Observando o trabalho do seu corpo, você notou que depois de correr, a frequência da respiração e a frequência cardíaca aumentam. Depois de comer, a quantidade de glicose no sangue aumenta. No entanto, depois de algum tempo, esses indicadores supostamente adquirem seus valores originais por conta própria. Como é feita essa regulação?

Regulação humoral(lat. humor - líquido) é realizado com a ajuda de substâncias que afetam os processos metabólicos nas células, bem como o funcionamento dos órgãos e do corpo como um todo. Essas substâncias entram na corrente sanguínea e, a partir dela, nas células. Assim, um aumento no nível de dióxido de carbono no sangue aumenta a frequência da respiração.

Algumas substâncias, como os hormônios, desempenham sua função mesmo que sua concentração no sangue seja muito baixa. A maioria dos hormônios é sintetizada e liberada no sangue pelas células das glândulas endócrinas, que formam sistema endócrino. Viajando com o sangue por todo o corpo, os hormônios podem entrar em qualquer órgão. Mas o hormônio afeta o funcionamento do órgão apenas se as células desse órgão tiverem receptores para esse hormônio específico. Os receptores são combinados com hormônios, e isso acarreta uma mudança na atividade da célula. Assim, o hormônio insulina, unindo-se aos receptores da célula hepática, estimula a penetração da glicose nela e a síntese de glicogênio a partir desse composto.

Sistema endócrino garante o crescimento e desenvolvimento do corpo, suas partes e órgãos individuais com a ajuda de hormônios. Está envolvido na regulação do metabolismo e o adapta às necessidades do corpo, em constante mudança.

Regulação nervosa. Ao contrário do sistema de regulação humoral, que responde principalmente a mudanças no ambiente interno, o sistema nervoso responde a eventos que ocorrem tanto dentro do corpo quanto fora dele. Através da sistema nervoso o corpo responde a qualquer impacto muito rapidamente. Tais reações à ação de estímulos são chamadas de reflexos.

A regulação imunológica é fornecida pelo sistema imunológico, cuja tarefa é criar imunidade - a capacidade do corpo de resistir à ação de inimigos externos e internos. São bactérias, vírus, várias substâncias que atrapalham o funcionamento normal do corpo, assim como de suas células, mortas ou renascidas. As principais forças de combate do sistema de regulação imune são certas células sanguíneas e substâncias especiais contidas nele.

Organismo humano- sistema de auto-regulação. A tarefa da autorregulação é apoiar todos os indicadores químicos, físicos e biológicos do trabalho do corpo dentro de certos limites. Sim, temperatura corporal pessoa saudável pode flutuar dentro de 36-37 ° C, pressão arterial 115/75-125/90mmHg Art., a concentração de glicose no sangue - 3,8-6,1 mmol / l. O estado do corpo, no qual todos os parâmetros de seu funcionamento permanecem relativamente constantes, é chamado de homeostase (do grego homeo - semelhante, estase - estado). O trabalho dos sistemas reguladores do corpo, atuando em constante interconexão, visa a manutenção da homeostase.

Conexão dos sistemas reguladores nervoso, humoral e imunológico

A atividade vital do corpo é regulada, atuando em conjunto, pelos sistemas nervoso, humoral e imunológico. Esses sistemas se complementam, formando um único mecanismo de regulação neuro-humoral-imune.

Interações neuro-humorais. Qualquer ação complexa do organismo sobre um estímulo externo - sejam tarefas no trabalho de controle ou um encontro com um cachorro desconhecido no quintal da casa - começa com as influências reguladoras do sistema nervoso central.

A excitação da formação reticular leva todas as estruturas do sistema nervoso central a um estado de prontidão para a ação. A ativação do sistema límbico evoca uma emoção particular – surpresa, alegria, ansiedade ou medo – dependendo de como o estímulo é julgado. Ao mesmo tempo, o hipotálamo é ativado e sistema hipotalâmico-hipofisário. Sob sua influência, o sistema nervoso simpático altera o modo de operação órgãos internos, medula adrenal e glândulas tireóide aumentar a secreção de hormônios. A produção de glicose pelo fígado aumenta, o nível de metabolismo energético nas células aumenta. Há uma mobilização dos recursos internos do corpo necessários para responder efetivamente ao estímulo que atua sobre o corpo.

A atividade do sistema nervoso pode estar sujeito a influências humorais. Nesse caso, informações sobre mudanças no estado do corpo com a ajuda de fatores humorais são transmitidas às estruturas do sistema nervoso. Ele, por sua vez, estimula reações destinadas a restaurar a homeostase.

Todo mundo sentiu fome e sabe como uma pessoa age quando quer comer. Como surge a sensação de fome, é uma manifestação da motivação alimentar? Os centros de fome e saciedade estão localizados no hipotálamo. Com uma diminuição na concentração de glicose e um aumento nos níveis de insulina, os neurônios sensíveis ao seu conteúdo no sangue são ativados e sentimos que estamos com fome. As informações do hipotálamo vão para o córtex cerebral. Com sua participação, forma-se o comportamento alimentar, ou seja, um conjunto de ações voltadas para encontrar e absorver os alimentos.

A sensação de plenitude ocorre quando o nível de glicose e ácidos graxos no sangue aumenta e os níveis de insulina diminuem. Todos esses sinais ativam o centro de saturação do hipotálamo, a motivação alimentar desaparece - o comportamento alimentar é inibido.

Vamos dar outro exemplo da relação entre o sistema de regulação humoral e nervoso. Com o início da puberdade, a produção de hormônios sexuais aumenta no corpo. Os hormônios sexuais afetam as estruturas do sistema nervoso. No hipotálamo existem centros cujos neurônios estão conectados com o hormônio sexual testosterona e são responsáveis ​​pelos reflexos sexuais. Devido à ação da testosterona nas mulheres, e nos homens, surge o desejo sexual - um dos as motivações mais importantes uma pessoa sem a qual a implementação da função reprodutiva é impossível.

Interações Neuroimunes. O sistema imunológico, destruindo agentes estranhos e células danificadas do próprio corpo, regula o estado de seu ambiente interno. Existe uma relação entre o sistema imunológico e o sistema nervoso.

Os linfócitos que amadurecem nos órgãos do sistema imunológico possuem receptores para mediadores dos sistemas nervosos simpático e parassimpático. Consequentemente, essas células são capazes de perceber sinais vindos dos centros nervosos e responder a eles. O hipotálamo recebe sinais humorais sobre a penetração do antígeno no corpo e ativa o sistema nervoso autônomo. Os impulsos passam pelos neurônios simpáticos que inervam os tecidos linfoides do sistema imunológico, e o mediador norepinefrina é liberado. Sob sua influência, o número de linfócitos T aumenta, o que inibe a atividade dos linfócitos B. Os neurônios parassimpáticos, quando excitados, liberam o mediador acetilcolina, que acelera a maturação dos linfócitos B. Assim, o sistema nervoso simpático é capaz de suprimir a resposta imune e o parassimpático - de estimulá-la.

Trabalho de casa

2. Prepare-se para trabalho de controle"Sistema nervoso".

Observando o trabalho do seu corpo, você notou que depois de correr, a frequência da respiração e a frequência cardíaca aumentam. Depois de comer, a quantidade de glicose no sangue aumenta. No entanto, depois de algum tempo, esses indicadores supostamente adquirem seus valores originais por conta própria. Como é feita essa regulação?

Regulação humoral

Regulação humoral(lat. humor - líquido) é realizado com a ajuda de substâncias que afetam os processos metabólicos nas células, bem como o funcionamento dos órgãos e do corpo como um todo. Essas substâncias entram na corrente sanguínea e, a partir dela, nas células. Assim, um aumento no nível de dióxido de carbono no sangue aumenta a frequência da respiração.

Algumas substâncias, como os hormônios, desempenham sua função mesmo que sua concentração no sangue seja muito baixa. A maioria dos hormônios é sintetizada e liberada no sangue pelas células das glândulas endócrinas, que formam o sistema endócrino. Viajando com o sangue por todo o corpo, os hormônios podem entrar em qualquer órgão. Mas o hormônio afeta o funcionamento do órgão apenas se as células desse órgão tiverem receptores para esse hormônio específico. Os receptores são combinados com hormônios, e isso acarreta uma mudança na atividade da célula. Assim, o hormônio insulina, unindo-se aos receptores da célula hepática, estimula a penetração da glicose nela e a síntese de glicogênio a partir desse composto.

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Sistema endócrino

Sistema endócrino garante o crescimento e desenvolvimento do corpo, suas partes e órgãos individuais. Está envolvido na regulação do metabolismo e o adapta às necessidades do corpo, em constante mudança.

Regulação nervosa

Ao contrário do sistema de regulação humoral, que responde principalmente a mudanças no ambiente interno, o sistema nervoso responde a eventos que ocorrem tanto dentro quanto fora do corpo. Com a ajuda do sistema nervoso, o corpo responde a qualquer impacto muito rapidamente. Tais reações à ação de estímulos são chamadas de reflexos. Um reflexo é realizado devido ao trabalho de uma cadeia de neurônios que formam um arco reflexo. Cada arco começa com um neurônio sensível ou receptor (neurônio receptor). Ele percebe a ação do estímulo e cria impulso elétrico que se chama nervoso

Impulsos que surgem no neurônio receptor são enviados para os centros nervosos da medula espinhal e do cérebro, onde a informação é processada. Aqui é feita uma decisão para qual órgão deve enviar um impulso nervoso para responder à ação do estímulo. Depois disso, os comandos são enviados ao longo dos neurônios efetores até o órgão que responde ao estímulo. Normalmente, tal resposta é uma contração de um determinado músculo ou a secreção de uma glândula. Para imaginar a velocidade de transmissão do sinal ao longo do arco reflexo, lembre-se de quanto tempo você leva para afastar a mão de um objeto quente.

impulsos nervosos

impulsos nervosos são transmitidos com a ajuda de substâncias especiais - mediadores. O neurônio no qual o impulso se originou os libera na fenda sináptica - a junção dos neurônios. Os mediadores se ligam às proteínas receptoras do neurônio alvo e, em resposta, ele gera um impulso elétrico e o transmite para o próximo neurônio ou outra célula.

A regulação imunológica é fornecida pelo sistema imunológico, cuja tarefa é criar imunidade - a capacidade do corpo de resistir à ação de inimigos externos e internos. São bactérias, vírus, várias substâncias que atrapalham o funcionamento normal do corpo, assim como de suas células, mortas ou renascidas. As principais forças de combate do sistema imunológico regulador são certas células sanguíneas e substâncias especiais contidas nele.

A. Confiabilidade dos mecanismos regulatórios. Na ausência de patologia, os órgãos e sistemas do corpo fornecem tal nível de processos e constantes que o corpo precisa de acordo com suas necessidades em várias condições de vida. Isso é alcançado devido à alta confiabilidade do funcionamento dos mecanismos reguladores, que por sua vez é garantida por vários fatores.

1. Existem vários mecanismos reguladores, eles se complementam (nervoso, humoral: hormônios, metabólitos, hormônios teciduais, mediadores - e miogênicos).

2. Cada mecanismo pode ter influências multidirecionais no órgão. Por exemplo, o nervo simpático inibe a contração do estômago, enquanto o nervo parassimpático a aumenta. definir substancias químicas estimular ou inibir a atividade vários corpos: por exemplo, a adrenalina inibe e a serotonina aumenta as contrações do estômago e dos intestinos.

3. Cada nervo (simpático e parassimpático) e qualquer substância que circule no sangue também pode ter efeitos multidirecionais no mesmo órgão. Por exemplo, o nervo simpático e a angiotensina contraem os vasos sanguíneos; é natural que, com a diminuição de sua atividade, os vasos se dilatem.

4. Mecanismos nervosos e humorais de regulação interagem entre si. Por exemplo, a acetilcolina liberada das terminações parassimpáticas tem seu efeito não apenas nas células efetoras do órgão, mas também inibe a liberação de norepinefrina dos terminais simpáticos próximos. Estes últimos têm o mesmo efeito com a ajuda da norepinefrina na liberação de acetilcolina pelos terminais parassimpáticos. Isso aumenta acentuadamente o efeito da acenilcolina ou da norepinefrina no órgão. O hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) estimula a produção de hormônios do córtex adrenal, mas níveis excessivos deles por meio de um feedback negativo (ver seção 1.6, B-1) inibe a produção do próprio ACTH, o que leva a uma diminuição na liberação de corticóides.

5. Se continuarmos a cadeia desta análise, tendo em mente o resultado adaptativo (manter as constantes do corpo em um nível ótimo) e o trabalho dos efetores, encontraremos várias formas de sua regulação sistêmica. Assim, o nível de pressão arterial (PA) necessário para o corpo é mantido alterando a intensidade do trabalho do coração; regulação do lúmen dos vasos sanguíneos; a quantidade de fluido circulante, que se realiza através da transição do fluido dos vasos para os tecidos e vice-versa e alterando seu volume excretado na urina, depositando sangue ou deixando-o do depósito e circulando pelos vasos do corpo.

Assim, se multiplicarmos todas as cinco variantes listadas da regulação das constantes corporais, levando em consideração que cada uma possui várias ou até várias dezenas delas (por exemplo, substâncias humorais), o número total dessas variantes será na casa das centenas! Isso garante um alto grau de confiabilidade da regulação sistêmica de processos e constantes, mesmo sob condições extremas e processos patológicos no corpo.

E, por fim, a confiabilidade da regulação sistêmica das funções do corpo também é alta porque existem dois tipos de regulação.

B. Tipos de regulação. Existem vários termos na literatura que se sobrepõem e até se contradizem. Em particular

De fato, acreditamos que a divisão da regulação em tipos de acordo com o desvio e a perturbação é incorreta. Em ambos os casos, há um fator perturbador. Por exemplo, o fator perturbador é o desvio da constante ajustável da norma (regulação por desvio), ou seja, o tipo de regulação por desvio sem um fator de perturbação não é realizado. Dependendo do momento de acionamento dos mecanismos reguladores da mudança da constante corporal em relação ao valor normal, deve-se destacar controle de desvio e regulamento antecipado. Esses dois conceitos incluem todos os outros e excluem a confusão terminológica.

1, Regulamento de desvio - um mecanismo cíclico em que qualquer desvio do nível ótimo da constante ajustável mobiliza todos os dispositivos do sistema funcional para restaurá-lo no nível anterior. A regulação do desvio implica a presença de um sistema complexo na composição canal negativo comentários, proporcionando uma influência multidirecional: fortalecer os mecanismos de controle de incentivos em caso de enfraquecimento dos indicadores de processo, bem como enfraquecer os mecanismos de incentivo em caso de fortalecimento excessivo de indicadores e constantes de processo. Ao contrário do feedback negativo feedback positivo, que é raro no corpo, tem apenas um efeito unidirecional e estimula o desenvolvimento de um processo que está sob o controle do complexo de controle. Portanto, o feedback positivo torna o sistema instável, incapaz de garantir a estabilidade do processo regulado dentro do ótimo fisiológico. Por exemplo, se a pressão arterial fosse regulada de acordo com o princípio do feedback positivo, no caso de sua diminuição, a ação dos mecanismos reguladores levaria a uma diminuição ainda maior e, no caso de um aumento, a uma diminuição ainda maior. maior aumento nele. Um exemplo de feedback positivo é o aumento da secreção de sucos digestivos no estômago após uma refeição, que é realizada com a ajuda de produtos de hidrólise absorvidos no sangue.

Assim, os sistemas funcionais, por seus mecanismos autorreguladores, mantêm os principais indicadores do ambiente interno na faixa de flutuações que não perturbam o curso ótimo da atividade vital do organismo. Disto segue-se que o conceito das constantes do ambiente interno do corpo como indicadores estáveis ​​da homeostase é relativo. Ao mesmo tempo, são destacadas constantes “duras”, que são mantidas pelos sistemas funcionais correspondentes em um nível relativamente fixo e cujo desvio desse nível é mínimo, pois está repleto de distúrbios metabólicos graves. Alocar também plástico, macio constantes, cujo desvio do nível ideal é permitido em uma ampla faixa fisiológica. Exemplos de constantes "duras" são o nível de pressão osmótica, o valor de pH. As constantes "plásticas" são o valor da pressão arterial. temperatura corporal, concentração nutrientes em sangue.

Na área educacional e Literatura científica existem também os conceitos de "set point" e "set value" de um ou outro parâmetro. Esses conceitos são emprestados de disciplinas técnicas. Desvios de um parâmetro de um determinado valor em um dispositivo técnico acionam imediatamente mecanismos regulatórios que retornam seus parâmetros ao “valor definido”. Em tecnologia, tal formulação da questão de um "valor dado" é bastante apropriada. Este "ponto de fixação" é definido pelo construtor. No corpo não há um "valor definido" ou "ponto de ajuste", mas um certo valor de suas constantes, incluindo a temperatura corporal constante de animais superiores e humanos. Um certo nível de constantes corporais fornece um estilo de vida relativamente independente (livre). Este nível de constantes foi formado no processo de evolução. Os mecanismos de regulação dessas constantes também foram formados. Portanto, os conceitos de "setting point" e "set value" devem ser reconhecidos como incorretos na fisiologia. Existe um conceito geralmente aceito de "homeostase", ou seja, a constância do ambiente interno do corpo, o que implica a constância das várias constantes do corpo. Mantendo esta constância dinâmica (todas as constantes flutuam - alguns mais, outros menos) é fornecido por todos os mecanismos regulatórios.

2. A regulação antecipada significa que os mecanismos regulatórios são ativados antes de uma mudança real no parâmetro do processo regulado (constante) com base na informação que entra no centro nervoso do sistema funcional e sinaliza uma possível mudança no processo regulado (constante) no futuro . Por exemplo, termorreceptores (detectores de temperatura) localizados dentro do corpo fornecem controle sobre a constante de temperatura das regiões internas do corpo. Os termorreceptores da pele desempenham principalmente o papel de detectores de temperatura. ambiente(fator perturbador). Com desvios significativos na temperatura ambiente, são criados os pré-requisitos para uma possível mudança na temperatura do ambiente interno do corpo. Normalmente, porém, isso não acontece, pois o impulso dos termorreceptores da pele, entrando continuamente no centro termorregulador hipotalâmico, permite que o centro termorregulador faça alterações compensatórias no funcionamento dos efetores do sistema até o momento de uma mudança real na temperatura de o ambiente interno do corpo. O aumento da ventilação pulmonar durante o exercício começa antes do aumento do consumo de oxigênio e do acúmulo de ácido carbônico no sangue. Isso se deve a impulsos aferentes dos proprioreceptores dos músculos que trabalham ativamente. Consequentemente, a impulsação do proprioceptor atua como fator organizador da reestruturação do funcionamento do sistema funcional, que mantém o nível ótimo de Ro 2 - Pco 2 para o metabolismo e o pH do ambiente interno antes do previsto.

Controle de leads pode ser implementado usando o mecanismo Reflexo condicionado. Mostra-se que os condutores de trens de carga no inverno apresentam um aumento acentuado na produção de calor à medida que se afastam da estação de embarque, onde o condutor estava em uma sala quente. No caminho de volta, à medida que nos aproximamos da estação, a produção de calor no corpo diminui claramente, embora em ambos os casos o condutor tenha sido submetido a resfriamento igualmente intenso e todas as condições físicas para a transferência de calor não tenham mudado (A.D. Slonim).

Devido à organização dinâmica dos mecanismos reguladores, os sistemas funcionais proporcionam a homeostase do corpo tanto em repouso quanto em estado de sua atividade aumentada no ambiente.

HOMEOSTASE

Conceitos

Homeostase(homeostase) - do grego. homois - semelhante, semelhante + 513515 - em pé, imobilidade.

Este conceito foi introduzido na fisiologia por V. Cannon (1929) e o definiu como um conjunto de reações coordenadas que asseguram a manutenção ou restauração do ambiente interno do corpo. Traduzido para o russo, isso significa não uma reação, mas o estado do ambiente interno do corpo. Atualmente (bastante razoável, do nosso ponto de vista), a homeostase é entendida como a constância dinâmica do ambiente interno do organismo e os parâmetros da atividade dos órgãos.

O ambiente interno do corpoé uma coleção de sangue, linfa, líquido intercelular e cerebrospinal (cerebrospinal). Sob a constância do ambiente interno do corpo, entenda sua composição bioquímica, volume, composição de elementos uniformes e temperatura. A composição do ambiente interno é determinada por suas constantes: por exemplo, pH do sangue (arterial - 7,4; venoso - 7,34), pressão sanguínea osmótica (7,6 atm), viscosidade de todos os fluidos corporais (no sangue é 4,5-5 vezes mais que a água), etc. “Manter a constância das condições de vida em nosso ambiente interno é um elemento necessário para uma vida livre e independente”, observou K. Bsrnar (1878). Graças a essa constância, somos amplamente independentes do meio ambiente.

A constância do ambiente interno depende do funcionamento estável dos órgãos internos (parâmetros de sua atividade). Por exemplo, em violação da função de troca gasosa dos pulmões, o conteúdo de O 2 e CO 2 no sangue e no fluido intercelular, o pH do sangue e outros fluidos corporais são perturbados. A atividade estável do rim também determina muitas constantes do ambiente interno: pH, pressão osmótica, quantidade de líquido no corpo, etc.

Há situações em que o ambiente interno não é perturbado e a homeostase não é observada. Por exemplo, pressão arterial elevada devido a espasmo dos vasos sanguíneos (em casos graves, é hipertensão) é uma violação da homeostase, levando a uma deterioração da atividade laboral, mas um aumento da pressão arterial pode não ser acompanhado por desvios da norma do ambiente interno do corpo. Consequentemente, um sério desvio dos parâmetros da atividade dos órgãos internos é possível sem alterações no ambiente interno do corpo. Tal, por exemplo, é a taquicardia (frequência cardíaca alta) como uma reação reflexa compensatória à pressão arterial baixa devido à diminuição do tônus ​​​​dos vasos sanguíneos. Nesse caso, os parâmetros da atividade dos órgãos internos também são fortemente desviados da norma, a homeostase é perturbada, a capacidade de trabalho é reduzida, no entanto, o estado do ambiente interno do corpo pode estar dentro da faixa normal.

Constância dinâmica do ambiente interno e parâmetros da atividade dos órgãos. Isso significa que as constantes fisiológicas e bioquímicas e a intensidade da atividade dos órgãos são variáveis ​​e correspondem às necessidades do corpo nas diversas condições de sua vida. Assim, por exemplo, durante o exercício, a frequência e a força das contrações cardíacas às vezes aumentam duas ou até três vezes, enquanto a pressão arterial máxima (sistólica) aumenta muito (às vezes diastólica); metabólitos se acumulam no sangue (ácido lático, CO2, ácido adenílico, o ambiente interno do corpo torna-se ácido), observa-se hiperpneia - um aumento na intensidade da respiração externa, mas essas alterações não são patológicas, ou seja. a homeostase permanece dinâmica. Se os parâmetros do funcionamento dos órgãos e sistemas do corpo não mudassem devido a uma mudança na intensidade de sua atividade, o corpo não seria capaz de suportar cargas aumentadas. Deve-se notar que durante a atividade física, as funções de nem todos os órgãos e sistemas são ativadas: por exemplo, a atividade do sistema digestivo, ao contrário, é inibida. Em repouso, observam-se alterações opostas: o consumo de O 2 diminui, o metabolismo diminui, a atividade do coração e a respiração enfraquecem, os desvios dos parâmetros bioquímicos e os gases sanguíneos desaparecem. Gradualmente, todos os valores voltam ao normal em repouso.

Norma- este é o valor médio das constantes do ambiente interno e os parâmetros da atividade dos órgãos e sistemas do corpo. Para cada pessoa, eles podem diferir significativamente da norma média, especialmente dos indicadores para indivíduos. Portanto, para indicadores de valores normais, há limites para esta norma, e para diferentes constantes, a dispersão dos parâmetros é muito diferente. Por exemplo, a pressão arterial máxima homem jovem em repouso é 110-120 mm Hg. Arte. (espalhar 10 Mm Hg. Art.), e as flutuações no pH do sangue em repouso são iguais a vários centésimos. Existem constantes "duras" e "plásticas" (P.K. Anokhin; veja a seção 1.6, B1). O valor da pressão arterial varia em diferentes períodos de ontogenia. Assim, ao final do 1º ano de vida, a pressão arterial sistólica é = 95 mmHg Art., aos 5 anos de idade<= 100 мм,в 10 лет- 105 мм рт. ст., т.е. норма вариабель­на в антогенезе. «Жесткими» константами являются те параметры внутренней среды, которые определяют оптимальную активность ферментов и тем самым возможность оптимального для организма протекания обменных процессов.

A homeostase, correspondente às necessidades do corpo em várias condições de sua vida, é mantida devido à alta confiabilidade no trabalho de vários órgãos e sistemas do corpo.

1.7.2. Confiabilidade dos sistemas fisiológicos que fornecem homeostase

O organismo no processo de vida muitas vezes experimenta forte estresse emocional e físico, é exposto a influências geofísicas: altas e baixas temperaturas, campo geomagnético, radiação solar. No processo de evolução, vários mecanismos foram formados que fornecem respostas adaptativas ótimas. Em repouso, muitos órgãos e sistemas

Eles funcionam com uma carga mínima, com estresse físico, a intensidade de sua atividade pode aumentar dez vezes. Os principais métodos e mecanismos que garantem a confiabilidade dos sistemas fisiológicos e, portanto, funcionais, são os seguintes:

1. Reserva de cimentos estruturais no órgão e sua mobilidade funcional. O número de células e elementos estruturais em vários órgãos e tecidos é muito maior do que o necessário para o suprimento suficiente de um organismo em repouso. Assim, durante o repouso em um músculo humano em repouso, um pequeno número de capilares funciona - cerca de 30 capilares abertos por 1 mm 2 da seção transversal do músculo (capilares de serviço), com trabalho muscular máximo, seu número atinge 3000 por 1 mm 2. No coração, 50% dos capilares funcionam simultaneamente, 50% não funcionam. No escuro, o campo receptivo das células ganglionares da retina se expande - elas recebem informações de um número maior de fotorreceptores. A presença de uma reserva de elementos estruturais garante sua mobilidade funcional - a mudança de elementos funcionais: alguns trabalham, outros descansam (funcionamento e descanso alternados). Um órgão que possui uma grande reserva de elementos estruturais é o fígado. Se o fígado estiver danificado, as células restantes podem garantir seu funcionamento normal. Na fisiologia, o conceito de "mobilidade funcional" foi introduzido por G. Snyakin.

2. Duplicação em sistemas fisiológicos ocorre com muita frequência, o que também aumenta sua confiabilidade: no corpo existem dois pulmões, dois rins, dois olhos, duas orelhas, troncos nervosos emparelhados que se sobrepõem funcionalmente em grande parte: por exemplo, os nervos vago e simpático esquerdo e direito. A inervação dos órgãos internos, o corpo humano é realizada a partir de vários segmentos da medula espinhal. Cada metômero do corpo é inervado por três raízes sensoriais e motoras da medula espinhal; nervos dos cinco segmentos torácicos da medula espinhal se aproximam do coração. Os neurônios dos centros que regulam várias funções estão localizados em diferentes partes do cérebro, o que também aumenta a confiabilidade na regulação das funções do corpo. O processamento enzimático dos alimentos que entram no trato digestivo também é duplicado: após a remoção do estômago por razões médicas, a digestão é realizada satisfatoriamente.

Três mecanismos de regulação das funções do corpo (nervoso, humoral e miogênico) fornecem uma regulação adaptativa fina das funções dos órgãos e sistemas de acordo com as necessidades do corpo em várias condições de vida. Um exemplo de duplicação é a regulação multi-loop de várias constantes fisiológicas. A regulação da pressão arterial, por exemplo, é realizada com a ajuda de mecanismos de resposta rápida (regulação reflexa), mecanismos de resposta lenta (regulação hormonal e miogênica do tônus ​​vascular, alterações no volume de água no sangue devido à sua transferência dos capilares ao tecido e vice-versa), mecanismos de resposta lenta (alterações na quantidade de água excretada do corpo com a ajuda de influências regulatórias nos rins). A constância do pH do ambiente é mantida pelos pulmões, rins e sistemas tampão do sangue.

3. Adaptação - um conjunto de reações e mecanismos para sua implementação, garantindo a adaptação do corpo às mudanças nas condições geossociais (naturais, sociais e industriais). As reações adaptativas podem ser congênitas e adquiridas; eles são realizados nos níveis celular, órgão, sistema e organismo. Os mecanismos adaptativos são muito diversos. Por exemplo, com o aumento sistemático da atividade física, a hipertrofia muscular se desenvolve, ao respirar ar com baixo teor de oxigênio, o nível de hemoglobina no sangue aumenta, o número de capilares nos tecidos aumenta e a ventilação dos pulmões aumenta; sob a ação da baixa temperatura, o metabolismo aumenta, a transferência de calor diminui; a mudança na iluminação (dia - noite) formou ritmos biológicos circadianos (circunnais): a maioria dos órgãos e sistemas do corpo funciona mais intensamente durante o dia do que à noite, pois uma pessoa geralmente descansa à noite; a imunidade é formada sob a ação de agentes infecciosos; quando os pulmões estão danificados, a eritropoiese e a quantidade de hemoglobina no sangue aumentam.

4. Regeneração de uma parte danificada de um órgão ou tecido devido à reprodução de células sobreviventes e à síntese de novos elementos estruturais após a dissimilação (catabolismo) também aumentam a confiabilidade dos sistemas fisiológicos. Assim, as proteínas do corpo são renovadas em 50% em 80 dias, o fígado - em 10 dias, todo o corpo é renovado em 5% diariamente. As fibras nervosas do nervo danificado e reparado (costurado) se regeneram (crescem), sua função reguladora é restaurada, o epitélio danificado se regenera, a pele cortada e costurada cresce junto; a área da pele transplantada para a superfície queimada do corpo se enraíza, os vasos sanguíneos costurados após a operação crescem juntos, os ossos quebrados como resultado do trauma também crescem juntos; o fígado danificado é parcialmente restaurado devido à reprodução das células sobreviventes.

5. Funcionamento econômico de todos os órgãos e sistemas também melhora sua confiabilidade. É implementado por meio de muitos mecanismos, sendo o principal a capacidade de adaptar as atividades de qualquer órgão e sistema às necessidades atuais do corpo. Assim, a frequência cardíaca em repouso é de 60 a 80 por minuto e durante a corrida rápida - 150 a 200; em repouso, a uma temperatura confortável e com o estômago vazio, o corpo gasta cerca de 70 kcal por hora e durante o trabalho físico pesado - 600 kcal ou mais, ou seja, o consumo de energia aumenta em 8-10 vezes. Os hormônios são secretados em pequenas quantidades, mas causam um efeito regulatório forte e de longo prazo em órgãos e tecidos. No corpo, apenas alguns íons são transportados (transportados através da membrana celular) com gasto direto de energia, os principais são N3*, Ca2+, aparentemente C1- e alguns outros, mas isso garante a absorção no trato gastrointestinal , a criação de cargas elétricas do corpo das células, o movimento da água para dentro da célula e de volta, o processo de micção, a regulação da pressão osmótica. O pH do ambiente interno do corpo. Além disso, o transporte dos próprios íons para dentro e para fora da célula, ao contrário da concentração e dos gradientes elétricos, também é muito econômico. Por exemplo, íons N3+ são removidos da célula com gasto de energia, e o retorno de íons K+ para a célula ocorre sem gasto de energia. O organismo adquire um grande número de reflexos condicionados, cada um dos quais pode ser inibido se não for necessário. Os reflexos incondicionados não surgem sem uma mudança no ambiente externo ou interno do corpo. No processo de trabalho e nos esportes (trabalho na linha de montagem, processamento de peças pelos trabalhadores, conjunto de exercícios de ginástica), no início (ao dominar habilidades), grandes esforços são gastos, um número excessivo de grupos musculares é ativado , uma grande quantidade de energia é gasta, ocorre estresse emocional. Quando as habilidades são fortalecidas, muitos movimentos se tornam automatizados - os econômicos, redundantes são eliminados,

6. Abastecendo o corpo com oxigênioé suficiente mesmo com uma diminuição significativa de sua pressão parcial no ar atmosférico, uma vez que a hemoglobina é muito facilmente saturada com oxigênio. Por exemplo, com uma diminuição de Ro 2 nos pulmões de 100 para 60 mm Hg. Arte. a saturação da hemoglobina com oxigênio diminui de apenas 97 para 90%. que não afeta adversamente o estado do corpo.

7. Melhorar a estrutura dos órgãos no processo de evolução está associado a um aumento na intensidade de seu funcionamento, que também atua como fator de confiabilidade. A atividade funcional é o principal fator no desenvolvimento de elementos estruturais. O funcionamento ativo de um órgão ou sistema garante um desenvolvimento mais perfeito de sua estrutura na filogênese e na ontogênese. Por exemplo, a alta atividade física garantiu o desenvolvimento de músculos esqueléticos poderosos, do sistema nervoso central e do sistema cardiovascular. Por sua vez, a estrutura perfeita de um órgão ou sistema é a base de suas altas capacidades funcionais, o que é observado tanto na filogênese quanto na ontogênese. Um órgão que não funciona ou funciona de forma insuficiente começa a murchar, atrofiar. Isso também se aplica à atividade mental, se não houver carga intelectual adequada. Aumentando a intensidade da atividade

do cérebro na filogênese (aumento da atividade motora, complicação de reações comportamentais) contribuiu para a rápida complicação da estrutura do cérebro e do sistema musculoesquelético. A atividade mental e física ativa de primatas e humanos garantiu o rápido desenvolvimento do córtex cerebral. No processo de evolução, o órgão ao qual as condições de vida impõem uma carga maior é aprimorado no desenvolvimento, o que aumenta a confiabilidade do funcionamento de vários órgãos e tecidos e do corpo como um todo.

8. Alto grau de confiabilidade no trabalho do sistema nervoso central fornece uma propriedade como plasticidade - a capacidade dos elementos nervosos e suas associações de reestruturar as propriedades funcionais. Exemplos que ilustram essa propriedade do SNC são o fenômeno da facilitação (melhoria na condução dos impulsos nervosos que seguem repetidamente o mesmo caminho); a formação de novas conexões temporárias durante o desenvolvimento de reflexos condicionados; a formação de um foco dominante de excitação no sistema nervoso central. ter um efeito estimulante sobre os processos de alcançar o objetivo necessário; compensação de funções em caso de danos significativos ao sistema nervoso central e, em particular, ao córtex cerebral.

É dividido em central e periférico. Dependendo da natureza da inervação dos órgãos e tecidos, o sistema nervoso é dividido em somático e autônomo.

Cérebro localizado na medula do crânio. É composto por cinco departamentos que desempenham várias funções: oblongo, posterior (ponte e cerebelo), médio, diencéfalo, prosencéfalo (grandes hemisférios).

1. Medula responsável pela respiração, coração
atividade, reflexos protetores (vômitos, tosse).

2. Cérebro traseiro. Ponte de Varolii - caminhos entre o cerebelo e
hemisférios. O cerebelo regula os atos motores (equilíbrio, coordenação dos movimentos).

3. mesencéfalo- mantém o tônus ​​muscular, é responsável pelos reflexos orientadores, sentinela e defensivos aos estímulos visuais e sonoros.

4. diencéfaloÉ formado pelo tálamo, epitálamo e hipotálamo. De cima, a epífise é adjacente e de baixo - a glândula pituitária. Regula todos os complexos
reflexos motores, coordena o trabalho dos órgãos internos e participa
na regulação humoral do metabolismo, ingestão de água e alimentos, mantendo a temperatura corporal constante.

5. prosencéfalo realiza atividades mentais: memória, fala,
pensamento, comportamento. Consiste em substância cinzenta e branca. matéria cinzenta
forma o córtex e as estruturas subcorticais e é uma coleção de corpos
neurônios e seus processos curtos (dendritos), substância branca - longa de
brotos - dexons.

Medula espinhal localizado no canal ósseo espinhal. Parece um cordão branco com um diâmetro de cerca de um centímetro. Possui 31 segmentos dos quais emergem um par de nervos espinhais mistos. Tem duas funções - reflexo e condução.

1. função reflexa- a implementação de reflexos motores e autonômicos (vasomotor, alimentar, respiratório, defecação, micção, sexual).

2. Função do condutor- condução de impulsos nervosos do cérebro para o corpo e vice-versa.

sistema nervoso autónomo controla a atividade dos órgãos internos, glândulas e não obedece à vontade do homem. Consiste em núcleos - um acúmulo de neurônios no cérebro e na medula espinhal, nódulos autônomos - um acúmulo de neurônios fora do sistema nervoso central e de terminações nervosas. O sistema autônomo é dividido em simpático e parassimpático.

Sistema simpático mobiliza as forças do corpo em uma situação extrema. Seus núcleos estão localizados na medula espinhal e os nódulos estão próximos a ela. Quando é excitado, as contrações cardíacas tornam-se mais frequentes e intensificadas, o sangue é redistribuído dos órgãos internos para os músculos e a função motora glandular do estômago e dos intestinos diminui.

sistema parassimpático. Seus núcleos estão localizados na medula oblonga, mesencéfalo e parcialmente na medula espinhal, e a função é oposta à simpática - o sistema "desligar" - contribui para o fluxo de processos regenerativos no corpo. A estrutura e função do sistema regulador humoral do corpo humano.

Regulação humoral realizar glândulas de secreção interna e mista.

1. Glândulas endócrinas(glândulas endócrinas) não possuem ductos excretores e secretam seus segredos diretamente no sangue.

2. Glândulas de secreção mista- realizar simultaneamente secreção externa e interna (pâncreas, gônadas) - liberar segredos no sangue e na cavidade dos órgãos.

Glândulas endócrinas secretar hormônios. Todos eles são caracterizados por uma alta intensidade de impacto, seu afastamento - a prestação de ação à distância do local de produção; alta especificidade de ação, bem como a identidade das ações dos hormônios em animais e humanos. Os hormônios exercem sua influência no corpo de várias maneiras: através do sistema nervoso, sistema humoral e afetando diretamente os órgãos de trabalho e os processos fisiológicos.

Há um grande número de glândulas endócrinas ativas: hipotálamo, glândula pituitária, glândula pineal, timo, glândulas sexuais, glândulas supra-renais, glândula tireóide, glândula paratireóide, placenta, pâncreas. Vamos analisar as funções de alguns deles.

Hipotálamo- participa da regulação do metabolismo água-sal, através da síntese do hormônio antidiurético; na incontinência homotermia; controle de emoções e comportamento, a atividade dos órgãos reprodutivos; provoca a lactação.

Com hipofunção diabetes insipidus se desenvolve devido a diurese muito forte e profusa. Com hiperfunção, edema, hiperemia arterial aparecem, o sono é perturbado.

Hipófise localizado no cérebro, produz o hormônio do crescimento, bem como a atividade de outras glândulas. A produção de hormônio lactogênico e um hormônio que regula a pigmentação da pele e do cabelo. Os hormônios hipofisários incluem oxidação lipídica. Com hipofunção o nanismo (nanismo) se desenvolve na infância. Com hiperfunção na infância, desenvolve-se gigantismo e, em adultos, acromegalia.

Tireoide secreta o hormônio iodo-dependente tiroxina. Com hipofunção na infância, o cretinismo se desenvolve - retardo de crescimento, desenvolvimento mental e sexual. Na idade adulta - bócio da tireoide, habilidades intelectuais diminuem, os níveis de colesterol no sangue aumentam, o ciclo menstrual é perturbado, ocorre aborto espontâneo (nascimento prematuro e abortos espontâneos). Com o hipertireoidismo, desenvolve-se a doença de Graves.

Pâncreas- secreta dois hormônios opostos que regulam o metabolismo dos carboidratos - o glucagon, é responsável pela quebra do glicogênio em glicose, e a insulina é responsável pela síntese de glicogênio a partir da glicose. Com déficit

Glucogon e insulina em excesso desenvolvem coma hipoglicêmico grave. Com excesso de glucagon e deficiência de insulina - diabetes mellitus.

Mecanismos de regulação do corpo
regulação humoral
(sistema endócrino)
realizado com a ajuda do BAV,
secretado pelas células
sistema endócrino em líquido
meios (sangue, linfa)
regulação nervosa
(sistema nervoso)
realizado através
impulsos elétricos
caminhando ao longo do nervo
células
Homeostase - a constância do ambiente interno

Endócrino
sistema

Classificação das glândulas do sistema endócrino
interno
secreções
liberar hormônios,
não tem saída
dutos,
hormônios entram
sangue e linfa
externo
secreções
misturado
secreções
revelar segredos,
tem saída
dutos,
segredos vêm para
superfície do corpo ou
órgãos ocos
duto
células
glândulas
circulatório
navio

Hormônios
substâncias biologicamente ativas,
fornecendo regulamentação
influência nas funções corporais

Propriedades gerais dos hormônios
especificidade,
alta atividade biológica,
Ação remota,
ação generalizada,
prolongamento da ação

glândulas
secreção interna

Hipófise
localizado na superfície inferior do cérebro
forma oval ≈1cm

Hipófise
tireotropina TSH
estimula o trabalho
glândula tireóide
adrenocorticotropina
ACTH
estimula o trabalho
glândulas supra-renais
hormônio do crescimento GH
estimula o crescimento
melanotropina MTG
estimula as células
pele afetando
a cor dela
vasopressina
(antidiurético) ADH
gonadotropina htg
mantém a água em
rins, regula a pressão arterial
regula o trabalho
órgãos genitais

epífise
(corpo pineal)
situado
no centro do cérebro
forma oval ≈1cm
Após 7 anos de ferro
atrofia parcialmente

epífise
melatonina
regula o cíclico
processos no corpo
(mudança de dia e noite: durante o dia
a síntese de melatonina é inibida,
e no escuro - estimulado)
inibe o crescimento e
puberdade

Tireoide
localizado na frente e
nas laterais abaixo da laringe
laringe
tireoide
glândula
traquéia
A atividade da glândula aumenta
no ensino médio e médio
idade devido ao sexo
amadurecimento

tiroxina (T4)
aumentar
taxa metabólica
substâncias e
geração de calor,
estimular o crescimento
esqueleto,
Tireoide
glândula
triiodotironina (T3)
calcitonina
aumentar
excitabilidade do sistema nervoso central
aumenta a deposição
cálcio no tecido ósseo

glândulas paratireoides
Localizado nas costas
glândula tireóide
tem uma forma arredondada ≈0,5 cm
tireoide
glândula
paratireóide
glândulas

glândulas paratireoides
paratormônio
regula o nível
cálcio e fósforo

timo
(timo)
timo
Localizado atrás da alça do esterno
Costelas
Pulmões
Esterno
Coração
Aumenta rapidamente nos primeiros 2 anos de vida
atinge seu maior valor na idade de 11-15 anos.
A partir dos 25 anos, começa uma diminuição gradual
tecido glandular com reposição de sua gordura
fibra.

O timo é formado por dois lobos
É a autoridade central
imunidade:
ele se reproduz imune
células - linfócitos

timo
timosina
afeta:
metabolismo de carboidratos,
troca de cálcio e fósforo,
regula o crescimento esquelético

glândulas supra-renais
Localizado no retroperitônio
acima do pólo superior do correspondente
rins.
L ≈ 2-7 cm, W ≈ 2-4 cm,
T ≈ 0,5-1 cm
Glândula adrenal direita
triangular,
esquerda - lunar

Mineralocorticóides:
aldosterona
Camada cortical
Medula
Glicocorticóides:
hidrocortisona
cortisol
afetar o sal da água
troca
regular o carboidrato,
metabolismo de proteínas e gorduras
Esteróides sexuais:
andrógenos,
estrogênios
semelhante aos hormônios
gônadas
adrenalina,
norepinefrina
aumentar a frequência cardíaca, frequência respiratória, pressão arterial

Pâncreas
D 15-20 cm
L 6-9 cm
Localizado atrás do estômago

Pâncreas
secreção externa
suco pancreatico
glândulas
Entra no ducto da glândula
secreção interna
Glucagon
Entre no sangue
no intestino de 12 pontos
envolvido na digestão
Insulina
levanta
contente
glicose no sangue
reduz
contente
glicose em
sangue

glândulas sexuais
glândulas
Sexual
masculino
mulheres

ovários
secreção externa
secreção interna
Hormônios
Produção de ovos
Estrogênios
Progesterona
Entre no sangue
Influência em
desenvolvimento
secundário
genital
sinais
hormônio
gravidez

testículos
secreção externa
Produção de esperma
secreção interna
Hormônios
Andrógenos
(testosterona)
Entre no sangue
impacto no desenvolvimento
características sexuais secundárias

Sistema nervoso

Funções do sistema nervoso
1. Regulatório
(fornece consistente
órgãos e sistemas).
trabalhos
2. Realiza a adaptação do corpo
(interação com o meio ambiente).
3. Forma a base do mental
Atividades
(fala, pensamento, comportamento social).
tudo

A estrutura do tecido nervoso
tecido nervoso
Neurônio
neuróglia
célula nervosa
células de suporte
estrutural e
funcional
unidade NS
apoio, proteção e
nutrição dos neurônios

Funções de um neurônio
percepção (receber),
contenção,
processamento (transferência) de informações

Classificação do sistema nervoso (topográfico)
SNC
Cérebro
periférico
Fibras nervosas
Medula espinhal
nós nervosos
Terminações nervosas

Classificação do sistema nervoso (funcional)
Somático
regula o trabalho
músculos esqueléticos, língua, laringe,
sensibilidade da garganta e da pele
Regulado pelo córtex cerebral
Vegetativo
simpático
Parassimpático
regular o metabolismo,
o trabalho dos órgãos internos,
vasos sanguíneos, glândulas
Não regulado pelo córtex cerebral
cérebro
manter a homeostase

Central NS

Medula espinhal
canal espinhal
vértebra
medula espinhal
espinhal
raízes
É em
canal espinhal
sob a forma de um fardo
no seu centro -
canal espinhal.
Comprimento = 43-45 cm

Medula espinhal
composto de substância cinzenta e branca
coleção de massa cinzenta de corpos
neurônios no centro
medula espinhal
(em forma de borboleta)
massa branca -
educado
fibras nervosas,
envolve o cinza

Funções da medula espinhal
reflexo
- é realizado devido à presença
centros reflexos
músculos do corpo e
membros.
Com sua participação,
reflexos tendinosos,
reflexos de flexão, reflexos
micção, defecação,
ereções, ejaculações, etc.
condutor
- realizado por condutor
caminhos
Eles carregam um impulso nervoso
para o cérebro e de volta.
A atividade da medula espinhal está subordinada ao cérebro

Cérebro
localizado no crânio
Cérebro
Peso médio:
adulto (por 25) - 1360 g,
recém-nascido - 400 g

A estrutura do cérebro
matéria cinzenta
substância branca
acúmulo de corpos de neurônios
processos de neurônios
Núcleos
Latido
- reflexo
- camada externa
grande
hemisférios (4mm)
centros
reflexo
função
são
ascendente e descendente
fibras nervosas
(caminhos de condução),
departamentos de conexão da GM e SM
função condutora

Seções do cérebro
traseira
média
oblongo
cérebro
quadrigêmeo
intermediário
tálamo
hipotálamo
cerebelo
Ponte
tronco cerebral
finito
ampla
hemisfério

Cérebro
contemporâneo
mamíferos -
latido
consciência,
inteligência,
lógica
2 meses
Cérebro
antigo
mamíferos -
subcórtex
os sentidos,
emoções
(tálamo, hipotálamo)
Cérebro
répteis -
tronco cerebral
100 milhões
instintos,
sobrevivência

Características da idade do desenvolvimento do cérebro
As estruturas do SNC amadurecem de forma não simultânea e assíncrona
Seções do cérebro
Período de conclusão do desenvolvimento
Estruturas subcorticais
maduro no útero e completo
desenvolvimento durante o primeiro ano
vida
Estruturas corticais
12-15 anos
Hemisfério direito
5 anos
Hemisfério esquerdo
8-12 anos