Регуляторы функций нервной системы

Известно значительное число средств, при помощи которых можно воздействовать на многие функции ЦНС. Это и химические соединения, влияющие на эмоции, психическое состояние, снижающие болевые ощущения, способствующие развитию сна, вызывающие наркоз и другие эффекты. Доля в общих продажах медикаментов средств данной группы составляет, по данным экспертов, 4,1% (1994).

Основой действия большинства нейротропных средств на ЦНС является их способность видоизменять процесс межнейронной (синаптической) передачи импульсов. В зависимости от направленности возникающих при этом эффектов различают угнетающий и возбуждающий типы воздействия средства. В свою очередь, каждую из этих групп подразделяют на средства общего и избирательного действия.

Если средства "общего действия" вмешиваются в деятельность ЦНС на всех ее уровнях (средства для наркоза), то средства с избирательным действием влияют преимущественно на определенные центры или функциональные системы, не нарушая деятельности ЦНС в целом (транквилизаторы, наркотические анальгетики).

Напомним некоторые этапы (стадии) действия средств, угнетающих ЦНС (барбитураты) и возбуждающих (стрихнин).

БАРБИТУРАТЫ: сонливость, сон, наркоз, кома, паралич центров.

СTРИХНИН: возбуждение, сильное возбуждение, судороги, истощение и паралич центров. Как видим, при передозировке каждых из указанных групп средств, возникает паралич жизненноважных центров.

КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ЦНС

I. СРЕДСТВА, УГНЕТАЮЩИЕ ЦНС (общего действия):

- средства для наркоза;

II. СРЕДСТВА, ВОЗБУЖДАЮЩИЕ ЦНС (стимулирующие ЦНС):

- психостимуляторы (психомоторные и психометаболические);

- стимуляторы спинного мозга;

III. ПСИХОТРОПНЫЕ СРЕДСТВА (угнетающие избирательного действия):

IV. ПРОТИВОЭПИЛЕПТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА.

V. ПРОТИВОПАРКИНСОНИЧЕСКИЕ ПРЕПАРАТЫ.

VI. НАРКОТИЧЕСКИЕ И НЕНАРКОТИЧЕСКИЕ АНАЛЬГЕТИКИ.

Разбор средств, влияющих на ЦНС начнем с группы средств, угнетающих ЦНС тотально. Начнем, прежде всего с АЛКОГОЛЕЙ. Для клиники имеют значение спирты алифатического ряда, являющиеся гидроксипроизводными алифатических углеводородов (то есть с открытой углеродной цепью). Они могут содержать одну-две гидроксильные группы или более и в зависимости от содержания их делят на моногидроксильные (этиловый, метиловый, пропиловый спирты), дигидроксильные, называемые также гликолями, так как имеют сладкий вкус (этиленгликоль, пропиленгликоль), тригидроксильные (глицерол или глицерин) и полигидроксильные (маннитол, сорбитол).

СПИРТ ЭТИЛОВЫЙявляется типичным средством, оказывающим общее угнетающее влияние на ЦНС. Кроме того, он обладает выраженным антисептическим действием. Этиловый спирт является основной составной частью различных алкогольных напитков. Он представляет собой бесцветную, летучую жидкость, легко воспламеняющуюся.

ВСАСЫВАНИЕ, МЕТАБОЛИЗМ И ЭКСКРЕЦИЯ (ФАРМАКОКИНЕТИКА ЭТАНОЛА).

Этанол быстро всасывается в желудке, 12-перстной и тощей кишке. В желудки его всасывается 25 % от принятой дозы. Он очень быстро проникает через все клеточные мембраны и распределяется в жидких средах организма. Почти половина принятого этанола всасывается через 15 минут и полностью процесс всасывания завершается примерно через 1-2 часа. Всасывание замедляется в присутствии воды в желудке. Задерживают всасывание углеводы, и жиры. Этанол обнаруживается во всех тканях и по мере уменьшения концентрации в крови диффундирует из них в кровь. Из сосудов легких этанол переходит в выдыхаемый воздух (соотношение алкоголя в крови и воздухе равен 2100:1).

Более 90-98 % этанола метаболизируется в печени при участии немикросомольных ферментов, остальное (2-4%) количество экскретируется почками и легкими, а также потовыми железами в неизмененном виде. Вначале этанол окисляется в печени до ацетальдегида, который переходит в ацетилкофермент А, и потом окисляется до двуокиси углерода и воды (углекислый газ и вода).

Алкоголь метаболизируется с постоянной скоростью, не зависящей от концентрации его в крови, но пропорциональной массе тела.

Эта скорость составляет 10 мл/час, она постоянна, имеет значение в судмедэкспертизе.

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ: этанол действует на ЦНС угнетающе, причем он угнетает ЦНС по нисходящей, его действие укладывается в 3 стадии (при условии большой принятой дозы):

- так называемая стадия "возбуждения";

Стадия "возбуждения" является результатом угнетения тормозных механизмов мозга. Она хорошо выражена и продолжительна.

Возникает эйфория, повышается настроение, человек становится чрезмерно общительным, говорливым. Психомоторные реакции при этом нарушены, резко страдают поведение человека, снижается самоконтроль, нивелируются такие особенности характера, как сомнение, предосторожность, критическая самооценка и адекватная оценка. Работспособность снижается. Возникает состояние неустойчивости настроения, могут быть эмоциональные взрывы.

При повышении в крови концентрации спирта этилового наступают анальгезия, сонливость, нарушение сознания. Угнетаются спинальные рефлексы. Таким образом развивается стадия наркоза, которая очень быстро переходит в агональную стадию. Небольшая наркотическая широта действия, а также выраженная стадия возбуждения не позволяют использовать этиловый спирт в качестве средства для наркоза. Можно быстро достичь стадии паралича, агонии.

По мере увеличения дозы введенного спирта человек утрачивает способность чувствовать, Затрудняется речь, появляется неустойчивость походки и полностью теряется самоконтроль. Далее наступает выраженное угнетение ЦНС вплоть до утраты сознания. Замедляется дыхание, лицо становится бледным, появляется цианоз, падает АД.

Смерть наступает, как правило, из-за угнетения дыхательного центра.

Первично эффект воздействия алкоголя связан с угнетением ретикулярной активирующей системы. (В этой связи стадия возбуждения вовсе не связана с возбуждением ЦНС, а, напротив, обусловлена снятием тормозного действия коры). Кора освобождается, таким образом, от контролирующей, ингибирующей, функции, необходимой для осознанной деятельности человека.

Поэтому в первую очередь у алкоголиков страдает то, что привнесено в личность культурой, многолетней тренировкой. Все пьющие преувеличивают свои возможности. Еще Шекспир в своей знаменитой трагедии "Макбет" справедливо подметил, что алкоголь порождает желания, но лишает возможностей.

ДЕЙСТВИЕ ЭТИЛОВОГО СПИРТА НА РАЗЛИЧНЫЕ ОРГАНЫ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ.

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА Умеренное количество этанола вызывает расширение кожных сосудов (центральное действие, так как угнетение ЦНС ведет к угнетению сосудодвигательного центра), что сопровождается гиперемией и ощущением тепла. У человека, принявшего этанол, красное лицо, глаза "горят". Эффект расширения сосудов под действием этилового спирта предупреждает нормальную реакцию сужения кожных сосудов при охлаждении, поэтому применять алкоголь в качестве согревающего средства при холодной погоде вредно, поскольку он способствует нарастающей потере тепла. Возможно переохлаждение организма.

В больших дозах алкоголь угнетает сердечную деятельность подобно хлороформу или эфиру. Длительное применение больших количеств этанола вызывает повреждение сердечной мышцы, что приводит к алкогольной миокардиопатии. У больных с заболеваниями коронарных сосудов или клапанов сердца прием даже небольших доз этанола угнетает функцию миокарда.

ВЛИЯНИЕ ЭТАНОЛА НА ПЕЧЕНЬ.

Этиловый спирт нарушает глюконеогенез в печени, снижает синтез альбумина и трансферрина, повышает синтез липопротеинов, угнетает окисление жирных кислот. Все это приводит к разобщению окислительного фосфорилирования в печеночных клетках.

При алкогольной интоксикации происходит ингибирование печеночных микросомальных ферментов, а хроническое его применение вызывает стимулирование активности этих энзимов, что сопровождается повышением скорости метаболизма многих лекарственных средств и самого алкоголя.

Наиболее типичными клиническими симптомами являются гипогликемия и гепатомегалия. Может развиться жировая дегенерация, алкогольный гепатит, цирроз печени. Алкогольное повреждение печени является прямым эффектом этанола. Женщины более чувствительны к воздействию алкоголя, что связано с генетической предрасположенностью, основанной на НLА-фенотипе.

Алкоголь усиливает мочеотделение, что является следствием сниженной реабсорбции воды в почечных канальцах, вызываемой угнетением продукции АДГ (антидиуретический гормон).

ДЕЙСТВИЕ НА ЖКТ В малых дозах при приеме внутрь этанол вызывает местное ощущение тепла и повышает секрецию слюны, усиливает аппетит. Вследствие высвобождения гистамина и гастрина в антральной части повышается секреция желез желудка.

В концентрации более 15 процентов алкоголь угнетает как секрецию, так и двигательную функцию. Этот эффект может продолжаться в течение многих часов. Еще более высокие концентрации обладают выраженным раздражающим действием на слизистые оболочки и могут вызывать развитие гастрита, провоцируют тошноту, рвоту. При концентрациях более 20 процентов снижается ферментативная активность как желудочного, так и кишечного сока. При приеме алкоголя в концентрации свыше 40 процентов наблюдается ожог слизистой, ее набухание, отек, разрушение пограничного слоя слизистой, выделение слизи в большом количестве.

ПОКАЗАНИЯ К ПРИМЕНЕНИЮ. В медицинской практике резорбтивное действие спирта этилового используется редко.

1) Чаще всего его используют в качестве растворителя различных лекарственных веществ (галеновые препараты).

2) В концентрации 70 процентов он может быть использован в качестве антисептика и дезинфектора (дезинфекция). Действует бактерицидно только на вегетативные формы микроорганизмов (на споры - нет).

3) Иногда его применяют при лихорадочном состоянии, так как он вызывает охлаждающий эффект при нанесении на кожу (спиртовые обтирания).

4) Напротив, спиртовые укутывания в форме компрессов используются в качестве согревающего мероприятия.

5) Спирт используют как пеногаситель при купировании приступов бронхиальной астмы.

6) Этанол ранее использовался для разрушения нервных волокон, например, при невролгии тройничного нерва. Сейчас этот способ практически не применяют.

7) Для предупреждения пролежней, смазывая кожные покровы больного.

В связи с широким спектром действия этилового спирта, а также в связи с тем, что многие лица, длительно употребляют алкоголь, у них развивается психическая и физическая зависимость. При развившейся зависимости хорошее самочувтствие связано с присутствием спирта в жидких средах и тканях организма. Тяготение к алкоголю у такого человека так сильно, что желание употреблять его становится единственным интересом в жизни.

Естественно, что такие люди представляют для страны огромную медико-социальную проблему. В настоящее время у нас в России более 4-х млн. людей находится на учете в наркодиспансерах. Для сравнения - в США официальная статистика сообщает о 9 млн. человек. Алкоголизм является причиной различных преступлений и социальлных бед. Помимо развития хронического алкоголизма, прием спиртных напитков может привести к острому отравлению, степень которого зависит от концентрации спирта в крови. Смертельная доза этанола при однократном приеме составляет от 4 до 12 граммов на 1 кг массы тела (в среднем 300 мл 96 процентного спирта при отсутствии толерантности).

Лечение такого больного заключается в применении общих мер для детоксикации (промывание), поддержания функции жизненно важных органов (дыхание, сердце), уменьшение отека мозга с помощью маннитола и внутривенного введения глюкозы для коррекции гипогликемии, подщелачивание с помощью внутривенного введения растворов гидрокарбоната нaтрия.

Большее значение имеет хронический алкоголизм, так как до сих пор практически нет эффективных медикаментозных мер лечения этого страдания.

Лечение алкоголизма проводят в стационарах. Основная задача заключается в прекращении приема спирта этилового и в выработке к нему отрицательного отношения. Зависимость к алкоголю часто обратима, если лечение начать на ранних этапах и если человек понимает, что употребление алкоголя для него стало проблемой. Единственный путь преодоления подобного состояния - это убедить больного, что он болен, что дальнейшее употребление алкоголя принесет ему еще больше вреда. Психотерапия является основой лечения, но она обязательно должна подкрепляться лекарственными средствами, создающими установочный рефлекс, вызывающий чувство отвращения к алкоголю.

Попытки выработки отрицательного условного рефлекса на алкоголь осуществлялись давно. При этом был использован единственный эффективный в медицине рвотный препарат центрального действия

АПОМОРФИН.Введение апоморфина подкожное. У данного способа имеются 2 основных недостатка:

1) условный рефлекс требует подтверждения (дают небольшую дозу алкоголя и вводят препарат);

2) этот рефлекс неспецифичен.

В связи со сказанным, мысль исследователей была направлена на создание препарата, извращающего обмен этанола, его метаболизм. Одним из таких препаратов, применяемых широко в настоящее время для лечения больных алкоголизмом, является ТЕТУРАМ или АНТАБУС.

Teturamum (таблетки по 500 мг действующего вещества).

Тетурам представляет собой бледно-желтого цвета слабо растворимое в воде вещество. Небольшие дозы его не оказывают никакого действия. Препарат ежедневно назначают больным и без приема алкоголя он не эффективен.

В связи с его медленным накоплением в организме, тетурам дают больным несколько дней. Обычно антабус назначают в таблетках, содержащих по 500 мг действующего начала, один раз в день в течение недели. В дальнейшем проводят поддерживающую терапию с помощью ежедневного приема 250 мг препарата. Затем через несколько недель дают больному выпить небольшую дозу алкоголя, то есть тетурам назначают в сочетании с приемом небольших количеств спирта этилового.

Это связано с тем, что механизм действия тетурама заключается в том, что он задерживает окисление спирта этилового на уровне ацетальдегида. Это обусовлено ингибированием тетурамом фермента алкогольдегдидрогеназы.

В результате приема алкоголя на фоне тетурама моментально будет накапливаться ацетальдегид в тканях, который является в высшей степени токсичным для тканей веществом. Особенно токсичен ацетальдегид для сосудов, что реализуется параличом сосудов, проявляющимся своеобразной клиникой. У больного через 15-20 минут "вспыхивает лицо", кожные покровы делаются красными, все сосуды резко расширяются. Падает АД, причем очень резко, до коллапса.

Развивается слабость, потливость, головокружение, головная боль, спутанность сознания, тахикардия, боли в области сердца, тошнота, рвота. Таким образом у больного вырабатывается отрицательный условный рефлекс. Больной убеждается, что после лечения он не сможет переносить даже небольшие количества алкоголя. Последнее заставляет воздерживаться от приема алкогольных напитков.

НЕДОСТАТКИ ИЛИ ПОБОЧНЫЕ РЕАКЦИИ ОТ ПРИЕМА ТЕТУРАМА

1) Не всем больным можно назначить тетурам (сердечные поражения, атеросклероз, стенокардия, гипертоническая болезнь, эндокринные заболевания, у больных с нарушенной психикой). Но среди алкоголиков здоровых людей практически нет, часто эти лица уже страдают указанными заболеваниями.

2) Условный рефлекс угасает, требует подкрепления.

3) Препарат вызывает слабость, тошноту, головные боли, судороги, утомляемость, металлический вкус во рту.

4) В период лечения тетурамом нельзя применять средства для наркоза, паральдегид, так как они вызывают эффекты, сходные с эффектами этанола. Кроме того, некоторые лекарственные препараты из совершенно других групп, могут оказывать тетурамподобную активность, то есть вызывают непереносимость к алкоголю. Это, прежде всего, хлорпропамид и другие противодиабетические сульфаниламидные препараты, метронидазол (трихопол), гризеофульвин, бутадион. Назначая эти средства, врач должен предупредить больного об их особенностях.

6) Тетурам не рекомендуют лицам старше 50 лет, лицам с патологией, указанной выше.

Для постоянного (или длительного) присутствия тетурама в организме имеется препарат тетурама пролонгированного действия, получиивший название ЭСПЕРАЛЬ (радотел).

Esperal (radotel) - стерильные таблетки тетурама имплантируют в подкожную клетчатку больного (создание депо препарата).

Имеющиеся препараты позволяют снизить потребление спирта этилового лишь у некоторых больных и только на несколько месяцев.

К сожалению, достаточно эффективных лекарственных средств, подавляющих влечение к спирту, нет. Главное - это необходимо изменить сложившуюся структуру личности, хотя это безумно трудно.

МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ (МЕТАНОЛ) широко используется в технике, а также в форме 5% концентрации для денатурации спирта этилового. Для врачей он интересен с точки зрения токсикологии, так как очень часто бывают отравления данным спиртом.

Всасывание метанола и распределение сходны с таковыми для этанола. Но метаболизм метанола происходит в организме очень медленно и имеет другие продукты обмена. Метанол медленно окисляется до формальдегида, а затем до формоловой кислоты, в связи с чем он очень токсичен. Перевод формальдегида в муравьиную кислоту осуществляется этим же ферментом, что и этилового алкоголя (алькогольдегидрогеназа).

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ МЕТАНОЛА. Вначале эффекты напоминают таковые при воздействии этанола и обусловлены депрессией ЦНС. Симптомы связаны с угнетением функции ЦНС, развитием ацидоза (формоловая кислота), а также избирательной токсичности метаболитов, в частности формальдегида в отношении клеток сетчатки глаза.

Надо помнить, что:

1) Формальдегид специфически, избирательно действует на зрительные нервы. Потеря зрения наступает раньше, чем смерть. Полная потеря зрения может наступить и от очень небольших количеств метанола (прием около 15 мл метанола в 100 процентов случаев ведет к слепоте).

2) Летальная доза метанола без лечения составляет 70-100 мл.

Быстро развивается кома и наступает смерть.

1) Борьба с ацидозом в максимально сжатые сроки (в/в введение растворов натрия бикарбоната).

2) Затормозить, замедлить образование муравьиной кислоты путем отвлечения алькогольдегидрогеназы на другой спирт - этанол.

Поэтому в/в назначают этанол, так как он замедляет окисление метанола, действуя в процессе метаболических преобразований по конкурентному типу.

Организм людей – это уникальная по своему развитию и контролю система, в которой каждой клетке отведено свое место и роль. В процессе эволюции она непрерывно усложнялась, чтобы добиться преимуществ над остальными представителями природы. Так, гуморальная регуляция – с помощью жидких сред, уже не справлялась со своими обязанностями. Возникла нервная регуляция – с множеством промежуточных нейронов и отдаленных центров контроля. Однако, обе они тесно взаимодействуют для достижения жизненных целей – обеспечения постоянства и безопасности внутренней среды.

Особенности гуморальной регуляции

Механизм гуморальной регуляции функций организма осуществляется с помощью специфических химических соединений – биологических веществ. Они поступают в жидкие среды – кровь, а также лимфу, затем перемещаются к тканям и внутренним структурам. Ведущая роль при этом, безусловно, принадлежит гормонам.

Их вырабатывают особые структурные единицы – железы внутренней секреции. Как правило, они локализуют вдали от контролируемого органа. При этом благодаря гуморальной регуляции осуществляется воздействие сразу на несколько зон организма. К примеру, половое созревание, пищеварение, рост.

Тем не менее, возможности гуморальной регуляции в организме человека ограничены. Ведь она воздействует сравнительно медленно – требуется выработка химических соединений, их поступление в русло крови и достижение подконтрольной области. Действие гормона продолжительное, оно не прекращается даже при значительном снижении его концентрации. В этом основная особенность эндокринной регуляции, что актуально для сохранения постоянства внутренней среды.

В чем же суть гуморальной регуляции, можно понять на примере роста человека. По мере развития плода и формирования внутренних желез секреции, начинается выработка биологических веществ для правильного телосложения. Если гормонов в крови много – вырастет гигант, тогда как при их низкой концентрации – карлик. Приемлемый рост обеспечивается тщательно выверенным самой природой соотношением количества гормона.

То же самое можно отнести к каждой функциональной деятельности – для пищеварения это инсулин, для движения и скорости реакции – адреналин и норадреналин, для репродуктивной деятельности – половые гормоны. Все, даже самые мелкие и, на первый взгляд, незначительные изменения в организме людей, находятся под строгим гуморальным контролем.

Особенности нервной регуляции

В процессе эволюции нервная регуляция сформировалась позже – к этому были необходимы предпосылки. Так, по мнению специалистов, живым единицам уже стало не хватать только гуморальных связей между клетками. Ведь требовалось быстрее передавать получаемую информацию и реагировать на внешние и внутренние угрозы.

У людей все этапы нервной регуляции осуществляются с помощью центральных структур – головного мозга с подкорковыми ядрами, а также периферических образований – нервных сплетений. К примеру, человек опаздывает на работу и видит приближение подходящей ему электрички. Его мозг просчитывает, какое время необходимо для достижения платформы и отдает команды дыхательной, сердечнососудистой системе, а также мышцам конечностей. В итоге опаздывающий человек успевает добежать и впрыгнуть в вагон электрички.

Только нервной регуляцией, конечно, не обойтись. Она отличается нейрогуморальной направленностью. Ведь, требуется и выработка гормонов, и их влияние на функциональные возможности людей.

Взаимодействие систем

Все разнообразие механизмов регуляции функциональной активности человеческого организма специалисты традиционно классифицируют на нервные, а также гуморальные процессы. Тогда как они практически неотделимы и составляют единую систему. Ее задача – обеспечение постоянства внутренней среды организма. Благодаря этому люди приспосабливаются к изменениям извне, и вид получает возможность сохраняться в природе.

И нервный, и гуморальный механизм имеют разнообразные связи на всех уровнях функционирования мозговых центров, а также при передаче сигнальной информации к контролируемым структурам. Так, регуляция функций в организме осуществляется в большинстве случаев с помощью рефлекторной дуги, в которой взаимосвязь между сигнальными молекулами осуществляется посредством гуморальных факторов. В таком качестве выступают нейромедиаторы – особые химические соединения. Именно они корректируют восприимчивость рецепторов и их функциональные возможности.

Однако, гуморальная регуляция организма находится под контролем головного мозга. Он может запускать или замедлять выделение гормонов. Как правило, эти процессы между кровью и мозгом осуществляются на бессознательном уровне. Особенно в дыхательной, пищеварительной, сердечнососудистой системах. В ряде ситуаций требуется сознательный контроль – к примеру, быстро добежать на работу, чтобы не опоздать. Именно в том, как взаимодействуют нервная и гуморальная регуляции, и заключается их единство и эффективность.

Различия

Несмотря на явную взаимосвязь механизмов нервной, а также гуморальной регуляции, на уровне биологической и морфофункциональной единицы они имеют различия. В большинстве своем их разделяют по свойствам:

• нервная регуляция в отличие, от гуморальной, целенаправленная – импульс перемещается в строго предназначенную зону;
• гуморальный сигнал – с током крови распространяется по всему организму, а реакция тканей зависит от присутствия молекулярных рецепторов;
• скорость сигналов выше по нервному волокну, а не в жидких средах организма;
• время сохранения сигнала в нервной системе короткое, поэтому и реакция контролируемого органа быстрая, тогда как концентрация гормонов сохраняется продолжительный период;
• изученность нервной регуляции лучше, поскольку она поддается регистрации инструментальными аппаратами, а исследование гуморальных функций затрудненно обширностью подчиненных тканей.

Результатом, как отличий, так и сходства гуморальных и нервных механизмов контроля деятельности внутренних органов является целостность человека, как биологической единицы. Преимущества одной системы компенсируют возможные недочеты другой, однако, ведущая роль принадлежит, все же высшей нервной регуляции.

Гуморальные железы

Внутренние органы, которые выделяют гормональные вещества, локализуются у людей в разных частях тела. Благодаря этому они прицельнее осуществляют гуморальную регуляцию. Так, в основании полушарий головного мозга расположен гипофиз. Сам по себе небольшого размера, он выделяет крайне важные для человека биологически активные соединения. К примеру, гормон роста.

Тогда как контроль концентрации в русле крови возложен на инсулин. Его выделяют особые клетки в ткани поджелудочной железы. При его малом количестве формируется тяжелое своими осложнениями заболевание – диабет.

Двойственное влияние оказывают на организм человека гормоны щитовидной железы. При их чрезмерном выделении развивается гипертиреоз, а при дефиците гипотиреоз. Оба расстройства негативно отражаются на деятельности остальных внутренних органов, а у детей – на интеллектуальном и физическом развитии.

Другими железами гуморальной регуляции являются – паращитовидные клетки, надпочечники, вилочковое образование, а также половые структуры – яичники и яички. Все они тесно взаимодействуют между собой и с центральной нервной системой. Это позволяет человеку адаптироваться и к внутренним изменениям – в периоды полового созревания/угасания, и к внешним факторам – плохая экология, неправильное питание, интоксикации. При сбое в работе гуморальных механизмов, будет наблюдаться усиление работы нервных клеток. При исчерпании компенсаторных возможностей – возникнут различные болезни.

Патологии

Влияние тесной взаимосвязи нервной регуляции с гуморальным контролем человек ощущает на себе лучше всего в непривычных для него условиях – когда требуется приложить больше усилий для выполнения поставленных задач. К примеру, в случае пожара при высокой загазованности воздуха, нагрузка возрастает на дыхательную, а также сердечнососудистую системы. Организм при возрастании концентрации углекислого газа, старается его компенсировать. Если же это не удается, появляются такие заболевания, как бронхит, астма, фарингит хронического течения.

Патологические состояния в сердечной мышце – это часто результат сбоя в выделении гормонов надпочечников, адреналина с норадреналином. При их колебаниях в кровяном русле возникают различные сердечные аритмии, тахикардии, а затем и сердечная недостаточность. Нервная регуляция далеко не всегда справляется с защитной функцией, ведь гормоны длительное время могут сохранять свое влияние на сердце.

Хорошо изучены патологии щитовидной железы. Они приводят к изменениям в обменных процессах. От их концентрации напрямую зависит потребление тканями кислорода. Если их много, то температура тела повышается, усвоение питательных веществ ускоряется, рост тела усиливается. Все эти симптомы характерны для гипертиреоза. Тогда как при замедлении поступления гормонов возникает микседема – повышение массы, тела, апатия, снижение обменных процессов и температуры.

Тяжело протекают патологии репродуктивной системы, если в основе лежат сбои гормонального фона. К примеру, изменяется характер волосяного покрова, телосложения, модуляции голоса, способность к размножению.

Прогноз при заболеваниях гуморального характера во многом будет определен своевременностью обращения человека за медицинской помощью и грамотностью подбора гормональной терапии. В большинстве случаев врачам удается достичь положительных результатов в борьбе за восстановление адекватной регуляции внутренних органов.

Организм человека – сложнейшее образование, состоящее из миллиардов клеток, объединенных в ткани и органы. Органы объединяются в функциональные системы, в результате деятельности которых достигается единство организма и среды – слаженная координация множества физиологических процессов. В основе оптимального управления сложными внутренними функциями нашего организма лежит деятельность центральной нервной системы. Между ее структурами, находящимися на различных "этажах" организации, существуют определенные субординационные взаимоотношения. Можно выделить три основных уровня системы управления вегетативными процессами и двигательными реакциями человека.

Первый уровень управления (низший) включает нейронные структуры спинного мозга и ствола головного мозга. Здесь осуществляется первичная обработка афферентной информации из внутренней среды организма и расположены центры рефлексов, поддерживающих ее относительное постоянство. Этот уровень управления обеспечивает работу сердца, дыхания, органов пищеварения и т.д., но может регулировать работу лишь отдельных структур.

Первый уровень регуляции филогенетически является наиболее древним, соответственно к моменту рождения он наиболее зрелый и способен обеспечивать приспособление организма к внеутробным условиям существования. В дальнейшем первый уровень регуляции вступает в сложные подчиненные отношения со вторым и третьим уровнями регуляции.

Второй уровень управления контролирует функционирование первого и осуществляет корреляцию вегетативных процессов, соединяя деятельность всех структурных компонентов нашего организма в единое целое. К этому уровню относятся наиболее древние в филогенетическом отношении нервные структуры коры головного мозга и гипоталамус, объединяемые в лимбическую систему (см. Головной мозг). Лимбический уровень управления осуществляет регуляцию функций внутренних органов и эндокринных желез, а также вегетативные реакции, сопровождающие эмоциональные и поведенческие реакции у животных и человека (например, покраснение кожи лица при смущении, повышение артериального давления при волнении и т.п.).

Онтогенез структур лимбической системы изучен недостаточно. Имеются данные, свидетельствующие о том, что морфологически эти структуры приближаются к уровню взрослого организма уже в первые годы постнатального развития. Функционально лимбические структуры созревают также значительно быстрее филогенетически молодых отделов коры головного мозга, и в раннем возрасте они играют важную роль в регуляции вегетативных функций и поведения ребенка.

Третий, высший уровень управления регулирует работу двух нижележащих уровней в соответствии с информацией, поступающей из внешней среды, и включает функции коры головного мозга. Высший уровень управления обеспечивает наилучшую адаптацию деятельности внутренних органов к условиям и требованиям окружающей среды. Формирование произвольных движений также требует участия третьего уровня управления. Кроме того, он является основным в организации высшей формы нервной деятельности – психической.

Полноценная деятельность трех основных уровней управления вегетативными функциями, двигательной сферой и психической деятельностью человека возможна только при их взаимодействии и на основе постоянного притока информации о текущих событиях внутри и вне организма. Свои управляющие влияния спинной и головной мозг реализуют через отделы периферической нервной системы или опосредованно, через гуморальные факторы. Гуморальная регуляция осуществляется через гипофиз, тесно связанный со стороны нервной системы с гипоталамусом, со стороны эндокринной системы – со всеми железами внутренней секреции. Таким способом осуществляется единое нервно-гуморальное управление вегетативными и двигательными функциями нашего организма.

Важнейшей функциональной структурой, регулирующей деятельность нервной системы и соответственно всего организма в целом, является ретикулярная формация – скопление нервных клеток, расположенных в центральной части ствола головного мозга (рис. 11.15).

Рис. 11.15. Топографическая локализация ретикулярной формации

В настоящее время установлено важное значение ретикулярной формации в деятельности всех отделов нервной системы. Это своеобразный "аккумулятор" мозговых импульсов, которые из ретикулярной формации поднимаются к коре больших полушарий и способны подавлять или стимулировать ее деятельность (восходящие влияния). Нисходящие влияния ретикулярной формации могут изменять интенсивность двигательных реакций и вегетативных функций организма.

Обеспечение психической деятельности требует участия трех основных структурно-функциональных блоков головного мозга (А. Р. Лурия, 1963), схематично представленных на рис. 11.16:

Рис. 11.16. Три структурно-функциональных блока головного мозга

• – энергетического блока, поддерживающего тонус для нормальной работы высших отделов коры головного мозга; расположен в верхних отделах мозгового ствола (включает в себя ретикулярную формацию); функциональное значение I блока состоит в поддержании общего тонуса мозга, необходимого для любой психической деятельности, в регуляции психических функций, в частности активного внимания; уровень сформированности структур, входящих в этот блок, в значительной мере определяет возможность человека сохранять стабильную активность, требуемую для решения текущих задач деятельности;
• – блока приема, переработки и хранения информации, который включает задние отделы обоих полушарий, теменные, затылочные и височные отделы коры головного мозга; этот блок является ответственным за процессы модально специфического восприятия, межмодального взаимодействия, памяти и использования зафиксированной памятью информации, осознания, усвоения и актуализации сложных навыков, в том числе учебных навыков чтения и письма;
• – блока, обеспечивающего программирование, регуляцию и контроль деятельности; представлен лобными отделами коры головного мозга; III блок отвечает за формирование произвольной организации и регуляции деятельности, в частности за формирование серийных последовательных движений, управление вниманием, мотивационный компонент психической активности; с деятельностью отделов III блока связывают также формирование социальных чувств и мотиваций.

Развитие регулирующей функции нервной системы в онтогенезе. Ребенок рождается со всеми функциями, необходимыми ему для жизни на данном этапе онтогенеза. Но многие мозговые структуры являются незрелыми, поэтому на первых этапах онтогенеза организм способен лишь на поддержание примитивных физиологических процессов жизнедеятельности. Характерной особенностью детского организма является относительная автономность в деятельности различных функциональных систем, слабое взаимодействие центральных нервных структур, низкий уровень дублирования функций и, как следствие этого, их низкие резервные возможности.

Деятельность целостного организма всегда связана со сложной координацией безусловно-рефлекторных и условно-рефлекторных реакций и их двигательных и вегетативных компонентов. Особое значение имеет координация вегетативных функций, выражающаяся в согласованных изменениях дыхания, работы сердца и всей сердечно-сосудистой системы, деятельности желез внутренней секреции и т.д. Вся совокупность этих изменений связана с энергетическим обеспечением рефлекторных реакций ребенка и необходима для достижения полезного организму результата в кратчайший срок и с наименьшей энергетической издержкой.

Ребенок рождается с несовершенной координацией рефлекторных реакций. Ответная реакция у новорожденного и маленького ребенка всегда связана с обилием ненужных движений и избыточными вегетативными сдвигами. Обусловлено это тем, что к моменту рождения ребенка многие периферические и центральные нервные волокна не имеют миелиновой оболочки, обеспечивающей изолированное проведение нервных импульсов. В результате процесс возбуждения с одного нерва легко переходит на соседний. Миелинизация большинства нервных волокон заканчивается к 3 годам постнатального развития, но в некоторых продолжается до предпубертатного возраста.

Дети по сравнению со взрослыми имеют более высокую возбудимость нервной ткани, меньшую специализацию нервных центров, более распространенные явления конвергенции и более выраженные явления индукции нервных процессов. Доминантный очаг у ребенка возникает быстрее и легче, чем у взрослого, с чем в значительной степени связана неустойчивость внимания детей. Новые раздражители легко вызывают и новую доминанту в мозге ребенка. На первых этапах постнатального развития ведущее значение в регуляции рефлекторной деятельностью имеет не кора, а подкорковые структуры головного мозга. Все вместе эти факторы обусловливают низкий уровень функциональной надежности детского организма, под которой понимается способность поддерживать оптимальный режим жизнедеятельности, несмотря на изменяющиеся внешние воздействия. В процессе развития все недостатки координации рефлекторных процессов у детей и подростков сглаживаются. Несовершенство систем регуляции в детском возрасте обусловлено также несформированностью эндокринной системы, которая созревает только к концу пубертатного периода.

Формирование структурно-функциональных блоков в онтогенезе также имеет свои закономерности. Наиболее сформированным к моменту рождения оказывается I блок, отвечающий за процессы жизнеобеспечения. Интенсивное формирование второго блока приходится на дошкольное детство и первые годы школьного обучения. Именно в эти возрастные периоды формируется значительное количество межмодальных и ассоциативных связей, ребенок накапливает колоссальные знания, приобретает и закрепляет учебные навыки. Блок, отвечающий за целенаправленность и последовательность деятельности, достигает относительной функциональной зрелости, позволяющей осознанно управлять своим поведением, только к возрасту 7–9 лет. С его формированием в значительной степени связана готовность к школьному обучению, требующему от ребенка высокого уровня произвольности.

Окончательное завершение морфологического и функционального формирования всех уровней регуляции завершается к 20–22 годам. Надежность их функционирования к этому возрасту достигает своей высшей степени и обеспечивает широкие адаптационные возможности всем физиологическим процессам.