Біологічна регуляція, її види і значення. Контур біологічної регуляції. Роль зворотнього зв'язку в регуляції

Біологічна регуляція – процес взаємодії елементів організму, спрямований на отримання пристосувального (корисного) результату.

Біологічна регуляція: Внутрішньоклітинна, Організмова, НЕРВОВА, ГУМОРАЛЬНА, ГЕННА, ФЕРМЕНТАТИВНА, МІОГЕННА

Елементи організму, які взаємодіють при виконанні акта біологічної регуляції, можна зобразити у вигляді окремих блоків та об'єднати у вигляді контуру біологічної регуляції.

Таким чином в контурі біологічної регуляції можна виділити наступні елементи:

1. РП – регульований параметр, котрий завдяки біологічній регуляції:

- підтримується на необхідному рівні;

- змінюється в необхідному напрямку.

2. СП – слідкуючий пристрій (рецептори), що реєструють величину РП.

3. КП – керуючий пристрій – нервовий центр чи ендокринна залоза, що на основі аналізу інформації про величину РП, про її зміни, виробляє керуючий сигнал (при нервовій регуляції – серія ПД, при гуморальній – гормон) і посилає її до органів-ефекторів.

Нервовий центр як керуючий пристрій має такі структурні елементи:

- уставка – зберігає інформацію про необхідну величину РП;

- блок порівняння – порівнює інформацію про задану величину РП з її реальною величиною, тобто встановлює наявність відхилень РП;

- блок управління – з урахуванням наявності чи відсутності відхилення РП від заданого рівня виробляє керуючий сигнал і посилає його до органів-ефекторів.

4. ВП – виконавчий пристрій – органи-ефектори, які під впливом керуючого сигналу змінюють свою діяльність таким чином, що РП підтримується на заданому рівні чи змінюється в необхідному напрямку.

Перелічені вище елементи контура біологічної регуляції зв'язуються між собою каналами зв'язку, якими в контурі передається інформація:

- канал прямого зв'язку – по ньому передається керуючий сигнал від КП до ВП  підтримка заданого рівня або зміна РП;

- канал зворотнього зв'язку – по ньому передається інформація з СП1 в КП:

- про поточну величину РП;

- про ефективність керуючих сигналів, що вироблені КП і спрямовані на усунення відхилення РП від заданого рівня або на його зміну в потрібному напрямку.

КП, ВП, РП, СП1 за допомогою каналів прямого та зворотного зв'язку утворюють замкнутий контур регуляції, котрий забезпечує здійснення регуляції "за відхиленням" (саморегуляції на основі негативного зворотнього зв'язку). Ця саморегуляція здійснюється наступним чином: певні чинники викликають зміни РП (його відхилення від заданого рівня)  інформація про це сприймається рецепторами (СП1) та по каналу зворотнього зв'язку (КЗЗ) надходить в КП, котрий оцінює ступінь відхилення  синтезується необхідний керуючий сигнал  передача його до ВП по каналу прямого зв'язку (КПЗ)  зміна діяльності органів-ефекторів (ВП)  відновлення потрібної величини РП (усунення відхилення).

За рахунок надходження до замкнутого контуру регуляції інформації по каналу зовнішнього зв'язку здійснюється регуляція "за збуреням". Збуреня – певний зовнішній чинник, інформація про дію якого сприймається рецепторами і передається до КП. Регуляція "за збуреням" може відбуватися двома шляхами:

1. Збуреня може змінити РП відносно потрібного значення. КП, отримуючи про це сигнал по контуру зв'язку, синтезує керуючий сигнал, котрий змінює діяльність органів-ефекторів (ВП) таким чином, що потрібне значення РП відновлюється. Наприклад, при дії на організм низької температури, інформація про це сприймається холодовими терморецепторами (СП2)  передається до центру терморегуляції (КП), який викликає зміну діяльності виконавчого пристрою, завдяки якому зменшуються процеси тепловіддачі та активізуються процеси теплоутворення  підтримується стала температура ядра тіла, не дивлячись на дію зовнішнього чинника.

2. Збуреня може вимагати зміни РП в певному напрямку. КП, отримавши про це інформацію по КЗЗ, синтезує керуючий сигнал, котрий по КПЗ передається до ВП  діяльність органів-ефекторів змінюється так, що РП змінює свою величину в потрібному напрямку. Наприклад, гемодинамічний центр (КП) при фізичній роботі (збуреня) отримує інформацію від пропріорецепторів працюючих м'язів (СП2). Ця інформація сигналізує КП про те, що у зв'язку з фізичною роботою необхідно змінити РП (системний артеріальний тиск). КП виробляє керуючий сигнал  КПЗ направляє його до ВП  серце скорочується сильніше і частіше – збільшення системного артеріального тиску (САТ). Інформацію про зміну САТ, про її відповідність рівню фізичного навантаження, КП отримує по КЗЗ.