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.