Представление о функциональной системе

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БФГОУ ВПО «КАЛУЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. К.Э. ЦИОЛКОВСКОГО»

 

ИНСТИТУТ СОЦИАЛЬНЫХ ОТНОШЕНИЙ

КАФЕДРА ТЕОРИИ И  МЕТОДИКИ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Физиология»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выполнил: студент

группы СОФ-22  Голубев  Д.

проверил:  Алёшина Т.Н.

                                                                 Калуга 2012

План:

1. Представление о функциональной  системе (П.К. Анохин). Формирование  функциональной системы на каком-либо  примере.

    1. Понятие о функциональной системе.
    2. Общая схема функциональной системы
    3. Принципы взаимодействия ФС.
    4. Поведенческий акт

2. Эндокринные железы                                                                                        11

3.Регуляция дыхания                                                                                             14

4.Регуляция сердечной  деятельности                                                                  16

5.Литература                                                                                                          19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Учение П.К. Анохина о  функциональных системах и  саморегуляции  функций.

                       1)Понятие о функциональной системе.

 Функциональная система  - это совокупность разнородных  органов и тканей, объединенных  на функциональной основе и  обеспечивающих при взаимодействии  качественно новые функции и  формы деятельности, с результатом,  присущим системе в целом и  не присущим ее частям в  отдельности. ФС - это динамическая, саморегулирующаяся организация,  деятельность всех составных  элементов которой способствует  получению жизненно важного для  организма приспособительного результата.

Представление о саморегуляции  физиологических функций нашло  наиболее полное отражение в теории функциональных систем, разработанной  академиком П. К. Анохиным. Согласно этой теории, уравновешивание организма  со средой обитания осуществляется самоорганизующимися  функциональными системами.

Функциональные системы (ФС) представляют собой динамически  складывающийся саморегулирующийся комплекс центральных и периферических образований, обеспечивающий достижение полезных приспособительных  результатов.

Результат действия любой  ФС представляет собой жизненно важный адаптивный показатель, необходимый  для нормального функционирования организма в биологическом и  социальном плане. Отсюда вытекает системообразующая  роль результата действия. Именно для  достижения определенного адаптивного  результата складываются ФС, сложность  организации которых определяется характером этого результата.

Многообразие полезных для  организма приспособительных результатов  может быть сведено к нескольким группам:

1) метаболические результаты, являющиеся следствием обменных  процессов на молекулярном (биохимическом)  уровне, создающими необходимые  для жизнедеятельности субстраты  или конечные продукты;

2) гомеопатические результаты, представляющие собой ведущие  показатели жидких сред организма:  крови, лимфы, интерстициальной  жидкости (осмотическое давление, рН, содержание питательных веществ,  кислорода, гормонов и т. д.), обеспечивающие различные стороны  нормального обмена веществ; 

3) результаты поведенческой  деятельности животных и человека, удовлетворяющие основные метаболические, биологические потребности: пищевые,  питьевые, половые и др.;

4) результаты социальной  деятельности человека, удовлетворяющие  социальные (создание общественного  продукта труда, охрана окружающей  среды, защита отечества, обустройство  быта) и духовные (приобретение знаний, творчество) потребности.

В состав каждой ФС включаются различные органы и ткани. Объединение  последних в ФС осуществляется результатом, ради достижения которого создается  ФС. Этот принцип организации ФС получил название принципа избирательной  мобилизации деятельности органов  и тканей в целостную систему. Например, для обеспечения оптимального для метаболизма газового состава  крови происходит избирательная  мобилизация в ФС дыхания деятельности легких, сердца, сосудов, почек, кроветворных органов, крови. Включение отдельных  органов и тканей в ФС осуществляется по принципу взаимодействия, который  предусматривает активное участие  каждого элемента системы в достижении полезного приспособительного результата. В приведенном примере каждый элемент активно способствует поддержанию  газового состава крови: легкие обеспечивают газообмен, кровь связывает и  транспортирует О2 и СО2, сердце и  сосуды обеспечивают необходимую скорость движения крови и величину.

Для достижения результатов  различного уровня формируются и  разноуровневые ФС. ФС любого уровня организации  имеет принципиально однотипную структуру, которая включает в себя  5  основных компонентов:

1) полезный приспособительный  результат; 

2) акцепторы результата (аппараты  контроля);

3) обратную афферентацию, поставляющую информацию от рецепторов  в центральное звено ФС;

4) центральную архитектонику  — избирательное объединение  нервных элементов различных  уровней в специальные узловые  механизмы (аппараты управления);

5) исполнительные компоненты (аппараты реакции) — соматические, вегетативные, эндокринные, поведенческие. 

          2)Общая схема функциональной системы

Состояние внутренней среды  постоянно контролируется соответствующими рецепторами. Источником изменения  параметров внутренней среды организма  является непрерывно текущий в клетках  процесс обмена веществ (метаболизм), сопровождающийся потреблением исходных и образованием конечных продуктов. Любое отклонение параметров от показателей, оптимальных для метаболизма, равно  как и изменение результатов  иного уровня, воспринимается рецепторами. От последних информация передается звеном обратной связи в соответствующие  нервные центры. На основе поступающей  информации происходит избирательное  вовлечение в данную ФС структур различных  уровней центральной нервной  системы для мобилизации исполнительных органов и систем (аппаратов реакции). Деятельность последних приводит к  восстановлению необходимого для метаболизма  или социальной адаптации результата.

Вместе с тем в их организации есть и отличия, которые  обусловлены характером результата. ФС, определяющие различные показатели внутренней среды организма, генетически  детерминированы, часто включают в  себя только внутренние (вегетативные, гуморальные) механизмы саморегуляции. К их числу можно отнести ФС, определяющие оптимальный для метаболизма тканей уровень массы крови, форменных элементов, реакции среды (рН), кровяного давления. Другие ФС гомеостатического уровня включают в себя и внешнее звено саморегуляции, предусматривающее взаимодействие организма с внешней средой. В работе некоторых ФС внешнее звено играет относительно пассивную роль источника необходимых субстратов (например, кислорода для ФС дыхания), в других внешнее звено саморегуляции активно и включает целенаправленное поведение человека в среде обитания, направленное на ее преобразование. К их числу относится ФС, обеспечивающая оптимальный для организма уровень питательных веществ, осмотического давления, температуры тела.

ФС поведенческого и социального  уровня чрезвычайно динамичны по своей организации и формируются  по мере возникновения соответствующих  потребностей. В таких ФС внешнее  звено саморегуляции играет ведущую  роль. Вместе с тем поведение человека определяется и корригируется генетически, индивидуально приобретенным опытом, а также многочисленными возмущающими воздействиями. Примером таких ФС является производственная деятельность человека по достижению социально значимого  для общества и индивида результата: творчество ученых, художников, писателей.

Принципы взаимодействия ФС.

В организме работает одновременно несколько функциональных систем, что  предусматривает их взаимодействие, которое строится на определенных принципах.

  1. Принцип системогенеза предполагает избирательное созревание и инволюцию функциональных систем. Так, ФС кровообращения, дыхания, питания и их отдельные компоненты в процессе онтогенеза созревают и развиваются раньше других ФС.
  2. Принцип мультипараметрического (многосвязного) взаимодействия  определяет  обобщенную деятельность различных ФС,   направленную на достижение многокомпонентного результата. Например, параметры гомеостаза (осмотическое давление, КОС и др.) обеспечиваются самостоятельными ФС, которые объединяются в единую обобщенную ФС гомеостаза. Она и определяет единство внутренней среды организма, а также ее изменения  вследствие  процессов  обмена  веществ и  активной  деятельности  организма  во  внешней  среде. При  этом  отклонение  одного  показателя  внутренней  среды  вызывает  перераспределение в  определенных  соотношениях  других  параметров  результата  обобщенной ФС  гомеостаза.
  3. Принцип  иерархии  предполагает,  что ФС  организма выстраиваются в  определенный  ряд в  соответствии с  биологической  или социальной  значимостью.  Например, в  биологическом  лане доминирующее  положение  занимают ФС,  обеспечивающие  сохранение целостности  тканей,  затем — ФС  питания,  воспроизведения и др. Деятельность  организма в  каждый  временной  период  определяется  доминирующей ФС в  плане  выживания  или адаптации  организма к  условиям  существования.  После  удовлетворения  одной  ведущей потребности  доминирующее  положение занимает  другая наиважнейшая по   социальной  или  биологической  значимости потребность.
  4. Принцип  последовательного  динамического взаимодействия  предусматривает  четкую  последовательность  смены  деятельности  нескольких  взаимосвязанных ФС.  Фактором,  определяющим  начало  деятельности  каждой  последующей ФС,  является  результат деятельности  предыдущей  системы.  Еще  одним  принципом организации  взаимодействия ФС  является  принцип  системного  квантования  жизнедеятельности.  Например, в  процессе  дыхания  можно  выделить  следующие  системные «кванты» с  их  конечными  результатами:  вдох и  поступление  некоторого  количества  воздуха в  альвеолы;  диффузия О2  из а альвеол в  легочные  капилляры и  связывание О2 с  гемоглобином;  транспорт О2 к  тканям;  диффузия О2  из крови в  ткани и СО2 в  обратном  направлении;  транспорт СО2 к  легким;  диффузия СО2  из  крови в  альвеолярный  воздух;  выдох.  Принцип  системного квантования   распространяется и на  поведение  человека.

Таким  образом,  управление  жизнедеятельностью  организма путем  организации ФС  гомеостатического  и поведенческого  уровней  обладает  рядом  свойств,  позволяющих  адекватно  адаптировать организм к  изменяющейся  внешней  среде. ФС  позволяет  реагировать  на  возмущающие  воздействия  внешней  среды и  на  основе  обратной   афферентации  перестраивать  деятельность  организма  при  отклонении  параметров  внутренней  среды.  Помимо  этого,  в  центральных  механизмах ФС  формируется  аппарат  оценки будущих  результатов —  акцептор  результата  действия. Сравнение  параметров  достигнутого  результата с  афферентной  моделью  в  акцепторе  результатов  действия  служит  основой  для  коррекции   деятельности  организма в  плане  получения  именно  тех  результатов,  которые  наилучшим  образом  обеспечивают  процесс адаптации.

              4)Поведенческий акт – это взаимодействие с окружающим миром, опосредованное внешней (двигательной) и внутренней (психофизиологической) активностью, направленное на достижение конкретного результата. Принцип интегрирования частных механизмов был назван П.К.Анохиным принципом «функциональной системы».

Функциональная система  – это динамическая совокупность различных органов и систем, формирующаяся  с целью достижения приспособительного (полезного)  для организма результата.

Выделяют два типа функциональных систем:

Ф.С. первого типа обеспечивают постоянство определённых констант внутренней среды за счёт системы  саморегуляции, звенья которой не выходят  за пределы самого организма. Примером является функциональная система поддержания  постоянства биологических констант: артериального давления, температуры  тела, осмотического давления и т.д.

Ф.С. второго типа используют внешнее звено саморегуляции. Они  обеспечивают приспособительный эффект благодаря выходу за пределы организма  через связь с окружающей средой, через изменение поведения. Именно Ф.С. второго типа лежат в основе различных поведенческих актов, различных типов поведения.

Согласно П. К. Анохину, физиологическая  архитектура поведенческого акта строится из последовательно сменяющих друг друга стадий: афферентного синтеза, принятия решения, акцептора результатов  действия, эфферентного синтеза, формирования самого действия и оценки  достигнутого результата. Поведенческий акт любой  степени сложности начинается со стадии афферентного синтеза.

Афферентный  синтез – это процесс сопоставления, отбора и синтеза разнообразных афферентных сигналов, на основе которого строится всё последующее поведение.  Важность А.С.  состоит в том, что этот этап определяет всё последующее поведение.  Благодаря А.С. организм из множества раздражителей отбирает главное и создаёт цель поведения. Возбуждение, вызванное внешним стимулом, действует не изолированно. Оно непременно вступает во взаимодействие с другими афферентными возбуждениями, имеющими другой функциональный смысл. Головной мозг производит обширный синтез всех сигналов внешнего мира, которые поступают в мозг по многочисленным сенсорным каналам. И только в результате синтеза этих афферентных возбуждений создаются условия для осуществления определённого целенаправленного поведения.

Содержание же А.С. в свою очередь определяется влиянием нескольких компонентов: мотивационного возбуждения, памяти, обстановочной афферентации, пускового стимула.

Мотивационное  возбуждение  появляется в ЦНС с возникновением какой-либо потребности, оно имеет  доминирующий характер, т.е. подавляет  остальные мотивации и направляет поведение организма на достижение полезного результата, который удовлетворяет  имеющуюся потребность. Мотивационное  возбуждение, возникающее в лобных долях больших полушарий (идеальные  потребности) или в рецепторах внутренней среды организма (физиологические  потребности), направляется в лимбическую  систему и ретикулярную формацию. В результате осуществляется неспецифическая  активация мозга, без которой  была бы невозможна любая деятельность организма.Активирующее влияние РФ даёт возможность мозгу изучить  окружающую обстановку и выбрать  удобный момент для осуществления  наиболее целесообразной в данный ситуации реакции.

Обстановочная афферентация – это, по мнению П.К.Анохина, тип  афферентных воздействий, включающий в себя не только стационарную обстановку, в которой предпринимается тот  или иной поведенческий акт, но и  ряд последовательных афферентных  воздействий, приводящих в конечном итоге к созданию общей ситуации поведенческого акта. На основе обстановочных  раздражителей организм оценивает  возможность реализации доминирующей потребности. В одних случаях  обстановочнаяафферентация может  способствовать, а в других –  препятствовать реализации мотивации (например, приём пищи человеком  в раной обстановке).

Мотивационное  возбуждение  и обстановочнаяафферентация, активируя  мозг, обеспечивают  извлечение из блоков памяти информации, необходимой для  будущего поведения. П.К.Анохин в кн. «Узловые вопросы теории функциональных систем» писал: «Если бы совокупность обстановочных и пусковых раздражений  не была бы тесно связана с прошлым  опытом, отложенным в аппаратах памяти», афферентный синтез был бы невозможен. На основе взаимодействия мотивационного возбуждения, обстановочной афферентации и механизмов памяти формируется готовность к определённому поведению. Но для того чтобы она трансформировалась в целенаправленное поведение, необходимо воздействие со стороны пусковых раздражителей.

Пусковая афферентация  связана с действием сигнала, который является непосредственным стимулом для запуска той или  иной реакции. Пусковыми могут быть как условно-рефлекторные раздражителя, так и новые , необычные для  данной  ситуации (например, крадущийся по крыше котёнок при резком звуке  отпрыгивает от края. Или: звонок, извещающий об окончании урока ускоряет движения дописывающего работу ученика). Иногда целенаправленное поведение начинается и при отсутствии явного пускового  стимула (например, реакции на время: сон, приём пищи и т.д.).

Завершение стадии афферентного синтеза сопровождается переходом  в стадию принятия решения, под которой  понимают избирательное возбуждение  комплекса нейронов, обеспечивающее возникновение единственной реакции, направленной на удовлетворение доминирующей потребности. Организм обладает множеством степеней свободы в выборе реакции. При принятии решения выбирается какая-то одна поведенческая реакция, все остальные степени свободы  тормозятся. Именно стадия принятия решения  формирует физиологический аппарат  предвидения  результатов, удовлетворяющих  доминирующую потребность организма  – акцептор результатов действия (АРД). В нём формируется модель будущего действия и складывается его  программа. Кроме того, акцептор результатов  действия обеспечивает постоянное сопоставление  и оценку результатов действия с  составленной ранее программой. Именно этот аппарат даёт организму единственную возможность исправить ошибки поведения  или довести несовершенные поведенческие  акты до совершенных (например,         когда человек чинит карандаш, то его действия будут продолжаться до тех пор, пока реальный итог не согласуется  с моделью очиненного карандаша, сформированной в АРД). Предполагают, что АРД представлен сетью  вставочных нейронов, охваченных кольцевым  взаимодействием. Возбуждение, попав  в эту сеть, длительное время продолжает в ней циркулировать. Благодаря  этому механизму и достигается  продолжительное удержание цели как основного регулятора поведения. В структуру АРД включается также  и эмоциональный компонент. Если реальные данные о ходе выполнения действия согласуются с моделью, находящейся в АРД, то человек  испытывает положительные эмоции. Если получаемые сведения не согласуются  с моделью действия, то человек  испытывает отрицательные эмоции, которые  мобилизуют резервы его организма  на достижение поставленной цели.

Но до того как целенаправленное поведение начнёт осуществляться, развивается  ещё одна стадия – стадия эфферентного синтеза, на которой осуществляется динамическое объединение вегетативных и соматических функций в целостный  поведенческий акт. Эта стадия характеризуется  тем, что действие уже сформировано как центральный процесс, но внешне ещё не реализуется.

Стадия целенаправленного  действия осуществляется под влиянием эфферентного возбуждения, достигающего исполнительных механизмов.     Ведущим компонентом функциональной системы является результат. Стадия  оценки  достигнутого результата  реализуется с помощью обратной афферентации, под которой понимается информация о конечных результатах действия. Через звено обратнойафферентации осуществляется постоянная оценка реально достигнутого результата с тем, который был запрограммирован в АРД. Результат этой оценки и определяет дальнейшее поведение. Если результат соответствует прогнозированному, то организм переходит к формированию другого поведенческого акта. При несоответствии результата прогнозу в АРД возникает рассогласование, являющееся стимулом для новой цепи реакций. В этом случае возникает ориентировочно-исследовательская реакция, в результате которой перестраивается афферентный синтез, принимается новое решение,  создаётся новый акцептор результатов действия и строится новая программа действий. Это происходит до тех пор, пока результаты поведения не станут соответствовать свойствам нового акцептора действия.

Согласно теории функциональной системы, хотя поведение  и строится на рефлекторном принципе, но оно не может быть определено как последовательность или цепь рефлексов. Поведение отличается от совокупности рефлексов наличием особой структуры, включающей в качестве обязательного элемента программирование, которое выполняет функцию опережающего отражения действительности. Постоянное сравнение результатов поведения  с этими программирующими механизмами  и обусловливают целенаправленность поведения.

Таким образом, в рассмотренной  структуре (архитектонике) поведенческого акта отчётливо представлены главные  характеристики поведения: его целенаправленность и активная роль субъекта в процессе построения поведения.

2.Эндокринные железы

Эндокринная железа

Топография железы

Гормоны железы

Функции гормонов

Гипофиз

расположен у основания головного  мозга. Его гормоны контролируют активность других эндокринных желез  и влияют на размеры тела и процессы роста.

соматотропин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пролактин

 

 

 

 

тиреотропин

 

 

 

Адренокортикотропный гормон

Гонадотропные гормоны :фолликулостимулирующий гормон,

 

 

лютеинизирующийгормон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Меланоцит

 

 

 

 

 

 Вазопрессин 

 

 

 

 

 

 

 

Окситоцин

гормон роста воздействует на все ткани организма, повышая их анаболическую активность (т.е. процессы синтеза компонентов тканей организма и увеличения энергетических запасов)

стимулирующий формирование молочных желез и лактациюстимулирует рост щитовидной железы и ее секреторную активность

стимулирует кору надпочечников

 стимулирует развитие яйцеклеток  в яичниках и сперматозоидов  в семенниках;

в женском организме он стимулирует  выработку в яичниках женских  половых гормонов и выход зрелой яйцеклетки из яичника, а в мужском - секрецию гормона тестостерона интерстициальными  клетками семенников

усиливающий выработку пигмента некоторыми клетками кожи (меланоцитами и меланофорами

поддерживает тонус кровеносных  сосудов и является антидиуретическим  гормоном, влияющим на водный обмен

вызывает сокращение матки и  обладает свойством "отпускать" молоко после родов.

Щитовидная железа

плотное, похожее на бабочку образование, расположенное прямо под гортанью (голосовой щелью)

тиреоидных гормонов - трийодтиронина (Т3) или тетрайодтиронина (Т4)

кальцитонин, принимает участие  в регуляции уровня кальция в  крови.

регуляция процессов обмена веществ, в том числе потребления кислорода  и использования энергетических ресурсов в клетках

Паращитовидные железы

четыре небольшие железы, расположенные  на шее подле щитовидной железы

Паратиреоидный  гормон

направлено на повышение концентрации кальция и снижение концентрации фосфора в крови

Тимус

тимус состоит из двух долей, расположенных  в верхней части грудной клетки сразу за грудиной

в тимус незрелые стволовые клетки костного мозга (лимфобласты), где они  вступают в контакт с эпителиальными клетками ("воспитателями", или "няньками") поверхностного коркового слоя долек и под влиянием гормонов тимуса (таких, как тимозин) трансформируются в белые кровяные клетки (лимфоциты) - клетки лимфатической системы

 Некоторые лимфоциты здесь и  погибают, тогда как другие продолжают  развиваться и на различных  стадиях, вплоть до полностью зрелых Т-клеток, выходят из тимуса в кровь и лимфатическую систему для циркуляции по организму.

Поджелудочная железа

расположена вдоль задней стенки брюшной  полости

глюкагон и инсулин

гормоны, регулирующие метаболизм углеводов. Эти гормоны обладают противоположным  действием: глюкагон повышает, а инсулин  понижает уровень сахара в крови.

Надпочечники

маленькие уплощенные парные железы желтоватого  цвета, расположенные над верхними полюсами обеих почек

Адреналин и 

норадреналин - два основных гормона.

 

 

 

Минералокортикоиды - это альдостерон  и дезоксикортикостерон.

 

 

 

глюкокортикоидов - кортизол и кортикостерон

влияния на углеводные запасы и мобилизацию  жиров

вазоконстриктор, т.е. он сужает кровеносные  сосуды и повышает кровяное давление).

 Их действие связано преимущественно  с поддержанием солевого баланса

влияют на обмен углеводов, белков, жиров, а также на иммунологические защитныемеханизмы.

у мужчин - яички

расположены в мошонке. Яички формируются  в брюшной полости плода, но к  моменту рождения или сразу после  рождения, как правило, опускаются в  мошонку.

 Андрогены, в частности тестостерон

ответственны за развитие вторичных  половых признаков у мужчин

У женщин - яичники

парные женские половые железы, расположенные в полости таза по обе стороны от матки

эстрогены,

 прогестерон и D4-андростендион.

Хорионический гонадотропин

эстрадиол и прогестерон

определяют развитие женских вторичных  половых признаков

 

поддерживают целость эндометрия

 

 

3.Регуляция дыхания

Мишень и исполнитель  регуляторных влияний — дыхательные  мышцы. Одна из главных задач регуляции  дыхания — это организация  сокращения дыхательных мышц с определенно  силой, частотой и продолжительностью так, чтобы возникали ритмические  дыхательные движения с частотой 16 в одну минуту, чтобы вдох плавно переходил в выдох и при  каждом дыхательном цикле обменивалась 1\7 объема альвеолярного воздуха, поддерживая  постоянство его состава. Это  механизм рефлекторнойсаморегуляции  дыхательного ритма. В результате в  артериальной крови поддерживается нормальный уровень напряжения кислорода  и углекислого газа. Потребление  клетками кислорода и выделение  углекислого газа широко меняется в  процессе жизнедеятельности организма. Несмотря на это напряжение, соотношение  кислорода и углекислого газа в артериальной крови остается на достаточно постоянном уровне. Это  достигается управлением легочной вентиляцией — изменением частоты  и глубины дыхания. Дыхание осуществляется в разных условиях окружающей среды, например, в высокогорных районах. Существуют и защитные дыхательные рефлексы. Все эти многочисленные задачи выполняются  системой регуляции дыхания, включающей и механизм саморегуляции дыхательного ритма.

Система регуляции дыхания  состоит из трех основных элементов. Это, во-первых, рецепторы, воспринимающие информацию и передающие дальше. Это, во-вторых, центральный регулятор, или  дыхательный центр, получающий эту  информацию. Наконец, это эффекторы  — дыхательные мышцы, непрерывно осуществляющие вентиляцию легких.

Дыхательный центр — это  совокупность нейронов, расположенных  в центральной нервной системе, начиная от спинного мозга и включая  кору больших полушарий. Здесь происходит обработка информации и отсюда посылаются команды, обеспечивающие координированную ритмическую деятельность мышц в  целях приспособления дыхания к  изменяющимся условиям внешней и  внутренней среды организма. Разные отделы центральной нервной системы  вносят различный вклад в организацию  работы дыхательного центра, главный  жизненно важный отдел которого расположен в продолговатом мозге и состоит  из двух отделов — центра вдоха  и центра выдоха. Нейроны этого  отдела дыхательного центра обладают автоматией, то есть, они периодически возбуждаются или приходят в состояние  ритмической активности.

Нервные импульсы от нейронов центра вдоха передаются по специальным  нисходящим внутрицентральным путям  в спинной мозг, где в передних рогах соответствующих грудных  сегментов расположены нейроны, аксоны которых идут к дыхательным  мышцам и образуют диафрагмальные и  межреберные нервы. Импульсы, идущие по этим нервам, вызывают возбуждение  и сокращение дыхательных мышц —  происходит вдох. В нормальных условиях выдох осуществляется пассивно, без  участия мышц выдоха. Поэтому организация нормального выдоха заключается не в возбуждении нейронов спинного мозга, иннервирующих мышцы выдоха, а в прекращении возбуждения нейронов центра вдоха. При возбуждении нейронов центра вдоха, нервные импульсы из него поступают не только в спинной мозг, но и по сложным нейронным цепям идут к другим структурам центральной нервной системы и в первую очередь к пневмотаксическому центр центру, расположенному в верхних отделах варолиева моста.

Пневматический центр  регулирует работу центров вдоха и выдоха. В упрощенном виде механизм работы пневмотаксического центра можно представить следующим образом. При возбуждении центра вдоха нервные импульсы передаются и к центру выдоха — частично по прямым путям, но в основном через пневмотаксический центр, который усиливает и передает возбуждение вновь к центру вдоха через специальные тормозные структуры прекращая процесс возбуждения нейронов центра вдоха. Возбуждение центра вдоха приводит не только к возбуждению и сокращению дыхательных мышц, но и запускает механизм собственного выключения. Дыхательные мышцы, не получая приказа к сокращению, расслабляются и происходит выдох. Вышерасположенные отделы центральной нервной системы, включая и кору больших полушарий головного мозга, обеспечивают участие главных структур дыхательного центра в поведенческих реакциях, изменяют дыхание при речи, пении и т.п.Рецепторы .Начальное звено любого рефлекторного механизма — это возбуждение рецепторов. С различныхмеханорецепторов дыхательной системы возникают рефлекторные реакции, составляющие сущность механизма саморегуляции, формирующие нормальный ритм, глубину и частоту дыхания. При раздражении различных рецепторов слизистой носа, глотки, гортани возникают защитные рефлексы, например, чихание, кашель, приводящие к удалению инородных тел, попавших в дыхательную систему или накопившейся там слизи. Главная роль в механизме приспособления дыхания к условиям изменения потребности в кислороде принадлежит хеморецепторам.

Хеморецепторы бывают периферические и центральные. Периферические расположены  в главных рефлексогенных зонах  организма — место разветвления сонной артерии (синокаротидная зона) и зона дуги аорты. Центральные хеморецепторы  располагаются в продолговатом  мозге. Главный фактор, определяющий глубину и частоту дыхания  и делающий невозможной самопроизвольное прекращение дыхания на длительный период или навсегда, — это углекислый газ. Углекислый газ, конечный продукт  превращения веществ (диссимиляции), выполняет в организме целый  ряд важных функций, одна из которых  — регуляция дыхания. К изменению  напряжения углекислого газа артериальной крови чувствительны все периферические и центральные хеморецепторы. К  изменению напряжения кислорода  только рецепторы каротидной зоны.

4.Регуляция сердечной деятельности

Приспособления функции  сердечно-сосудистой системы к постоянно  меняющимся условиям деятельности организма  достигается благодаря формированию в онтогенезе механизмов саморегуляции  кровообращения.Регуляция сердечной  деятельности достигается посредством  взаимосвязи различных контуров саморегуляции от внутриклеточного уровня до высших центральных механизмов. Благодаря процессам саморегуляции достигается высокая степень адаптации кровообращения к потребностям организма при сохранении достаточно устойчивых параметров гемодинамики, которые не нарушают жизненных процессов в самой сердечно-сосудистой системе.На ранних стадиях онтогенеза наблюдается определённая последовательность становления отдельных уровней регуляции кровообращения.1.Первый этап - формирование внутриклеточных механизмов      регулирования. Эти механизмы определяют возникновение первых сокращений сердца.2.Второй этап - формирование внутриорганной регуляции, которая связана с возникновением сосудистой системы и поэтому действует при определённых гемодинамических условиях. Внутриорганные механизмы регуляции сердечной деятельности - это механизмы проводящей системы, внутрисердечные рефлексы и др. Для нормального их функционирования имеют значение такие показатели, как внутрисосудистое сопротивление, приток и отток крови и т.д.3.Третий этап - формирование нейрогуморальных механизмов регуляции, формирование прямых и обратных связей, гибких взаимоотношений между центром регуляции гемодинамики, сердцем и сосудами. Совершенство регуляции достигается одновременным поступлением сигналов от рецепторов сердечно-сосудистой системы и тканевых рецепторов других органов.

Представление о функциональной системе