Физиология человека. Косицкий. Литература москва Медицина 1985 Для студентов медицинских институтов
 Скачать 7.39 Mb.
|
|
Часть сведений об этих функциях была изложена в главах «Кровь», «Кровообращ ние», «Пищеварение», «Обмен веществ и энергии. Питание». Необходимо кратко сист матизировать эти сведения, а также изложить отсутствующие. Барьерные функции осуществляются особыми органами, системами и физиологическими механизмами, обеспечивающими защиту организма или отдельных его частей от вредных факторов окружающей среды (внешние барьеры организма) и сохранение необходимого для жизнедеятельности постоянства внутренней среды (внутренние барьеры организма). К внешним барьерам относятся кожа, почки, органы дыхания, пищеварительный аппарат и печень. Внутренние барьеры — это гистогематические барьеры (ГГБ). Структурная основа их.— эндотелий капилляров органов и тканей. В каждом из органов ГГБ отличается избирательной проницаемостью, вследствие чего клетки органов находятся в своей специфической внутренней среде. Такая избирательная проницаемость особенно выражена в гематоэнцёфалическом барьере (ГЭБ), гематоофтальмическом барьере, гематокохлеарном барьере. Учение о внутренних барьерах организма разработано Л. С- Штерн. Кожа осуществляет в организме прежде всего защитную функцию, ограждая внутреннюю среду организма от внешней. Защитная функция кожи обеспечивается ее высо- <ой механической прочностью, эластичностью, высокой электросопротивляемостью, а гакже сравнительно низкой проницаемостью для различных веществ. Важную защитную роль играет способность кожи обезвреживать бактерии (бактерицидные свойства кожи). Кроме того, кожа обеспечивает около 2% уровня общего газообмена организма и тринимает участие в других видах обмена веществ. ■ По интенсивности водного, минерального и углекислого обмена кожа лишь немного вступает печени и мышцам. Она является жировым, и водным депо организма, а ее юсуды представляют собой очень емкое депо крови.' Чрезвычайно важна роль кожи в терморегуляции. Кожа осуществляет восстанови- •ельную и выделительную функции. В коже сосредоточено большое количество нервных [увствительных окончаний, поэтому кожа является огромным рецепторным полем орга- шзма. Воздействие на некоторые участки этого рецепторного поля в ряде случаев оказы- ;ает лечебный эффект (на чем основано применение многих физиотерапевтических про- 1едур) • Кроме того, .путем электростимуляции определенных точек кожи (точки акупункту- ы) можно изменять в положительную сторону деятельность ряда внутренних органов, ритуплять чувство боли и т. д. На этом основан метод лечения иглоукалыванием.. Важнейшую роль по обеспечению постоянства внутренней среды организма играет ечень. Частично функции этого органа описаны выше. Печень служит органом кроветворения в период внутриутробной жизни. Она — епо антианемического фактора в постнатальном периоде. Печень — депо минералов: селеза, меди и др. Это важнейший орган выработки тепла в организме. Печень является епо крови. В печени разрушается ряд гормонов, и, следовательно, прекращается их ействие на органы и ткани, В печени инактивируются токсины и яды, а также ряд ле- арственных веществ (путем окисления, присоединения к ним других молекул или моле- улярных групп — сульфатов, глюкуроновой кислоты или аминокислот либо путем депО- ирования или выделения с желчью). Печень играет важную роль в обмене витаминов, вляясь их депо или обеспечивая нужный организму метаболизм. Печень образует желчь, грающую важную роль в процессах пищеварения, обмена железа, экскреции различных згцеств. Она является важным органом лимфоретикулогистиоцитарной (ретикулоэндо- ушальной) системы. Печень активно участвует в обмене белков, жиров, углеводов, aзкже в обмене воды. В печени образуются вещества, участвующие в свертывании крови в деятельности антисвертывающей системы. Важную роль в регуляции постоянства внутренней среды организма играет и селе- :нка. Селезенка является органом кроветворения в эмбриональной жизни, а в период >стнатального онтогенеза вырабатывает лимфоциты и моноциты. Она элиминирует из юви и разрушает старые эритроциты. Полагают, что селезенка участвует в разрушении :йкоцитов и тромбоцитов. Селезенка является депо эритроцитов, которые выбрасывают- [ в кровяное русло при интенсивной мышечной работе, эмоциях, кровопотере. Она играет важную роль в процессах иммунитета; является депо различных липоидов, в ней образуются гемолизины, она регулирует кроветворную функцию костного мозга. Важную роль в сохранении постоянства внутренней среды играет иммунная система. Она обеспечивает не только защиту организма от микробов, вирусов, токсинов, но и осуществляет иммунный надзор, элиминируя возникающие под влиянием мутаций или вследствие других причин чуждые организму белковые и иные вещества. Таким образом, в организме имеется огромное количество органов, систем и процессов, обеспечивающих поддержание постоянства внутренней среды. Это постоянстве поддерживается благодаря деятельности различных регуляторных механизмов. Несмотря на высокое совершенство этих механизмов, параметры внутренней средь не всегда поддерживаются на постоянном уровне. В ряде случаев отмечаются колебани? этих параметров в довольно широких пределах даже в норме. Указанное обстоятельстве свидетельствует отнюдь не о «дисгармониях» и недостаточности механизмов регуляцир параметров внутренней среды, а, наоборот, о высокой надежности механизмов управле ни я физиологическими функциями. Дело в том, что эта регуляция является мультипараметрической. Конечный эффек поддержания постоянства какой-либо величины или процесса осуществляется не однш жестко запрограммированным способом, а множеством нередко совершенно различны путей. Так, например, постоянство температуры тела может.поддерживаться множество] различных механизмов: " .
В каждом конкретном случае возникающие в тех или иных условиях изменени температуры могут устраняться одним из этих процессов или их комбинацией. Трудность предсказания способа приспособления создает впечатление о неопред ленности биологических явлений, о невозможности предвидения конкретных, сдвигс физиологических процессов при тех или иных воздействиях. В действительности же процессы гомеокинеза осуществляются достаточно целена равлено, не по жестким, а по стохастическим (вероятностным) принципам. Программ этих процессов непрерывно изменяются в соответствии с конкретными изменениями т< или иных параметров деятельности систем. Процессы регуляции осуществляются по непрерывно изменяющимся и соверше ствующимся (по мере изменения условий) программам, т. е. основаны на принцип; так называемого эвристического программирования. Таким образом, кажущиеся неопределенность и непредсказуемость изменений с дельных физиологических параметров на самом деле отражают необычайную гибкое- непрерывную перестройку и в связи с этим величайшую надежность процессов регуляц внутренней среды, что является важнейшим фактором, обеспечивающим устойчивое процессов жизнедеятельности. Гомеокинез осуществляется не только процессами жизнедеятельности и ауторегу/ ции, протекающими внутри организма, но и процессами постоянного взаимодейств организма и среды. Организм представляет собой не замкнутую, а открытую систему, кепрерыв обменивающуюся с внешней средой материей и энергией. Этот обмен осуществляет благодаря целенаправленной деятельности организма, т.е. активного поведения ег( окружающей среде. - Механизмы поведения рассмотрены в IV разделе учебника. Раздел IV ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ОРГАНИЗМА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ВВЕДЕНИЕ Организм и окружающая его среда представляют собой единство, поэтому в опреде- 1ение организма должна входить и среда, влияющая на него. Эта мысль И. М. Сеченова ice более раскрывается и наполняется глубоким содержанием с каждым новым этапом >азвития физиологии, с каждой новой ступенью нашего познания процессов взаимодей- твия организма и среды. В отличие от растений организм животного активен. Активность выражается в движении, деятельности, поведенческих реакциях, обеспечивающих не только приспособле- :ие организма к условиям среды. Это не просто «уравновешивание», т. е. не просто пассивные приспособительные еакции, возникающие с целью компенсировать влияние среды. Поведение организма ктивно. Оно нередко направлено на преодоление среды, что достигается иногда ценой начительных нарушений гомеостаза. Организм осуществляет активную разведку, поиск целях изучения иной среды обитания, перехода к новым условиям существования и т. д. акая деятельность необходима для накопления жизненного опыта, повышения жизне- гойкости вида, улучшения возможности выживания. У человека подобные формы поведения достигли наивысшего развития. Они прояв- яются в трудовой деятельности, цель которой — изменить окружающую среду и приспо- эбить ее к своим потребностям. Его деятельность протекает в условиях не только природой, но и социальной среды — в человеческом обществе. Человеку необходимы постоянное получение информации о состоянии и изменениях нешней среды, переработка этой информации и на основе ее составление планов и пробами предстоящей деятельности. Это обеспечивается работой ряда механизмов и систем, писание функций которых и составляет содержание IV раздела учебника. Глава 16 ФИЗИОЛОГИЯ АНАЛИЗАТОРОВ ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ АНАЛИЗАТОРОВ Анализатором, или сенсорной системой, называют часть нервной системы, стоящую из множества специализированных воспринимающих приборов-рецепторов, также промежуточных и центральных нервных клеток и связывающих их нервных локон. Анализаторы представляют собой системы входа информации в мозг и анализа ой информации. Работа любого анализатора начинается с восприятия рецепторами ешней для мозга физической или химической энергии, трансформации ее в нервные гналы и передачи их в мозг через цепи нейронов, образующих ряд уровней. Процесс редачи сенсорных сигналов сопровождается многократными их преобразованиями лерекодированием и завершается высшим анализом и синтезом (опознанием образа), еле чего происходит выбор или разработка программы ответной реакции организма, о уже не относится к функциям анализатора. Без информации, поступающей в мозг, не могут осуществляться простые и сложные рефлекторные акты вплоть до психической деятельности человека. И. М. Сеченов указывал, что психический акт не может явиться в сознании без внешнего чувственного возбуждения. Физиология сенсорных систем вместе с павловским учением о высшей нервной деятельности является естественно-научной основой ленинской теории отражения. В. И. Ленин сформулировал ряд основных положений этой теории следующим образом: «Ощущение есть превращение энергии внешнего раздражения в факт сознания; это— субъективный образ объективного мира»; «Познание... не простое, не непосредственное не цельное отражение, а процесс ряда абстракций, формирования, образования понятий законов '...; практика человека и человечества есть проверка, критерий объективное^ познания» 2. Эти философские положения находят подтверждение и глубокое обоснова ние в новейших данных науки о мозге и физиологии сенсорных систем. В. И. Ленин вскрыл идеалистическую сущность концепции Иоганнеса Мюллер; «о специфической энергии органов чувств»,, согласно которой ощущения (свет, звук запах и т.д.) образуются за счет разрядов некой специфической энергии, заложенно] в рецепторах.'Правильно указывая, например, что ощущение света получается при раз личных воздействиях на глаз (свет, электрическое раздражение, давление на глазно яблоко), И. Мюллер был склонен отрицать, что наши ощущения — образы объективно, реальности. Сейчас установлено, что от всех рецепторных образований в мозг поступаю стандартные неспецифические электрические импульсы. Учение об анализаторах было создано И. П. Павловым. Анализатором И. П. Павло считал совокупность нейронов, участвующих в восприятии раздражений, проведени: возбуждения, а также анализе его свойств клетками коры большого мозга. Анализато впервые рассматривался И, П. Павловым как единая система, включающая рецепторны аппарат (периферический отдел анализатора), афферентные нейроны и проводящие пут (проводниковый отдел) и участки коры больших полушарий мозга, воспринимающи афферентные сигналы (центральный конец анализатора). Опыты с удалением участко коры и исследованием возникающих вслед за этим нарушений условнорефлекторны реакций привели И. П. Павлова к заключению о наличии в корковом отделе анализатор первичных проекционных зон (ядерных зон) и так называемых рассеянных элементо] анализирующих поступающую информацию вне ядерной зоны коры большого мозг; Еще до появления современных аналитических (в частности, электрофизиологических методов исследования И. П. Павлов сделал доступным для объективного экспериме1 тального анализа пространственно-временное взаимодействие нервных процессов, и высших, корковых уровнях анализаторных систем. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АНАЛИЗАТОРОВ При исследовании функции анализаторов используются различные экспериментал ные и клинические методы, психофизиологические исследования восприятия человек исследования сенсорных процессов на животных методом условных рефлексов, электр физиологический, морфологический, биохимический анализ, исследование сенсорнь процессов по показателям тех или иных вегетативных функций и др. В последние годы все большее распространение получает моделирование и протезирован сенсорных функций. Моделирование позволяет изучать на искусственно созданной модели взаик действие элементов или нервных центров, которое сегодня недоступно для других методов. Протег рование позволяет практически проверить истинность наших знаний о строении и функциях аналиг торов. В качестве примера можно привести работы по протезированию зрения у слепых люд методом создания в зрительной коре различного сочетания точечных возбуждений от локальнс электрического раздражения. Изображение воспринимается миниатюрной телекамерой. Сложная электронная система преобразования сигналов и матрица из нескольких сот точечных электродов, помещаемая на поверхности затылочных долей мозга, дают возможность слепому различать относительно несложные контурные изображения. Усовершенствование таких протезов, основанное на развитии техники и углублении наших знаний в области нейрофизиологии, обещает в будущем избавление от слепоты, связанной с поражением глаз или подкорковых отделов зрительного анализатора. Подобные электронные протезы разрабатываются и для восстановления слуховой'функции («электронная улитка»), . ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СТРОЕНИЯ АНАЛИЗАТОРОВ Всем анализаторным системам высших позвоночных животных и человека свойственны следующие основные принципы строения:
Это пример суживающейся «воронки». Однако на более высоких уровнях зрительной истемы формируется расширяющаяся «воронка»: число нейронов в первичной проек- ,ионной области зрительной коры в тысячи раз больше, чем в подкорковом зрительном ентре или на выходе сетчатки. В слуховом и ряде других анализаторов представлена элько расширяющаяся «воронка» по направлению от рецепторов к коре. Физиологический смысл явления суживающихся воронок сводится к уменьшению зличества информации, передаваемой в мозг, а в расширяющихся «воронках» — обеспечению более дробного и сложного анализа разных признаков сигналов.
Различают обычно рецепторный, или периферический, отдел анализаторной системы, шн или чаще несколько промежуточных отделов и корковый отдел анализатора. Дифференциация анализаторных систем по горизонтали заключается в различных юйствах рецепторов, нейронов и связей между ними в пределах каждого из слоев. Длительное время в- физиологии анализаторов широко употреблялось понятие «сенсорные ле». Имелись в виду нейроны и их совокупность в промежуточных отделах сенсорных систем, уществляющие будто бы простую переключательную или релейную функцию на пути сигналов рецепторных образований к корковым центрам. Однако в последнее время в связи с выяснением жной и специфической роли подкорковых нервных центров в переработке (а не только передаче) нсорной информации термин «реле» по отношению к ним не употребляется. ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИЙ АНАЛИЗАТОРОВ Анализаторы выполняют большое количество функций или операций с сигналами. Среди них важнейшие: I. Обнаружение сигналов. II. Различение сигналов. III. Передача и преобразование сигналов. IV. Кодирование поступающей информации. V. Детектирование тех или иных признаков сигналов. VI. Опознание образов. Как и во всякой классификации это деление несколько условно. Обнаружение и различение сигналов (I, И) обеспечивается прежде всего рецепторами, а детектирование и опознание (V, VI) сигналов высшими корковыми уровнями анализаторов. Между тем передача, преобразование и кодирование (III, IV) сигналов свойственны всем слоям анализаторов. |