Механизмы регуляции вегетативных функций организма - Глазырина Победа Васильевна (книги серии онлайн txt) 📗
За счет афферентной импульсации с дистантных рецепторов и рецепторов желудочно-кишечного тракта пищевое поведение подвергается коррекции и может сниматься задолго до восстановления концентрации питательных веществ в крови — сенсорное насыщение. Вслед за сенсорным, наступает истинное, или метаболическое, насыщение, обеспечивающее восстановление исходного уровня питательных веществ в организме (П. К. Анохин, 1970; К. В. Судаков, 1971).
В формировании чувства насыщения, в переключении целенаправленного поведения, характерного для голодного животного, на целенаправленное поведение сытого животного в последнее время, наряду с нервной сигнализацией, большее значение придают энтериновой гормональной системе.
Прохождение пищи через верхние отделы пищеварительного аппарата вызывает выделение интестинальных гормонов, которые снимают аппетит (арэнтерин), стимулируют энергетический обмен (динэнтерин), вызывают физиологическую дегидратацию (гастрин, секретин). Все эти эффекты через вентромедиальные ядра гипоталамуса влияют на появление чувства сытости (А. М. Уголев, 1978).
«Нервная модель» результата пищевого поведения закрепляется мозгом в аппаратах памяти и используется в последующих поведенческих реакциях.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение понятия пищевой центр.
2. Назовите отделы ЦНС, участвующие в регуляции пищевого поведения.
3. Перечислите факторы, влияющие на функциональное состояние центров питания и насыщения в гипоталамусе.
4. Какова роль коры больших полушарий в регуляции пищевого поведения?
5. Что понимают под сенсорным и метаболическим насыщением?
6. С каких рецепторов тела поступает в пищевой центр информация о результатах действия функциональной системы пищевого поведения?
7. Какие рабочие органы включаются в функциональную систему пищевого поведения?
Проблемные задачи
30. У собаки выработан прочный условный пищевой рефлекс на свет. У голодной собаки при включении света наблюдается хорошо выраженное слюноотделение и движение к кормушке, у сытой собаки эти реакции «на свет» не возникают. Какой компонент, необходимый для формирования пищевого поведения, является различным в этих случаях?
31. У собаки условный сигнал «звонок» постоянно подкреплялся дачей 20 г сухарей и при изолированном действии вызывал хорошо выраженную пищевую реакцию. Подмена хлеба мясом в одном из опытов (методика «сюрприза») вызвала у собаки ориентировочно-исследовательскую реакцию и временный отказ от еды. Чем объяснить такую реакцию животного с точки зрения функциональной системы пищевого поведения?
Механизмы регуляции теплопродукции и теплоотдачи
Высшие животные и человек относятся к гомойотермным организмам. Температура «ядра» тела (центральная нервная система, внутренние органы, часть скелетных мышц) у этих организмов является одной из важных констант гомеостаза и поддерживается на определенном уровне, несмотря на значительные изменения температуры внешней среды и воздействие других факторов. Это очень важное приобретение эволюции, гарантирующее организму стабильное течение основных жизненных функций и позволяющее расширить зону обитания.
Температура ядра тела — константа гомеостаза и определяет скорость биохимических реакций, конформационных изменений биологически важных макромолекул, а следовательно, и уровень активности всех клеток органов и тканей организма. Оптимум метаболизма и функций сложноорганизованных тканей ядра тела наблюдается при сравнительно небольших колебаниях температуры, которая зависит от баланса процессов теплопродукции в организме в целом и теплоотдачи через оболочку толщиной в 2,5—3 см (кожа, подкожная клетчатка, часть скелетных мышц). В условиях стационарного состояния организма процессы теплопродукции равны процессам теплоотдачи. При переходных режимах теплообмена это равенство может нарушаться.
Теплообразование (химическая терморегуляция) обусловлено в основном экзотермическими обменными реакциями двух типов: окислительными реакциями и реакциями расщепления макроэргических связей АТФ.
Величина теплопродукции в животном организме прежде всего определяется состоянием скелетной мускулатуры (главный эффектор системы химической терморегуляции). Теплопродукция за счет сократительной деятельности мышц называется сократительным термогенезом. Теплопродукция всех немышечных органов и тканей (печень, почки, бурая жировая ткань и др.) и часть теплопродукции скелетных мышц, не связанная с их сокращением, называется несократительным термогенезом. В состоянии физиологического покоя в комфортных условиях среды доля несократительного термогенеза сравнительно велика. При остром охлаждении соотношение между несократительным и сократительным термогенезом меняется в сторону последнего. При адаптации к холоду теплопродукция вновь относительно возрастает за счет несократительного термогенеза.
Повышение теплопродукции при химической терморегуляции с целью поддержания нормальной температуры тела в естественных условиях обитания используется животным только как экстренная реакция на охлаждение. Длительное приспособление к холоду таким путем вряд ли имеет место, так как поддержание жизнедеятельности даже в условиях покоя и температурного комфорта среды требует значительных затрат энергии в силу низкого КПД биологической работы (К. П. Иванов, 1972). Гомойотермные организмы приспосабливаются к длительному пребыванию в условиях низкой температуры среды путем увеличения теплоизоляции и изменения поведения.
При сравнительно напряженном метаболизме организм животного имеет малую теплоемкость, поэтому образующееся при окислительных процессах и работе клеток тепло должно постоянно выводиться из организма. Это важнейшая функция теплорегуляции. Перенос тепла от органов с высоким метаболизмом к поверхностным частям тела (к оболочке) осуществляется кровью. С поверхности тепло отдается путем конвекции, радиации и испарения (физическая терморегуляция). Интенсивность теплоотдачи зависит от градиента температуры на границе организм — среда, размеров и свойств поверхности тела, влажности и движения воздуха. Основными эффекторами системы физической терморегуляции у человека являются гладкие мышцы кровеносных сосудов и потовые железы.
В естественных условиях существования тепловой баланс организма может изменяться при воздействии температуры окружающей среды, при физических нагрузках, при приеме больших количеств воды и пищи с разной температурой. Во всех случаях восстановление теплового баланса возможно тремя способами: а) изменением теплопродукции до уравнивания ее с измененной теплоотдачей; б) восстановлением прежнего уровня теплоотдачи; в) перемещением в среде с целью поиска комфортных температурных условий. Обычно гомойотермные организмы одновременно используют все способы.
Терморегуляция — совокупность механизмов, обеспечивающих сохранение постоянной температуры тела
(нормального теплосодержания системы) в условиях изменения температуры среды. Терморегуляция направлена на предупреждение нарушений теплового баланса организма или на его восстановление, если изменения уже произошли.
Механизм регуляции теплового баланса представлен на схеме 13.
Поддерживается постоянная температура тела сложной иерархически организованной системой нервных центров, особое положение в этой системе занимают центры терморегуляции гипоталамуса. Разрушение гипоталамуса делает животное пойкилотермным, т.е. неспособным сохранять постоянную температуру тела. В гипоталамусе имеется две области, раздражение которых приводит к изменению терморегуляции. В задней части гипоталамуса расположен центр регуляции теплопродукции. Его разрушение делает животное неспособным переносить холод. В передней части гипоталамуса расположен центр регуляции теплоотдачи. При разрушении этого центра животное хорошо переносит холод, на действие холода отвечает увеличением теплопродукции, но быстро перегревается при повышении температуры окружающей среды. Структуры переднего и заднего гипоталамуса, принимающие участие в терморегуляции, широко взаимодействуют и находятся между собой в сложных функциональных отношениях. Поэтому их можно объединить в единый центр, контролирующий все процессы терморегуляции.
