1. Современные представления о гомеостазе, как системе поддержания относительного постоянства внутренней среды организма.
Внутренняя среда организма – это вся совокупность циркулирующих жидкостей организма: кровь, лимфа и межклеточная тканевая жидкость, омывающая структурные ткани и клетки, участвующая в химических и физических превращениях и в обмене веществ.
Гомеостатические реакции во многом определяют жизнеспособность организма, находящегося в патологическом состоянии.Основоположниками учения о гомеостазе были К.Бернар, заложивший научную базу для понимания взаимоотношений организма и внешней среды, и В. Кеннон, предложивший термин «гомеостаз». Кеннон, американский физиолог, доктор медицын, представлял гомеостаз как выработанное эволюционным путем и закрепленное наследственно свойство организма адаптироваться к обычным условиям окружающей среды.
В 1981 году П.Д. Горизонтов отмечает, что гомеостаз отражает не только состояние организма, которое характеризуется постоянством физиологических констант, но отражает также и те процессы адаптации и координации физиологических механизмов, которые обеспечивают единство организма и в нормальных, и в необычных условиях существования. В.Кеннон выделил две группы компонентов гомеостаза.К понятию гомеостаза подходят с двух сторон. Гомеостаз рассматривается с одной стороны, как качественное и количественное постоянство физико-химических и биологических параметров. С другой стороны гомеостаз определяют как совокупность механизмов, поддерживающих постоянство внутренней среды.
Выделение наиболее важных сторон этого понятия позволяет сформулировать общее определение гомеостаза: это состояние относительного динамического равновесия системы, поддерживаемого за счет механизмов биологических систем, обеспечивающих это постоянство.Жизненные функции организма – это гомеостатические механизмы различных действий и характера: барьерные, нервные, гуморально-гормональные, контролирующие и осуществляющие постоянство внутренней среды и действующие на разных уровнях.
1.2 Две тенденции в современной трактовке гомеостаза 1.2.1 «Уменьшительная» тенденция Наряду с классическим пониманием гомеостаза, в настоящее время выделяются и отходящие от него две тенденции – «уменьшительная» и «расширительная».Современное толкование классических представлений достаточно полно отражает само определение гомеостаза. Гомеостаз – это относительное постоянство внутренней среды организмов и других биосистем в процессе их функционирования и при наличии внутренних и внешних возмущений.
«Уменьшительная» тенденция исходит из абсолютизации понятия «постоянство» в этом определении гомеостаза. Гомеостазом при этом имеет право называться только «абсолютное постоянство» каких-то переменных во внутренней среде. Неизменное равенство каждого из показателей заданному значению было бы в этом случае идеальным.Прототипом «абсолютного постоянства» считают систему автоматической стабилизации, которая теоретически способна его поддерживать. Обычно подразумевается, что гомеостаз – это форма постоянства, которая осуществляется только системой отрицательной обратной связи по рассогласованию.
Такая концепция восходит к Норберту Винеру. Кратко её можно озвучить так: постоянство какой-либо переменной во внутренней седее организма возможно, только если имеется специальная система регулирования, целью которой является поддержание постоянства этой переменной на уровне заданного значения выходного сигнала.В 1973 г. в работах Л. фон Берталанффи подверглась критике неадекватность этой концепции, но на страницах научных публикаций можно время от времени встретить её рецидивы.
Приверженцы этой точки зрения легко теряют точку опоры, как только обнаруживается несовершенство внутренней среды и явное несоответствие реальных явлений исходно жесткой позиции. Крайняя позиция в «уменьшительной» трактовке гомеопата сводится к утверждению, что гомеостаза нет вообще.Американский физиолог А.С. Ибералл и вовсе пытался концепция гомеостаза заменить «гомеокинезом».
Вряд ли сегодня можно признать обоснованным такое расширенное понятие «гомеостаза». Ведь основной линией развития концепции гомеостаза остается именно постоянство состояния, а не процессов. Это постоянство состояния гибко реагирует на изменения внешней среды и текущих потребностей системы, но всё же остается постоянством её внутренней среды. Этому существуют две причины:
В расширительной трактовке гомеостаза есть ещё одна линия, связанная с интерпретацией понятия «состояние системы». В исходном определении Кеннона, состояние организма понималось как набор химических и физических констант для межклеточной жидкости. Их постоянство обеспечивают физиологические координированные процессы, протекающие в различных органах и тканях, которые работают совместно.
У Кеннона структура клеточных образований, тканей этих органов и систем, а также их внутреннее устройство, выступало в качестве постоянно действующих стабильных факторов – механизмов поддержания гомеостаза.Суть этой расширительной линии связана именно с включением в число «гомеостатируемых» переменных разных характеристик самих организменных структур. Это расширение концепции гомеостаза во многом происходит стихийно.
С принципиальной точки зрения это расширение границ применимости концепции гомеостаза не может вызвать никаких возражений.Разница между переменными, относящимися к структуре системы и к её функции, действительно, методологически субъективна и определяется только точкой зрения исследователя.
Организация живого – это единство структуры как медленного процесса большой продолжительности и функции быстрых процессов короткой продолжительности.Именно такими являются позиции, на которых базируется ДНК-гомеостаз и структурный гомеостаз печени.
Расширительное толкование концепции гомеостаза становится преобладающим среди широких слоев специалистов, работающих с биосистемами на всех уровнях. 2. Функциональное значение коры больших полушарий. Кора больших полушарий мозга связана со всеми органами тела через нижележащие отделы центральной нервной системы, с которыми она напрямую связана нервными путями.С одной стороны до той или иной точки коры доходят импульсы, поступающие с периферии. С другой – посылает импульсы кора в нижележащие отделы мозга, а уже оттуда импульсы идут к различным органам.
Тончайшее равновесие между внешней средой и организмом обеспечивает и осуществляет кора головного мозга. Она регулирует и направляет физиологические процессы, проходящие внутри организма, и обеспечивает его сложное функциональное единство.По представлению Павлова, каждый анализатор имеет в коре головного мозга ядро (центральную часть), в котором осуществляются высший анализ и синтез, а также широкую периферическую зону, в которой в элементарном виде совершаются аналитические и синтетические процессы.
Между ядрами отдельных анализаторов перемешаны и нервные элементы, которые принадлежат различным анализаторам. И если ядро анализатора выбывает из строя в силу каких-либо причин, то периферические элементы того же анализатора перенимают его функцию.Современная физиология отвергает абсолютный, узкий локализационизм, и принцип равноценности, однородности всех участков коры мозга.
И.П. Павлов ещё много лет назад говорил о том, локализация имеет динамический, подвижный характер.Любой центр коры головного мозга самым тесным образом связан со всеми другими отделами центральной нервной системы. В этом объединении и заключается ведущая роль в организме коры мозга.
Кора головного мозга отличается высокой пластичностью. Одни её отделы перенимают функции других, при расстройстве их деятельности от разных причин.Проведенные отечественными и зарубежными учеными исследования показали, что в центральной извилине мозга находится двигательная область. Раздражение этой области электрическим током вызывает сокращение определённых мышц на противоположной стороне тела. А удаление этой области хирургическим путем ведёт к расстройству координации, к ослаблению мышц. Ранение этой двигательной области у человека обычно сопровождается параличами.
Методом условных рефлексов доказано, что двигательные центры содержат чувствительные клетки, к которым приходят периферические раздражения от двигательного аппарата – от костей, мышц, суставов. Эта область – мозговой конец двигательного анализатора, так же как затылочная область – мозговой конец зрительного анализатора, а височная область – мозговой конец слухового анализатора. Импульсы рецепторов двигательного аппарата поступают в чувствительные клетки передней мозговой извилины, а оттуда передаются двигательным клеткам спинного и головного мозга.Таким образом, каждое произвольное или волевое движение и каждый двигательный акт, обусловлен раздражениями, поступающими в кору головного мозга из внутренней или внешней среды.
Позади центральной борозды располагается чувствительная область коры, в которой заканчивается путь, начинающийся в рецепторах кожи и внутренних органов. Каждое полушарие мозга связано с противоположной половиной тела, но существуют связи полушария и с одноименной половиной тела. Разрушение задней центральной извилины приводит к нарушению чувствительности в соответствующих ей частях.Работы последних лет показывают, что интерорецепторы (рецепторы внутренних органов) имеют связь с корой. Только раздражение их не вызывает определённых ощущений и до сознания не доходит.
Переживания, психические волнения, напряженная умственная деятельность, сопровождаются изменениями со стороны желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы, мочевого пузыря и других органов.Выключая хирургическими или фармакологическими методами некоторые области коры, по желанию можно изменять, перестраивать, ослаблять или усиливать работу сердца, почек, желудка и других внутренних органов. Действие коры головного мозга бесспорно на прямую кишку и мочевой пузырь. Также доказано её влияние на слюно- и потоотделение, на просвет сосудов, на состояние мышц и т.д.
Условные рефлексы образуются не только при внешнем раздражении. Но и при всяком раздражении интерорецепторов (рецепторов внутренних органов).Это свидетельствует о том, что импульсы из внутренних органов обязательно проникают в кору головного мозга, потому что только в таком случае возможна выработка на них условных рефлексов.
В коре затылочных долей обоих полушарий находятся зрительные центры. Если они нарушены или удалены, начинаются отклонения со стороны зрения.Если у собаки вырезаны затылочные доли полушарий, она не теряет способности видеть. Она различает свет и темноту, обходит встречающиеся на пути предметы, но не узнает своего хозяина. Мозговой конец зрительного анализатора у неё разрушен, что и мешает производить тонкий анализ зрительных раздражений.
У людей иногда встречаются заболевания, которые называют «психической слепотой». При них люди видят предметы хорошо, но узнать их не в состоянии.Эти ситуации возникают тогда, когда нарушена структура коры головного мозга. При этом разрушено только ядро зрительного анализатора – расстроена аналитическая деятельность коры головного мозга. А нервные окончания и проводящие пути остаются в полном порядке.
Общепринятым считается в настоящее время и то, что раздражение специфических нервных окончаний кожи, мышц и внутренних органов воспринимается корковыми клетками головного мозга, как болевое ощущение.Кора больших полушарий играет в восприятии и осознании боли основную роль. Именно в коре формируется субъективное ощущение боли. В коре объединяются и связываются в одно целое все раздражения, поступающие по разным центростремительным путям с периферии. В коре происходит оценка поступившего раздражения, сопоставление его с предшествующим опытом. В коре принимается решение и вырабатывается действие.
Кора больших полушарий – это высший распорядительный отдел центральной нервной системы, в которой происходит осознание и дифференцировка болевого ощущения, при участии целого ряда подкорковых образований головного мозга. 3. При окислении глюкозы, как и при окислении жира израсходован 1 литр О2. В каком случае выделялось больше тепла и почему? Окисление – это процесс соединения кислорода с другими веществами. Для процесса окисления характерно:И углеводы, и жиры являются источниками энергии, но при окислении 1 г жира выделяет больше энергии, чем при окислении 1 г углеводов, т.е. жиры являются основным энергетическим депо организма, однако, углеводы легче усваиваются организмом и легче окисляются.
Глюкоза – это основной энергетический субстрат организма. Содержит она вдвое меньше калорий, чем жиры, но окисляется намного быстрее и легче, чем любые другие вещества, способные поставлять организму энергию. Литература