ПОНЯТИЯ О ФУНКЦИЯХ ОРГАНИЗМА.
3.1.1. ФУНКЦИЯ - проявление жизнедеятельности.
Функция - взаимозависимость элементов в системе, взаимодействие и субординация части и целого в живом.
Функция - деятельность изменений в элементах живого, направленное на сохранение организма.
Физиологические функции могут быть разделены на пластические и регуляторные.
Могут быть выделены функции отдельных клеток, например, гепатоцитов, органов, печень, легкие и т.д. функции системы, например, выделительной.
Выделяют специфические и неспецифические функции в организме. Специфические функции - присущие данной ткани и органу, связанные с особенностью ее структурно-функциональной организации.
Например: МЫШЦА
специфическая функция: неспецифическая:
сокращение - выделение тепла;
(работа) - переферическое сердце;
- развитие головного мозга.
Кроме того могут быть выделены:
- простые и сложные функции;
- врожденные и приобретенные функции;
- организменные, тканевые, клеточные, органоидные функции;
- статические и динамические функции;
- вегетативные (растительные) и анимальные (животные) функции.
ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ.
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ - интегральный комплекс характеристик организма в связи с его алетивностью и характером обменных процессов. ¦
Существует три функциональных состояния, образующих жизненный цикл: покой, деятельность, отдых.
Для характеристики функциональных состояний необходимо учитывать:
а) функциональные проявления (специфические функции) - есть или нет.
б) характер обменных процессов (особенно это важно, когда функция отсутствует (сравните "покой" и "отдых"). Для характеристики этих процессов удобно использование понятий:
АССИМИЛЯЦИЯ - совокупность процессов создания живой материи; включает в себя - прием веществ из внешней среды, пищеварение, синтез сложных соединений и отложение запасов;
и
ДИССИМИЛЯЦИЯ - совокупность процессов распада живой материи. Включает в себя распад тканевых и клеточных элементов до простых, расщепленных, энергобогатых соединений вместе с высвобождением энергии, устранение продуктов распада из организма.
СОСТОЯНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ДЕЛИТСЯ НА ТРИ ПЕРИОДА:
рис.
А - врабатывание - включение в работу; (ускоряет врабатывание разогрев мышц, используются легкие нагрузки, массаж, растирание кремами, мазями, стимулирующими кровообращение).
Б - устойчивая работоспособность - stady state (тем больше и эффективнее, чем лучше будут доставлятся питательные вещества к клеткам и удалятся продукты распада; особо полезны янтарная кислота, глюкоза, витамины, коэнзим Ку10 и т.п. (продолжить список).
В - утомление (связано с накоплением молочной кислоты и других метаболитов (для снижения скорости утомления необходимо ускорить выделение метаболитов: сжиганием молочной кислоты до углекислого газа и воды - нужен кислород, а значит сосудорасширяющие средства, средства стимулирующие работу сердца, легких; выделение продуктов обмена - сорбенты).
Задание 1. Большая часть продуктов, которые необходимы для поддержания нормальной работоспособности человека вырабатываются в биотехнологических процессах. Найдите примеры нужных технологий.
ЕДИНСТВО ОРГАНИЗМА И ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ.
Организм существует в постоянном взаимодействии с внешней средой: получает из вне пластически и энергетический материал в виде пищи, кислород, воду, а вместе с полезными веществами часто и токсические веществ (отходы промышленного производства). Каждый организм подвержен суточным и сезонным колебаниям температуры, освещенности, постоянным колебаниям ЭМП и другим природным факторам.
Естественно каждый из этих факторов вызывает раздражение соответствующих систем или органов и соответствующую реакцию со стороны организма.
Реакции организма направлены в первую очередь на сохранения собственной целостности и сохранения условий продолжения функционирования организма (см. Раздел "Регуляция физиологических функций").
БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ.
Внешние воздействия, которые называют "РАЗДРАЖИТЕЛЬ" могут по разному действовать на различные ткани. Например, свет вызывает раздражение и кожи, и глаз. Однако для получения ответной реакции со стороны глаза достаточно 2-8 кванта света, тогда как, даже после длительной тренировки, для распознавания света кожей, необходим существенный световой поток.
Можно выработать условный рефлекс на ЭМП очень низкой напряженности (соответствующее работе ЭМ генератора в среднечастотном радиодиапазоне мощностью в 1 кВ на расстоянии 100 км от человека).
Исходя из этого, можно сказать, что практически любой РАЗДРАЖИТЕЛЬ может вызвать ответную реакцию организма, но существуют СПЕЦИФИЧЕСКИЕ РАЗДРАЖИТЕЛИ, которые вызывают ответную реакцию организма на очень слабый раздражитель. При этом необходимо подчеркнуть, что в этом случае существуют специфические группы клеток, ткани, которые выделяют в специальные образования "РЕЦЕПТОРЫ".
Говоря о рецепторе следует сказать и еще об одном понятии "ВОЗБУДИМОСТЬ".
Возбудимость - это способность живых клеток воспринимать изменения внешней среды и отвечать на эти изменения реакцией возбуждения.
Более подробно о понятии "РАЗДРАЖИТЕЛЬ", "ВОЗБУДИМОСТЬ", "РЕЦЕПТОР" будет сказано в соответствующих лекциях.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ могут быть врожденные (безусловные рефлексы) или воспитанные (условные рефлексы). Биологические реакции могут быть, сенсорные, поведенческие, идиоматорные, приспособительные (адаптивные) и т.д.
В основе деятельности организма лежат приспособительные (адаптивные) реакции к условиям внешней среды, которые направлены на поддержание гомеостазиса в условиях постоянного изменения внешней среды.
АДАПТАЦИЕЙ называют все виды врожденной и приобретенной приспособительной деятельности направленной на сохранение гомеостазиса, максимальной работоспособности, репродуктивности и выживание организма.
Адаптация осуществляется на всех уровнях: клеточном, органном, системном и организменном.
Существуют ряд адаптивных реакций, которые приобретает вид в процессе эволюции. Например, толстый слой подкожной жировой клетчатки у тюленей позволяет им жить в холодной воде. Темный цвет кожи африканцев защищает их от избытка солнечной радиации и т.д.
В некоторых случаях развиваются адаптационные механизмы по готовым схемам. Например, при адаптации к гипоксии увеличивается количество эритроцитов, количество гемоглобина, появляется в крови Hb F, который характерен для плода. Все эти процессы в организме не появляются заново, а активируются в результате действия соответствующих раздражителей.
Часто особенно на первом этапе приспособления к измененным условиям происходит активирования физиологических функций. Так при острой гипоксии прежде всего активируется процесс внешнего дыхания и сердечно-сосудистая система. Компенсация недостатка кислорода в тканях происходит за счет усиления кровотока и усиления вентиляции легких. Вслед за этим включаются адаптивные синтезы белков, которые направлены на увеличения количества ферментов, числа органелл (митохондрий), количества клеток (эритроцитов, эпителия и эндотелия капилляров) и т.д.