Физиологическая роль иммунной системы организма человека

СОДЕРЖАНИЕ: 

Нервная гуморальная регуляция физиологических функций                            3

Развитие форм регуляции в процессе эволюции                                                 3

Принципы саморегуляции  жизненных процессов                                               5

Свойства сердечной мышцы. Явление автоматии сердца                                  7

Проводящая система  сердца                                                                                  7

Регуляция дыхания, афферентные и эфферентные его пути                              9

Дыхательный центр                                                                                               10

Гуморальная регуляция  дыхания                                                                         10

Рефлекс как  основной акт деятельности нервной системы                               13

Рефлекторная  дуга                                                                                                 13

Безусловные рефлексы                                                                                          14

Условные рефлексы                                                                                               15

Классификация рефлексов                                                                                    15

Анализаторы                                                                                                          17

Общие свойства анализаторов                                                                             17

Функции анализаторов                                                                                         18

Интерорецепция                                                                                                    20

Экстерорецепция                                                                                                   21

Физиологическая роль иммунной системы организма  человека                     22

Литература                                                                                                             26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Нервная и гуморальная регуляция физиологических функций

Для регуляции  физиологических процессов в  соответствии с потребностями организма  и изменениями окружающей среды существует два механизма: гуморальный и нервный.

Гуморальная регуляция  физиологических процессов осуществляется с помощью химических веществ, которые  поступают из различных органов  и тканей тела в кровь и разносятся ею по всему организму.

Нервная регуляция физиологических процессов возможна благодаря взаимодействию органов тела с нервной системой. В отличие от гуморальной регуляции нервные влияния всегда предназначаются определенным органам и тканям и распространяются во много раз быстрее.

Нервный и гуморальный способы регуляции функций тесно между собой связаны. С одной стороны, на деятельность нервной системы постоянно оказывают влияние приносимые с током крови химические вещества, с другой - образование большинства химических веществ и выделение их в кровь находятся под постоянным контролем нервной системы. Поэтому регуляция физиологических функций в организме всегда обеспечивается единым нейрогуморальным механизмом.

Кроме того, отдельные  органы и системы органов взаимно  влияют друг на друга,      благодаря чему достигается саморегуляция всех физиологических процессов организма.

  Развитие форм регуляции в процессе эволюции

Принципы саморегуляции жизненных процессов

Способность к  саморегуляции – это основное свойство живых систем Оно необходимо для создания оптимальных условий  взаимодействия всех элементов, составляющих организм, обеспечения его целостности. Выделяют четыре основных принципа саморегуляции:

1. Принцип неравновесности  или градиента. Биологическая  сущность жизни заключается в  способности живых организмов  поддерживать динамическое неравновесное  состояние относительно окружающей  среды. Например, температура тела  теплокровных выше или ниже окружающей среды. В клетке больше катионов калия, а вне ее – натрия и т.д. Поддержание необходимого уровня асимметрии относительно среды обеспечивают процессы регуляции.

2. Принцип замкнутости  контура регулирования. Каждая  живая система не просто отвечает на раздражение, но и оценивает соответствие ответной реакции действующему раздражению. Т.е. чем сильнее раздражение, тем больше ответная реакция и наоборот. Эта саморегуляция осуществляется за счет обратных положительных и отрицательных обратных связей в нервной и гуморальной системах регуляции. Т.е. контур регуляции замкнут в кольцо. Пример такой связи – нейрон обратной афферентации в двигательных рефлекторных дугах.

3. Принцип прогнозирования.  Биологические системы способны  предвидеть результаты ответных реакций на основе прошлого опыта. Пример – избегание болевых раздражений после предыдущих.

4. Принцип целостности.  Для нормального функционирования  живой системы  требуется ее структурная целостность.

Учение о гомеостазе было разработано К. Бернаром. В 1878 г. он сформулировал гипотезу об относительном постоянстве внутренней среды живых организмов. В 1929г. В. Кэннон показал, что способность организма к поддержанию гомеостаза является следствием систем регуляции в организме. Он же предложил термин “гомеостаз”. Постоянство внутренней среды организма (крови, лимфы, тканевой жидкости, цитоплазмы) и устойчивость физиологических функций является результатом действия гомеостатических механизмов. При нарушении гомеостаза, например клеточного, происходит перерождение или гибель клеток. Клеточный, тканевой, органный и другие формы гомеостаза регулируются и координируются гуморальной, нервной  регуляцией, а также уровнем метаболизма.

Параметры гомеостаза являются динамическими и в определенных пределах изменяются под влиянием факторов внешней среды (например, рН  крови, содержание дыхательных газов и глюкозы в ней и т.д.). Это связано с тем, что живые системы не просто уравновешивают внешние воздействия, а активно противодействуют им. Способность поддерживать постоянство внутренней среды при изменениях внешней – главное свойство, отличающее живые организмы от неживой природы. Поэтому они весьма независимы от внешней среды. Чем выше организация живого существа, тем более оно независимо внешней среды.

Комплекс процессов, которые обеспечивают гомеостаз, называется гомеокинезом. Он осуществляется всеми  тканями, органами и системами организма. Однако наибольшее значение имеют функциональные системы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.Свойства  сердечной мышцы. Явления автоматии сердца. Автоматия сердца — это способность ритмически сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в самом сердце без каких-либо раздражений. Автоматию сердца можно наблюдать на удаленном, и помещенном в раствор Рингера, сердце лягушки. Явление автоматии сердца было известно очень давно. Его наблюдали Аристотель, Гарвей, Леонардо Да Винчи.Долгое время в объяснении природы автоматии существовало две теории — нейрогенная и миогенная. Представители первой теории считали, что в основе автоматии лежат нервные структуры сердца, а представители второй теории связывали автоматию со способностью к ней мышечных элементов.Взгляды на автоматию получили новые направления в связи с открытием проводящей системы сердца. В настоящее время способность к автоматической генерации импульсов в настоящее время связывают с особыми Р-клетками, входящими в состав синоатриального узла. Многочисленными и разнообразными опытами (Станниус—методом наложения лигатур, Гаскел – ограниченным охлаждением и нагреванием разных участков сердца),  затем исследованиями с регистрацией электрических потенциалов было доказано, что главным центром автоматии 1 порядка, датчиком, водителем (пейсмекером) ритма сердечных сокращений является синоатриальный узел, так как в Р–клетках этого узла отмечается наибольшая скорость диастолической деполяризации и генерации потенциала действия, связанного с изменением ионной проницаемости клеточных мембран.По удалению от этого узла способность проводящей системы сердца к автоматии уменьшается (закон градиента убывающей автоматии, открытый Гаскеллом). Исходя из этого закона, атриовентрикулярный узел обладает меньшей способностью к автоматии (центр автоматии второго порядка), а остальная часть проводящей системы является центром автоматии третьего порядка.

Таким образом, импульсы вызывающие сокращения сердца, первоначально зарождаются  в синоатриальном узле. Возбуждение  от него распространяется по предсердиям  и доходит до атриовентрикулярного узла, далее через него по пучку  Гиса к желудочкам. При этом возбуждение от синоатриального узла к атриовентрикулярному  по предсердиям передается не радиально, как это представлялось раньше, а по наиболее благоприятному, предпочтительному пути, т.е. по клеткам очень сходным с клетками Пуркинье.                      

Проводящая  система сердца.

В сердечной  мышце, имеется так называемая атипическая  ткань, образующая проводящую систему сердца. Эта ткань имеет более тонкие миофибриллы с меньшей поперечной исчерченностью. Атипические миоциты более богаты саркоплазмой. Ткань проводящей системы сердца более возбудима и обладает резко выраженной способностью к проведению возбуждения. В некоторых местах миоциты этой ткани образуют скопления или узлы. Первый узел располагается под эпикардом в стенке правого предсердия, вблизи впадения полых вен. Второй узел располагается под эпикардом стенки правого предсердия в области атриовентрикулярной перегородки, разделяющей правое предсердие от желудочка, и  называется предсердно-желудочковым (атриовентрикулярным) узлом. От него отходит пучок Гиса, разделяющийся на правую и левую ножки, которые по отдельности идут в соответствующие желудочки, где они распадаются на волокна Пуркинье. Проводящая система сердца имеет непосредственное отношение к автоматии сердца. Волокна проводящей системы сердца своими многочисленными разветвлениями соединяются с волокнами рабочего миокарда. В области их контакта происходит задержка передачи возбуждения в 30 мс, что имеет определенное функциональное значение. Одиночный импульс, пришедший раньше других по отдельному волокну проводящей системы, может вообще не пройти на рабочий миокард, а при одновременном приходе нескольких импульсов они суммируются, что облегчает их переход на миокард. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Регуляция дыхания, афферентные и                                            эфферентные его пути.  

При необходимости  резко усилить дыхание млекопитающие  прибегают к гипервентиляции  легких. В инспираторных нейронах дыхательного центра возникает первичный  нервный импульс, который передается на диафрагму и межреберную мускулатуру, сокращение которых расширяет объем фудной клетки и действует подобно насосу в момент забора воздуха. Одновременно расширение легких вызывает поток сенсорных импульсов передаваемых в мозг по блуждающему нерву. Это ведет к торможению активности инспираторных нервных центров. При спокойном дыхании выдох - процесс обычно пассивный, но он может быть и активным, как и активно контролируемым. Центры - вдоха, выдоха и пневмотоксический тонический центр находятся в тесном взаимодействии. Наиболее тонкая регуляции деятельности дыхательного механизма осуществляется концентрацией углекислоты в крови, которая является прямым стимулятором дыхательного центра, но в определенных условиях этим же действием обладает и понижение рН крови. Возбуждение дыхательного центра осуществляется также и через рецепторы каротидных синусов, чувствительных к снижению концентрации кислорода в крови, которые при гипоксемии посылают импульсы к дыхательному центру. Это происходит когда содержание кислорода в крови снижается до 100 мм рт ст. Наконец, повышение СО2 в крови выше 30мм рт. ст. стимулирует каротидный синус. Учитывая это, основной задачей дыхательных упражнений на первом этапе является снижение порога возбудимости хеморецепторов при повышении в крови концентрации углекислого газа, закисления рН и падения содержания кислорода (оксигемоглобина).  

Трахея, бронхи и легкие иннервируются вегетативной нервной системой. Следует различать  афферентную и эфферентную вагусную, эфферентную симпатическую иннервацию, причем влияние парасимпатической иннервации на бронхи в норме выражено сильнее, чем симпатической. Афферентные волокна начинаются от "рецепторов раздражения" в слизистой оболочке гортани, трахеи и бронхов и от рецепторов, воспринимающих растяжение в стенках альвеол. "Рецепторы раздражения", участвующие в осуществлении кашлевого рефлекса, обнаружены между клетками в покровном эпителии дыхательных путей. В межальвеолярных перегородках В. Ф. Лашков (1975) находил рецепторы трех типов. Рецепторы, воспринимающие растяжение альвеол, участвуют в регуляции ритма и амплитуды дыхательных движений. Чувствительные окончания обнаружены также в стенках легочных артерий и ее ветвей. Считается, что они воспринимают механические и, вероятно, химические раздражения. Значительная часть афферентных волокон в составе блуждающего нерва направляются к чувствительным клеткам узловатого ганглия, другая часть - к звездчатому ганглию, к нижним шейным и верхним грудным, а иногда, к расположенным более каудально спинальным ганглиям (Лашков В. Ф., 1975). 
   Эфферентные вагусные волокна начинаются в основном от клеток дорсальных ядер в продолговатом мозге. В нервных сплетениях бронхов они сменяются короткими постганглионарными волокнами, несущими импульсы к мышцам и железам трахеи, бронхов и бронхиол, а также и к сосудам. Вагусная иннервация относится к холинергической и вызывает сокращение гладких мышц дыхательных путей, секрецию желез и расширение сосудов. 
   Эфферентные симпатические волокна начинаются в спинном мозге на уровне от 1-2 и до 5-6 грудного сегмента. Волокна, иннервирующие гортань и верхнюю часть трахеи, переключаются на постганглионарные в верхнем шейном симпатическом узле. Волокна, несущие импульсы к каудальному отделу трахеи, бронхам и бронхиолам, переключаются в верхних грудных ганглиях пограничного симпатического ствола. Они направляются в легочные сплетения и являются адренергическими. Раздражение симпатического нерва вызывает расслабление мускулатуры бронхов и бронхиол, торможение секреции желез и сужение сосудов. Однако рецепторы неоднородны: различают альфа- и бета- рецепторы и среди последних бета-1 и бета-2 рецепторы. В легких имеются альфа- и бета-2 рецепторы: бета-стимуляция приводит к расслаблению мышц, расширению просвета бронхов и кровеносных сосудов, понижению секреции. Альфа-стимуляция, напротив, вызывает сокращение бронхов и сосудов. 
 

Дыхательный центр.

Дыхательный центр управляет двумя основными функциями: двигательной, которая проявляется в виде сокращения дыхательных мышц, и гомеостатической, связанной с поддержанием постоянства внутренней среды организма при сдвигах в ней содержания 02 и СО2. Двигательная, или моторная, функция дыхательного центра заключается в генерации дыхательного ритма и его паттерна. Благодаря этой функции осуществляется интеграция дыхания с другими функциями. Под паттерном дыхания следует иметь в виду длительность вдоха и выдоха, величину дыхательного объема, минутного объема дыхания. Гомеостатическая функция дыхательного центра поддерживает стабильные величины дыхательных газов в крови и внеклеточной жидкости мозга, адаптирует дыхательную функцию к условиям измененной газовой среды и другим факторам среды обитания.                       

Гуморальная регуляция дыхания.

Главным физиологическим  стимулом дыхательных центров является двуокись углерода. Регуляция дыхания обусловливает поддержание нормального содержания СО2 в альвеолярном воздухе и артериальной крови. Возрастание содержания СО2 в альвеолярном воздухе на 0,17% вызывает удвоение МОД, а вот снижение О2 на 39-40% не вызывает существенных изменений МОД.

При повышении  в замкнутых герметических кабинах  концентрации СО2 до 5 - 8% у обследуемых  наблюдалось увеличение легочной вентиляции в 7-8 раз. При этом концентрация СО2 в  альвеолярном воздухе существенно  не возрастала, так как основным признаком регуляции дыхания является необходимость регуляции объема легочной вентиляции, поддерживающей постоянство состава альвеолярного воздуха.

Двуокись углерода, водородные ионы и умеренная гипоксия вызывают усиление дыхания. Эти факторы  усиливают деятельность дыхательного центра, оказывая влияние на периферические (артериальные) и центральные (модулярные) хеморецепторы, регулирующие дыхание.

Артериальные  хеморецепторы находятся в каротидных синусах и дуге аорты. Они расположены в специальных тельцах, обильно снабжаемых артериальной кровью. Аортальные хеморецепторы на дыхание влияют слабо и большее значение имеют для регуляции кровообращения.

Артериальные  хеморецепторы являются уникальными  рецепторными образованиями, на которые  гипоксия оказывает стимулирующее влияние. Афферентные влияния каротидных телец усиливаются также при повышении в артериальной крови напряжения двуокиси углерода и концентрации водородных ионов. Стимулирующее действие гипоксии и гиперкапнии на хеморецепторы взаимно усиливается, тогда как в условиях гипероксии чувствительность хеморецепторов к двуокиси углерода резко снижается. Артериальные хеморецепторы информируют дыхательный центр о напряжении 02 и СО2 в крови, направляющейся к мозгу.

После перерезки  артериальных (периферических) хеморецепторов у подопытных животных исчезает чувствительность дыхательного центра к гипоксии, но полностью сохраняется реакция дыхания на гиперкапнию и ацидоз.

Центральные хеморецепторы расположены в продолговатом мозге латеральнее пирамид. Перфузия этой области мозга раствором со сниженным рН резко усиливает дыхание, а при высоком рН дыхание ослабевает, вплоть до апноэ. То же происходит при охлаждении или обработке этой поверхности продолговатого мозга анестетиками. Центральные хеморецепторы, оказывая сильное влияние на деятельность дыхательного центра, существенно изменяют вентиляцию легких. Установлено, что снижение рН спинномозговой жидкости всего на 0,01 сопровождается увеличением легочной вентиляции на 4 л/мин.

Центральные хеморецепторы  реагируют на изменение напряжения СО2 в артериальной крови позже, чем периферические хеморецепторы, так как для диффузии СО^ из крови в спинномозговую жидкость и далее в ткань мозга необходимо больше времени. Гиперкапния и ацидоз стимулируют, а гипокапния и алкалоз - тормозят центральные хеморецепторы.

Для определения  чувствительности центральных хеморецепторов к изменению рН внеклеточной жидкости мозга, изучения синергизма и антагонизма  дыхательных газов, взаимодействия системы дыхания и сердечнососудистой системы используют метод возвратного дыхания. При дыхании в замкнутой системе выдыхаемый СОд вызывает линейное увеличение концентрации СО^ и одновременно повышается концентрация водородных ионов в крови, а также во внеклеточной жидкости мозга.

Совокупность  дыхательных нейронов следовало бы рассматривать как созвездие структур, осуществляющих центральный механизм дыхания. Таким образом, вместо термина "дыхательный центр" правильнее говорить о системе центральной регуляции дыхания, которая включает в себя структуры коры головного мозга, определенные зоны и ядра промежуточного, среднего, продолговатого мозга, варолиева моста, нейроны шейного и грудного отделов спинного мозга, центральные и периферические хеморецепторы, а также механорецепторы органов дыхания.

Своеобразие функции внешнего дыхания состоит в том, что она одновременно и автоматическая, и произвольно управляемая. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.Рефлекс  как основной акт  деятельности нервной  деятельности.

Основой всей деятельности нервной системы является рефлекс  - так называется ответ организма на любое раздражение окончаний чувствительного нерва, осуществляемый при помощи центральной нервной системы. 
Мы отдергиваем руку при неожиданном уколе; зажмуриваем, глава при ярком свете; наша кожа краснеет (т. е. кожные сосуды расширяются) в жаркую погоду; когда пища попадает в рот, начинает отделяться слюна-все это рефлексы. 
Путь нервного возбуждения от окончаний центростремительного нерва, воспринимающих раздражение, до рабочего органа, отвечающего на раздражение, называется рефлекторной дугой. Она построена, как «цепочка», состоящая из нескольких нейронов, т. е. нервных клеток с их отростками. Часто таких клеток три: чувствительная, промежуточная и двигательная (при двигательном рефлексе). Например, при уколе кожи происходит раздражение чувствительных нервных окончаний в коже. Возникшее в них возбуждение быстро распространяется по нерву, переходит на чувствительную нервную клетку, потом по ее отросткам достигает промежуточной нервной клетки, а по ее отросткам - двигательной клетки в спинном мозгу. От двигательной клетки возбуждение по длинному ее отростку (по двигательному нерву) доходит до мускула и вызывает его сокращение. 
В результате возникает движение: мы быстро отдергиваем руку или ногу. 
Рефлекторная дуга может быть более сложной и может состоять из значительно большего числа нейронов. 
В прошлом веке И. М. Сеченов (1829-1905), которого называют отцом русской физиологии, написал книгу «Рефлексы головного мозга», оказавшую большое влияние на передовых людей того времени. Основная мысль этой книги выражена в первоначальном названии книги: «Попытка свести способ происхождения психических явлений на физиологические основы». Сеченов считал, что в основе работы мозга и возникновения наших чувств, желаний, мыслей и поступков лежат рефлексы. 
Идея Сеченова о возможности нового пути для изучения работы мозга была развита и осуществлена великим русским физиологом И. П. Павловым.  

Рефлекторная  дуга.

 Каждый рефлекс  содержит афферентные (сенсорные)  и эфферентные (исполнительные) звенья, составляющие рефлекторную дугу. Афферентная часть рефлекторной дуги состоит из рецепторов и чувствительных нейронов, эфферентная — из двигательных нейронов и исполнительного органа (мышца, железа, ткань). Для осуществления рефлекса необходимы, по крайней мере, два нейрона: чувствительный и двигательный. Такая нейронная цепь называется простой рефлекторной дугой. В большинстве рефлекторных дуг участвует множество вставочных промежуточных нейронов, и такие дуги называются многонейронными.

Нейроны соединяются между собой через разветвления нервных отростков с помощью синапсов, которые обеспечивают контакт и передачу возбуждения с одного нейрона на другой или на рабочий орган посредством химического вещества, называемого медиатором. Синапсы способны передавать возбуждение только в одном направлении — от аксона к дендриту. По функциональному признаку различают возбуждающие и тормозящие синапсы. В возбуждающих синапсах медиатором, является ацетилхолин, в тормозящих - глицин и др. Механизм передачи возбуждения показан на схеме функции синапса.

Синапсы промежуточных  нейронов коры головного мозга —  место замыкания условно-рефлекторных связей. В синапсах формируется и  хранится информация, называемая памятью. Обратная афферентация (обратная связь) — информация от исполнительного органа в центральную нервную систему, где происходит анализ того, что должно быть и что произошло в ответ на действие раздражителя. На основании этого анализа от центра посылаются корректирующие импульсы к органу-исполнителю и к рецепторам. Эти сигналы могут увеличить или уменьшить их функциональную активность. Обратная связь в рефлексе обеспечивает автоматическое саморегулирование и образует самостоятельную функциональную систему, называемую рефлекторным кольцом, а также гарантирует автоматическую оценку и совершенное управление любым рефлекторным актом. Такие функциональные системы, обеспечивающие регулирование поведенческих реакции, называются нервными центрами.  

Безусловные рефлексы.

Ребенок рождается  на свет с рядом уже готовых  рефлексов - сосательным, глотательным и др. Стоит приложить любой предмет к губам голодного ребенка, как он тотчас же в ответ на раздражение губ начинает производить довольно сложные сосательные движения. Если глаз ребенка подвергается воздействию яркого света, зрачок сейчас же суживается, а в темноте расширяется. Эти рефлексы являются врожденными, ребенок получил их по наследству от родителей. 
Унаследованные рефлексы Павлов предложил называть безусловными. Только благодаря этим рефлексам у ребенка уже с первых дней жизни могут осуществляться сложные процессы 
пищеварения, дыхания и кровообращения. Выделение слюны, когда пища попадает в рот, или желудочного сока при поступлении пищи в рот или желудок - вот примеры безусловных рефлексов, обеспечивающих возможность пищеварения. Переход вдоха в выдох и выдоха во вдох при дыхании, кашель или чихание при попадании посторонних частиц в верхние дыхательные пути - безусловные рефлексы дыхательного аппарата. Ускорение или замедление сердцебиения, покраснение или побледнение кожи при боли - все это тоже различные виды безусловных рефлексов. 
Нам известны пищевые, оборонительные, половые и другие безусловные рефлексы. Всякий посторонний раздражитель вызывает так называемый ориентировочный рефлекс, или, как его называл Павлов, рефлекс «что такое?». Для безусловных рефлексов характерно, что каждый из них возникает только при действии определенных раздражителей и отличается постоянством. Поэтому безусловные рефлексы могут обеспечить приспособление организма только к определенной системе раздражителей, к сравнительно постоянной среде. В условиях изменяющейся среды - а именно в таких условиях обычно живут и человек, и животные - одних безусловных рефлексов оказывается недостаточно.  Рефлексы, вызываемые сигналами жизненно важных раздражителей, Павлов назвал условными. Эти рефлексы помогают человеку и животным приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям их существования.