Tipos de sistemas reguladores do corpo humano. Sistemas reguladores do corpo humano - Dubynin V.A.

INTRODUÇÃO

I. GLÂNDULAS DE SECREÇÃO INTERNA E MISTA

II. SISTEMA ENDÓCRINO

Funções do sistema endócrino

Sistema endócrino glandular

Sistema endócrino difuso

Composição do sistema endócrino difuso

Trato gastrointestinal

Átrios do coração

Sistema nervoso

Glândula timo (timo)

Outros tecidos produtores de hormônios e células endócrinas dispersas

Regulação do sistema endócrino

III. HORMÔNIOS

Hormônios humanos importantes

4. PAPEL DOS HORMÔNIOS NO METABOLISMO, CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO DO ORGANISMO

Tireoide

Glândulas paratireoides

Pâncreas

Doenças pancreáticas

Hormônio pancreático insulina e diabetes mellitus

Glândulas supra-renais

Ovários

CONCLUSÃO

LITERATURA E FONTES DA INTERNET

INTRODUÇÃO

No corpo humano, existem glândulas exócrinas que secretam seus produtos para dentro ou para fora dos dutos, glândulas endócrinas que secretam hormônios diretamente no sangue e glândulas de secreção mista: algumas de suas células secretam secreções para dentro ou para fora dos dutos, a outra parte secreta hormônios diretamente no sangue. O sistema endócrino inclui glândulas endócrinas e de secreção mista que secretam hormônios - reguladores biológicos. Eles agem em doses insignificantes nas células, tecidos e órgãos que são sensíveis a eles. Ao final de sua ação, os hormônios são destruídos, permitindo a atuação de outros hormônios. As glândulas endócrinas atuam com intensidade diferente em diferentes faixas etárias. O crescimento e desenvolvimento do corpo são garantidos pelo trabalho de várias glândulas endócrinas. Aqueles. a combinação dessas glândulas é uma espécie de sistema regulador do corpo humano.

No meu trabalho vou considerar as seguintes questões:

· Quais glândulas endócrinas e de secreção mista específicas regulam as funções vitais do corpo?

· Que hormônios essas glândulas produzem?

· Qual é o efeito regulador e como funciona esta ou aquela glândula, este ou aquele hormônio?

I. GLÂNDULAS DE SECREÇÃO INTERNA E MISTA

Sabemos que no corpo humano existem glândulas (sudoríparas e salivares) que trazem seus produtos - segredos para dentro ou para fora da cavidade de qualquer órgão. Eles são classificados como glândulas exócrinas. As glândulas de secreção externa, além das glândulas salivares, incluem glândulas gástricas, hepáticas, sudoríparas, sebáceas e outras.

As glândulas endócrinas (ver Fig. 1), ao contrário das glândulas de secreção externa, não possuem dutos. Seus segredos vão direto para o sangue. Contêm substâncias reguladoras - hormônios com grande atividade biológica. Mesmo com sua concentração insignificante no sangue, certos órgãos-alvo podem ser ligados ou desligados do trabalho, a atividade desses órgãos pode ser fortalecida ou enfraquecida. Cumprida sua tarefa, o hormônio é destruído e os rins o removem do corpo. Um órgão privado de regulação hormonal não pode funcionar normalmente. As glândulas endócrinas funcionam ao longo da vida de uma pessoa, mas sua atividade nas diferentes faixas etárias não é a mesma.

As glândulas endócrinas incluem as glândulas pituitária, pineal, tireóide e adrenal.

Existem também glândulas de secreção mista. Algumas de suas células secretam hormônios diretamente no sangue, a outra parte - nos dutos ou a partir de substâncias características das glândulas exócrinas.

As glândulas endócrinas e mistas pertencem ao sistema endócrino.

II. SISTEMA ENDÓCRINO

Sistema endócrino- um sistema para regular a atividade dos órgãos internos por meio de hormônios secretados pelas células endócrinas diretamente no sangue ou difundidos através do espaço intercelular nas células vizinhas.

O sistema endócrino é dividido em sistema endócrino glandular (ou aparelho glandular), no qual as células endócrinas são coletadas e formam a glândula endócrina, e o sistema endócrino difuso. A glândula endócrina produz hormônios glandulares, que incluem todos os hormônios esteróides, hormônios da tireoide e muitos hormônios peptídicos. O sistema endócrino difuso é representado por células endócrinas espalhadas por todo o corpo, produzindo hormônios chamados aglandulares - (com exceção do calcitriol) peptídeos. Quase todos os tecidos do corpo contêm células endócrinas.

Funções do sistema endócrino

• Participa na regulação humoral (química) das funções do corpo e coordena as atividades de todos os órgãos e sistemas.
• Garante a preservação da homeostase do corpo sob mudanças nas condições ambientais.
• Juntamente com os sistemas nervoso e imunológico, regula
• altura,
• desenvolvimento corporal,
• a sua diferenciação sexual e função reprodutiva;
• participa dos processos de formação, utilização e conservação de energia.
• Juntamente com o sistema nervoso, os hormônios participam no fornecimento
• reações emocionais
• atividade mental de uma pessoa

Sistema endócrino glandular

O sistema endócrino glandular é representado por glândulas separadas com células endócrinas concentradas. As glândulas endócrinas incluem:

• Tireoide
• Glândulas paratireoides
• Timo ou glândula timo
• Pâncreas
• Glândulas supra-renais
• Glândulas sexuais:
• Ovário
• Testículo

(para mais detalhes sobre a estrutura e funções dessas glândulas, veja abaixo “PAPEL DOS HORMÔNIOS NO METABOLISMO, CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO DO ORGANISMO”)

Sistema endócrino difuso- um departamento do sistema endócrino, representado por células endócrinas espalhadas por vários órgãos que produzem hormônios aglandulares (peptídeos, com exceção do calcitriol).

Num sistema endócrino difuso, as células endócrinas não estão concentradas, mas dispersas. O hipotálamo e a glândula pituitária possuem células secretoras, sendo o hipotálamo considerado um elemento do importante "sistema hipotálamo-hipófise". A glândula pineal também pertence ao sistema endócrino difuso. Algumas funções endócrinas são desempenhadas pelo fígado (secreção de somatomedina, fatores de crescimento semelhantes à insulina, etc.), rins (secreção de eritropoietina, medulas, etc.), estômago (secreção de gastrina), intestinos (secreção de peptídeo intestinal vasoativo, etc.), baço (secreção de espleninas) etc. As células endócrinas são encontradas em todo o corpo humano.

O sistema nervoso garante a relação entre órgãos e sistemas de órgãos individuais e o funcionamento do corpo como um todo. Regula e coordena as atividades de vários órgãos, adapta a atividade de todo o organismo como um sistema integral às mudanças nas condições do ambiente externo e interno. Com a ajuda do sistema nervoso, vários estímulos do ambiente e dos órgãos internos são percebidos e analisados, bem como as respostas a esses estímulos. Ao mesmo tempo, deve-se ter em mente que a integralidade e a sutileza da adaptação do corpo ao meio ambiente são realizadas por meio da interação de mecanismos reguladores nervosos e humorais.

A regulação humoral é uma forma de transmitir informações regulatórias aos efetores através do ambiente líquido interno do corpo com a ajuda de moléculas substancias químicas secretado por células ou tecidos e órgãos especializados. Este tipo de regulação da atividade vital pode fornecer tanto uma troca local relativamente autônoma de informações sobre as características do metabolismo e função das células e tecidos, quanto um canal eferente sistêmico comunicações de informação, que depende mais ou menos dos processos nervosos de percepção e processamento de informações sobre o estado do ambiente externo e interno.

A divisão dos mecanismos de regulação das funções vitais do corpo em nervoso e humoral é muito arbitrária e só pode ser utilizada para fins analíticos como método de estudo. Na verdade, os mecanismos de regulação nervosa e humoral são inseparáveis, uma vez que as informações sobre o estado do ambiente externo e interno são quase sempre percebidas por elementos do sistema nervoso - receptores, é processado no sistema nervoso, onde pode ser transformado em sinais de atuadores de natureza nervosa ou humoral.

O “dispositivo” de controle é, via de regra, o sistema nervoso. No entanto, os sinais que chegam através dos canais de controle do sistema nervoso são transmitidos nas extremidades dos condutores nervosos na forma de moléculas químicas intermediárias que entram no microambiente celular, ou seja, maneira humorística. E as glândulas endócrinas, especializadas na regulação humoral, são controladas pelo sistema nervoso.

Assim, deveríamos falar de um sistema neuro-humoral unificado para regular as funções fisiológicas.

Plano geral da estrutura do sistema nervoso.

Sistema nervoso humano estruturalmente dividido em central(SNC) e periférico.

SNC consiste em neurônios e células neurogliais, periférico- dos processos dos neurônios e nós periféricos - gânglios.

O sistema nervoso central inclui a medula espinhal e o cérebro, e o sistema nervoso periférico inclui 12 pares de nervos cranianos, 31 pares de nervos espinhais e nódulos nervosos.

Funcionalmente o sistema nervoso é dividido em somático regulando a atividade dos músculos esqueléticos e órgãos sensoriais e vegetativo(simpático, parassimpático), regulando a atividade dos órgãos internos, vasos e glândulas.

Dependendo da natureza da inervação dos órgãos e tecidos, o sistema nervoso é dividido em somático E vegetativo. O sistema nervoso somático regula os movimentos voluntários dos músculos esqueléticos e proporciona sensibilidade. O sistema nervoso autônomo coordena a atividade dos órgãos internos, das glândulas, do sistema cardiovascular e inerva todos os processos metabólicos do corpo humano. O trabalho deste sistema regulador não é controlado pela consciência e é realizado graças ao trabalho coordenado de seus dois departamentos: simpático e parassimpático. Na maioria dos casos, a activação destes departamentos tem o efeito oposto. A influência simpática é mais pronunciada quando o corpo está em estado de estresse ou trabalho intenso. O sistema nervoso simpático é um sistema de alarme e mobilização de reservas necessárias para proteger o corpo das influências ambientais. Envia sinais que ativam a atividade cerebral e mobilizam reações protetoras (processo de termorregulação, reações imunológicas, mecanismos de coagulação sanguínea). Quando o sistema nervoso simpático é ativado, a frequência cardíaca aumenta, os processos de digestão ficam mais lentos, a frequência respiratória aumenta e as trocas gasosas aumentam, a concentração de glicose e ácidos graxos no sangue aumenta devido à sua liberação pelo fígado e tecido adiposo (Fig. 5).

A divisão parassimpática do sistema nervoso autônomo regula o funcionamento dos órgãos internos em estado de repouso, ou seja, Este é um sistema de regulação contínua dos processos fisiológicos do corpo. O predomínio da atividade da parte parassimpática do sistema nervoso autônomo cria condições para descanso e restauração das funções corporais. Quando ativado, a frequência e a força das contrações cardíacas diminuem, os processos de digestão são estimulados e a luz do trato respiratório diminui (Fig. 5). Todos os órgãos internos são inervados pelas divisões simpática e parassimpática do sistema nervoso autônomo. A pele e o sistema músculo-esquelético possuem apenas inervação simpática.

Figura 5. Regulação de vários processos fisiológicos do corpo humano sob a influência das divisões simpática e parassimpática do sistema nervoso autônomo

O sistema nervoso autônomo possui um componente sensorial (sensível), representado por receptores (dispositivos sensíveis) localizados nos órgãos internos. Esses receptores percebem indicadores do estado do ambiente interno do corpo (por exemplo, concentração dióxido de carbono, pressão, concentração nutrientes na corrente sanguínea) e transmitem essas informações ao longo das fibras nervosas centrípetas até o sistema nervoso central, onde essas informações são processadas. Em resposta às informações recebidas do sistema nervoso central, os sinais são transmitidos ao longo das fibras nervosas centrífugas para os órgãos de trabalho correspondentes envolvidos na manutenção da homeostase.

O sistema endócrino também regula a atividade dos tecidos e órgãos internos. Essa regulação é chamada de humoral e é realizada com a ajuda de substâncias especiais (hormônios) que são secretadas pelas glândulas endócrinas no sangue ou no fluido tecidual. Hormônios – Estas são substâncias reguladoras especiais produzidas em alguns tecidos do corpo, transportadas pela corrente sanguínea para vários órgãos e afetando seu trabalho. Enquanto os sinais (impulsos nervosos) que fornecem regulação nervosa se propagam em alta velocidade e levam frações de segundo para dar uma resposta do sistema nervoso autônomo, a regulação humoral é muito mais lenta e sob seu controle estão os processos do nosso corpo que requerem minutos para serem regulados e um relógio. Os hormônios são substâncias potentes e causam seus efeitos em quantidades muito pequenas. Cada hormônio afeta certos órgãos e sistemas de órgãos, que são chamados órgãos-alvo. As células dos órgãos-alvo possuem proteínas receptoras específicas que interagem seletivamente com hormônios específicos. A formação de um complexo de um hormônio com uma proteína receptora inclui toda uma cadeia de reações bioquímicas que determinam o efeito fisiológico desse hormônio. A concentração da maioria dos hormônios pode variar dentro de amplos limites, o que garante a manutenção da constância de muitos parâmetros fisiológicos com as necessidades em constante mudança do corpo humano. A regulação nervosa e humoral do corpo está intimamente interligada e coordenada, o que garante a sua adaptabilidade num ambiente em constante mudança.

Os hormônios desempenham um papel importante na regulação funcional humoral do corpo humano. glândula pituitária e hipotálamo. A glândula pituitária (apêndice cerebral inferior) é uma parte do cérebro pertencente ao diencéfalo, está ligada por uma perna especial a outra parte do diencéfalo, hipotálamo, e está em estreita conexão funcional com ele. A glândula pituitária consiste em três partes: anterior, média e posterior (Fig. 6). O hipotálamo é o principal centro regulador do sistema nervoso autônomo, além disso, esta parte do cérebro contém células neurossecretoras especiais que combinam as propriedades de uma célula nervosa (neurônio) e de uma célula secretora que sintetiza hormônios. Porém, no próprio hipotálamo, esses hormônios não são liberados no sangue, mas entram na glândula pituitária, em seu lobo posterior ( neurohipófise), onde são liberados no sangue. Um desses hormônios hormônio antidiurético(ADH ou vasopressina), afeta principalmente os rins e as paredes dos vasos sanguíneos. Um aumento na síntese desse hormônio ocorre com perda significativa de sangue e outros casos de perda de líquidos. Sob a influência desse hormônio, a perda de líquidos pelo corpo é reduzida; além disso, como outros hormônios, o ADH também afeta as funções cerebrais. É um estimulante natural da aprendizagem e da memória. A falta de síntese desse hormônio no corpo leva a uma doença chamada diabetes insípido, em que o volume de urina excretado pelos pacientes aumenta acentuadamente (até 20 litros por dia). Outro hormônio liberado no sangue na glândula pituitária posterior é chamado oxitocina. Os alvos desse hormônio são os músculos lisos do útero, as células musculares que circundam os ductos das glândulas mamárias e os testículos. Um aumento na síntese desse hormônio é observado no final da gravidez e é absolutamente necessário para o prosseguimento do trabalho de parto. A ocitocina prejudica o aprendizado e a memória. Glândula pituitária anterior ( adenohipófise) é uma glândula endócrina e secreta uma série de hormônios no sangue que regulam as funções de outras glândulas endócrinas (glândula tireóide, glândulas supra-renais, gônadas) e são chamadas hormônios trópicos. Por exemplo, hormônio adenocorticotrófico (ACTH) afeta o córtex adrenal e sob sua influência vários hormônios esteróides são liberados no sangue. Hormônio estimulador da tireoide estimula a glândula tireóide. Hormônio somatotrópico(ou hormônio do crescimento) afeta ossos, músculos, tendões e órgãos internos, estimulando seu crescimento. Nas células neurossecretoras do hipotálamo, são sintetizados fatores especiais que influenciam o funcionamento da glândula pituitária anterior. Alguns desses fatores são chamados liberinos, estimulam a secreção de hormônios pelas células da adenohipófise. Outros fatores estatinas, inibir a secreção de hormônios correspondentes. A atividade das células neurossecretoras do hipotálamo muda sob a influência de impulsos nervosos provenientes de receptores periféricos e de outras partes do cérebro. Assim, a ligação entre os sistemas nervoso e humoral é realizada principalmente ao nível do hipotálamo.

Figura 6. Diagrama do cérebro (a), hipotálamo e glândula pituitária (b):

1 – hipotálamo, 2 – glândula pituitária; 3 – medula oblonga; 4 e 5 – células neurossecretoras do hipotálamo; 6 – pedúnculo hipofisário; 7 e 12 – processos (axônios) de células neurossecretoras;
8 – lobo posterior da glândula pituitária (neurohipófise), 9 – lobo intermediário da glândula pituitária, 10 – lobo anterior da glândula pituitária (adenohipófise), 11 – eminência mediana do pedúnculo hipofisário.

Além do sistema hipotálamo-hipófise, as glândulas endócrinas incluem as glândulas tireóide e paratireóide, o córtex adrenal e a medula, as células das ilhotas do pâncreas, as células secretoras do intestino, as gônadas e algumas células do coração.

Tireoide– este é o único órgão humano capaz de absorver ativamente o iodo e incorporá-lo em moléculas biologicamente ativas, hormônios da tireóide. Esses hormônios afetam quase todas as células do corpo humano; seus principais efeitos estão relacionados à regulação dos processos de crescimento e desenvolvimento, bem como aos processos metabólicos do corpo. Os hormônios tireoidianos estimulam o crescimento e o desenvolvimento de todos os sistemas do corpo, especialmente do sistema nervoso. Quando a glândula tireoide não funciona adequadamente em adultos, uma doença chamada mixedema. Seus sintomas são diminuição do metabolismo e disfunção do sistema nervoso: a reação aos estímulos fica mais lenta, a fadiga aumenta, a temperatura corporal cai, desenvolve-se edema, o trato gastrointestinal sofre, etc. consequências e leva a cretinismo, retardo mental até a idiotice completa. Anteriormente, o mixedema e o cretinismo eram comuns em áreas montanhosas onde a água glacial tinha baixo teor de iodo. Agora, esse problema é facilmente resolvido adicionando sal de iodo e sódio ao sal de cozinha. O aumento do funcionamento da glândula tireóide leva a um distúrbio chamado Doença de Graves. Nesses pacientes, o metabolismo basal aumenta, o sono é perturbado, a temperatura aumenta, a respiração e a frequência cardíaca aumentam. Muitos pacientes têm olhos esbugalhados, às vezes forma-se um bócio.

Glândulas supra-renais- glândulas emparelhadas localizadas nos pólos dos rins. Cada glândula adrenal possui duas camadas: o córtex e a medula. Essas camadas são completamente diferentes em sua origem. A camada cortical externa se desenvolve a partir da camada germinativa média (mesoderme), a medula é uma unidade modificada do sistema nervoso autônomo. O córtex adrenal produz hormônios corticosteróides (corticóides). Esses hormônios têm um amplo espectro de ação: afetam o metabolismo do sal de água, o metabolismo de gorduras e carboidratos, as propriedades imunológicas do corpo e suprimem reações inflamatórias. Um dos principais corticóides, cortisol, é necessário criar uma reação a estímulos fortes que levam ao desenvolvimento do estresse. Estresse pode ser definida como uma situação ameaçadora que se desenvolve sob a influência da dor, perda de sangue e medo. O cortisol previne a perda de sangue, contrai os pequenos vasos arteriais e aumenta a contratilidade do músculo cardíaco. Quando as células do córtex adrenal são destruídas, desenvolve-se doença de Addison. Os pacientes apresentam uma tonalidade bronzeada na pele em algumas partes do corpo, desenvolvem fraqueza muscular, perda de peso e sofrem de memória e habilidades mentais. Anteriormente, a causa mais comum da doença de Addison era a tuberculose, agora são as reações autoimunes (produção errônea de anticorpos contra as próprias moléculas).

Os hormônios são sintetizados na medula adrenal: adrenalina E noradrenalina. Os alvos desses hormônios são todos os tecidos do corpo. A adrenalina e a noradrenalina têm como objetivo mobilizar todas as forças de uma pessoa diante de uma situação que exija grande estresse físico ou mental, em caso de lesão, infecção ou medo. Sob sua influência, a frequência e a força das contrações cardíacas aumentam, a pressão arterial aumenta, a respiração acelera e os brônquios se dilatam e a excitabilidade das estruturas cerebrais aumenta.

PâncreasÉ uma glândula de tipo misto; desempenha funções digestivas (produção de suco pancriótico) e endócrinas. Produz hormônios que regulam o metabolismo de carboidratos no corpo. Hormônio insulina estimula o fluxo de glicose e aminoácidos do sangue para as células de vários tecidos, bem como a formação no fígado a partir da glicose do principal polissacarídeo de reserva do nosso corpo, glicogênio. Outro hormônio pancreático glucagon, em seus efeitos biológicos, é um antagonista da insulina, aumentando os níveis de glicose no sangue. O glucogon estimula a degradação do glicogênio no fígado. Com a falta de insulina desenvolve diabetes, A glicose recebida dos alimentos não é absorvida pelos tecidos, acumula-se no sangue e é excretada do corpo na urina, enquanto os tecidos carecem de glicose. Sofrendo especialmente mal tecido nervoso: a sensibilidade dos nervos periféricos é prejudicada, ocorre uma sensação de peso nos membros e são possíveis convulsões. Em casos graves, pode ocorrer coma diabético e morte.

Os sistemas nervoso e humoral, trabalhando juntos, excitam ou inibem diversas funções fisiológicas, o que minimiza desvios de parâmetros individuais do ambiente interno. A relativa constância do ambiente interno em humanos é garantida pela regulação da atividade dos sistemas cardiovascular, respiratório, digestivo, excretor e das glândulas sudoríparas. Mecanismos regulatórios garantem consistência composição química, pressão osmótica, número de células sanguíneas, etc. Mecanismos muito avançados garantem a manutenção de uma temperatura corporal humana constante (termorregulação).

Estruturas complexas que recebem e processam informação e a utilizam para regular parâmetros ao nível das células, órgãos, sistemas funcionais e do corpo como um todo. Nas estruturas de cada nível, pode-se distinguir condicionalmente os subsistemas “de trabalho” e “de controle”, e as funções de cada unidade estrutural podem ser divididas em externas e internas (ver Sistemas biológicos). A base da atividade vital do organismo no nível celular são processos intracelulares contínuos e discretos em células especializadas (diferenciadas) que fornecem as funções de todo o organismo. As funções internas das células são universais (por exemplo, obtenção de energia e reprodução), as funções externas, pelo contrário, têm especificidade pronunciada (por exemplo, contração, síntese e liberação de hormônios e enzimas, produção de impulsos nervosos). Todos os processos intracelulares são regulados e controlados pelos subsistemas reguladores DNA - RNA - proteínas. As células têm em graus variados independência - até a completa subordinação às influências de controle de todo o organismo. Os órgãos não são um elemento estrutural universal do corpo, uma vez que algumas funções semelhantes são desempenhadas por células específicas distribuídas por todo o corpo. No entanto, alguns órgãos têm funções claramente limitadas, uma estrutura completa e uma autorregulação significativa. Portanto, podem ser considerados sistemas (por exemplo, coração, rins, fígado). É verdade que, na maioria dos casos, a atividade de um órgão é dominada por leis inferiores (celulares) ou por leis superiores - aquelas que regem o organismo como um todo. A estrutura dos órgãos contém células específicas (“funcionais”) que determinam a função principal, sustentam, nutrem e regulam. Através das células reguladoras, são feitas “entradas” para um órgão, e as “saídas” são uma função específica que afeta outros órgãos e células. Essa função também pode ser reguladora, por exemplo, das glândulas endócrinas.

A regulação da atividade de um órgão é realizada por meio de influências do corpo (regulação, nutrição e limpeza), da ação de seus próprios subsistemas reguladores, por exemplo, nódulos nervosos locais ou hormônios locais, e da ação dos mecanismos reguladores de “ células funcionais, que determinam a capacidade de mudar sua função dependendo de influências externas, adaptam-se às mudanças nas “entradas” ao longo do tempo. Básico a função de um órgão varia ao longo do tempo dependendo da especificidade e regulação - desde ciclos funcionais discretos (contração do coração) até atividades mais ou menos monótonas (por exemplo, excreção de urina).

O nível dos sistemas funcionais (como cardiovascular, respiratório, excretor ou nervoso) só pode ser considerado condicionalmente como independente, uma vez que a sua actividade é altamente dependente dos órgãos e do controlo de todo o organismo. Geralmente consistem em um órgão principal e órgãos auxiliares que desempenham as funções de transmissão de influências externamente ou para outros sistemas. Os sistemas funcionais têm regulamentação local, mas valor mais alto tem especial mecanismos que regulam as funções privadas de todo o organismo, incorporados nos seus sistemas reguladores.

O corpo é um sistema integral. As células são seus elementos, os órgãos, os sistemas orgânicos são os subsistemas. As funções do corpo podem ser condicionalmente chamadas de programa, significando por ela a sequência no tempo de atos funcionais privados em estruturas de todos os níveis que garantem a implementação do biol. metas. Em essência, o instinto é um desses programas, e os reflexos, até as funções privadas das células, são uma hierarquia de subprogramas. Além disso, uma pessoa tem outros programas comportamento social, instilado pela sociedade.

Cada programa instintivo pode ser dividido em dois componentes: externo e interno. As funções externas dos organismos superiores são expressas principalmente em movimentos que garantem o movimento no espaço, influências nos objetos circundantes e transmissão de informações. Nos humanos, esta última função é especialmente desenvolvida (fala e outros sistemas de sinais). A sequência de atos motores pode ser definida como programas comportamentais que a psicologia considera para humanos e animais superiores. Os movimentos são controlados pelo sistema nervoso animal, que recebe informações sobre o mundo externo e parcialmente interno através dos sentidos e as processa em toda uma hierarquia de estruturas nervosas. Básico A unidade de função é o reflexo. As funções internas do corpo são representadas pela atividade de todos os seus órgãos internos, que proporcionam funções externas energética e materialmente - contração muscular, atividade do sistema nervoso e órgãos sensoriais.

Do ponto de vista dos mecanismos de controle, distinguem-se quatro sistemas R.. Ó. O primeiro é químico inespecífico (sistema sanguíneo e linfático), o segundo é endócrino ou químico específico, o terceiro é neurovegetativo e o quarto é o sistema nervoso animal (SN). Todos os R.s. Ó. surgiu sucessivamente no início da evolução dos organismos multicelulares. O primeiro sistema surgiu quando se formou um ambiente interno fechado, alterando a composição do qual as células foram capazes de

influenciar uns aos outros; a segunda - quando algumas células se encontraram dentro dos órgãos, perderam a conexão direta com o ambiente externo, tornaram-se completamente dependentes das células externas e foram “forçadas” a regular sua atividade liberando substâncias químicas ativas no ambiente interno. produtos. Terceiro R.s. Ó. formado no processo de especialização das células internas - como um sistema necessário (ao contrário do segundo R.s.o.) para seu controle direcionado, e não generalizado. Quarto R.s. Ó. surgiu como uma ferramenta para controlar os movimentos corporais dependendo da influência do ambiente externo.

(Fig. veja digitalização)

Diagrama dos sistemas reguladores do corpo.

É possível formular diversas “leis” de desenvolvimento e funcionamento de R. s. Ó. 1. R.s. Ó. surgiram sucessivamente em estágios iniciais evolução com o surgimento de novas funções de trabalho. 2. Quanto “mais jovem” o sistema, mais especializada é a sua ação, mais estreito é o círculo de células que regula e mais curtos são os períodos da sua influência. Então, o primeiro R. s. Ó. regula continuamente todas as células, o segundo também atua em todas as células, mas seu efeito é muito variável ao longo do tempo, o terceiro regula apenas algumas funções dos órgãos internos e vasos sanguíneos, o quarto controla apenas os músculos estriados. 3. Todos os R.s. Ó. desenvolvem-se no processo de evolução, mas os mais novos desenvolvem-se mais rápida e intensamente, especialmente o quarto. No processo de desenvolvimento de cada R. s. Ó. forma-se uma estrutura complexa de andares hierárquicos com conexões verticais. Ao mesmo tempo, são estabelecidas ligações horizontais entre os pisos correspondentes dos edifícios residenciais próximos. Ó. 4. Células de novos R. s. Ó. estão sob a influência dos “antigos”, mas eles próprios podem regular alguns departamentos dos antigos (o princípio das conexões para frente e para trás). 5. Novo R.s. Ó. receber informações através de seus receptores ou dos antigos R. s. Ó. Cada R.s. Ó. tem seus próprios efetores e também atua por meio do antigo R. s. Ó. Diagrama simplificado de R. s. Ó. mostrado na Fig.

Primeiro R.s. Ó. - químico inespecífico - só pode ser chamado condicionalmente de regulador, pois inclui todas as células do corpo, que no processo de sua vida alteram o conteúdo de substâncias químicas simples no sangue. compostos: sais, água, gases e glicose. Devido à capacidade inerente de auto-regulação de todas as células, órgãos específicos (coração, fígado, etc.) são capazes de manter por si próprios alguma constância do ambiente interno, mesmo sem a participação de R. s superiores. Ó. Esta ação autorreguladora é levada em consideração na identificação dos primeiros R. s. Ó. Sua estrutura é uma rede de órgãos “funcionais” conectados entre si através do sangue, através do conteúdo de substâncias inorgânicas e orgânicas simples no sangue.

Agentes atuantes do segundo R. s. Ó. - endócrinos - são hormônios secretados pelas células das glândulas endócrinas continuamente ou sob a influência de impulsos nervosos do terceiro R. s. Ó. ou sob a influência de hormônios de outras glândulas. A composição do sangue afeta constantemente as glândulas “por baixo”. Existe um sistema complexo de glândulas endócrinas, construído sobre um princípio hierárquico. Em geral, o segundo R. s. Ó. pode ser representado como uma complexa rede de glândulas, unidas por conexões diretas e de feedback (positivas e negativas), afetando os órgãos “funcionais”, o R. superior do sistema. Ó.

O princípio básico do terceiro R. s. Ó. - neurovegetativo - “química - nervo - química”. As terminações nervosas (interorreceptores) percebem mudanças químicas. composição e pressão nos tecidos, convertendo-os em impulsos nervosos. Os impulsos se propagam na célula, atingem a terminação efetora, onde é liberada uma substância quimicamente ativa - um mediador. O mediador pode ser uma fonte de excitação de outra célula nervosa e desempenha uma função reguladora para o órgão em atividade.

Os caminhos de movimento dos impulsos nervosos dos receptores aos efetores podem ser curtos, para centros reguladores locais, ou incluir vários andares da estrutura de um determinado R.-s. Ó. na forma do chamado arco reflexo. Via de regra, esses caminhos são determinados desde o nascimento e pouco mudam ao longo da vida. No entanto, as células nervosas do 3º R. s. Ó. conseguem aumentar a sua actividade através da formação e estabelecer ligações temporárias, embora de forma limitada. A estrutura hierárquica permite a formação de uma complexa hierarquia de reflexos que controlam órgãos internos de acordo com um programa complexo que inclui muitas etapas e leva muito tempo. Conexões entre o 3º e o 2º R. s. Ó. muito próximos e muitas vezes trabalham juntos para regular alguma função corporal (por exemplo, pressão arterial).

Quarto R.s. Ó. - animal - controles músculos esqueléticos, ou seja, movimentos. No nível mais alto de sua hierarquia - no córtex cerebral - existem modelos de comportamento como uma sequência complexa de atos motores que expressam o lado externo dos instintos e do comportamento social em humanos. Ao regular os processos internos do corpo, o quarto R. s. o., cap. Ó. o córtex e o subcórtex desempenham um papel importante.

No corpo humano e nos animais superiores existem dois tipos de processos regulados: contínuos e discretos. Os primeiros exigem a manutenção da constância de determinados parâmetros - a homeostase, os últimos - regulando as mudanças nos parâmetros de determinados processos ao longo do tempo de acordo com um determinado programa, de forma simplificada - em ciclos. Estes e outros processos são possíveis em cada nível estrutural; exemplos de tipos de processos são dados na Tabela.

Processos contínuos em nível superior pode ser realizado através de ciclos repetidos no nível mais baixo. Por exemplo, a constância do fluxo sanguíneo médio é mantida por contrações periódicas do coração, e um aumento na produção de calor durante o resfriamento é mantido por tremores musculares. No final, qualquer biol. processos contínuos consistem na interação de atos discretos.

Os mecanismos de regulação da constância dos parâmetros - manutenção da homeostase - baseiam-se na utilização do princípio do feedback negativo. Nas células, isto é expresso na regulação da atividade enzimática pelos produtos finais da química enzimática. reações, ao nível dos órgãos e sistemas - na atividade de numerosos reflexos que monitorizam o valor do parâmetro regulado e alteram a atividade dos órgãos em funcionamento em função do seu nível. Para todo o organismo, os mecanismos de manutenção da homeostase estão incorporados nos centros vegetativos superiores, que corrigem através dos centros “principais” correspondentes o nível de metabolismo, hemodinâmica, transferência de calor e atividade dos órgãos excretores. Em geral, a homeostase em qualquer nível é mantida devido a processos de autorregulação contínuos ou cíclicos nos subsistemas de trabalho, que são regulados apenas “de cima” por estimulação ou inibição dos subsistemas de controle: DNA - na célula, centros locais - nos órgãos, sistemas regulatórios - em sistemas funcionais e centros superiores - no corpo. A homeostase no corpo é mais complexa do que normalmente se pensa. Isto se deve ao fato de que o nível ajustável de todos os parâmetros não é constante, mas varia dependendo do “set point” determinado pelo grau de atividade externa.

Os mecanismos de controle de atos funcionais discretos em qualquer nível consistem na inclusão de um novo programa e na regulação do seu desenvolvimento ao longo do tempo. O programa em si está sempre incorporado no sistema regulatório na forma de algum modelo. Por exemplo, um pedaço de DNA

em uma célula, responsável pela divisão, arco reflexo de reflexo, estrutura dos neurônios corticais, refletindo um complexo de movimentos. O modelo é ligado de fora ou “de cima”, entra em estado de atividade e liga na periferia novo complexo processos. Eles normalmente são implantados com ciclos de feedback positivo, fazendo com que cada estágio atinja rapidamente o pico e depois diminua com a mesma rapidez, incluindo um novo estágio. Modelos de atos funcionais discretos complexos têm caráter de piso e estão embutidos em vários andares do sistema R.. Ó. O exemplo mais ilustrativo é o gerenciamento dos processos de trabalho - como uma sequência complexa de contrações de vários grupos musculares com feedback dos receptores dos músculos e articulações.

Existem muitos processos (programas) acontecendo no corpo ao mesmo tempo e existem dois tipos de relações entre eles. 1) Subordinação entre níveis. Por exemplo, o instinto alimentar, como programa principal, pode ser representado como uma hierarquia de programas complexos e simples de diferentes níveis - desde atos comportamentais para obtenção de alimento até processos intracelulares de síntese de ATP a partir da glicose. Ao mesmo tempo, todos os processos em Niveis diferentes ter algum grau de coordenação. 2) Competição. Os principais programas, orientadores do comportamento, são de natureza competitiva e não podem ser executados simultaneamente. Por exemplo, os instintos de autopreservação e procriação frequentemente entram em conflito. A inconsistência de alguns programas também pode ser detectada em níveis inferiores, em particular, em atos funcionais discretos. A troca de programas ocorre devido ao feedback positivo e ao funcionamento de relações recíprocas, quando a ativação de alguns modelos causa inibição de outros. A escolha de um determinado programa é determinada pela interação da intensidade dos estímulos externos com os internos. Para processos que ocorrem constantemente, o oposto não é expresso, mas apenas a proporção do grau de atividade muda dependendo de seu valor em programas discretos.

Três qualidades principais distinguem a regulação do corpo: confiabilidade, precisão e estabilidade. Confiabilidade, que nestes sistemas é maior do que em qualquer sistema técnico. sistema, é alcançado pelos seguintes fatores. 1) Todos os processos são realizados por um grande número de células de trabalho paralelas, e cada célula funciona de forma muito confiável. 2) Em todos os níveis existem reservas nas células, nos órgãos e em todo o corpo. 3) Há duplicação de mecanismos regulatórios devido à participação de vários R. s. Ó. e o uso de diferentes fluxos de trabalho. Por exemplo, a pressão arterial é mantida regulando o lúmen dos vasos sanguíneos e alterando o débito cardíaco. Um ou outro processo é regulado paralelamente por mecanismos intercambiáveis ​​​​de regulação nervosa e hormonal. Se o mecanismo principal for interrompido, o mecanismo auxiliar é ativado; o trabalho continua com ligeiros desvios de precisão. 4) Quando os órgãos são danificados, ocorre a regeneração - restauração do número original de células por meio da reprodução, embora não para todos os tecidos.

A precisão da regulação é alcançada pelo cap. Ó. devido à não linearidade das características nos elementos das conexões diretas e de feedback, de modo que quanto mais o parâmetro se afasta do ótimo, mais forte aumenta o impulso para restaurá-lo. A estabilidade da regulação no corpo é muito alta. Embora todos os processos vitais sofram flutuações constantes, obedecendo às leis gerais de regulação com feedback, as amplitudes dos desvios dos parâmetros normalmente não são grandes e os fenômenos de “espalhamento” nunca são observados. Aparentemente isso se deve características diferentes Circuitos de controle de operação paralela amortecendo-se mutuamente. Os mecanismos regulatórios combinam estabilidade e variabilidade, que juntos proporcionam ao corpo (e às espécies biológicas) a melhor implementação dos princípios básicos. programas - instintos. Em cada um deles, uma parte dos “subprogramas” é mais estável (por exemplo, o desenvolvimento de um organismo a partir de um embrião), a outra é menos (atos de adaptação comportamental a um ambiente em mudança com base em reflexos condicionados). Os mecanismos do instinto de procriação são mais estáveis ​​e de autopreservação - menos.

A variabilidade dos processos vitais já é inerente ao nível celular. A reestruturação do corpo no processo de adaptação ao ambiente externo é realizada devido à capacidade das células de se adaptarem para manter o efeito geral ideal. Podemos distinguir aproximadamente dois principais. mecanismo de adaptação: adaptação como uma mudança rápida nas configurações dos reguladores e treinamento - a formação lenta de novas estruturas intracelulares que proporcionam um aumento no “poder” da célula (hipertrofia) em resposta a estímulos excessivos de longo prazo. Se a intensidade dos estímulos diminuir drasticamente, depois de algum tempo (contado em dias) a estrutura e as funções voltam ao normal ou abaixo dele - ocorre atrofia. Tais mudanças na estrutura afetam não apenas a célula inteira, como uma célula muscular ou glandular, mas também suas partes individuais, por exemplo, a membrana pós-sináptica de uma célula nervosa que recebe estimulação repetida. A formação de conexões condicionais entre os neurônios - memória e, consequentemente, todos os processos de reestruturação da regulação nervosa - baseia-se neste princípio.

Na atividade vital do corpo, dois estados podem ser distinguidos aproximadamente: saúde e doença. A saúde é um estado de processos bioquímicos normais nas células, garantindo que o corpo cumpra seu biol. programas. A quantidade de saúde reflete a gama de mudanças nas condições externas (por exemplo, temperatura, infecção do meio ambiente) e na própria carga (por exemplo, trabalho físico), com

que ainda mantêm a bioquímica celular normal. É determinado pelo nível de reservas funcionais de células e órgãos, “trabalhadores” e gestores (por exemplo, débito cardíaco máximo), que podem ser identificados pelos chamados. testes funcionais com carga. As reservas são determinadas geneticamente, mas sua formação e manutenção exigem o exercício constante das funções correspondentes com carga significativa. A não utilização de reservas a longo prazo leva à atrofia celular, diminuição da saúde e aumento da probabilidade de doenças.

O conceito de doença pode ser definido como um estado de perturbação dos processos bioquímicos nas células, acompanhado por um modo instável de regulação do corpo, que ocorre quando as influências externas são excessivas para um determinado nível de reservas ou defeitos nos próprios programas. Deve-se levar em conta que o corpo é retirado do estado de norma estável e retorna a ele não de forma caótica, mas de acordo com certos programas que podem ser chamados de “programas de doença e recuperação”. Eles são diferentes para diferentes externos e. condições internas, e podem ser expressas em linguagem convencional na forma de um “modelo de doença”. O programa de doença pode ser pensado como consistindo em subprogramas de progressão e recuperação. A irritação excessiva ou incomum, agindo em qualquer parte do corpo, danifica-o (desde distúrbios qualitativos no funcionamento das células até a sua morte). É assim que surge um “foco local”. A partir dele se espalha um “fluxo de interferência” na forma de influências qualitativamente diferentes da norma, direcionadas através das conexões naturais do órgão afetado a R. s. o., para outros órgãos. Se esse fluxo for significativo, então causa distúrbios qualitativos neles - o processo progride com feedback positivo em velocidade crescente e, se não houvesse processo oposto, qualquer derrota levaria à morte.

O programa de recuperação é de três tipos: a) programa de compensação (a função prejudicada de um órgão é imediatamente compensada por uma função de reserva de outros); b) programa de adaptação (a restauração da função normal sob novas condições ocorre com algum atraso devido à adaptação ou mesmo hipertrofia); c) proteção (ativação de mecanismos especiais que estão em constante prontidão ou acionados com algum atraso, que não funcionavam em condições normais). Este complexo de processos atua como um feedback negativo. Direção geral e a taxa de desenvolvimento da mudança patológica é determinada pela proporção das taxas desses dois processos opostos. Uma violação significativa da estabilidade da regulação se expressa no aumento da amplitude das flutuações, e qualquer “pico” pode dar origem a novas mudanças que podem piorar o curso da doença.

Dificuldades na criação de modelos de R. s. Ó. associada à sua grande complexidade. Aplicação de matemática. métodos em modelagem biológica. sistemas levaram à criação de modelos apenas de funções parciais de órgãos individuais. Criar um modelo de um organismo inteiro usando a teoria da regulação ainda não é possível devido a um grande número variáveis ​​​​conectadas por dependências não lineares. O estudo dos processos regulatórios do corpo só é possível utilizando os métodos da cibernética, a teoria da regulação automática, a teoria do controle de sistemas complexos, etc.

Aceso.: Orbeli L.A. Trabalhos selecionados, Vol. 1. Questões de fisiologia evolutiva. ML, 1961; Amosov N. M. Regulação de funções vitais e cibernética. K., 1964. N. M. Amosov.

Os processos fisiológicos no corpo humano ocorrem de forma consistente devido à existência de certos mecanismos para sua regulação.

A regulação de vários processos do corpo é realizada por meio de mecanismos nervosos e humorais.

Regulação humoral realizado com a ajuda de fatores humorais ( hormônios), que são transportados pelo sangue e pela linfa por todo o corpo.

Nervoso a regulação é realizada por meio de sistema nervoso.

As formas nervosa e humoral de regular as funções estão intimamente relacionadas. A atividade do sistema nervoso é constantemente influenciada por substâncias químicas transportadas pela corrente sanguínea, e a formação da maioria das substâncias químicas e sua liberação no sangue está sob controle constante do sistema nervoso.

A regulação das funções fisiológicas do corpo não pode ser realizada usando apenas regulação nervosa ou apenas humoral - este é um complexo único regulação neuro-humoral funções.

Recentemente, foi sugerido que não existem dois sistemas reguladores (nervoso e humoral), mas três (nervoso, humoral e imunológico).

Regulação nervosa

Regulação nervosa- esta é a influência coordenadora do sistema nervoso nas células, tecidos e órgãos, um dos principais mecanismos de autorregulação das funções organismo inteiro. A regulação nervosa é realizada por meio de impulsos nervosos. A regulação nervosa é rápida e local, o que é especialmente importante na regulação dos movimentos e afeta todos (!) Sistemas do corpo.

A base da regulação nervosa é o princípio reflexo. Reflexoé uma forma universal de interação entre o corpo e ambiente, esta é a resposta do corpo à irritação, que é realizada através do sistema nervoso central e por ele controlada.

A base estrutural e funcional do reflexo é o arco reflexo - uma cadeia de células nervosas conectada sequencialmente que garante a resposta à estimulação. Todos os reflexos são realizados graças à atividade do sistema nervoso central - o cérebro e a medula espinhal.

Regulação humoral

A regulação humoral é a coordenação dos processos fisiológicos e bioquímicos realizados através dos meios fluidos do corpo (sangue, linfa, fluido tecidual) com a ajuda de substâncias biologicamente ativas (hormônios) secretadas por células, órgãos e tecidos durante sua atividade vital.

A regulação humoral surgiu no processo de evolução antes da regulação nervosa. Tornou-se mais complexo no processo de evolução, como resultado do surgimento do sistema endócrino (glândulas endócrinas).

A regulação humoral está subordinada à regulação nervosa e junto com ela constitui um sistema unificado de regulação neuro-humoral das funções do corpo, que desempenha um papel importante na manutenção da relativa constância da composição e propriedades do ambiente interno do corpo (homeostase) e na sua adaptação às mudanças. condições de existência.

Regulação imunológica

A imunidade é uma função fisiológica que garante a resistência do organismo à ação de antígenos estranhos. A imunidade humana o torna imune a muitas bactérias, vírus, fungos, vermes, protozoários, vários venenos animais e protege o corpo das células cancerígenas. A tarefa sistema imunológicoé reconhecer e destruir todas as estruturas estrangeiras.

O sistema imunológico é um regulador da homeostase. Esta função é realizada devido à produção autoanticorpos, que, por exemplo, pode ligar o excesso de hormônios.

A reação imunológica, por um lado, é parte integrante da reação humoral, uma vez que a maioria dos processos fisiológicos e bioquímicos são realizados durante participação direta mediadores humorais. No entanto, muitas vezes a reação imunológica é de natureza direcionada e, portanto, assemelha-se à regulação nervosa.

A intensidade da resposta imune, por sua vez, é regulada de forma neurofílica. O funcionamento do sistema imunológico é ajustado pelo cérebro e pelo sistema endócrino. Essa regulação nervosa e humoral é realizada com a ajuda de neurotransmissores, neuropeptídeos e hormônios. Os promediadores e os neuropeptídeos atingem os órgãos do sistema imunológico ao longo dos axônios dos nervos, e os hormônios são secretados pelas glândulas endócrinas de forma não relacionada no sangue e, portanto, entregues aos órgãos do sistema imunológico. Fagócito (célula imunológica), destrói células bacterianas

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