетки (мишени), чиито мембрани, цитозол или ядро ​​съдържат рецептори за съответния хормон.

Отличителна черта локална хуморална регулация е, че биологично активните вещества, произведени от клетката, не навлизат в кръвообращението, а действат върху произвеждащата ги клетка и нейната непосредствена среда, разпространявайки се чрез дифузия през междуклетъчната течност. Такива регулации се разделят на регулация на метаболизма в клетката, дължаща се на метаболити, автокрин, паракрин, юктакрин и взаимодействия чрез междуклетъчни контакти.

Регулиране на метаболизма в клетката поради метаболити.Метаболитите са крайните и междинните продукти на метаболитните процеси в клетката. Участието на метаболитите в регулацията на клетъчните процеси се дължи на наличието в метаболизма на вериги от функционално свързани биохимични реакции - биохимични цикли. Характерно е, че вече в такива биохимични цикли има основните признаци на биологична регулация, наличието на затворен регулаторен цикъл и отрицателна обратна връзка, която осигурява затварянето на този цикъл. Например вериги от такива реакции се използват при синтеза на ензими и вещества, участващи в образуването на аденозинтрифосфорна киселина (АТФ). АТФ е вещество, в което се натрупва енергия, лесно използвана от клетките за различни жизненоважни процеси: движение, синтез на органични вещества, растеж, транспорт на вещества през клетъчните мембрани.

Автокринен механизъм.При този тип регулация сигналната молекула, синтезирана в клетката, излиза през

r t рецептор Ендокринни

О? мооо

Augocrinia Paracrinia Juxtacrinia t

Ориз. 2.2.Видове хуморална регулация в организма

клетъчната мембрана в междуклетъчната течност и се свързва с рецептор на външната повърхност на мембраната (фиг. 2.2). По този начин клетката реагира на синтезирана в нея сигнална молекула – лиганд. Прикрепването на лиганд към рецептор на мембраната предизвиква активиране на този рецептор и предизвиква цяла каскада от биохимични реакции в клетката, които осигуряват промяна в нейната жизнена активност. Автокринната регулация често се използва от клетките на имунната и нервната система. Този авторегулаторен път е необходим за поддържане на стабилни нива на секреция на определени хормони. Например, за предотвратяване на прекомерната секреция на инсулин от Р-клетките на панкреаса, инхибиторният ефект на секретирания от тях хормон върху активността на тези клетки е важен.

Паракринен механизъм.Осъществява се от клетката, секретираща сигнални молекули, които навлизат в междуклетъчната течност и влияят върху жизнената дейност на съседните клетки (фиг. 2.2). Отличителна черта на този тип регулация е, че при предаването на сигнала има етап на дифузия на молекулата на лиганда през междуклетъчната течност от една клетка към други съседни клетки. Така клетките на панкреаса, които отделят инсулин, влияят върху клетките на тази жлеза, които отделят друг хормон, глюкагон. Факторите на растежа и интерлевкините влияят върху клетъчното делене, простагландините влияят върху тонуса на гладката мускулатура, мобилизацията на Ca 2+.Този тип предаване на сигнала е важно за регулирането на растежа на тъканите по време на развитието на ембриона, заздравяването на рани, за растежа на увредените нервни влакна и при предаването на на възбуждане в синапсите.

Последните проучвания показват, че някои клетки (особено нервните клетки) трябва постоянно да получават специфични сигнали, за да поддържат жизнените си функции.

L1 от съседни клетки. Сред тези специфични сигнали веществата, наречени растежни фактори (NGFs), са особено важни. При продължителна липса на излагане на тези сигнални молекули, нервните клетки стартират програма за самоунищожение. Този механизъм на клетъчна смърт се нарича апоптоза.

Паракринната регулация често се използва едновременно с автокринната регулация. Например, когато възбуждането се предава в синапсите, сигналните молекули, освободени от нервно окончание, се свързват не само с рецепторите на съседна клетка (на постсинаптичната мембрана), но и с рецепторите на мембраната на същото нервно окончание (т.е. пресинаптична мембрана).

Юксакринен механизъм.Осъществява се чрез предаване на сигнални молекули директно от външна повърхностмембраната на една клетка към мембраната на друга. Това се случва при условие на директен контакт (закрепване, адхезивно свързване) на мембраните на две клетки. Такова прикрепване възниква, например, когато левкоцитите и тромбоцитите взаимодействат с ендотела на кръвоносните капиляри на място, където има възпалителен процес. На мембраните, покриващи капилярите на клетките, на мястото на възпалението се появяват сигнални молекули, които се свързват с рецепторите на определени видове левкоцити. Тази връзка води до активиране на прикрепването на левкоцитите към повърхността кръвоносен съд. Това може да бъде последвано от цял ​​комплекс от биологични реакции, които осигуряват прехода на левкоцитите от капиляра към тъканта и тяхното потискане на възпалителната реакция.

Взаимодействия чрез междуклетъчни контакти.Те се осъществяват чрез междумембранни връзки (вмъкнати дискове, нексуси). По-специално, предаването на сигнални молекули и някои метаболити през междинни връзки - нексуси - е много често. Когато се образуват нексуси, специални протеинови молекули (конексони) на клетъчната мембрана се комбинират в групи от 6, така че да образуват пръстен с пора вътре. Върху мембраната на съседната клетка (точно срещуположната) се образува същата пръстеновидна формация с пора. Две централни пори се обединяват, за да образуват канал, който прониква през мембраните на съседни клетки. Ширината на канала е достатъчна за преминаването на много биологично активни вещества и метаболити. През нексусите свободно преминават Ca 2+ йони, които са мощни регулатори на вътреклетъчните процеси.

Благодарение на високата си електропроводимост, нексусите допринасят за разпространението на локални токове между съседните клетки и формирането на функционалното единство на тъканта. Такива взаимодействия са особено изразени в клетките на сърдечния мускул и гладките мускули. Нарушаването на състоянието на междуклетъчните контакти води до сърдечна патология,

намаляване на съдовия мускулен тонус, слабост на контракцията на матката и промени в редица други регулации.

Междуклетъчните контакти, които служат за укрепване на физическата връзка между мембраните, се наричат ​​плътни връзки и адхезионни колани. Такива контакти могат да бъдат под формата на кръгъл пояс, преминаващ между страничните повърхности на клетката. Уплътняването и увеличаването на здравината на тези стави се осигурява от прикрепването към повърхността на мембраната на протеините миозин, актинин, тропомиозин, винкулин и др.. Плътните връзки допринасят за обединяването на клетките в тъкан, тяхната адхезия и устойчивост на тъканите механично напрежение. Те участват и в образуването на бариерни образувания в организма. Тесните връзки са особено изразени между ендотела, покриващ съдовете на мозъка. Те намаляват пропускливостта на тези съдове за вещества, циркулиращи в кръвта.

Във всички хуморални регулации, осъществявани с участието на специфични сигнални молекули, важна роляиграят клетъчни и вътреклетъчни мембрани. Следователно, за да се разбере механизмът на хуморалната регулация, е необходимо да се познават елементите на физиологията клетъчни мембрани.

Ориз. 2.3.Схема на структурата на клетъчната мембрана

Транспортен протеин

(вторичен активен

транспорт)

Мембранен протеин

PKC протеин

Двоен слой фосфолипиди

Антигени

Извънклетъчна повърхност

Вътреклетъчна среда

Характеристики на структурата и свойствата на клетъчните мембрани.Всички клетъчни мембрани се характеризират с един структурен принцип (фиг. 2.3). Те се основават на два слоя липиди (молекули на мазнини, повечето от които са фосфолипиди, но има и холестерол и гликолипиди). Мембранните липидни молекули имат глава (област, която привлича вода и се стреми да взаимодейства с нея, наречена водач

рофилен) и опашка, която е хидрофобна (отблъсква водните молекули и избягва тяхната близост). В резултат на тази разлика в свойствата на главата и опашката на липидните молекули, последните, когато попаднат на повърхността на водата, се подреждат в редици: глава до глава, опашка до опашка и образуват двоен слой, в който хидрофилните главите са обърнати към водата, а хидрофобните опашки са обърнати една към друга. Опашките са разположени вътре в този двоен слой. Наличието на липиден слой образува затворено пространство, изолира цитоплазмата от околната среда водна средаи създава пречка за преминаването на водата и разтворимите в нея вещества през клетъчната мембрана. Дебелината на такъв липиден бислой е около 5 nm.

Мембраните също съдържат протеини. Техните молекули са 40-50 пъти по-големи по обем и маса от молекулите на мембранните липиди. Благодарение на протеините дебелината на мембраната достига -10 nm. Въпреки факта, че общите маси на протеини и липиди в повечето мембрани са почти равни, броят на протеиновите молекули в мембраната е десетки пъти по-малък от липидните молекули. Обикновено протеиновите молекули са разположени отделно. Те изглеждат като разтворени в мембраната, могат да се движат и да променят позицията си в нея. Това беше причината да се нарече мембранната структура течност-мозайка.Липидните молекули също могат да се движат по протежение на мембраната и дори да прескачат от един липиден слой в друг. Следователно, мембраната има признаци на течливост и в същото време има свойството да се самосглобява и може да бъде възстановена след повреда поради способността на липидните молекули да се подреждат в двоен липиден слой.

Протеиновите молекули могат да проникнат през цялата мембрана, така че техните крайни участъци да излизат извън нейните напречни граници. Такива протеини се наричат трансмембраненили интегрална.Има и протеини, които са само частично потопени в мембраната или разположени на нейната повърхност.

Протеините на клетъчната мембрана изпълняват множество функции. За да изпълнява всяка функция, клетъчният геном осигурява стартирането на синтеза на специфичен протеин. Дори в сравнително простата мембрана на червените кръвни клетки има около 100 различни протеина. Между основни функцииотбелязват се мембранни протеини: 1) рецептор - взаимодействие със сигнални молекули и предаване на сигнала в клетката; 2) транспорт - пренасяне на вещества през мембраните и осигуряване на обмен между цитозола и околната среда. Има няколко вида протеинови молекули (транслокази), които осигуряват трансмембранен транспорт. Сред тях са протеини, които образуват канали, които проникват през мембраната и през тях се осъществява дифузията на определени вещества между цитозола и извънклетъчното пространство. Такива канали най-често са йон-селективни, т.е. пропускат йони само на едно вещество. Има и канали, чиято селективност е по-малка, например те позволяват преминаването на Na + и K + йони, K + и C1~ йони. Има и протеини-носители, които осигуряват транспортирането на вещество през мембрана чрез промяна на позицията му в тази мембрана; 3) адхезив - протеините заедно с въглехидратите участват в адхезията (адхезия, залепване на клетки по време на имунни реакции, свързване на клетки в слоеве и тъкани); 4) ензимен - някои протеини, вградени в мембраната, действат като катализатори на биохимични реакции, чието протичане е възможно само при контакт с клетъчните мембрани; 5) механични - протеините осигуряват здравината и еластичността на мембраните, тяхната връзка с цитоскелета. Например в еритроцитите тази роля играе протеинът спектрин, който под формата на мрежеста структура е прикрепен към вътрешната повърхност на мембраната на еритроцитите и има връзки с вътреклетъчните протеини, които изграждат цитоскелета. Това дава на червените кръвни клетки еластичност, способността да променят и възстановяват формата си при преминаване през кръвоносните капиляри.

Въглехидратите съставляват само 2-10% от масата на мембраната, тяхното количество варира в различните клетки. Благодарение на въглехидратите възникват определени видове междуклетъчни взаимодействия, те участват в разпознаването на чужди антигени от клетката и заедно с протеините създават уникална антигенна структура на повърхностната мембрана на собствената клетка. Чрез такива антигени клетките се разпознават, обединяват се в тъкан и кратко времеслепват заедно, за да предават сигнални молекули. Съединенията на протеини със захари се наричат ​​гликопротеини. Ако въглехидратите се комбинират с липиди, тогава такива молекули се наричат ​​гликолипиди.

Благодарение на взаимодействието на веществата, включени в мембраната, и относителния ред на тяхното разположение, клетъчната мембрана придобива редица свойства и функции, които не могат да бъдат сведени до проста сума от свойствата на веществата, които я образуват.

Функции на клетъчните мембрани и механизми за тяхното осъществяване

Към основнотофункции на клетъчните мембрани се отнася до създаването на обвивка (бариера), отделяща цитозола от

^ потисканезаобикаляща среда, Иопределяне на граници Иклетъчна форма; относно осигуряването на междуклетъчни контакти, придружени от паникамембрани (адхезия). Междуклетъчната адхезия е важна ° обединявам клетки от един и същи тип в тъкан, форма хематиченбариери, осъществяване на имунни реакции, откриване на сигнални молекули Ивзаимодействие с тях, както и предаване на сигнали в клетката; 4) осигуряване на мембранни протеини-ензими за катализа на биохим реакции,навлизайки в близкия мембранен слой. Някои от тези протеини също действат като рецептори. Свързването на лиганда към stakim рецептора активира неговите ензимни свойства; 5) осигуряване на мембранна поляризация, генериране на разлика електрическипотенциали между външни Ивътрешни странамембрани; 6) създаване на имунна специфичност на клетката поради наличието на антигени в структурата на мембраната. Ролята на антигените, като правило, се изпълнява от участъци от протеинови молекули, изпъкнали над повърхността на мембраната и свързаните с тях въглехидратни молекули. Имунната специфичност е важна при комбиниране на клетки в тъкан и взаимодействие с клетки, които извършват имунен надзор в тялото; 7) осигуряване на селективна пропускливост на веществата през мембраната и техния транспорт между цитозола и околната среда (виж по-долу).

Даденият списък от функции на клетъчните мембрани показва, че те участват многостранно в механизмите на неврохуморалната регулация в организма. Без познаване на редица явления и процеси, осигурени от мембранните структури, е невъзможно да се разберат и съзнателно да се извършат някои диагностични процедурии терапевтични мерки. Например за правилното използване на много лекарствени веществанеобходимо е да се знае до каква степен всеки от тях прониква от кръвта в тъканна течности в цитозола.

дифузно и аз и транспорт на вещества през клетката Мембрани. Преходът на вещества през клетъчните мембрани се осъществява поради различни видове дифузия или активна

транспорт.

Проста дифузияизвършва се поради градиенти в концентрацията на определено вещество, електрически заряд или осмотично налягане между страните на клетъчната мембрана. Например средното съдържание на натриеви йони в кръвната плазма е 140 mmol/l, а в еритроцитите е приблизително 12 пъти по-малко. Тази разлика в концентрацията (градиент) създава движеща сила, който осигурява преноса на натрий от плазмата към червените кръвни клетки. Скоростта на такъв преход обаче е ниска, тъй като мембраната има много ниска пропускливост за Na + йони.Пропускливостта на тази мембрана за калий е много по-висока. Процесите на проста дифузия не консумират енергията на клетъчния метаболизъм. Увеличаването на скоростта на простата дифузия е право пропорционално на градиента на концентрация на веществото между страните на мембраната.

Улеснена дифузия,подобно на простата, тя следва концентрационен градиент, но се различава от простата по това, че специфични молекули носители задължително участват в прехода на веществото през мембраната. Тези молекули проникват в мембраната (могат да образуват канали) или поне се свързват с нея. Транспортираното вещество трябва да се свърже с превозвача. След това транспортерът променя локализацията си в мембраната или конформацията си по такъв начин, че доставя веществото от другата страна на мембраната. Ако трансмембранният преход на вещество изисква участието на носител, тогава вместо термина "дифузия" често се използва терминът транспортиране на вещество през мембрана.

При улеснена дифузия (за разлика от простата дифузия), ако градиентът на трансмембранната концентрация на дадено вещество се увеличи, тогава скоростта на неговото преминаване през мембраната се увеличава само докато се включат всички мембранни носители. При по-нататъшно увеличаване на този градиент скоростта на транспорта ще остане непроменена; те го наричат явлението насищане.Примери за транспорт на вещества чрез улеснена дифузия включват: прехвърлянето на глюкоза от кръвта към мозъка, реабсорбцията на аминокиселини и глюкоза от първичната урина в кръвта в бъбречните тубули.

Обменна дифузия -транспорт на вещества, при който молекулите на едно и също вещество могат да се обменят от различни страни на мембраната. Концентрацията на веществото от всяка страна на мембраната остава непроменена.

Вид обменна дифузия е обменът на молекула от едно вещество за една или повече молекули от друго вещество. Например, в гладкомускулните влакна на кръвоносните съдове и бронхите, един от начините за отстраняване на Ca 2+ йони от клетката е да ги обменят за извънклетъчни Na ​​+ йони.За три входящи натриеви йони, един калциев йон се отстранява от клетка. Създава се взаимнозависимо движение на натрий и калций през мембраната в противоположни посоки (този вид транспорт се нарича антипристанище).Така клетката се освобождава от излишния Ca 2+, а това е необходимо условие за отпускане на гладкомускулните влакна. Познаването на механизмите на йонния транспорт през мембраните и начините за повлияване на този транспорт е необходимо условие не само за разбиране на механизмите на регулиране на жизнените функции, но и за правилния избор на лекарства за лечение на голям брой заболявания ( хипертония, бронхиална астма, сърдечни аритмии, нарушения вода-солобмен и др.).

Активен транспортсе различава от пасивното по това, че противоречи на градиентите на концентрация на веществото, използвайки ATP енергия, генерирана поради клетъчния метаболизъм. Благодарение на активния транспорт могат да се преодолеят силите не само на концентрационните градиенти, но и на електрическите градиенти. Например, по време на активния транспорт на Na + от клетката навън се преодолява не само концентрационният градиент (съдържанието на Na + отвън е 10-15 пъти по-високо), но и съпротивлението на електрически заряд (отвън, клетъчната мембрана на по-голямата част от клетките е положително заредена и това създава устойчивост срещу освобождаването на положително зареден Na + от клетката).

Активният транспорт на Na + се осигурява от протеина Na +, K + зависима АТФаза. В биохимията окончанието "аза" се добавя към името на протеин, ако има ензимни свойства. По този начин името Na +, K + -зависима АТФ-аза означава, че това вещество е протеин, който разгражда аденозинтрифосфорната киселина само със задължителното присъствие на взаимодействие с Na + и K + йони.Енергията, освободена в резултат на разграждането на АТФ се изнася от клетката чрез три натриеви йона и транспорт на два калиеви йона в клетката.

Има и протеини, които активно пренасят водородни, калциеви и хлорни йони. В скелетните мускулни влакна Ca 2+ -зависимата АТФ-аза е вградена в мембраните на саркоплазмения ретикулум, който образува вътреклетъчни контейнери (цистерни, надлъжни тубули), които натрупват Ca 2+ , Калциевата помпа, дължаща се на енергията на разцепване на АТФ, пренася Ca 2+ йони от саркоплазмата към ретикулумните цистерни и може да създаде в тях концентрация на Ca +, близка до 1(G 3 M, т.е. 10 000 пъти по-голяма, отколкото в саркоплазмата на влакното.

Вторичен активен транспортхарактеризиращ се с факта, че прехвърлянето на вещество през мембраната се извършва поради градиента на концентрация на друго вещество, за което има активен транспортен механизъм. Най-често вторичният активен транспорт се осъществява чрез използването на натриев градиент, т.е. Na + преминава през мембраната към по-ниската си концентрация и дърпа друго вещество със себе си. В този случай обикновено се използва специфичен протеин-носител, вграден в мембраната.

Например транспортирането на аминокиселини и глюкоза от първичната урина в кръвта, извършвано в началния участък на бъбречните тубули, се дължи на факта, че транспортният протеин на тубулната мембрана епител се свързва с аминокиселината и натриевия йон и едва тогавапроменя позицията си в мембраната по такъв начин, че пренася аминокиселината и натрия в цитоплазмата. За да се осъществи такъв транспорт, е необходимо концентрацията на натрий извън клетката да е много по-голяма, отколкото вътре.

За да се разберат механизмите на хуморалната регулация в организма, е необходимо да се знае не само структурата и пропускливостта на клетъчните мембрани за различни вещества, но и структурата и пропускливостта на по-сложни образувания, разположени между кръвта и тъканите различни органи.

Физиология на хистохематичните бариери (HBB).Хистохематичните бариери са набор от морфологични, физиологични и физикохимични механизми, които функционират като цяло и регулират взаимодействията на кръвта и органите. Хистохематичните бариери участват в създаването на хомеостаза на тялото и отделните органи. Благодарение на наличието на HGB, всеки орган живее в своя собствена специална среда, която може значително да се различава от кръвната плазма в състава на отделните съставки. Особено мощни бариери съществуват между кръвта и мозъка, кръвта и тъканта на половите жлези, кръвта и камерата на окото. Директният контакт с кръвта има бариерен слой, образуван от ендотела на кръвоносните капиляри, последван от базалната мембрана на сперицитите (среден слой) и след това адвентициалните клетки на органите и тъканите ( външен слой). Хистохематичните бариери, променяйки пропускливостта си за различни вещества, могат да ограничат или улеснят доставката им до органа. Те са непропускливи за редица токсични вещества. Това показва тяхната защитна функция.

Кръвно-мозъчна бариера (BBB) ​​​​- това е набор от морфологични структури, физиологични и физикохимични механизми, които функционират като единно цяло и регулират взаимодействието на кръвта и мозъчната тъкан. Морфологичната основа на BBB е ендотелът и базалната мембрана на мозъчните капиляри, интерстициални елементи и гликокаликс, невроглия, чиито специфични клетки (астроцити) покриват цялата повърхност на капиляра с краката си. Бариерните механизми включват също транспортни системи на ендотела на капилярните стени, включително пино- и екзоцитоза, ендоплазмен ретикулум, образуване на канали, ензимни системи, които модифицират или разрушават входящите вещества, както и протеини, които действат като носители. В структурата на мембраните на ендотела на мозъчните капиляри, както и в редица други органи, се намират аквапоринови протеини, които създават канали, които избирателно пропускат водните молекули.

Мозъчните капиляри се различават от капилярите в други органи по това, че ендотелните клетки образуват непрекъсната стена. В точките на контакт външните слоеве на ендотелните клетки се сливат, образувайки така наречените плътни връзки.

Функциите на BBB включват защитна и регулаторна. Той предпазва мозъка от действието на чужди и токсични вещества, участва в транспорта на веществата между кръвта и мозъка и по този начин създава хомеостаза на междуклетъчната течност на мозъка и цереброспиналната течност.

Кръвно-мозъчната бариера е селективно пропусклива за различни вещества. Някои биологично активни вещества (например катехоламини) практически не преминават през тази бариера. Изключение е самомалки участъци от бариерата на границата с хипофизната жлеза, епифизната жлеза и някои области на хипоталамуса, където пропускливостта на BBB за всички вещества е висока. В тези области се откриват пукнатини или канали, които проникват в ендотела, през които веществата проникват от кръвта в извънклетъчната течност на мозъчната тъкан или в самите неврони.

Високата пропускливост на BBB в тези области позволява на биологично активните вещества да достигнат до тези неврони на хипоталамуса и жлезистите клетки, върху които е затворена регулаторната верига на невроендокринните системи на тялото.

Характерна особеност на функционирането на BBB е регулирането на пропускливостта на веществата, адекватни на преобладаващите условия. Регулирането се дължи на: 1) промени в областта на отворените капиляри, 2) промени в скоростта на кръвния поток, 3) промени в състоянието на клетъчните мембрани и междуклетъчното вещество, активността на клетъчните ензимни системи, пиноцитоза и екзоцитоза .

Смята се, че BBB, създавайки значителна пречка за проникването на вещества от кръвта в мозъка, в същото време позволява на тези вещества да преминават добре в обратна посока от мозъка в кръвта.

Пропускливостта на BBB за различни вещества варира значително. Мастноразтворимите вещества, като правило, проникват през BBB по-лесно от водоразтворимите вещества. Сравнително лесно проникват кислород, въглероден диоксид, никотин, етилов алкохол, хероин и мастноразтворими антибиотици (хлорамфеникол и др.).

Липидно-неразтворимата глюкоза и някои основни аминокиселини не могат да преминат в мозъка чрез проста дифузия. Те се разпознават и транспортират от специални превозвачи. Транспортната система е толкова специфична, че прави разлика между стереоизомерите на D- и L-глюкозата.D-глюкозата се транспортира, но L-глюкозата не. Този транспорт се осигурява от протеини-носители, вградени в мембраната. Транспортът е нечувствителен към инсулин, но се инхибира от цитохолазин B.

Големи неутрални аминокиселини (напр. фенилаланин) се транспортират по подобен начин.

Има и активен транспорт. Например, поради активен транспорт, Na + K + йони и аминокиселината глицин, която действа като инхибиторен медиатор, се транспортират срещу градиенти на концентрация.

Дадените материали характеризират методите за проникване на биологично важни вещества през биологични бариери. Те са необходими за разбиране на хуморалната регулация отношенияв организма.

Тестови въпроси и задачи

Кои са основните условия за поддържане на жизнените функции на организма?

Какво е взаимодействието на организма с външната среда? Дефинирайте понятието адаптация към околната среда.

Каква е вътрешната среда на тялото и неговите компоненти?

Какво е хомеостаза и хомеостатични константи?

Назовете границите на флуктуациите на твърдите и пластичните хомеостатични константи. Дефинирайте концепцията за техните циркадни ритми.

Избройте най-важните концепции на теорията за хомеостатичната регулация.

7 Определете раздразнението и дразнителите. Как се класифицират дразнителите?

Каква е разликата между понятието "рецептор" от молекулярно-биологична и морфофункционална гледна точка?

Дефинирайте понятието лиганди.

Какво представляват физиологичните регулации и регулирането на затворения цикъл? Какви са неговите компоненти?

Назовете видовете и ролята на обратната връзка.

Дефинирайте концепцията за зададената точка на хомеостатична регулация.

Какви нива на регулаторни системи съществуват?

Какво е единството и отличителните черти на нервната и хуморалната регулация в тялото?

Какви видове хуморални регулации съществуват? Дайте техните характеристики.

Каква е структурата и свойствата на клетъчните мембрани?

17 Какви са функциите на клетъчните мембрани?

Какви са дифузията и транспортът на вещества през клетъчните мембрани?

Опишете и дайте примери за активен мембранен транспорт.

Дефинирайте понятието хистохематични бариери.

Какво представлява кръвно-мозъчната бариера и каква е нейната роля? T;

Описание на презентацията по отделни слайдове:

1 слайд

Описание на слайда:

2 слайд

Описание на слайда:

РЕГУЛАЦИЯ – от лат. Regulo - насочвам, организирам) координиращо въздействие върху клетките, тъканите и органите, привеждайки дейността им в съответствие с нуждите на тялото и промените в околната среда. Как се извършва регулацията в тялото?

3 слайд

Описание на слайда:

4 слайд

Описание на слайда:

Нервните и хуморалните пътища за регулиране на функциите са тясно свързани. Дейността на нервната система е постоянно повлияна от химикали, пренасяни през кръвта, и образуването на повечето химически веществаи освобождаването им в кръвта е под постоянен контрол на нервната система. Регулирането на физиологичните функции в тялото не може да се извърши само чрез нервна или само хуморална регулация - това е единен комплекс от неврохуморална регулация на функциите.

5 слайд

Описание на слайда:

Нервната регулация е координиращо влияние на нервната система върху клетките, тъканите и органите, един от основните механизми за саморегулация на функциите на целия организъм. Нервната регулация се осъществява с помощта на нервни импулси. Нервната регулация е бърза и локална, което е особено важно при регулиране на движенията, и засяга всички (!) системи на тялото.

6 слайд

Описание на слайда:

Основата на нервната регулация е рефлексният принцип. Рефлексът е универсална форма на взаимодействие между тялото и околната среда, това е реакцията на тялото към дразнене, която се осъществява чрез централната нервна система и се контролира от нея.

7 слайд

Описание на слайда:

Структурната и функционална основа на рефлекса е рефлексната дъга - последователно свързана верига от нервни клетки, която осигурява реакцията на стимулация. Всички рефлекси се осъществяват благодарение на дейността на централната нервна система - мозъка и гръбначен мозък.

8 слайд

Описание на слайда:

Хуморална регулация Хуморалната регулация е координацията на физиологичните и биохимичните процеси, осъществявани чрез телесните течности (кръв, лимфа, тъканна течност) с помощта на биологично активни вещества (хормони), секретирани от клетките, органите и тъканите по време на тяхната жизнена дейност.

Слайд 9

Описание на слайда:

Хуморалната регулация възниква в процеса на еволюцията по-рано от нервната. Тя се усложнява в процеса на еволюция, в резултат на което възниква ендокринната система (ендокринни жлези). Хуморалната регулация е подчинена на нервната регулация и заедно с нея представлява единна система за неврохуморална регулация на функциите на тялото, която играе важна роля в поддържането на относителното постоянство на състава и свойствата на вътрешната среда на тялото (хомеостаза) и адаптирането му към промените. условия на съществуване.

10 слайд

Описание на слайда:

Имунна регулация Имунитетът е физиологична функция, която осигурява устойчивостта на организма към действието на чужди антигени. Човешкият имунитет го прави имунитет срещу много бактерии, вируси, гъбички, червеи, протозои, различни животински отрови и осигурява защита на тялото от ракови клетки. Задачата имунна системае да признае и унищожи всички чужди структури. Имунната система е регулатор на хомеостазата. Тази функция се осъществява чрез производството на автоантитела, които например могат да свързват излишните хормони.

11 слайд

Описание на слайда:

Имунологичната реакция, от една страна, е неразделна част от хуморалната, тъй като повечето физиологични и биохимични процеси се извършват с прякото участие на хуморални посредници. Въпреки това, често имунологичната реакция е насочена по природа и по този начин прилича на нервна регулация. Интензивността на имунния отговор от своя страна се регулира по неврофилен начин. Функционирането на имунната система се регулира от мозъка и чрез ендокринната система. Такава нервна и хуморална регулация се осъществява с помощта на невротрансмитери, невропептиди и хормони. Промедиаторите и невропептидите достигат до органите на имунната система по аксоните на нервите, а хормоните се секретират от ендокринните жлези несвързано в кръвта и по този начин се доставят до органите на имунната система. Фагоцит (имунна клетка), унищожава бактериалните клетки

СТРУКТУРА, ФУНКЦИИ

Човек трябва постоянно да регулира физиологичните процеси в съответствие със собствените си нужди и промените в околната среда. За извършване на постоянна регулация на физиологичните процеси се използват два механизма: хуморален и нервен.

Моделът на неврохуморален контрол е изграден на принципа на двуслойна невронна мрежа. Ролята на формалните неврони на първия слой в нашия модел се играе от рецептори. Вторият слой се състои от един формален неврон - сърдечен център. Неговите входни сигнали са изходните сигнали на рецепторите. Изходната стойност на неврохуморалния фактор се предава по единичен аксон на формалния неврон на втория слой.

Нервен, или по-скоро неврохуморална системауправлението на човешкото тяло е най-мобилното и реагира на влиянието на външната среда в рамките на част от секундата. Нервната система е мрежа от живи влакна, свързани помежду си и с други видове клетки, например сензорни рецептори (рецептори за органите на обонянието, докосването, зрението и т.н.), мускулни клетки, секреторни клетки и др. Между всички тези клетки няма пряка връзка, тъй като те винаги са разделени от малки пространствени празнини, наречени синаптични цепнатини. Клетките, както нервните, така и други, комуникират помежду си, като предават сигнал от една клетка на друга. Ако сигналът се предава през самата клетка поради разликата в концентрациите на натриеви и калиеви йони, тогава сигналът се предава между клетките чрез освобождаване на органично вещество в синаптичната цепнатина, която влиза в контакт с рецепторите на приемаща клетка, разположена от другата страна на синаптичната цепнатина. За да освободи вещество в синаптичната цепнатина, нервната клетка образува везикула (обвивка от гликопротеини), съдържаща 2000-4000 молекули органична материя (например ацетилхолин, адреналин, норепинефрин, допамин, серотонин, гама-аминомаслена киселина, глицин и глутамат и др.). Като рецептори за едно или друго органична материяклетката, получаваща сигнала, също използва гликопротеинов комплекс.

Хуморалната регулация се осъществява с помощта на химикали, които влизат в кръвта от различни органи и тъкани на тялото и се разнасят по цялото тяло. Хуморалната регулация е древна форма на взаимодействие между клетки и органи.

Нервната регулация на физиологичните процеси включва взаимодействието на органите на тялото с помощта на нервната система. Нервната и хуморалната регулация на функциите на тялото са взаимосвързани и образуват единен механизъм неврохуморална регулацияфункции на тялото.

Нервната система играе важна роля в регулирането на функциите на тялото. Осигурява координираното функциониране на клетките, тъканите, органите и техните системи. Тялото функционира като едно цяло. Благодарение на нервната система тялото комуникира с външната среда. Дейността на нервната система е в основата на чувствата, ученето, паметта, речта и мисленето - умствени процеси, с помощта на които човек не само учи заобикаляща среда, но може и активно да го променя.

Нервната система е разделена на две части: централна и периферна. Централната нервна система включва главния и гръбначния мозък, образувани от нервна тъкан. Структурната единица на нервната тъкан е нервна клетка - неврон.- Невронът се състои от тяло и процеси. Тялото на неврона може да има различни форми. Невронът има ядро, къси, дебели израстъци (дендрити), които се разклоняват силно близо до тялото, и дълъг израстък на аксона (до 1,5 m). Аксоните образуват нервни влакна.

Клетъчните тела на невроните образуват сивото вещество на главния и гръбначния мозък, а клъстерите на техните процеси образуват бялото вещество.

Телата на нервните клетки извън централната нервна система образуват нервни ганглии. Нервните ганглии и нервите (групи от дълги процеси на нервни клетки, покрити с обвивка) образуват периферната нервна система.

Гръбначният мозък се намира в костния гръбначен канал.

Това е дълга бяла връв с диаметър около 1 см. В центъра на гръбначния мозък има тесен гръбначномозъчен канал, изпълнен с гръбначно-мозъчна течност. На предната и задната повърхност на гръбначния мозък има две дълбоки надлъжни жлебове. Разделят го на дясна и лява половина. централна частГръбначният мозък се формира от сиво вещество, което се състои от интеркаларни и моторни неврони. Около сивото вещество е бяло вещество, образувано от дълги процеси на неврони. Те се движат нагоре или надолу по гръбначния мозък, образувайки възходящи и низходящи пътища. От гръбначния мозък се отклоняват 31 чифта смесени гръбначни нерви, всеки от които започва с два корена: преден и заден. Дорзалните корени са аксони сензорни неврони. Клъстери от клетъчни тела на тези неврони образуват гръбначните ганглии. Предните корени са аксоните на моторните неврони. Гръбначният мозък изпълнява 2 основни функции: рефлекторна и проводна.

Рефлексната функция на гръбначния мозък осигурява движение. През гръбначния мозък преминават рефлексни дъги, които са свързани със съкращението на скелетните мускули на тялото. Бялото вещество на гръбначния мозък осигурява комуникация и координирана работа на всички части на централната нервна система, изпълнявайки проводяща функция. Мозъкът регулира функционирането на гръбначния мозък.

Мозъкът се намира в черепната кухина. Той включва следните отдели: продълговатия мозък, моста, малкия мозък, средния мозък, диенцефалона и мозъчните полукълба. Бялото вещество образува пътищата на мозъка. Те свързват мозъка с гръбначния мозък и части от мозъка помежду си.

Благодарение на пътищата цялата централна нервна система функционира като едно цяло. Сивото вещество под формата на ядра се намира вътре в бялото вещество, образува кората, покриваща мозъчните полукълба и малкия мозък.

Продълговатият мозък и мостът са продължение на гръбначния мозък и изпълняват рефлекторни и проводни функции. Ядрата на продълговатия мозък и моста регулират храносмилането, дишането и сърдечната дейност. Тези секции регулират дъвченето, преглъщането, сукането и защитните рефлекси: повръщане, кихане, кашляне.

Малкият мозък е разположен над продълговатия мозък. Повърхността му е изградена от сиво вещество - кора, под която има ядра в бялото вещество. Малкият мозък е свързан с много части на централната нервна система. Малкият мозък регулира двигателни актове. Когато нормалната дейност на малкия мозък е нарушена, хората губят способността да извършват прецизни координирани движения и да поддържат баланс на тялото.

В средния мозък има ядра, които изпращат нервни импулси към скелетните мускули, поддържайки тяхното напрежение - тонус. В средния мозък има рефлексни дъги на ориентировъчни рефлекси към зрителни и звукови стимули. Продълговатият мозък, мостът и средният мозък образуват мозъчния ствол. От него се отклоняват 12 двойки черепни нерви. Нервите свързват мозъка със сетивните органи, мускулите и жлезите, разположени на главата. Една двойка нерви - блуждаещият нерв - свързва мозъка с вътрешните органи: сърце, бели дробове, стомах, черва и др. Чрез диенцефалона импулсите пристигат до мозъчната кора от всички рецептори (визуални, слухови, кожа, вкус).

Ходенето, бягането, плуването са свързани с диенцефалона. Ядрата му координират работата на различни вътрешни органи. Диенцефалонът регулира метаболизма, консумацията на храна и вода и поддържа постоянна телесна температура.

Частта от периферната нервна система, която регулира функционирането на скелетните мускули, се нарича соматична (на гръцки „сома” - тяло) нервна система. Частта от нервната система, която регулира дейността на вътрешните органи (сърце, стомах, различни жлези), се нарича автономна или автономна нервна система. Вегетативната нервна система регулира функционирането на органите, като точно адаптира тяхната дейност към условията на околната среда и собствените нужди на тялото.

Вегетативната рефлексна дъга се състои от три връзки: чувствителна, интеркаларна и изпълнителна. Вегетативната нервна система е разделена на симпатикови и парасимпатикови отдели. Симпатиковата автономна нервна система е свързана с гръбначния мозък, където се намират телата на първите неврони, чиито процеси завършват в нервните възли на двете симпатикови вериги, разположени от двете страни на предната част на гръбначния стълб. Симпатиковите нервни ганглии съдържат тела на втори неврони, чиито процеси директно инервират работните органи. Симпатиковата нервна система засилва обмяната на веществата, повишава възбудимостта на повечето тъкани и мобилизира силите на организма за активна дейност.

Парасимпатиковата част на автономната нервна система се формира от няколко нерва, които излизат от продълговатия мозък и от долната част на гръбначния мозък. Парасимпатиковите възли, където се намират телата на вторите неврони, се намират в органите, върху чиято дейност влияят. Повечето органи се инервират както от симпатиковата, така и от парасимпатиковата нервна система. Парасимпатиковата нервна система помага за възстановяване на изразходваните енергийни резерви и регулира жизнените функции на тялото по време на сън.

Кората на главния мозък образува гънки, бразди и извивки. Сгънатата структура увеличава повърхността на кората и нейния обем, а следователно и броя на невроните, които я образуват. Кортексът е отговорен за възприемането на цялата информация, постъпваща в мозъка (визуална, слухова, тактилна, вкусова), за контрола на всички сложни мускулни движения. Именно с функциите на кората се свързват мисленето и речева дейности памет.

Мозъчната кора се състои от четири лоба: челен, париетален, темпорален и тилен. IN тилен дялИма зрителни зони, отговорни за възприемането на визуални сигнали. Слуховите зони, отговорни за възприемането на звуците, се намират в темпоралните лобове. Париетален лоб- чувствителен център, който получава информация, идваща от кожата, костите, ставите и мускулите. Фронтален дялМозъкът е отговорен за изготвянето на поведенчески програми и управлението на работните дейности. Свързан с развитието на фронталните области на кората високо нивоумствените способности на хората в сравнение с животните. Човешкият мозък съдържа структури, които животните нямат – речевият център. При хората има специализация на полукълбата - много висши функции на мозъка се изпълняват от едно от тях. При хората с дясна ръка в лявото полукълбо се намират слуховите и двигателните речеви центрове. Те осигуряват устното възприемане и формирането на устна и писмена реч.

Лявото полукълбо е отговорно за изпълнението на математическите операции и мисловния процес. Дясно полукълбоотговаря за разпознаване на хора по глас и за възприемане на музика, разпознаване на човешки лица и отговаря за музикално и художествено творчество - участва в процесите на въображаемото мислене.

Централната нервна система постоянно контролира функционирането на сърцето чрез нервни импулси. Вътре в кухините на самото сърце и в. Стените на големите съдове съдържат нервни окончания - рецептори, които възприемат колебанията на налягането в сърцето и кръвоносните съдове. Импулсите от рецепторите предизвикват рефлекси, които засягат работата на сърцето. Има два вида нервни въздействия върху сърцето: едните са инхибиращи (намаляват сърдечната честота), други са ускоряващи.

Импулсите се предават към сърцето по нервните влакна от нервните центрове, разположени в продълговатия и гръбначния мозък.

По парасимпатиковите нерви се предават въздействията, които отслабват работата на сърцето, а по симпатиковите тези, които усилват работата му. Дейността на сърцето се влияе и от хуморалната регулация. Адреналинът е надбъбречен хормон, който дори в много малки дози засилва работата на сърцето. По този начин болката предизвиква освобождаване на няколко микрограма адреналин в кръвта, което значително променя дейността на сърцето. На практика понякога се инжектира адреналин в спряло сърце, за да го принуди да се свие. Увеличаването на съдържанието на калиеви соли в кръвта потиска, а калцият засилва работата на сърцето. Вещество, което инхибира работата на сърцето, е ацетилхолин. Сърцето е чувствително дори към доза от 0,0000001 мг, което явно забавя ритъма му. Нервната и хуморалната регулация заедно осигуряват много точно адаптиране на дейността на сърцето към условията на околната среда.

Консистенцията и ритъмът на контракциите и релаксациите на дихателните мускули се определят от импулси, пристигащи през нервите от дихателния център на продълговатия мозък. ТЯХ. Сеченов през 1882 г. установява, че приблизително на всеки 4 секунди в дихателния център автоматично възникват възбуждания, осигуряващи редуване на вдишване и издишване.

Дихателният център променя дълбочината и честотата дихателни движения, осигурявайки оптимални нива на газовете в кръвта.

Хуморалната регулация на дишането е, че увеличаването на концентрацията на въглероден диоксид в кръвта възбужда дихателния център - честотата и дълбочината на дишането се увеличават, а намаляването на CO2 намалява възбудимостта на дихателния център - честотата и дълбочината на дишането намаляват .

Много физиологични функции на тялото се регулират от хормони. Хормоните са силно активни вещества, произвеждани от жлезите с вътрешна секреция. Жлезите с вътрешна секреция нямат отделителни канали. всеки секреторна клеткаПовърхността на жлезата е в контакт със стената на кръвоносния съд. Това позволява на хормоните да преминат директно в кръвта. Хормоните се произвеждат в малки количества, но остават активни за дълго време и се разпространяват в тялото чрез кръвния поток.

Хормонът на панкреаса, инсулинът, играе важна роля в регулирането на метаболизма. Увеличаването на нивата на кръвната захар служи като сигнал за освобождаване на нови порции инсулин. Под негово влияние се увеличава използването на глюкоза от всички тъкани на тялото. Част от глюкозата се превръща в резервното вещество гликоген, който се отлага в черния дроб и мускулите. Инсулинът в тялото се разрушава достатъчно бързо, така че освобождаването му в кръвта трябва да бъде редовно.

Хормони щитовидната жлеза, основният е тироксинът, регулира метаболизма. Нивото на потребление на кислород от всички органи и тъкани на тялото зависи от тяхното количество в кръвта. Повишеното производство на хормони на щитовидната жлеза води до повишена скорост на метаболизма. Това се проявява в повишаване на телесната температура, по-пълно усвояване хранителни продукти, при повишаване на разграждането на протеини, мазнини, въглехидрати, при бърз и интензивен растеж на тялото. Намаляването на активността на щитовидната жлеза води до микседем: намаляват окислителните процеси в тъканите, температурата пада, развива се затлъстяване и намалява възбудимостта на нервната система. Когато щитовидната жлеза стане по-активна, нивото се повишава метаболитни процеси: сърдечната честота се увеличава, кръвно налягане, възбудимост на нервната система. Човек става раздразнителен и бързо се уморява. Това са признаци на болестта на Грейвс.

Хормоните на надбъбречните жлези са сдвоени жлези, разположени на горната повърхност на бъбреците. Те се състоят от два слоя: външната кора и вътрешната медула. Надбъбречните жлези произвеждат редица хормони. Кортикалните хормони регулират метаболизма на натрий, калий, протеини и въглехидрати. Медулата произвежда хормона норепинефрин и адреналин. Тези хормони регулират метаболизма на въглехидратите и мазнините, дейността на сърдечно-съдовата система, скелетните мускули и мускулите на вътрешните органи. Производството на адреналин е важно за спешната подготовка на отговорите на тялото, което се намира в критична ситуация поради внезапно увеличаване на физически или психически стрес. Адреналинът осигурява повишаване на кръвната захар, повишена сърдечна дейност и мускулна ефективност.

Хормони на хипоталамуса и хипофизната жлеза. Хипоталамусът е специална част от диенцефалона, а хипофизната жлеза е церебрален придатък, разположен на долната повърхност на мозъка. Хипоталамусът и хипофизната жлеза образуват единна хипоталамо-хипофизна система, а техните хормони се наричат ​​неврохормони. Осигурява постоянството на кръвния състав и необходимото ниво на метаболизъм. Хипоталамусът регулира функциите на хипофизната жлеза, която контролира дейността на останалите ендокринни жлези: щитовидна жлеза, панкреас, полови органи, надбъбречни жлези. Работата на тази система се основава на принципа на обратната връзка, пример за тясното обединяване на нервните и хуморалните методи за регулиране на функциите на нашето тяло.

Половите хормони се произвеждат от половите жлези, които изпълняват и функцията на екзокринни жлези.

Мъжките полови хормони регулират растежа и развитието на тялото, появата на вторични полови белези - растеж на мустаци, развитие на характерно окосмяване в други части на тялото, задълбочаване на гласа и промени в телосложението.

Женските полови хормони регулират развитието на вторичните полови белези при жените - висок глас, заоблена форма на тялото, развитие млечни жлези, контролират полови цикли, бременност и раждане. И двата вида хормони се произвеждат както при мъжете, така и при жените.

Човекът принадлежи към биологичен вид, следователно е подчинен на същите закони като другите представители на животинското царство. Това важи не само за процесите, протичащи в нашите клетки, тъкани и органи, но и за нашето поведение – както индивидуално, така и социално. Тя се изучава не само от биолози и лекари, но и от социолози, психолози и представители на други хуманитарни дисциплини. Използвайки обширен материал, подкрепяйки го с примери от медицината, историята, литературата и живописта, авторът анализира въпроси от пресечната точка на биологията, ендокринологията и психологията и показва, че човешкото поведение се основава на биологични механизми, включително хормонални. Книгата разглежда теми като стрес, депресия, ритъм на живот, психологически типове и полови различия, хормони и обоняние в социалното поведение, хранене и психика, хомосексуалност, типове поведение на родителите и др. Благодарение на богатия илюстративен материал , способността на автора да говори просто за сложни неща и неговия хумор, книгата се чете с нестихващ интерес.

Книгата „Чакай, кой води? Биология на поведението на човека и животните” бе удостоен с наградата „Просветител” в категория „Естествени и точни науки”.

Книга:

<<< Назад

Напред >>>

Разлики между нервната и хуморалната регулация

Двете системи - нервна и хуморална - се различават по следните свойства.

Първо, невронната регулация е целенасочена. Сигналът по нервното влакно идва до строго определено място, до определен мускул или до друг нервен център, или към жлезата. Хуморалният сигнал преминава през кръвта в цялото тяло. Дали тъканите и органите ще реагират или не на този сигнал зависи от наличието в клетките на тези тъкани на възприемащ апарат - молекулярни рецептори (виж Глава 3).

Второ, нервният сигнал е бърз, той се придвижва към друг орган, т.е. към друг нервна клетка, мускулна клетка или жлезна клетка със скорост от 7 до 140 m/s, забавяйки превключването в синапсите само за една милисекунда. Благодарение на невронната регулация можем да направим нещо „в миг на окото“. Съдържанието на повечето хормони в кръвта се увеличава само няколко минути след стимулация и може да достигне максимум само след десетки минути. В резултат на това най-големият ефект на хормона може да се наблюдава няколко часа след еднократно излагане на тялото. По този начин хуморалният сигнал е бавен.

Трето, нервният сигнал е кратък. Обикновено избликът на импулси, предизвикан от стимул, продължава не повече от част от секундата. Това е т.нар реакция на включване. Подобна светкавица електрическа активноств нервните ганглии се отбелязват, когато стимулът престане - реакция на изключване.

Основните разлики между нервната регулация и хуморалната регулация са следните: нервният сигнал е целенасочен; нервният сигнал е бърз; къс нервен сигнал

Хуморалната система осъществява бавна тонична регулация, т.е. постоянно излаганевърху органи, поддържайки функцията им в определено състояние. Нивото на хормона може да остане повишено през цялото времетраене на стимула, а при някои състояния - до няколко месеца. Такава постоянна промяна в нивото на активност на нервната система е характерна, като правило, за организъм с нарушени функции.

Друга разлика, или по-скоро група от разлики, между двете системи за регулиране на функциите се дължи на факта, че изучаването на невронната регулация на поведението е по-привлекателно, когато се провеждат изследвания върху хора. Най-популярният метод за записване на електрически полета е записването на електроенцефалограма (ЕЕГ), т.е. електрическите полета на мозъка. Употребата му не причинява болка, докато вземането на кръвен тест за изследване на хуморалните фактори е свързано с болезнени усещания. Страхът, който много хора изпитват, докато чакат инжекция, може да повлияе и наистина повлиява някои резултати от теста. При поставяне на игла в тялото съществува риск от инфекция и то кога ЕЕГ процедуритя е незначителна. И накрая, EEG записът е по-рентабилен. Ако определянето на биохимичните параметри изисква постоянни финансови разходи за закупуване на химически реактиви, тогава за провеждане на дългосрочни и мащабни ЕЕГ изследвания е достатъчна една финансова инвестиция, макар и голяма, - закупуване на електроенцефалограф.

В резултат на всички горепосочени обстоятелства изследването на хуморалната регулация на човешкото поведение се извършва главно в клиники, т.е. това е страничен продукт терапевтични мерки. Следователно има несравнимо по-малко експериментални данни за участието на хуморалните фактори в организацията на холистичното поведение на здравия човек, отколкото експерименталните данни за нервни механизми. Когато изучаваме психофизиологичните данни, трябва да се има предвид, че физиологичните механизми, които са в основата на психологическите реакции, не се ограничават до промени в ЕЕГ. В редица случаи тези промени отразяват само механизми, базирани на различни, включително хуморални процеси. Например, междухемисферната асиметрия - разлики в записа на ЕЕГ в лявата и дясната половина на главата - се формира в резултат на организиращото влияние на половите хормони.

<<< Назад

Напред >>>

Нервният срив включва остра атакабезпокойство, което води до сериозно нарушаване на обичайния начин на живот на човека. Нервен срив, чиито симптоми определят това състояние на семейството психични разстройства(неврози), възниква в ситуации, в които пациентът е в състояние на внезапен или прекомерен стрес, както и при продължителен стрес.

общо описание

В резултат на нервен срив се появява усещане за липса на контрол върху със собствените си чувстваи действия, при които съответно човек напълно се поддава на състоянията на стрес, безпокойство или безпокойство, които го доминират през този период.

Нервният срив, въпреки общата картина на неговото проявление в много случаи, обаче е положителна реакцияот организма и по-специално – защитна реакция. Други подобни реакции включват например сълзи, както и придобит имунитет, който възниква на фона на психически стрес в комбинация с интензивен и продължителен психически стрес.

Когато човек достигне критично състояние за психиката, нервният срив се определя като своеобразен лост, поради активирането на който натрупаните нервно напрежение. Всяко събитие може да бъде идентифицирано като причина за нервен срив, било то мащабно и интензивно по своето въздействие или, обратно, незначително, но „дългосрочно подкопаване“.

Изключително важно е да се познават симптомите на нервен срив, за да се вземат навреме необходимите мерки, тъй като всъщност говорим за изключително сериозно разстройство, при което развитието на събитията може да се случи по различни начини, от последващи прием в кардиологично отделение и завършване с невропсихиатричен диспансер.

Фактори, провокиращи нервен срив

• депресия;
• стрес;
• липса на витамини;
• двигателни нарушения;
• заболявания, свързани с функцията на щитовидната жлеза;
• анамнеза за шизофрения;
• генетично предразположение;
• консумация на алкохол, наркотици.

Нервен срив: симптоми

Нервният срив може да се характеризира с различни прояви, които по-специално зависят от специфичния тип симптоматика. По този начин симптомите на нервен срив могат да бъдат физически, поведенчески и емоционални по своя тип проявление.

Физически симптоми:

• нарушения на съня, които могат да включват: дълъг периодбезсъние и по време на дълъг период на сън;
• запек, диария;
• симптоми, които определят затрудненото дишане в една или друга проява;
• мигрена, чести главоболия;
• загуба на паметта;
• намалено либидо;
• нарушения, свързани с менструален цикъл;
• постоянна умора, силно изтощение на тялото;
• състояние на тревожност, стабилно;
• изразени промени в апетита.

Поведенчески симптоми:

• поведение, което е странно за другите;
• изразени промени в настроението;
• внезапни прояви на гняв, желание за извършване на насилие.

Емоционални симптоми (тези симптоми са особени предвестници на бъдещ нервен срив):

• депресия, която действа не само като симптом, определящ възможността за нервен срив, но е и причина за него възможен външен вид;
• безпокойство;
• нерешителност;
• чувство на безпокойство;
• вина;
• понижено самочувствие;
• мисли с параноично съдържание;
• сълзливост;
• загуба на интерес към работата и социалния живот;
• повишена зависимост от наркотици и алкохол;
• появата на мисли за собствената непобедимост и величие;
• появата на мисли за смъртта.

Сега нека разгледаме по-подробно проявите на някои симптоми, свързани директно с нервен срив.

Нарушения на съня и апетита, депресия емоционално състояние, отслабване социалните контактив една област на живота, раздразнителност и агресивност - всичко това са основните симптоми, характерни за нервно разстройство. Човек има чувството, че е притиснат в ъгъла, в което съответно се оказва в състояние на депресия.

Опитите да се окаже помощ от близки в такава ситуация, като правило, водят до агресия и грубост към тях, което също предполага логичен отказ от всякаква помощ в такова състояние. Нервният срив също граничи със симптоми, показващи преумора, които се състоят от апатия и липса на сила, в допълнение към това, загуба на интерес към всичко, което се случва и околната среда.

Както беше отбелязано по-горе по отношение на основните моменти, нервният срив не е само свързани с промените психо-емоционално състояниечовек, но и пряко се свързва с неговия физическо състояние. По-специално, нарушенията, свързани с дейността на автономната нервна система, стават актуални; те включват прекомерно изпотяване, паническа атака, сухота в устата и др. Освен това, след увреждане на нервната система, настъпва увреждане на сърдечно-съдовата система, както и на стомашно-чревния тракт.

В първия случай най-честите промени се проявяват под формата на хипертония и тахикардия (учестен пулс), появява се и болка в сърцето, която се определя съответно като ангина пекторис. Тези симптоми изискват лечение медицински грижи, в противен случай въпросното състояние може просто да доведе до инсулт или инфаркт.

Що се отнася до увреждането на храносмилателната система по време на нервен срив, то се състои в промяна на апетита (той или намалява, или изчезва напълно) и пристъпи на гадене. Изпражненията на пациента също са подложени на определени нарушения под формата на запек или диария. Тези състояния обуславят и необходимостта от определена корекция, и то не медикаментозна корекция, насочена към лечение на стомашно-чревния тракт, а корекция, насочена директно към отстраняване на нервния срив, което е основното състояние, засягащо изброените прояви.

По този начин, с адекватно и ефективно определяне на терапията за нервен срив, резултатът ще осигури облекчаване на съпътстващи симптоми от стомашно-чревния тракт и други системи.

Лечение на нервен срив

Лечението на нервен срив се определя въз основа на конкретните причини, които са го провокирали, както и общата тежест на текущите прояви. При реактивни психозинеобходимо е лечение в специализирани клиники и болници. Тя се крие в целта лекарствена терапияс употребата на невролептици, както и с употребата на транквиланти.

Прекомерната работа, която също играе важна роля в появата на нервни сривове, изисква санаториално лечение и е по-добре, ако санаториумът е местен, тъй като изменението на климата често действа като допълнителен фактор на стреса.

При всеки вариант на състоянието основният метод за корекция е психотерапията, която се прилага и за предотвратяване на нервен срив. IN в такъв случайлекарят ще идентифицира всички фактори, които са провокирали нервен срив, след което в рамките на подходящото психологическа корекция, той ще формулира и приложи подходяща схема, фокусирана върху устойчивостта на пациента към този тип явление.

Ако се появят тези симптоми, важно е незабавно да потърсите помощ от психолог или психотерапевт или невролог (невролог). Не трябва да лекувате нервен срив пренебрежително, защото ръбовете на психиката са доста крехки и никога не знаете със сигурност колко сериозни могат да бъдат последствията от такова състояние за пациента и за бъдещия му живот като цяло.