АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Інформаційний матеріал

Нормальна життєдіяльність організму як єдиного цілого досягається за рахунок регуляції та саморегуляції різних систем, які підтримують необхідний рівень обміну речовин та гомеостазу з метою пристосування до змінених умов довкілля.

Біологічна регуляція – це сукупність процесів, що забезпечують взаємодію організму та його взаємозв’язок із зовнішнім середовищем для досягнення певної пристосувальної реакції.

Принцип саморегуляції полягає в тому, що відхилення результату діяльності системи від рівня, який забезпечує нормальну життєдіяльність – само є стимулом до повернення цього результату до вихідного рівня

Основою фізіологічної регуляції є передача та переробка інформації, яка містить в собі відображення фактів або подій, що відбулися або будуть відбуватися. Матеріальним носієм інформації є сигнал, яким і переноситься інформація. Це можуть бути як фізичні (електричні, теплові), так і хімічні (форма і концентрація молекули) сигнали. Можуть бути інші способи керування – генетичний код структури ДНК, антигенне кодування чужорідності білкових молекул тощо.

Переробка інформації здійснюється системою регуляції, яка складається з окремих елементів, пов’язаних інформаційними каналами. Серед цих елементів можна виділити:

- Регульовані параметри – це параметри, що характеризують пристосувальну реакцію організму (наприклад, концентрація глюкози в крові, величина артеріального тиску в судинах та ін.)

- Слідкуючий пристрій (СП₁), що сприймає інформацію про зміни регульованих параметрів. В організмі цю функцію виконують рецептори.

- Керуючий пристрій (КП), який сприймає інформацію, порівнює її з заданими параметрами (установкою), формує відповідний сигнал (приймає рішення) для досягнення пристосувальної реакції організму. Ці функції виконує центральна нервова система.

- Виконавчі органи (ВО), що виконують певні функції, завдяки яким досягається пристосувальна реакція організму з певними регульованими параметрами. В організмі ці функції виконують органи-ефектори.

- Слідкуючий пристрій (СП₂) – це елемент контуру, який слідкує за відхиленням РП.

- Канал зворотного зв’язку – це шлях передачі інформації від слідкуючого пристрою (СП₂) до керуючого пристрою про відхилення регульованого параметру від заданого рівня.

- Канал прямого зв’язку – це шлях передачі інформації від керуючого пристрою до виконавчих структур, спрямований на забезпечення заданого рівня регульованого параметру, завдяки зміні їх функцій.

- Канал зовнішнього зв’язку - це шлях передачі інформації до керуючого пристрою про зовнішні «збурюючі» впливи, що потребують досягнення пристосувальної реакції організму з відповідними характеристиками РП.

Процеси саморегуляції базуються на використанні прямих та зворотних зв’язків. Прямий зв’язок передбачає вироблення керуючих впливів на підставі інформації про відхилення регульованого параметра від норми чи дію збурюючого фактора.

Зворотний зв’язок – це процес впливу результату дії на причину та механізм цієї дії, який вимагає наявності каналу зв’язку. Іншими словами, інформація від виконавчого органу повертається до нервових центрів ЦНС, де оцінюється ефективність виконання функції та здійснюється, при потребі, корекція. За допомогою механізму зворотного зв’язку нервова система здійснює контроль за діяльністю структури, яку вона інервує, та корекцію цієї діяльності.

За кінцевим ефектом зворотній зв’язок може бути позитивним і негативним.

«Позитивний зворотний зв’язок» означає, що вихідний сигнал системи регуляції посилює вхідний, тобто активація якої-небудь функції викликає посилення механізмів регуляції. Такий зворотній зв’язок посилює процеси життєдіяльності, але дуже часто приводить систему до нестійкого стану, сприяє формуванню «хибних кіл», які важко розірвати і які лежать в основі багатьох патологічних процесів.

«Негативний зворотний зв’язок» сприяє збереженню стабільності фізіологічних параметрів внутрішнього середовища при збурюючих впливах зовнішнього, тобто підтримує гомеостаз. Він працює наступним чином: при зменшенні параметрів включаються системи регуляції, що збільшують їх і забезпечують відновлення гомеостазу. Наприклад, при зменшенні в організмі гормону щитоподібної залози тироксину, гіпофіз починає посилено продукувати тиреотропний гормон, який стимулює вироблення тироксину щитоподібною залозою.У живих організмів це основний механізм саморегуляції гомеостазу.

На всіх рівнях структурної організації (молекулярному, субклітинному, клітинному, тканинному, органному, організмовому) можливі два типи системи регуляції: по збуренню та відхиленню.

Регуляція по збуренню можлива для систем, які мають зв'язки з зовнішнім середовищем. Цей тип регуляції включається у випадках, коли на живий організм впливає зовнішній для нього фактор, що змінює умови його існування. Наприклад, регуляція дихання забезпечує оптимальний для метаболізму клітин взаємозв'язок процесів газообміну в легенях, транспорту газів кров'ю та газообміну між кров’ю та клітинами у тканинах. Фізичне навантаження стає збурюючим фактором і створює умови у вигляді підвищеної потреби м'язів у кисні, що приводить до змін складових процесу дихання. Регуляція по збуренню характеризується випереджуючим характером реагування, тобто організм до збурюючої дії готується наперед.

Регуляція по відхиленню (саморегуляція по виходу системи) забезпечується порівнянням параметрів фізіологічних систем, які є, з такими, що вимагаються у конкретних умовах, визначенням ступеня неузгодження та включенням додаткових механізмів для подолання цих неузгоджень. Регуляція по відхиленню вимагає наявності каналу зворотного зв'язку. Саме зворотній зв'язок дозволяє регуляції за відхиленням компенсувати (коректувати) неузгодження при раптових змінах середовища та спостерігати за здійсненням регуляції функцій організму по наперед заданим програмам і при умові їх відхилення, що контролюється зворотнім зв’язком, реалізувати компенсаційний режим.

За способами передачі інформації в організмі розрізняють три механізми регуляції:.

І. Автоматична(метаболічна) регуляція на рівні клітини, яка здійснюється продуктами метаболізму, ферментами самої клітини та генетична регуляція..

ІІ. Гуморальна регуляція, здійснюється через рідинні середовища організму (ков, лімфу, тканинну рідину) за допомогою фізіологічно активних речовин (метаболітів, гормонів, нейрогормонів, йонів та ін.)

ІІІ. Нервова регуляція, яка здійснюється за участю соматичної і автономної нервової системи, де способом передачі інформації є нервовий імпульс.

Основоположниками вчення про регулюючу роль нервової системи на всі сторони діяльності організму були І.М.Сєченов і І.П.Павлов, які доказали існування рефлекторного принципу регуляції функцій організму та розробили «теорію нервізму». Основними постулатами цієї теорії стали наступні три принципи:

- детермінізм – причинна зумовленість рефлекторних актів в організмі;

- аналіз та синтез – здатність аналізувати (розділяти) вплив численних подразників на організм за допомогою нервової системи і синтезувати (утворювати) відповідь на цей вплив у організмі як єдиному цілому;

- структурність – взаємозв’язок структури та функції.

Системний підхід до вивчення регуляції функцій організму був введений у фізіологію учнем І.П.Павлова П.К.Анохіним (1898-1974) як подальший розвиток рефлекторної теорії. П.К.Анохін запропонував теорію функціональних систем (ФС).