МедУнивер - MedUniver.com Все разделы сайта Видео по медицине Книги по медицине Форум консультаций врачей  
Рекомендуем:
Физиология человека:
Физиология
Физиология клетки
Физиология эндокринной системы
Физиология пищеварительной системы
Физиология клеток крови
Физиология обмена веществ, питания
Физиология почек, КЩС, солевого обмена
Физиология репродуктивной функции
Физиология органов чувств
Физиология нервной системы
Физиология иммунной системы
Физиология кровообращения
Физиология дыхания
Физиология водолазов, дайверов
Видео по физиологии
Книги по физиологии
Форум
 

Понятие нормы в физиологии. Отрицательная обратная связь в организме

Диапазон нормальных значений каждого показателя достаточно узок, а значения, выходящие за пределы этих диапазонов, обычно связаны с патологией.
Особенно важны предельно допустимые значения, отклонение от которых сопряжено с угрозой жизни. Так, повышение температуры тела лишь на 7°С приводит к усилению клеточного метаболизма и по типу порочного круга — к разрушению клеток. Нужно отметить, что границы нормальных значений рН также очень узки. Нормальное значение рН составляет 7,4, и его отклонение в ту или другую сторону всего на 0,5 несовместимо с жизнью.

Важнейшее значение имеет также концентрация ионов калия. Снижение ее всего лишь на 1/3 скорее всего вызовет паралич, поскольку нервные волокна будут не способны проводить возбуждение. Напротив, увеличение содержания ионов калия в 2 и более раз может привести к тяжелому угнетению сократимости миокарда. Снижение уровня ионов кальция более чем в 2 раза может приводить к тетаническим сокращениям скелетных мышц вследствие спонтанного возбуждения нервов. Если уровень глюкозы уменьшается в 2 раза, возникает раздражительность, а иногда и судороги.

Из этих примеров ясно, насколько важны и даже необходимы многочисленные регуляторные системы организма для поддержания его в нормальном состоянии. Отсутствие любой из этих систем может приводить к тяжелым последствиям и даже смерти.

регуляция гомеостаза
Главные компоненты и физические характеристики внеклеточной жидкости.

Отрицательная обратная связь в организме

Работа большинства регуляторных систем основана на принципе отрицательной обратной связи, который можно понять, обратившись к некоторым из приведенных ранее примеров. Так, при регуляции уровня углекислого газа его высокая концентрация во внеклеточной жидкости увеличивает вентиляцию легких. В свою очередь, это снижает уровень углекислого газа во внеклеточной жидкости, поскольку легкие выводят из организма большое его количество.

Другими словами, повышение концентрации углекислого газа запускает цепь реакций по снижению его содержания до нормы, что является отрицательным по отношению к запускающему фактору. Напротив, при слишком сильном снижении уровня углекислого газа обратная связь приведет к его увеличению. По отношению к запускающему фактору это действие также будет отрицательным.

Примерно так же регулируется и артериальное давление: повышение показателя запускает серию реакций, способствующих его снижению, а снижение — реакций, обеспечивающих его повышение. В обоих случаях результат воздействия является отрицательным по отношению к запускающему сигналу.

Таким образом, когда некий параметр становится слишком высоким или низким, регуляторные системы включают отрицательные обратные связи, которые путем некоторых изменений возвращают параметр к некоему усредненному значению и поддерживают гомеостаз.

Коэффициент надежности регуляторных систем. Эффективность регуляторных систем в поддержании гомеостаза определяется коэффициентом надежности отрицательной обратной связи. Представим, например, что больному, у которого не функционирует барорецепторная система поддержания давления, перелили большой объем крови, и артериальное давление у него увеличилось от 100 до 175 мм рт. ст.

Допустим, что при нормальном функционировании барорецепторной системы у того же больного артериальное давление в ответ на переливание крови увеличивается всего на 25 мм рт. ст. Из этого следует, что система обратной связи скорректировала изменение давления на -50 мм рт. ст. (вместо 175 стало 125 мм рт. ст.). Оставшаяся прибавка в +25 мм рт. ст., называемая ошибкой, показывает, что эффективность регуляторной системы составляет менее 100%. Коэффициент надежности системы (КНС) рассчитывают по формуле: КНС=коррекция/ошибка.

Таким образом, в примере с барорецепторной системой коррекция составляет -50 мм рт. ст., ошибка — +25 мм рт. ст., поэтому значение КНС системы регуляции артериального давления составляет -2 (-50 : 25). Итак, благодаря работе регуляторной системы повышение или снижение артериального давления оказывается в 3 раза меньше, чем могло быть при отсутствии этой системы.

Некоторые другие физиологические регуляторные системы обладают более высокой эффективностью. Так, при умеренном охлаждении тела терморегуляция обеспечивает коррекцию с коэффициентом надежности -33. Очевидно, что система терморегуляции, контролирующая температуру тела, более эффективна, чем барорецепторная система регуляции артериального давления.

Отрицательная обратная связь и положительная
Восстановление сердечного выброса после потери 1 л крови (отрицательная обратная связь) - пунктирная линия.
Смерть после потери 2 л крови (положительная обратная связь).

- Также рекомендуем "Положительная обратная связь в организме. Причины и последствия положительной обратной связи"

Оглавление темы "Гомеостаз в организме. Клетка":
1. Задачи физиологии. Клетки и внеклеточная жидкость
2. Гомеостаз. Органы организма участвующие в гомеостазе
3. Регуляция гомеостаза. Регуляторные механизмы организма
4. Понятие нормы в физиологии. Отрицательная обратная связь в организме
5. Положительная обратная связь в организме. Причины и последствия положительной обратной связи
6. Приспособительная регуляция и автоматизм организма. Физиология клетки
7. Клеточная мембрана. Строение клеточной мембраны
8. Гликокаликс. Клеточные органеллы и цитоплазма
9. Лизосомы и пероксисомы. Митохондрии клетки
10. Филаменты и ядро клетки. Структура ядра клетки
Медунивер Мы в Telegram Мы в YouTube Мы в VK Форум консультаций врачей Контакты, реклама
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.