Для достижения полезного приспособительного результата взаимосвязь между органами должна носить определенный, направленный характер, т. е. органы должны взаимодействовать между собой по определенным закономерностям. Такое взаимодействие в физиологии осуществляется регуляцией (или в более широком смысле – управлением). Управление – это совокупность действий, производимых над органом или системой органов, направленных на достижение определенной цели или положительного для организма результата.
Управление может осуществляться за счет: а) регуляции, б) инициации, в) координации.
Под регуляцией можно понимать управление деятельностью органа (системы), который работает в автономном режиме (обладает свойством автоматии). Регуляция может проявляться в двух вариантах: торможение или стимуляции деятельности органа. Так регулируется, например, сердце.
Инициация –это процесс управления, при котором происходит запуск деятельности органа, не обладающий свойством автоматии. Например, инициируется деятельность скелетных мышц. Отметим, что в физиологической литературе инициация как самостоятельный способ регуляции, как правило не выделяется.
Координация –это вид управления, при котором согласуется деятельность нескольких органов или систем одновременно и такое управление направлено на получение положительного (полезного для организма) результата. По сути, этот вид управления – функциональные системы в понимании П. К. Анохина.
Различают три основных вида регуляции – местную, гуморальную и нервную.
Местная регуляцияосуществляется в трех вариантах.
Первый вариант - по типу нервной регуляции – за счет наличия в органе периферических рефлекторных дуг, не связанных своими элементами с ЦНС, (например, Мейсснерово и Ауэрбахово сплетения в желудочно-кишечном тракте, внутрисердечные рефлекторные дуги). Эти внутриорганные системы получили, по А. Д. Ноздрачеву, название – метасимпатическая нервная система.
Второй вариант – по типу гуморальной регуляции – например за счет метаболитов (СО2, АДФ, молочной кислоты, различных ионов) накапливающихся в работающем органе и меняющих его реакцию.
Третий вариант местной регуляции осуществляется за счет использования физических, физико-химических, биохимических и физиологических свойств самого объекта регулирования. Например, изменение состояния сократительных белков мышц - актина и миозина за счет активности регуляторных белков – тропонина и тропомиозина.
Гуморальная регуляция –осуществляется за счет химических веществ, находящихся в циркулирующих в организме жидкостях (крови, лимфе, тканевой жидкости). Химическими регуляторами функций могут быть многие вещества. Например:
· вещества, поступающие извне вместе с продуктами питания, при дыхании, через кожу;
· неспецифические продукты обмена веществ органов и тканей – углекислота (например, накопление ее в крови возбуждает центр дыхания), мочевина и др.;
· некоторые специфические продукты обмена веществ клеток, в том числе медиаторы – передатчики возбуждения в синапсах (ацетилхолин, норадреналин и др.);
· гормоны – физиологически активные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции и важнейшие специализированные химические регуляторы жизнедеятельности организма.
Механизм действия гормонов может быть прямой, осуществляемый путем непосредственного влияния гормонов на обмен веществ органов и другие процессы через ферментные системы, а также непрямой, более сложный – через нервную систему. Во втором случае гормоны оказывают влияние, изменяя функциональное состояние нервных центров или воздействуя вначале на ее воспринимающие аппараты – рецепторы.
Отличительной чертой гуморальной регуляции является то, что химический регулятор попадая в кровоток, поступает ко всем органам и тканям, независимо от того, участвует он в регуляции функций или нет. Только избирательное отношение тканей к этому веществу за счет наличия специализированных рецепторов, обусловливает включение гормонов в процесс регуляции.
Скорость распространения химического регулятора относительно небольшая и соответствует скорости кровотока.
Нервная регуляция –это регуляция (управление) с помощью специально предназначенной для этих целей структуры – ЦНС.
Этот механизм регуляции эволюционно более молодой. Он отличается от гуморального тем, что нервные импульсы распространяются по нервным путям с достаточно большой скоростью (в зависимости от характера нерва – от 0,5 до 120 м/сек), и идут по определенным нервным волокнам к строго определенным органам, обеспечивая высокую специфичность ответа.
Основным нервным механизмом регуляции функций является рефлекс – ответная реакция организма, осуществляемая при участии нервной системы. Анатомической основой рефлекса является рефлекторная дуга – путь, по которому распространяется нервный импульс в организме. Учение о рефлексе – рефлекторная теория – одно из основных учений современной физиологии объясняющее механизмы управления вегетативными процессами, движением, поведением.
Можно говорить о двух вариантах нервной регуляции: соматической – регуляции деятельности скелетной мускулатуры и анализаторов, и вегетативной – регуляции деятельности внутренних органов.
Регуляция функций - основа обеспечения постоянства внутренней среды организма и его адаптации к изменяющимся условиям существования. Изучение закономерностей поддержания постоянства внутренней среды показало, что оно осуществляется по принципу саморегуляции путем формирования функциональных систем.