- 正常人體學(xué)
- 王紅衛(wèi) 鮑建瑛
- 1987字
- 2020-08-26 17:21:10
第五節(jié) 人體功能活動的調(diào)節(jié)
一、人體功能活動的調(diào)節(jié)方式
穩(wěn)態(tài)是一種動態(tài)平衡。正常情況下,機體的新陳代謝將不斷消耗細胞外液中O 2和營養(yǎng)成分,并持續(xù)產(chǎn)生CO 2和H +等代謝產(chǎn)物;外界環(huán)境的變化,如高溫、嚴寒、低氧等情況;以及疾病或藥物都會導(dǎo)致機體內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的改變,從而影響到細胞乃至機體的正常生理功能。但是機體可以通過對多個器官和系統(tǒng)活動的調(diào)節(jié),使遭受破壞的內(nèi)環(huán)境及時得到糾正和恢復(fù),從而維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定。機體對器官和系統(tǒng)的調(diào)節(jié)分為神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和自身調(diào)節(jié)這三種方式。
(一)神經(jīng)調(diào)節(jié)
神經(jīng)調(diào)節(jié)(neuroregulation)是人體生理功能調(diào)節(jié)的最主要形式。神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本模式是反射。 反射(reflex)是指機體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下,對內(nèi)、外環(huán)境刺激所作出的規(guī)律性的應(yīng)答。反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是 反射弧(reflex arc),反射弧由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器五個部分組成(圖1-4)。 感受器(sensory receptor)是指專門感受內(nèi)、外環(huán)境的某種刺激并產(chǎn)生生物電變化的特定裝置,例如皮膚上的痛覺、壓覺等感受器;神經(jīng)中樞簡稱 中樞(center)指位于腦和脊髓灰質(zhì)內(nèi)的調(diào)節(jié)某一特定功能的神經(jīng)元群; 傳入神經(jīng)(afferent nerve)是將感受器產(chǎn)生的生物電變化傳遞到中樞的通路; 效應(yīng)器(effector)是產(chǎn)生生物效應(yīng)的器官,包括肌肉、腺體和神經(jīng)元等; 傳出神經(jīng)(efferent nerve)則是將中樞的指令傳遞到效應(yīng)器的通路。

圖1-4 反射弧的結(jié)構(gòu)
神經(jīng)反射的調(diào)節(jié)特點是迅速而精確,但其作用部位比較局限,且作用時間比較短暫,適應(yīng)于對快速變化的生理過程進行調(diào)控。例如在生理情況下機體的動脈血壓保持相對的穩(wěn)定,當(dāng)動脈血壓高于正常值時,分布于主動脈弓和頸動脈竇的動脈壓力感受器會感受到血壓的變化,并將血壓的變化轉(zhuǎn)化為神經(jīng)興奮的生物電變化,后者通過迷走神經(jīng)和舌咽神經(jīng)傳入延髓心血管中樞,心血管中樞對傳入的神經(jīng)信號進行分析后,由迷走神經(jīng)和交感神經(jīng)傳出,改變心臟和血管的活動,使血壓迅速恢復(fù)正常。這個反射稱壓力感受性反射。
(二)體液調(diào)節(jié)
體液調(diào)節(jié)(humoral regulation)是指機體的某些細胞或組織(如內(nèi)分泌細胞或內(nèi)分泌腺)能生成并分泌某些特殊的化學(xué)物質(zhì)(例如激素),這些化學(xué)物質(zhì)經(jīng)由體液運輸,到達全身各處的組織細胞或體內(nèi)某些特殊的組織細胞,作用于這些細胞上相應(yīng)的受體,對這些組織細胞的活動進行調(diào)節(jié)。例如胰島B細胞所分泌的胰島素在分泌后,借助血液循環(huán)到達全身各處,調(diào)節(jié)全身組織細胞的糖代謝,同時胰島素也可維持血糖濃度的穩(wěn)定。
機體內(nèi)大多數(shù)內(nèi)分泌腺或內(nèi)分泌細胞直接或間接地接受中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制。在這種情況下,體液調(diào)節(jié)就成為神經(jīng)調(diào)節(jié)的一個環(huán)節(jié),相當(dāng)于傳出通路的延伸部分,因此稱 神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)。
體液調(diào)節(jié)的特點是作用緩慢、歷時持久、影響廣泛,但精確度差,適用于持久而緩慢的生理過程,對新陳代謝、生長發(fā)育和生殖等生理過程都有重要調(diào)節(jié)意義。
(三)自身調(diào)節(jié)
自身調(diào)節(jié)(autoregulation)是指當(dāng)細胞、組織或器官受到環(huán)境變化的刺激時,不依賴于神經(jīng)和體液因素的影響而其本身所呈現(xiàn)的一種適應(yīng)性的反應(yīng)。例如在腎動脈灌注壓變動于80~180mmHg范圍內(nèi)時,腎血流量保持基本的穩(wěn)定,從而保證腎泌尿活動在一定范圍內(nèi)不受動脈血壓改變的影響。
自身調(diào)節(jié)的特點是調(diào)節(jié)幅度小,靈敏度低。它是對神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)的補充。
二、人體功能調(diào)節(jié)的反饋控制
機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)借助神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和自身調(diào)節(jié)來維持。這些調(diào)節(jié)是通過“自動”控制的模式來實現(xiàn)的。以神經(jīng)調(diào)節(jié)為例,感受器感知體內(nèi)、外環(huán)境的變化,其產(chǎn)生的生物電信號通過傳入神經(jīng)傳遞到中樞,中樞進行整合后將指令通過傳出神經(jīng)傳遞到效應(yīng)器,進而改變效應(yīng)器的功能活動。但效應(yīng)器的變化又受到其他感受器的監(jiān)控,這些感受器將效應(yīng)器的活動情況輸送到中樞,從而調(diào)節(jié)中樞對效應(yīng)器的控制。這樣就組成了一個自動控制系統(tǒng)。利用工程學(xué)的術(shù)語,感受器為監(jiān)測裝置,中樞為控制部分,效應(yīng)器則為受控部分。監(jiān)測裝置將受控部分的活動信息傳遞給控制部分,從而調(diào)整控制部分對受控部分的控制,這一過程稱 反饋(feedback)(圖1-5)。根據(jù)反饋的作用是加強還是降低控制部分的活動,反饋可分為正反饋和負反饋。

圖1-5 生理功能的反饋控制系統(tǒng)
(一)正反饋
受控部分發(fā)出的反饋信息促進與加強控制部分的活動,最終使受控部分的活動朝著與它原先活動相同的方向改變,稱 正反饋(positive feedback)。正反饋不能維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài),但可以加強或加速某一生理過程的完成。在正常人體中,宏觀上我們可以觀察到四種正反饋生理過程,分別是血液凝固、排便反射、排尿反射和分娩過程。
(二)負反饋
受控部分發(fā)出的反饋信息削弱或抑制控制部分的活動,最終是受控部分的活動朝著與它原先活動相反的方向改變,稱 負反饋(negative feedback)。在正常生理情況下,體內(nèi)絕大多數(shù)的生理調(diào)節(jié)過程均屬負反饋。負反饋可以維持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。例如當(dāng)血液中CO 2濃度升高時,可促發(fā)機體的呼吸加深加快,從而使肺排出更多的CO 2,血液中CO 2的濃度恢復(fù)正常。而當(dāng)過度通氣,導(dǎo)致大量CO 2排出,血液中CO 2濃度下降,則可反射性地抑制呼吸運動。故此血液中CO 2濃度可維持在一定的水平。
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