Принципы саморегуляции организма. Понятие о гомеостазе и гомеокинезе. Механизмы саморегуляции и восстановления организма

САМОРЕГУЛЯЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ - один из механизмов поддержания жизнедеятельности организма на относительно постоянном уровне.

С. ф. ф. присуща всем формам организации жизнедеятельности и возникла в процессе эволюции как результат приспособления к действию окружающей среды. Таким путем были выработаны общие регуляторные механизмы различной физиологической природы (нейрогуморальные, эндокринные, иммунологические и др.), направленные на достижение и поддержание гомеостаза (см.).

В 1932 г. И. П. Павлов писал, что живой организм является системой, в высочайшей степени саморегулирующейся, саму себя поддерживающей, восстанавливающей, поправляющей и даже совершенствующей. Он предполагал наличие двух уровней С. ф. ф.: низшего (на уровне подкорковых структур мозга) и высшего (с определяющим участием коры головного мозга). В 1933-1935 гг. М. М. Завадовский на основании изучения гуморальных механизмов регуляции в растущем организме выдвинул общебиологический принцип регуляции процессов развития и гомеостаза «плюс - минус взаимодействие». По его мнению, развитие осуществляется на основе взаимодействия организма и окружающей среды, причем развитие органов происходит на основе противоречивого взаимодействия по меньшей мере двух органов. Развивающееся животное, по его мнению, представляет собой саморегулирующуюся систему с высокой степенью устойчивости, в к-рой регуляция присуща всему организму и каждому звену в отдельности. Помимо взаимопротиворечивых отношений между органами, М. М. Завадовский подчеркивал наличие взаимоотношений типа «плюс - плюс» и «минус - минус», к-рые обеспечивают гармоничное развитие организма. Исследуя в основном закономерности гуморальной регуляции, он большое значение придавал нервной регуляции и взаимоотношениям организма с внешней средой.

В 1935 г. П. К. Анохин ввел представление о функциональной системе, являющейся, по его мнению, конкретным аппаратом С. ф. ф. на всех уровнях жизнедеятельности и для всех приспособительных функций организма и сформулировал ее основные закономерности (см. Функциональные системы). Им было обосновано понятие обратной, или санкционирующей, афферентации, т. е. обязательной при любом действии импульсации, идущей от рецепторов организма в ц. н. с. и информирующей о результате произведенного действия соответствующего или не соответствующего намеченной цели (см. Обратная связь). При дальнейшей разработке механизма сопоставления последний получил название акцептора результата действия (см.).

В ходе исследования роли афферентации в осуществлении локомоторных актов (бег, ходьба, прыжки и т. д.) Н. А. Бернштейн выдвинул идею о сенсорных коррекциях, в соответствии с к-рой непрерывное соучастие потока афферентной сигнализации контрольного или коррекционного значения является необходимым компонентом двигательных реакций. По мнению Н. А. Бернштейна, каждый случай упорядоченного реагирования представляет собой непрерывный циклический процесс взаимодействия организма с переменчивыми условиями окружающей или внутренней среды организма. При этом огромную роль играет контрольно-коррекционная афферентация.

Т. о., уже в 40-х годах 20 в. была выявлена ведущая роль различного рода афферентных влияний в процессах С. ф. ф. организма. Позднее, под влиянием идей кибернетики (см.), более общепринятым стал термин «обратная связь», применяемый вначале при создании технических регулирующих устройств, а затем перенесенный и на биолог, объекты.

Возникновение жизни на Земле было связано с возникновением и поддержанием на молекулярном уровне подвижного равновесия в устойчивой организации, что в итоге, по мнению И. И. Шмальгаузена, привело к приобретению нового качества живого - самовоспроизведения. В основе жизни любой клетки лежат обратимые процессы синтеза и распада веществ, происходящие с участием ферментов. Сохранение подвижного устойчивого состояния и способность к его восстановлению обеспечивается регулирующими механизмами внутри самой клетки (так наз. цитогенетический гомеостаз). Активирующее взаимодействие компонентов в любой функциональной системе, так наз. положительная обратная связь, ведет к согласованному последовательному развитию самой системы. В случае, когда один из компонентов оказывает стимулирующее, а другой тормозящее действие, проявляется отрицательная обратная связь и устанавливается подвижное равновесие. Все процессы формирования зародыша, начиная с момента оплодотворения яйцеклетки, дробления, дифференцировки и т. д., осуществляются при взаимной стимуляции отдельных компонентов, благодаря чему достигается прогрессивное развитие. Результат формообразования контролируется с помощью метаболитов, к-рые являются средством обратной связи от цитоплазмы развивающихся компонентов к специфическим структурам ядра клетки (см.).

Основным условием сохранения жизни многоклеточного организма является устойчивость его основных внутренних констант. К ним относятся показатели гомеостаза, определяющие нормальную жизнедеятельность организма (уровни осмотического и кровяного давления, концентрация сахара и минеральных веществ в крови, соотношение парциального напряжения кислорода и углекислоты, pH крови, температура тела и т. д.). Любое отклонение значений этих констант от исходных уровней является начальным толчком, «запускающим» процессы С. ф. ф. на достижение исходного или близкого к нему уровня того или иного показателя.

В опытах с измерением кровяного давления и регистрацией активности барорецепторов было установлено, что поддержание константного уровня функции всегда является следствием взаимодействия двух сил: нарушающих этот уровень и восстанавливающих его. В результате такого соотношения гомеостатические показатели, как правило, возвращаются к исходному уровню. Так, восстановление постоянного уровня кровяного давления (см.) происходит потому, что депрессорные реакции (см.) в норме оказываются сильнее прессорных реакций (см.).

Практически все константы организма непрерывно колеблются около постоянных уровней. Существуют константы «жесткие» (напр., показатели сахара крови или осмотического давления), допускающие лишь незначительные отклонения от своего уровня, и константы «пластические» (напр., уровень кровяного давления или питательных веществ в крови), варьирующие в довольно большом диапазоне и в течение длительного времени. Значительные вариации уровня кровяного давления, свойственные здоровому человеку в норме, имеют определенный физиол. смысл. Напр., при усиленной мышечной работе подъем кровяного давления обеспечивает снабжение кровью работающих мышц, а в экстремальных условиях - мозга, сердца и т. д. Однако во всех случаях такого рода изменений показателей кровяного давления в результате С. ф. ф. его нормальные значения восстанавливаются.

Установлен еще один принцип С. ф. ф.- принцип многосвязного регулирования, заключающийся в том, что отклонение от нормы какого-либо показателя в многосвязной системе приводит к перераспределению значений всех регулируемых показателей. Иными словами, при действии возмущающего фактора, напр, при вдыхании животным углекислого газа, происходит переход регулируемых показателей (наир., pH, рС02, р02 в ликворе, крови и ткани дыхательного центра) на новый уровень, вследствие чего поддерживается минимум сдвига каждого из них, хотя и не происходит возврата к прежним показателям.

Т. о., с позиций теории функциональных систем, конечный результат действия является именно тем фактором, к-рый формирует конкретную функциональную систему. Аппарат ее может быть очень сложным, включающим процессы С. ф. ф. как внутри организма, так и в окружающей среде. В частности, при обеднении крови питательными веществами, «голодная» кровь раздражает центры гипоталамуса и приводит в генерализованное возбуждение ряд структур мозга, что выражается в формировании аппетита (см.), а затем и чувства голода (см. Голод, как физиологическое явление). Начинается поиск пищи и утоление голода, в результате чего происходит «сенсорное насыщение», а затем восстановление нарушенных констант крови до нормального уровня.

Первыми в С. ф. ф. в организме начинают участвовать рецепторы тканей и органов, информирующие вначале о сдвигах в уровнях тех или иных жизненных констант, затем о поэтапных результатах действия и, наконец, о параметрах конечного приспособительного эффекта. Характерным свойством всех периферических и внутрицентральных рецепторов различной модальности является их специфическая чувствительность р: изменениям определенных констант, что и обеспечивает их относительное постоянство. Это свойство, выработанное в процессе длительной эволюции и закрепленное наследственностью, сохраняется на протяжении всей жизни. В то же время состав компонентов С. ф. ф. может широко варьировать и взаи-мозаменяться при изменении путей достижения конечного приспособительного результата. Информация о результатах совершенного действия является заключительным этапом поведенческого акта, сигнализируя в ц. н. с. об эффекте произведенного действия. В случае достижения результата, соответствующего целевой установке, действие прекращается и начинается следующий этап поведения. При несовпадении результата действия с намеченной целью «запускается» ориентировочно-исследовательская реакция (см.), поиск и реализация соответствующих действий для достижения цели.

В С. ф. ф. участвуют все уровни ц. н. с. Так, смена вдоха п выдоха обеспечивается дыхательным центром продолговатого мозга (см. Дыхательный центр). Растяжение альвеол в результате поступления в них воздуха вызывает возбуждение заложенных в их стенках рецепторов, к-рое по блуждающим нервам передается к инспираторным нейронам продолговатого мозга. В процессе расширения альвеол увеличивается частота импульсации; при достижении критической частоты (70- 100 имп/сек.) она тормозит активность инспираторных и вызывает возбуждение экспираторных нейронов. Вдох сменяется выдохом. В свою очередь, активность экспираторных нейронов затормаживается деятельностью инспираторных нейронов. Однако ритмическая активность дыхательного центра определяется вышележащими структурами ствола мозга. Перерезка мозга на уровне ствола приводит к резким нарушениям дыхания и животные быстро погибают от ацидоза; животные с перерезкой мозга выше четверохолмий могут жить значительно дольше без заметных признаков нарушения дыхания, но в условиях полного покоя. Этот факт говорит о том, что непосредственная регуляция газового состава крови осуществляется на уровне ствола мозга. Наконец, процесс приведения объема вдыхаемого воздуха в соответствие с потребностями организма во время какой-либо приспособительной деятельности обеспечивается регулирующими механизмами высших отделов ц. н. с.

Начальным толчком С. ф. ф. является возбуждение периферических или центральных рецепторов, особенно тех, к-рые расположены в сино-каротидной и аортальной областях. Оно происходит в результате нарушения нормального соотношения газов крови (С02 или 02). Возбуждение по аортальным или синокаротпдным нервам передается в дыхательный центр и в более высокие отделы ц. н. с. В них происходит афферентный синтез (см.) всей поступающей информации с периферии и из различных отделов мозга и вырабатывается «решение» в виде посылки в дыхательный центр возбуждения. Последнее определяет степень расширения легких для вдоха определенного объема воздуха соответственно потребности организма в данный момент (см. Легочная вентиляция). Импульсация от легочных рецепторов растяжения является основной обратной афферентацией, несущей в ц. н. с. информацию о конечном приспособительном эффекте, т. е. о степени растяжения альвеол, необходимой для удовлетворения потребности организма в кислороде. Рецепция из полости носа и дыхательных путей - гортани, трахеи и бронхов, а также от дыхательных мышц относится к обратной, поэтапной афферентации, к-рая информирует центральные аппараты С. ф. ф. о последовательности совершаемых действий, необходимых для конечного приспособительного результата. Сюда же относится информация о токе воздуха, о его давлении в воздухоносных путях, о степени расширения бронхов, сокращении дыхательных мышц и т. д. Вся хеморецепция дыхательной системы (периферическая и центральная), настроенная на восприятие изменений парциального напряжения кислорода и углекислоты, а также pH в крови и тканях, представляет собой обстановочную, или вне-пусковую, афферентацию. В обычных условиях жизни она относительно-постоянная и, поддерживая определенный уровень возбуждения в центральных аппаратах С. ф. ф., обеспечивает предпусковую интеграцию всех приходящих возбуждений. Окончательный синтез всех факторов, определяющих целенаправленное поведение - т. е. пусковые стимулы, эмоциональное состояние, связанное с доминирующей мотивацией (см.), жизненный опыт и окружающая обстановка - осуществляется корой головного мозга (см.).

Большую роль в С. ф. ф. играют также нейрогуморальные и гормональные влияния (см. Нейрогуморальная регуляция). Медиаторы (см.) - ацетилхолин, катехоламины и другие низкомолекулярные биологически активные вещества - не только принимают участие в гуморальной передаче возбуждения нервных клеток, но и оказывают влияние на метаболизм тех клеток, где они образуются. Являясь местными гормонами, они участвуют во внутриклеточной регуляции обмена; воздействуя на проницаемость мембран, поддерживают определенное значение трансмембранного потенциала и определяют ионные потоки и активность ферментов. В основе связывания гормонов со специфическими рецепторами, расположенными на мембране клетки или в цитоплазме (см. Рецепторы, клеточные рецепторы), лежат механизмы обратной положительной и отрицательной связи. Обладая регуляторной функцией и выделяясь клетками определенной железы, гормоны регулируют обмен веществ в клетках-мишенях, принадлежащих другой ткани. Так, половые стероидные гормоны, вырабатываемые яичниками и семенниками, воздействуют на гипоталамические механизмы, регулирующие гонадотропную функцию передней доли гипофиза и отделы гипоталамуса, связанные с половым поведением. В этом случае гипоталамические клетки являются клетками-мишенями эстрогенов.

Процессы С. ф. ф. имеют место на всех уровнях жизни от молекулярного до надвидового. Изучение механизмов С. ф. ф. на молекулярном уровне было начато Умбаргером (H. E. Umbarger) в 1956 г. при изучении синтеза лейцина и пиридинну-клеотидов. Показано, что в биохимич. процессе, происходящем в бес-клеточных экстрактах или в живой клетке, определенная концентрация конечного продукта является угнетающим агентом для всего процесса. Промежуточные продукты биосинтеза подобным действием не обладают. Избирательность такого рода обеспечивает направленность регуляции, т. е. осуществляется саморегуляция процесса образования конечного продукта реакции. Последний, по принципу обратной отрицательной связи, взаимодействует с ферментами и, тормозя их активность, останавливает весь биохим. процесс. Существует большое количество ферментов, взаимодействие к-рых с компонентами клетки ведет к ее прогрессивному развитию и усовершенствованию, что определяется как положительная обратная связь. Т. о., живые клетки имеют чувствительные биохим. механизмы, к-рые выявляют и восполняют сдвиги концентрации веществ, нарушающих их стационарное состояние.

Достаточно хорошо изучена вну-триорганная С. ф. ф. Так, изолированное от всех гуморальных и нервных влияний сердце лягушки продолжает длительное время функционировать, т. е. происходит вну-триорганная саморегуляция сердечных сокращений. При длительном раздражении блуждающего нерва сердце лягушки или теплокровного животного выходит из состояния торможения (так наз. феномен ускользания). Механизм этого типа саморегуляции состоит в том, что выделяющийся из окончаний блуждающего нерва ацетилхолин взаимодействует с холинорецепторами сердечной мышцы и, изменяя структуру клеточного белка, «запускает» цепь биохим. процессов, в итоге к-рых сердце останавливается. Полагают, что при продолжающемся раздражении нерва в миокарде выделяется физиологически активное вещество макроэргической природы, к-рое, тормозя реакцию ацетилхолина с рецепторами, усиливает сердечные сокращения. В результате сердце выходит из состояния торможения. Подобного типа реакции в сердечной мышце установлены при длительном раздражении сердечной ветви симпатического нерва. Конечный продукт биохим. процесса активирует первичную реакцию между медиатором - адреналином и эффекторной клеткой миокарда, т. е. реакцию взаимодействия адреналина с адре-норецептором. В результате сердце останавливается или урежает свои сокращения.

В целом организме С. ф. ф. является наиболее сложной, происходит с участием многочисленных нейро-гуморальных, нервных и гормональных влияний. Важную роль при этом играют физиолог, параметры внутриклеточной среды (см. Внутренняя среда организма). По мнению И. И. Шмальгаузена (1968), весь процесс индивидуального развития особи состоит в «преобразовании наследственной информации в систему жизненных связей фенотипа с внешней средой» и «всякое развитие особи есть по меньшей мере авторегуляция и в большей пли меньшей мере приближается к автономному развитию». В пре- и постнатальном периодах развития особи происходит становление ряда жизненно важных функциональных систем со свойственным им аппаратом саморегуляции, к-рые приспосабливают организм к окружающей его среде (см. Системогенез).

Начиная с 70-х гг. 20 в. усиленно развивается учение о популяциях животных как о биологических системах надорганизменного уровня (см. Популяция). Показано, что у позвоночных животных поддержание популяционного гомеостаза, т. е. состояния динамического равновесия между популяцией и окружающей средой, достигается в результате сложных адаптивных механизмов, действующих по принципу обратных связей. Так, недостаток питания или увеличение численности животных какого-либо вида на определенной территории приводят к снижению темпов размножения или возрастанию смертности среди взрослых особей. Физиол. механизмы этого явления очень сложны: происходит изменение регулирующей роли эндокринных желез, увеличение стрессовых реакций, изменение стереотипов поведения и т. д. В частности, изучена роль хищников как регуляторов численности популяции. Необходимость противостоять хищникам ведет к изменению форм поведения стаи. Известны сезонные изменения основного обмена, температуры тела, двигательной активности, деятельности эндокринных желез и т. д. Во всех этих случаях, по мнению А. Д. Слонима (1971), имеет место механизм С. ф. ф. Следовательно, популяция как элементарная единица эволюционного процесса обладает способностью к регуляции своей численности, структуры генов и фенотипов. С. ф. ф. в популяции ведет к взаимной стимуляции зависимых процессов, в результате чего происходит прогрессивное развитие всей популяции. Установлена обратная направленность процесса саморегуляции, обеспечивающая подвижное равновесие в популяции. По мнению И. И. Шмальгаузена, «регуляция эволюционного процесса осуществляется посредством циклического механизма с обратной связью на основе сопоставления полученных результатов - фенотипов - в реальных условиях существования популяции, т. е. в биогеоценозах». При этом фенотип (т. е. конкретный организм с характерной для него организацией и жизненными проявлениями) рассматривается как носитель обратной информации. Последняя служит для сравнительной оценки фенотнпов в пределах популяции. Эта оценка завершается естественным отбором (см.), что вместе с половым процессом обеспечивает преобразование генетической структуры популяции. Положительная оценка фенотипов ведет к увеличению концентрации определенных генов в популяции и усилению их результата в особях следующих поколений - т. е. к размножению (регуляция с положительной обратной связью). Регуляция с обратной отрицательной связью представляет собой стабилизирующую форму естественного отбора, при к-рой происходит элиминация фенотипа и, следовательно, уменьшение концентрации характеризующих его генов. Результатом является поддержание стационарного состояния данной популяции при определенных условиях существования. Борьба за существование рассматривается как контрольный механизм, в к-ром дается оценка отдельным особям, популяциям или видам.

Т. о., процесс С. ф. ф. в клетке, организме, популяции и виде обеспечивается наличием обратных связей, к-рые входят в состав основных узловых механизмов функциональных систем, а сам процесс всегда имеет циклический характер.

В патологии, при перенапряжении механизмов С. ф. ф. происходит нарушение устойчивости тех или иных констант организма и, как следствие, возникновение целого ряда защитных приспособительных реакций (см. Приспособление). К ним, в частности, относятся викарные процессы (см.) и компенсаторные процессы (см.), использующие характерные для нормы способы мобилизации са-морегуляторных механизмов. Принцип «плюс - минус взаимодействия» М. М. Завадовского оказался полезным в расшифровке патогенеза ряда эндокринных заболеваний (гипертиреоз, микседема, диабет и т. д.). Накоплен большой материал, показывающий применение и значение этого принципа в клинике. Известны наблюдения, свидетельствующие, что причиной развития дисгормональных опухолей является нарушение осуществления принципа «плюс - минус взаимодействия».

Библиография: Анохин П. К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса, М., 1968, библиогр.; он же, Очерки по физиологии функциональных систем, М., 1975, библиогр.; он же, Философские аспекты теории функциональных систем, М., 1978; он же, Узловые вопросы теории функциональных систем, М., 1980; Бернштейн Н. А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности, М., 1966; Завадовский М. М. Противоречивое взаимодействие между органами в теле развивающегося животного, М., 1941; Кафиа-н и К. А. и Костомарова А. А. Информационные макромолекулы в раннем развитии животных, М., 1978; Механизмы гормональных регуляций и роль обратных связей в явлениях развития и гомеостаза, под ред. М. С. Мицкевича, М., 1981; Мецлер Д. Э. Биохимия, Химические реакции в живой клетке, пер. с англ., т. 1-3, М., 1980; Общие вопросы физиологических механизмов, Анализ и моделирование биологических систем, под ред. П. К. Анохина, М., 1970; Приб-р а м К. Языки мозга, Экспериментальные парадоксы и принципы нейропсихологии, пер. с англ., М., 1975; С л о- н и м А. Д. Экологическая физиология животных, М., 1971; Судаков К. В. Биологические мотивации, М., 1971; Функциональные системы организма, сост. К. В. Судаков, М., 1976; Ш м а л ь г а у-з е н Й. И. Кибернетические вопросы биологии, Новосибирск, 1968.

E. Л. Голубева.

Основным свойством живых систем является способность к саморегуляции, к созданию оптимальных условий для взаимодействия всех элементов организма и обеспечения его целостности.

Основные принципы саморегуляции.

Принцип неравновесности или градиента – это свойство живых систем поддерживать динамическое неравновесное состояние, асимметрию относительно окружающей среды. Например, температура тела теплокровных животных может быть выше или ниже температуры окружающей среды.

Принцип замкнутости контура регулирования. Каждый организм не просто отвечает на раздражение, а еще и оценивает соответствие ответной реакции действующему раздражителю. Чем сильнее раздражитель, тем больше ответная реакция. Принцип осуществляется за счет положительной и отрицательной обратной связи в нервной и гуморальной регуляции, т.е. контур регуляции замкнут в кольцо. Например, нейрон обратной афферентации в двигательных рефлекторных дугах.

Принцип прогнозирования. Биологические системы способны прогнозировать результат ответной реакции на основе прошлого опыта. Например, избегание уже знакомых болевых раздражителей.

Принцип целостности. Для нормального функционирования организма необходима его целостность.

Учение об относительном постоянстве внутренней среды организма было создано в 1878 году Клодом Бернаром. В 1929 году Кеннон показал, что способностью поддержанию гомеостаза организма является следствием работы его систем регулирования и предложил термин – гомеостаз.

Гомеостаз – постоянство внутренней среды (крови, лимфы, тканевой жидкости). Это устойчивость физиологических функций организма. Это основное свойство, отличающее живые организмы от неживого. Чем выше организация живого существа, тем более оно независимо от внешней среды. Внешняя среда – это комплекс факторов, определяющий экологический и социальный микроклимат, действующий на человека.

Гомеокинез – комплекс физиологических процессов, обеспечивающий поддержание гомеостаза. Он осуществляется всеми тканями, органами и системами организма, включая функциональные системы. Параметры гомеостаза являются динамическими и в нормальных пределах изменяются под влиянием факторов внешней среды. Пример: колебание содержания глюкозы в крови.

Живые системы не просто уравновешивают внешние воздействия, а активно противодействуют им. Нарушение гомеостаза приводит к гибели организма.

Физиология и биофизика возбудимых клеток. Понятие о раздражимости, возбудимости и возбуждении. Классификация раздражителей.

Раздражимость – это способность клеток, тканей, организма в целом переходить под воздействием факторов внешней или внутренней среды из состояния физиологического покоя в состояние активности. Состояние активности проявляется изменением физиологических параметров клетки, ткани, организма, например, изменение метаболизма.

Возбудимость – это способность живой ткани отвечать на раздражение активной специфичной реакцией – возбуждением, т.е. генерацией нервного импульса, сокращением, секрецией. Таким образом, возбудимость характеризует специализированные ткани – нервную, мышечные, железистые, которые называются возбудимыми .

Возбуждение – это комплекс процессов реагирования возбудимой ткани на действие раздражителя, проявляющийся изменением мембранного потенциала, метаболизма и т.д.

Возбудимые ткани обладают проводимостью . Это способность ткани проводить возбуждение. Наибольшей проводимостью обладают нервы и скелетные мышцы.

Раздражитель – это фактор внешней или внутренней среды действующей на живую ткань.

Процесс воздействия раздражителя на клетку, ткань, организм называется раздражением .

Все раздражители делятся на следующие группы:

По природе.

Физические (электричество, свет, звук, механические воздействия и т.д.);

Химические (кислоты, щелочи, гормоны и т.д.);

Физико-химические (осмотическое давление, парциальное давление газов и т.д.);

Биологические (пища для животного, особь другого пола);

Социальные (слово для человека).

По месту воздействия.

• Внешние (экзогенные);

  Внутренние (эндогенные).

По физиологическому характеру:

• Адекватные (физиологичные для данной клетки или рецептора, которые, приспособились к нему в процессе эволюции, например, свет для фоторецепторов глаза).

  Неадекватные

Если реакция на раздражитель является рефлекторной, то выделяют также:

Безусловно-рефлекторные раздражители

Условно-рефлекторные.

В чем сущность старения? В чем тайна этого процесса, который неизбежен для живого? Сейчас существует более 200 гипотез, пытающихся объяснить механизм старения. Но количество гипотез, как известно, обратно пропорционально ясности вопроса. Эта зависимость справедлива и для проблемы долголетия. Вместе с тем крупные успехи биологии последних лет позволяют надеяться, что мы находимся в преддверии бурного развития наших знаний о сущности старения.

Исследователи сейчас ведут поиски механизмов старения на разных уровнях жизненных явлений - молекулярном, клеточном и на уровне целостного организма. Однако при всем многообразии проявлений жизни на всех этих этапах существует ряд закономерностей, свойственных любой живой системе. Одна из них - принцип саморегуляции - в последнее время привлекает все большее внимание исследователей. Система эндокринных желез, сердечно-сосудистая и дыхательная системы, весь организм в целом - все это саморегулирующиеся системы. Именно саморегуляция позволяет организму в различные возрастные периоды по-разному приспосабливаться к окружающей среде.

Подавляющее большинство исследователей стремится выяснить, какие изменения наступают в организме при его старении. Вместе с тем не менее важно установить, что же не изменяется в старости и почему. Ученые выяснили, например, что онкотическое и осмотическое давление, уровень сахара в крови, распределение ряда ионов в клетках, количество кровяных элементов и некоторые другие показатели не претерпевают резких изменений. Это естественно, ведь если бы уровень этих и ряда других жизненно важных констант организма с возрастом менялся, то жить до глубокой старости вообще было бы невозможно. Нам представляется, что развивающееся с возрастом «сопротивление» организма нарушению наивыгоднейшего протекания жизненных процессов именно и является важной особенностью процесса старения.

И еще одно интересное явление. Трудно, конечно, сравнивать друг с другом степень различных возрастных изменений. Однако легко заметить следующее. Внешний вид человека меняется сравнительно медленно. Действительно, не бывает так, чтобы при каком-нибудь эмоциональном напряжении кожа сразу же покрывалась морщинами, волосы седели, глаза тускнели, а через минуту человек вновь становился розовощеким, черноволосым и т. д. Вместе с тем с годами последовательно наступают резкие изменения внешнего вида человека.

Иной характер носит изменение некоторых функций организма. Артериальное давление, к примеру, может за несколько минут резко подскочить вверх и возвратиться к норме. Вместе с тем средняя величина артериального давления с годами хотя и возрастает, но все же очень незначительно. Иначе говоря, при старении организма внешний вид, структура отдельных органов могут довольно значительно изменяться, а функция, итог деятельности многих структурных элементов организма, поддерживается на относительно постоянном уровне. Какие механизмы поддерживают оптимальный уровень жизнедеятельности организма в разные возрастные периоды? Найти ответ на этот вопрос очень важно для выяснения сущности старения.

ПРИНЦИП САМОРЕГУЛЯЦИИ И ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОРГАНИЗМА

Человеческий организм вовсе не похож на детскую матрешку, состоящую из куколок «мал мала меньше», которые отличаются только размером. Изменения саморегулирующихся систем на молекулярном, клеточном уровне и на уровне целостного организма не повторяют друг друга, не просто суммируются друг с другом, а сложным образом взаимодействуют и взаимоопределяют друг друга. Как разобраться в этих сложных взаимосвязях?

Любую саморегулирующуюся систему можно представить себе состоящей из нескольких звеньев: центр регуляции, объект регуляции, прямая и обратная связь. Работами ученых было показано, что поддержание определенного уровня жизнедеятельности в старости достигается благодаря неравномерным изменениям в разных звеньях саморегуляции. Чтобы пояснить этот тезис, разберем, что происходит при старении организма в одной из саморегулирующихся систем. Целесообразно это сделать на примере деятельности сердца и сосудов. Ведь именно изменение функции кровообращения является одной из основных причин развития преждевременного старения.

Как известно, уровень деятельности сердечно-сосудистой системы зависит от состояния объектов регулирования (сердца и сосудов) и характера регулирующих воздействий. Есть два неразрывно связанных друг с другом механизма регуляции всех органов - нервный и так называемый гуморальный. Гуморальная регуляция осуществляется благодаря проникновению в кровь целого арсенала химических веществ - гормонов, медиаторов, метаболитов и так далее. Таким же образом влияют на организм и многие лечебные препараты.

В нашей лаборатории систематически изучали, как изменяется в старости чувствительность различных органов - сердца, сосудов, скелетных мышц, нервных клеток, желез внутренней секреции - к действию нервных и гуморальных факторов. С этой целью у подопытных животных - мышей, крыс, кроликов, кошек, собак - определялась в одних случаях минимальная интенсивность раздражения током соответствующих нервов, при которой наступает изменение деятельности органа. В других случаях определялось минимальное количество вводимого химического вещества, вызывающее тот же эффект.

Оказалось, что к старости снижается чувствительность органов к нервным влияниям, а чувствительность к гуморальным, химическим воздействиям повышается. Например, замедление ритма деятельности сердца животного можно вызвать, раздражая блуждающий нерв или же вводя в кровь такие вещества, как карбохолин, ацетилхолин. Чтобы вызвать остановку сердца старого животного, блуждающий нерв необходимо раздражать током большей силы, чем в аналогичном эксперименте с молодым животным. Однако тот же эффект можно получить действием химических веществ. В этом случае картина будет противоположной, Чтобы остановить сердце старого животного, потребуется ввести гораздо меньшее количество химикалий, нежели это нужно для остановки сердца молодого животного.

Подобные же соотношения можно заметить и на примере регуляции других органов и систем. Эти эксперименты показывают, насколько важно учитывать изменение чувствительности органов в процессе старения при лечении людей пожилого возраста. Одни и те же дозы лекарственных веществ вызывают различные изменения деятельности в старом и молодом организме. Следовательно, и применяться они должны в различных дозировках. Уже давно назрела необходимость в создании возрастной фармакологии для старых и пожилых людей в таком же виде, как она существует для детей.

Однако вернемся к разбору возрастных изменений саморегуляции. Нервные и гуморальные влияния на органы - это только одно из звеньев саморегуляции функций. Для достижения приспособительного эффекта в любой системе решающее значение имеют обратные связи, поток сигналов от работающего органа, которые информируют управляющие центры о характере сдвигов в объектах регуляции.

Важным звеном обратных связей являются чувствительные нервные окончания, которые во множестве располагаются в самых различных органах. Они чутко реагируют на изменение внутренней среды организма, в частности воспринимают сдвиги в химизме органов и сигнализируют о них в нервные центры. Это так называемые хеморецепторы. В частности, чрезвычайно богаты чувствительными нервными окончаниями сердце и сосуды.

Нами было изучено, как изменяется с возрастом чувствительность хемо рецепторов сосудов к воздействию различных химических веществ. Оказалось, что чувствительность этих нервных окончаний к действию многих веществ - никотина, ацетилхолина, адреналина, сульфида натрия и других - с возрастом повышается. У старых животных рефлекторные изменения кровообращения и дыхания возникают под действием гораздо меньших концентрации химических веществ, нежели у молодых животных. Известно, что для хемо рецепторов раздражителями являются не только вещества, вводимые в организм, но и изменения в обмене веществ, в химизме органов. Отсюда важный вывод: с возрастом повышается восприимчивость, говоря языком кибернетики, чувствительного устройства, реагирующего на изменения химизма тканей.

Попробуем сопоставить приведенные экспериментальные данные об изменениях, происходящих в разных звеньях саморегуляции. На этапе прямой связи (управляющий центр - объект регуляции) отмечается снижение с возрастом чувствительности органов к нервным влияниям и повышение чувствительности к химическим. На этапе обратной связи (объект регуляции - управляющий центр) в старости нарастает чувствительность хеморецепторов. Нам представляется, что подобное неравномерное изменение в разных звеньях саморегуляции является важнейшим механизмом, поддерживающим гомеостазис - наивыгоднейший уровень жизнедеятельности организма в старости. Так, например, ослабление нервных влияний на орган частично компенсируется повышением чувствительности к химическим веществам, вызывающим подобный же эффект.

Есть еще один важный механизм поддержания гомеостазиса организма в старости. Нервные центры посылают «приказы» к объектам регуляции на основании информации об их состоянии. Если меняются сведения о деятельности органов, нервные центры перестраивают «командную сигнализацию». В старости, как уже указывалось, повышается чувствительность рецепторов, воспринимающих изменение химизма тканей. Благодаря этому нервный центр заблаговременно получает информацию о сдвигах, наступающих на периферии, а это, в свою очередь, может несколько компенсировать ослабление влияния центра на объекты регуляции.

Возрастные изменения саморегуляции, о которых шла речь, объясняют многие особенности реакций стареющего организма. Вот один из примеров. Человек проводит свою жизнь в движении, в труде. И, чтобы установить возрастные изменения, наступающие в разных системах, недостаточно зарегистрировать их деятельность в покое. Надо знать, какие изменения возникают при физической нагрузке.

У пожилых людей возникают менее резкие, но зато более длительные изменения кровяного давления, частоты сердечных сокращений, количества поглощенного и других показателей. Это объясняется тем, что с возрастом снижается чувствительность к нервным влияниям, которые быстро действуют на тот или иной орган, и повышается чувствительность к химическим влияниям, действующим более медленно, но длительно.

САМОРЕГУЛЯЦИЯ НА МОЛЕКУЛЯРНОМ УРОВНЕ

До сих пор мы разбирали возрастные изменения саморегуляции на примере отдельных функциональных систем - сердечно-сосудистой, дыхательной. Совершенно ясно, что эти изменения являются хотя и важнейшими, но все же вторичными в механизме старения. Им предшествуют изменения, наступающие на молекулярном уровне. И здесь жизненные явления подчиняются тому же принципу саморегуляции.

Обратимся к отдельным примерам. АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) - одно из самых замечательных веществ, созданных природой. Сокращение мышцы, выделение желудочного сока, возбуждение нервных клеток - словом, любая энергетическая трата в организме - происходят за счет АТФ и некоторых других фосфорных соединений. Нами было показано, что в старости, несмотря на то, что количество и обновляемость фосфорных соединений снижаются в клетках организма, однако энергетический потенциал клеток остается еще значительным. Как это объяснить? Оказывается, процесс обмена АТФ представляет собой сложную саморегулирующуюся систему на молекулярном уровне. АТФ синтезируется в организме двумя путями - один из них связан с потреблением кислорода при дыхании (окислительное фосформирование), другой путь синтеза (гликолиз) кислорода не требует.

Когда АТФ отдает энергию, она превращается в аденозиндифосфорную кислоту (АДФ). В молекуле этого соединения уже не три, а две фосфорных группы. Оказывается, что интенсивность синтеза АТФ во многом зависит от накопления продукта ее распада - АДФ. Получается своеобразная замкнутая система; АТФ, отдавая фосфорную группу, превращается в АДФ, а это соединение, активируя сначала дыхание, а затем процесс гликолиза, способствует, в свою очередь, синтезу АТФ. В клетках стареющего организма накапливаются большие количества АДФ, и за счет этого своеобразного усиления обратной связи стимулируются резервные пути синтеза АТФ, в частности гликолиз. Таким образом, возрастные изменения в этой саморегулирующейся системе направлены на поддержание некоторого уровня энергии клетки.

В наши дни биологию революционизировали новые представления о роли нуклеиновых кислот в синтезе белка. Накапливаются данные о том, что многие особенности индивидуального развития, в том числе и физиологический срок продолжительности жизни, «закодированы» в ДНК. Однако и система «нуклеиновые кислоты - » тоже является саморегулирующейся. Можно полагать, что выяснение возрастных изменений взаимосвязи отдельных компонентов этой саморегулирующейся системы позволит понять важнейшие стороны механизма старения, установить закономерности наследования возрастных изменений, сложившиеся в ходе жизни организма. Сейчас уже, в частности, накапливаются первые факты о возможных «ошибках», изменениях структуры ДНК и их роли в старении.

Существенной ошибкой большинства теорий старения в прошлом была своеобразная односторонность. Этот сложный процесс объяснялся изменениями, наступающими в одном каком-нибудь звене структуры и функции организма. В наши дни широко распространено представление о старости как об инволюции, обратном развитии организма. Это положение следует признать методологически неверным. Оно не подкреплено серьезными фактами. Истинные представления о сущности старения будут похожи на многоэтажное здание со сложной системой взаимосвязи его различных уровней. Отдельные этажи этого здания успешно возводятся в наши дни, и, как это часто бывает в науке, строительство это не всегда начинается с фундамента.

P. S. О чем еще говорят британские ученые: о том, что порой некоторые люди и в старости остаются весьма молодыми в душе, например активно осваивают интернет, занимаются какими то своими хобби, например ремонтом , попутно на сайте http://realcars.su/ черпая всю самую свежую информацию по этой теме.

Очень важно уметь управлять своим настроением и поведением – это и есть саморегуляция, которая направлена на достижение гармоничного внутреннего состояния, и позволяет укрепить здоровье человека, несмотря на негативные внешние факторы.

Например, если вы выполняете обычную утреннюю зарядку, тем самым вы регулируете жизненный тонус своего организма. Саморегуляция - это правильное отношение человека к окружающему его миру.

В России проводились исследования, которые позволяют говорить, что реально продлить активный период жизни человека до ста лет. Было доказано, что при правильном контроле за своим самочувствием, организм начинает работать, что называется, в "молодом" режиме.

Каждый человек понимает, что очень важно уметь управлять собой. Но как же на практике этого добиться? Существуют разные приемы и всевозможные методики, которые помогают человеку регулировать состояние своего организма.

Саморегуляция – это контроль за самочувствием

Саморегуляция необходима в том случае, когда к организму человека предъявляются чрезмерные требования. Она нужна больным, которые желают исцелиться, а также и здоровым людям, чья деятельность непосредственно связана с повышенным умственным трудом и тяжелыми физическими нагрузками.

Это некое сознательно-волевое управление своими внутренними психологическими процессами и организмом в целом, плавно переходящее на уровень рефлексов. Какая же сила заставляет менять внутреннее состояние человека?

А сила эта заключается в мысленных образах и словах. Например, если произнести всем известную фразу: "Во рту у меня кислый и сочный кусочек лимона", то у большинства людей начинается гиперсаливация, и выделение слюны на самом деле происходит, хоть ничего подобного мы и не съели.

Такой мысленный образ способен изменить состояние человека на физиологическом уровне, вызывая, в той или иной степени, выраженное слюнотечение. Практика показывает, что правильно подобранные мыслеформы становятся некими ключами, которые открывают потайные двери в психологические и физические процессы нашего организма.

Для того чтобы мысленные образы оказали на человека действительно желаемое воздействие, они должны быть сформулированы очень точно, конкретно и в достаточной степени ярко, только в этом случае можно рассчитывать на положительный эффект.

Каждый человек, в какой - то степени, умеет владеть приемами внутреннего самоконтроля. Что позволяет ему ориентироваться в окружающем пространстве, управлять своими ощущениями, даже предвидеть будущие события и чувствовать состояние своего биополя.

Как уже доказано, у человека существует биополе, которое имеет эфирную структуру в виде энергетической оболочки вокруг тела. Она имеет определенную окраску, и это зависит от состояния человека, при болезнях она одного цвета, в здоровом состоянии – другого.

В течение дня на биополе происходит наслоение различной информации, хорошей и плохой. Например, неприятная новость, заставляет мысленно возвращаетесь к ней на протяжении всего дня. Это мешает человеку сосредоточиться на более важных делах, отвлекает его, вызывая массу неприятных эмоций.

Такую информацию необходимо научиться сбрасывать, в противном случае начнутся проблемы со здоровьем. Для этого после неприятного общения с каким-нибудь индивидуумом, необходимо прервать установившуюся связь на энергетическом уровне.

Как же сбросить ненужную информацию?

Простым способом считается выполнение дыхательной гимнастики. Сделайте обычный глубокий вдох носом, а затем произведите интенсивный и довольно – таки шумный выдох ртом. Несколько раз так подышите.

А теперь другое упражнение. Представьте себе луч белого света, на вдохе он входит в вашу голову и медленно опускается вниз до солнечного сплетения, и накапливается там в виде положительной энергии.

На выдохе эта энергия опускается из солнечного сплетения вниз, взяв с собой все негативное напряжение, а затем уходит через конечности в землю. Повторяйте это упражнение чаще, так вы сможете поддерживать биополе в чистоте, и научитесь легко снимать напряжение и усталость.

В чем же заключается принцип саморегуляции?

Основной принцип заключается в активизировании своего внутреннего чувствования, можно сказать, что помимо присутствующих пяти анализаторов, вы будете развивать еще и шестой.

Чтобы саморегуляция проходила эффективно, необходимо находиться в уединенном месте, где вас ничего не будет отвлекать, закройте глаза, и мысленно выполняйте упражнения, сосредоточьтесь на белом луче.

Со временем вы научитесь восстанавливать биопотенциал организма, и сможете равномерно распределять энергию по всему биополю, при этом снимая напряжение и усталость.

Те органы, которые пострадали от недостатка энергии, получат ее в необходимом количестве. Для усиления эффекта от процесса саморегуляции, постарайтесь мысленно увидеть желаемый результат, представьте себе его образ.

Старайтесь конкретно формулировать свои желания, и избегайте общих фраз, скажите конкретно: "Сегодня у меня будет хороший сон ". Установки могут быть направлены не только на здоровье, но и на сферу социальных взаимоотношений.

Задавайте себе программу на удачное выполнение каких – либо намеченных дел, на материальное благополучие, на хорошее взаимоотношение с людьми, и так далее.

Заключение

Конечно, чтобы научиться быстро отвлекаться от негативных мыслей, требуется длительная практика, и, овладев ею, можно легко контролировать свое самочувствие.

Введение

Природа, создавая человека, дала организму великую способность к саморегуляции. Саморегуляция - это свойство организма автоматически устанавливать и поддерживать на определенном относительно постоянном уровне свои физиологические и психические показатели. Управляющие факторы находятся внутри организма и имеют адаптивную и самонастраивающуюся функции. Адаптация -- это совокупность особенностей организма, обеспечивающая возможность его существования в меняющихся условиях внешней среды. Саморегуляция человека имеет две формы: произвольную (осознаваемую) и непроизвольную (неосознаваемую). Непроизвольная саморегуляция связана с жизнеобеспечением, осуществляется в организме на основе эволюционно сложившихся норм. Произвольная саморегуляция связана с целевой деятельностью, изменением индивидуально-личностных характеристик, текущего психического состояния, установок поведения, систем ценностей. Исследования показывают, что человек имеет способность, применяя методы произвольной саморегуляции, изменять так же и работу систем жизнеобеспечения. Такое воздействие называют психической саморегуляцией.

Саморегуляция организма и ее методы

Психическая саморегуляция - это формирование особых психических состояний, способствующих наиболее оптимальному использованию физических и психических возможностей человека. Под психической регуляцией понимают целенаправленное изменение как отдельных психофизиологических функций, так и в целом нервно-психического состояния, достигаемого путем специально организованной психической активности. В результате создается такая интегративная деятельность организма, которая концентрированно и наиболее рационально направляет все его возможности на решение конкретных задач.

Методы психической саморегуляции основываются на процессе естественного восстановления нормальной работы всех функций организма. Фактически методы саморегуляции только помогают упразднить те психические и телесные препятствия, которые мешают нормальному функционированию организма. Методы саморегуляции включают в себя: медитации, аутотренинг, визуализации, развитие навыков целеполагания, совершенствование поведенческих навыков, практики телесного и эмоционального реагирования, самовнушения, нервно-мышечной релаксации, идеомоторная тренировка, саморегуляции эмоциональных состояний.

Применение методов позволяет:

* Редуцировать тревогу, страх, раздражительность, конфликтность

* Активизировать память и мышление

* Нормализовать сон и вегетативные дисфункции

* Увеличить эффективность деятельности

* Самостоятельно формировать позитивные психоэмоциональные состояния

* Оптимизировать способы достижения целей

* Снижать «внутреннюю стоимость» затрачиваемых усилий

* Активно формировать личностные качества: эмоциональную устойчивость, выносливость, целеустремленность.