В чем заключается принцип саморегуляции

Саморегуляция – это важная часть человеческой психики, и каждому человеку полезно ею владеть. Речь идет об управлении своим психическим и эмоциональным состоянием, и это, несомненно, очень полезное качество. Воздействуя на себя с помощью мыслительных образов, управляя дыханием или используя другие приемы, человек может довольно быстро «прийти в себя». Итак, как овладеть саморегуляцией?

Что такое саморегуляция

Рассмотрим подробнее понятие «саморегуляция» в психологии и педагогике.

В психологии

Под саморегуляцией подразумевается оценка ситуации и корректировка собственной активности непосредственно индивидом. Как следствие, происходит корректировка результатов действия. Существует произвольная и непроизвольная саморегуляция.

Произвольная форма характеризуется сознательным контролем поведения с целью достижения желаемого. С помощью осознанной саморегуляции человек развивает индивидуальность. Непроизвольная больше направлена на выживание и самосохранение – срабатывают подсознательные механизмы защиты.

Нормой считается положение, когда саморегуляция формируется и развивается параллельно с личностным взрослением. Если развитие личности отсутствует, человек не учится нести ответственность, то ситуация ухудшается. Развитие саморегуляции невозможно без личностного роста.

В зрелом возрасте саморегуляция помогает подчинять эмоции интеллекту, однако в пожилом возрасте баланс снова смещается в сторону эмоций.

Аспекты, влияющие на саморегуляцию:

Попросту говоря, саморегуляция – это социально приемлемые методы борьбы с чувствами и эмоциями, а также принятие норм поведения, уважение к окружающим, адекватные реакции.

В педагогике

Преподавателям нередко приходится пребывать в стрессовых ситуациях, связанными с детьми, их родителями, подачей нового материала и прочим. Для педагога особенно важно овладеть методами релаксации и психической саморегуляции. Одним из них можно назвать аутогенную тренировку – работа с самовнушением и самонастройкой психики, основанная на использовании процесса релаксации. Управлять эмоциями и восстанавливать работоспособность становится легче.

Педагогам рекомендуется уделить особое внимание саморегуляции, и оказывать на себя влияние действенными формулировками. Существует немало методик аутотренинга, помогающие вырабатывать в себе необходимые умения. Некоторые учебные заведения включают в себя кабинеты психологической разгрузки, где педагог имеет возможность снять напряжение, вызванное неким раздражителем. Популярные способы педагогической саморегуляции: библиотерапия, музыкотерапия, трудотерапия, воспитание в себе оптимизма и так далее.

Теории психической саморегуляции

Рассмотрим популярные теории саморегуляции в психологии.

Системно-деятельностная теория

Автором теории является Л. Г. Дикая. Концепция предполагает, что психологическая саморегуляция рассматривается как система и как деятельность, связанная с профессиональной средой индивида и адаптацией.

В качестве системы саморегуляцию можно рассматривать в контексте перехода индивида от бессознательности к осознанным и доведенным до автоматизма формам.

Автором было выделено несколько уровней:

Системно-функциональная теория

Автором теории стал А. О. Прохоров, рассматривавший психологическую саморегуляцию, как переход от одного психического состояния к иному, связанному с представлениями о желаемом настроении. Осознанный образ помогает активизировать самоконтроль и соответствующие мотивы.

Прибегнув к сознательным методам для достижения желаемого, человек обычно применяет разные методы и проходит не одно промежуточное состояние. Впоследствии образовывается функциональная структура саморегуляции личности – осознанная реакция на конфликтные ситуации.

А. О. Прохоров отмечал, что саморегуляция – это переход из одного состояния в иное, которое достигается посредством связи психических свойств и внутреннего переключения работы.

Чем осознаннее сознание, тем успешнее регуляция. Также важна четкость формирования желаемого образа и реалистичность восприятий и ощущений. Текущее положение анализируется с помощью телесных ощущений, дыхания, восприятия времени и пространства.

Современная практическая психология успешно использует разные виды психической саморегуляции для нормализации внутреннего состояния личности.

К популярным видам относят:

аутогенная тренировка, основанная на применении специальных формул самовнушения, позволяющих влиять на процессы организма;

самовоспитание с помощью определенных упражнений;

биологическая обратная связь;

Осознанное использование тех или иных видов саморегуляции начинается примерно в трехлетнем возрасте.

Функции

Важно понимать основные функции саморегуляции в психологии, для осознания ее ценности. Она меняет психическую активность, что позволяет личности достигать равновесия состояний и гармонии.

В свою очередь это обеспечивает нас такими существенным преимуществами:

Популярные методы саморегуляции

Рассмотрим распространенные методы саморегуляции.

Релаксация

Каждый сам определяет, какой способ релаксации ему наиболее подходит в рамках саморегуляции. Главная цель этого метода в достижении внутренней гармонии, снятии мышечных зажимов и напряжения, овладении мышечным контролем.

Медитация

Благодаря медитации мы учимся концентрации, расслабляем внимание и повышаем его. Главная цель медитации – снятие эмоционального напряжения, отвлечение от гнетущих мыслей. Если необходимо собраться и успокоиться, зачатую применяется дыхательная техника. Можно применять прием отвлечения – думается о чем угодно, кроме раздражающего обстоятельства.

Десенсибилизация

При десенсибилизации эффективно: намеренная пассивность, представление успешного поведения, нейтральное отношение к вредящим факторам с помощью самовнушения.

Аутогенная тренировка

Любой аутотренинг базируется на механизме релаксации. Осваиваются приемы расслабления мышц, развиваются навыки ощущения холода и тепла в теле, повышается волевая установка и концентрация внимания на отслеживание состояния организма. Основной задачей аутотренинга является снятие эмоционального и мышечного напряжения, достижение полностью расслабленного состояния для развития произвольности.

Механизм естественной саморегуляции

Одними из наиболее доступных методов саморегуляции являются естественные приемы регуляции.

Их довольно много, перечислим самые простые и распространенные:

Источник

Саморегуляция в психологии: способы, методы и приемы

Саморегуляция — это способность организма поддерживать баланс психоэмоционального состояния. У каждого из нас случаются проблемы и трудности, которые приводят к депрессии и апатии, вызывают бурю негативных эмоций. Бывает, что мы о чем-то беспокоимся, переживаем, еще сильнее ухудшая настроение. И в какой-то момент руки опускаются, а желание действовать полностью исчезает. Чем поможет в таких случаях саморегуляция? Как с ее помощью восстановить внутреннюю гармонию и успокоиться?

Что такое саморегуляция

Психическая саморегуляция в психологии — это способность индивида анализировать, оценивать, а потом корректировать как саму свою деятельность, так и ее результаты. По сути, это слово означает «наводить» порядок. В этом контексте можно сказать, что саморегуляция личности — осознанное и организованное воздействие человека на его собственную психику, основное предназначение которого в изменении ее свойств и особенностей в нужном направлении.

Саморегуляция организма основывается на закономерностях и их следствиях, носящих название психологических эффектов:

Психологическая саморегуляция начинается тогда, когда у индивида возникает противоречие, связанное с мотивацией. Его можно смело назвать движущей силой, побуждающей пересмотреть свой внутренний мир и некоторые черты характера.

Функции саморегуляции

Главная задача саморегуляции — так изменить психическую активность, чтобы человек мог достичь внутренней гармонии и равновесия. Что это дает?

И, наконец, последняя функция — противостояние проблемам. Саморегуляция позволяет достичь гармонии с самим собой и в отношениях с окружающими, что существенно улучшает качество жизни и помогает справиться с любыми трудностями.

Когда нужна саморегуляция

Человек испытывает потребность в саморегуляции психических состояний в нескольких случаях:

Есть и другие факторы, наличие которых побуждает задуматься о саморегуляции. Речь идет об отсутствии уверенности в себе, низкой самооценке, невозможности или даже неспособности повлиять на происходящее вокруг, нехватке силы воли и смелости. Сюда же можно добавить неудовлетворенность от взаимодействия с окружающими, к примеру, неудачи в личной жизни.

Стоит отметить тот факт, что для стрессовых ситуаций характерны нарушения не только в психическом состоянии, но и в физическом здоровье. Так, у человека ухудшается общее самочувствие, появляются беспричинные боли и проблемы со сном (чаще всего бессонница). Сюда же относятся проблемы с лишним весом. Вспомните, как часто в стрессовых ситуациях мы «заедаем» негативные эмоции чем-то вкусненьким, например, очередным кусочком торта или конфетой.

Существуют такие виды саморегуляции человека:

В первом случае человек точно видит цель и сознательно контролирует свое поведение для ее достижения. Так он развивает индивидуальность. Во втором задача саморегуляции — выжить и сохранить здоровье. Получается, что здесь срабатывает подсознательная защита.

В зрелом и пожилом возрасте саморегуляция призвана поддерживать связь разума и эмоций. Но по мере старения организма баланс смещается в сторону последних.

На саморегуляцию индивида влияют условия среды, в которой он живет, особенности его внутреннего «Я» и общения с окружающими, а также цель его действий.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что саморегуляция — это методы и приемы контроля над чувствами и эмоциями, а также правильные реакции на установленные в обществе нормы поведения и взаимодействия с другими людьми.

Теории саморегуляции

В психологии известно о двух теориях саморегуляции.

Системно-деятельностная

Автор этой теории — Л. Г. Дикая. По ее словам, саморегуляция — это деятельность, направленная на адаптацию в профессиональной среде. Также она рассматривается как система перехода человека от бессознательных форм деятельности к осознанным, почти автоматическим.

Л. Г. Дикая условно выделяла несколько уровней психической саморегуляции:

Последний и самый интересный уровень — целенаправленный осознаваемый. Индивид понимает, что он больше не в силах терпеть то, что происходит в его жизни. Пытаясь избавиться от невыносимого дискомфорта, он пересматривает ценности и приоритеты, а также анализирует свои мотивы, желания и потребности. Вариантов развития событий два. В первом случае человек отказывается от приносящей неудобства деятельности и берется за свое состояние. Во втором — индивид продолжает деятельность, но при этом включает саморегуляцию. Здесь применяются такие техники, как самовнушение, самоанализ, самоубеждение.

В обоих случаях изменения затрагивают как поведение, так и саму личность.

Системно-функциональная

Автор этой теории саморегуляции — А. О. Прохоров. По его мнению, саморегуляция — это не что иное, как смена одного психического состояния другим. Причем последнее связано с представлением человека о том настроении, которое у него должно быть.

Для того, чтобы получить нужную реакцию на конфликтные ситуации, индивид проходит несколько промежуточных состояний. В результате этого реакция становится осознанной.

Прохоров считал, что успех саморегуляции напрямую зависит от уровня осознанности. Также на него влияют точность представленного образа, реалистичность чувств и эмоций. Правильность достигнутого состояния оценивается на основе телесных ощущений, дыхания, времени и т.д.

Составляющие и уровни саморегуляции

Саморегуляция эмоциональных состояний основана на двух механизмах:

Человеку, который хочет овладеть осознанной саморегуляцией, нужны такие качества, как: ответственность, гибкость, самостоятельность, настойчивость и т.д. Также понадобятся воля, способность находить новые мотивы и побуждения к действию. Исходя из этого, можно выделить такие уровни саморегуляции:

Саморегуляция — это не автоматический механизм психологической защиты. Это осознанный жизненный выбор. Активируется она в тех ситуациях, когда возникает необходимость изменить себя, а не обстоятельства.

Особенности саморегуляции по полу

Эмоциональное состояние у женщин более хрупкое, чем у мужчин. Поэтому большинство ситуаций они видят и воспринимают по-другому. Саморегуляция в случае с ними имеет не такое направление. Если у мужчин она внутренняя, то у представительниц прекрасного пола — внешняя.

Остальные отличия собраны в таблице:

В список также можно добавить уровень развития личности конкретного человека, психическое состояние, особенности возраста.

Становление саморегуляции

Как сказано выше, азы саморегуляции человек постигает еще в детстве. Процесс ее становления выглядит так:

После 60 лет саморегуляция осуществляется только пассивными методами. В большинстве случаев это общение, размышление в одиночестве и т.д.

Техники саморегуляции

В первую очередь стоит сказать, что существуют естественные способы саморегуляции. К ним относятся:

Есть и другие методы и приемы саморегуляции:

Не стоит забывать и о визуализации — создании мысленного образа того, что вы желаете, вашей цели. Нужно представить конечный результат и то, каким образом вы будете к нему идти.

Техники и упражнения саморегуляции

Психологи разработали массу способов расслабиться и успокоиться, привести в норму свое психоэмоциональное состояние. Каждый может выбрать тот вариант развития саморегуляции, который подходит именно ему.

Раскачивание

Займите наиболее удобное для вас положение сидя или стоя. Расслабьтесь, запрокиньте голову назад. Закройте глаза, легонько качайтесь в стороны, по кругу или вперед-назад. Выберите максимально удобный для вас темп и ритм.

Раскрытие

Встаньте прямо, взмахните несколько раз руками в разные стороны, перед собой или по кругу. Теперь их нужно вытянуть прямо. Не спеша разводите руки в стороны. Если вы их хорошо расслабили, движение произойдет как бы само собой.

Делайте упражнение до тех пор, пока не почувствуете легкость. В процессе его повторения представляйте, что, раскрывая руки, впускаете в свою жизнь что-то хорошее, позитив.

Пятерка

На упражнение отводится не более 30 секунд. Его можно сделать полностью или частично, как вам удобно.

Итак, остановитесь, отвлекитесь от своих дел. Посмотрите по сторонам и ответьте на 3 вопроса:

Если вас что-то отвлечет, снова вернитесь к упражнению. При появлении каких-то посторонних мыслей скажите, что вы их услышали, и займитесь ответами на вопросы.

Мысли на бумаге

Это упражнение поможет справиться с переживаниями в те моменты, когда кажется, что голова вот-вот взорвется от напряжения. Довольно эффективно оно перед сном.

На чистом листе бумаги или в электронном документе запишите абсолютно все мысли, которые у вас появляются. Пишите все, что вздумается, даже если у вас в голове хаос. Не останавливайтесь до тех пор, пока мыслей не останется.

Полезное воображение

Очень интересное упражнение для саморегуляции. Как оно работает? На секунду остановитесь и представьте, что кусаете дольку лимона. Ощутили во рту кисловатый привкус? К тому же у вас появилась слюна. Лимон вы не ели, но организм таким способом отреагировал на образ, который вы создали в воображении.

Так, если вам нужно взбодриться, представьте, что вы — уже бодрый и активный человек. Дополните образ картинками, например, солнца, которое посылает вам свои лучи, наполняя тем самым жизненной энергией. Точно так же можно расслабиться. Представьте, что вы только вышли из бани и пьете ароматный травяной чай.

С помощью воображения можно справиться и с негативными эмоциями. Например, если вы чувствуете гнев и злобу, представьте, что бьете посуду. Возможно, эффект будет и не такой, как если бы вы делали это в реальности, но главное, что он будет.

Правильное дыхание

Общеизвестный факт — психоэмоциональное состояние тесно связано с физическим здоровьем, в частности, с дыханием и тонусом мышц. Поэтому, выполняя дыхательные упражнения, можно успокоиться, расслабиться, привести разум в порядок.

Дышите на счет, ориентируйтесь на движение секундной стрелки. На 4 счета вдохните носом, замрите на 2 секунды, через рот выдохните на счет 6 или 8. Идеальный вариант — выдох в 2 раза длиннее, чем вдох. Сделайте 10-20 повторений.

Внимание! Если вам нужно не расслабиться, а взбодриться, делайте наоборот: вдыхайте медленно, а выдыхайте быстро, резко.

Мышечное расслабление

Займите положение лежа или полулежа. Сосредоточьте свое внимание на любых мышцах в нижней части тела. Напрягите их так сильно, как только сможете. Останьтесь в таком положении на 5 секунд. Делайте это на вдохе. На выдохе полностью расслабьтесь.

Повторите упражнение для каждой группы мышц, двигаясь по направлению вверх.

Заключение

Саморегуляция — необходимый каждому человеку навык. У всех нас бывают такие ситуации, когда кажется, что дальше пути нет, тупик. В такие моменты и нужно успокоиться, расслабиться и принять адекватное, взвешенное решение о том, куда и как идти дальше. Используйте те способы саморегуляции, которые наиболее эффективны в вашем случае. И пусть это будет обычная прогулка на природе или в близлежащем парке. Главное, чтобы она принесла пользу и помогла собраться с мыслями.

Источник

Концепция саморегуляции живых систем. Гомеостаз

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

КОНЦЕПЦИЯ САМОРЕГУЛЯЦИИ ЖИВЫХ СИСТЕМ

САМОРЕГУЛЯЦИЯ И ГОМЕОСТАЗ

Саморегуляция в системе – это внутреннее регулирование процессов с подчинением их единому стабильному порядку. При этом даже в меняющихся условиях среды живая система сохраняет относительное внутреннее постоянство своего состава и свойств – гомеостаз (от греческих homoios – подобный, одинаковый и stasis – состояние).

Действительно, окружающая среда очень переменчива. Изменяются температура, освещенность, влажность. Для животных, да и для растений не регулярна доступность пищи. Донимают паразиты, хищники и просто конкуренты за среду обитания. Тем не менее, животные и растения выносят эти колебания среды, живут, растут, размножаются. Экологические сообщества долгое время сохраняют некий средний состав.

Человек как высший представитель животного царства также поддерживает свой внутренний гомеостаз – благодаря работе многочисленных управляющих механизмов. Так, несмотря на смену дня и ночи, зимы и лета, температура нашего тела поддерживается на одном и том же уровне – около 37 градусов (под мышкой 36,6 градуса). Кровяное давление варьирует в ограниченных пределах, так как регулируется благодаря иннервации стенок сосудов. Солевой состав крови и межклеточных жидкостей, содержание сахаров и других осмотически активных веществ (способных вызвать нежелательное перераспределение воды между структурами организма) также поддерживаются на оптимальных уровнях. Даже простое и, казалось бы, самопроизвольное стояние на двух ногах требует ежесекундной согласованной работы вестибулярного аппарата и многих мышц тела.

Основоположник идеи о физиологическом гомеостазе Клод Бернар (вторая половина XIX века) рассматривал стабильность физико-химических условий во внутренней среде как основу свободы и независимости живых организмов в непрерывно меняющейся внешней среде.

Саморегуляция происходит на всех уровнях организации биологических систем – от молекулярно-генетического до биосферного. Поэтому проблема гомеостаза в биологии носит междисциплинарный характер. Внутриклеточный гомеостаз изучают цитология и молекулярная биология, организменный – физиология животных и физиология растений, экосистемный – экология. Конкретные проявления этих механизмов мы рассмотрим ниже. Здесь же отметим, что для поддержания гомеостаза во всех системах используются кибернетические принципы саморегулирующихся систем. Кибернетика – наука об управлении – объясняет принцип саморегуляции системы на основе прямых и обратных связей между ее элементами. Вспомним, что система – это совокупность взаимодействующих элементов. Прямая связь между двумя элементами означает передачу информации от первого ко второму в одну сторону, обратная связь – передача ответной информации от второго элемента к первому. Суть в том, что информационный сигнал – прямой или обратный – изменяет состояние системы, принимающей сигнал. И тут принципиально важно, какой по знаку будет ответный сигнал – положительный или отрицательный. Соответственно и обратная связь будет положительной или отрицательной.

В случае обратной положительной связи первый элемент сигнализирует второму о некоторых изменениях своего состояния, а в ответ получает команду на закрепление этого нового состояния и даже его дальнейшее изменение. Цикл за циклом первый элемент с помощью второго (контрольного) элемента накапливает одни и те же изменения, его состояние стабильно изменяется в одну сторону (рис. 18 а). Эта ситуация характеризуется как самоорганизация, развитие, эволюция, и ни о какой стабильности системы говорить не приходится. Это может быть любой рост (клетки, организма, популяции), изменение видового состава в сообществе организмов, изменение концентрации мутаций в генофонде популяции, ведущее через отбор к эволюции видов. Естественно, что обратные положительные связи не только не поддерживают, но, напротив, разрушают гомеостаз.

Рис. 18

Обратная отрицательная связь стимулирует изменения в регулируемой системе с противоположным знаком относительно тех первичных изменений, которые породили прямую связь. Первоначальные сдвиги параметров системы устраняются, и она приходит в исходное состояние. Цикличное сочетание прямых положительных и обратных отрицательных связей может быть, теоретически, бесконечно долгим, так как система колеблется около некоторого равновесного состояния (рис. 18б). Таким образом, для поддержания гомеостаза системы используется принцип отрицательной обратной связи. Этот принцип широко применяется в автоматике. Так регулируется температура в утюге или холодильнике – с помощью термореле, уровень давления пара в автоклаве – с помощью выпускного клапана, положение судна, самолета, космического корабля в пространстве – с помощью гироскопов. В живых системах универсальный принцип обратной отрицательной связи работает во всех случаях, когда сохраняется гомеостаз.

Далее на конкретных примерах покажем саморегуляцию биологических систем разного уровня сложности.

ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ САМОРЕГУЛЯЦИЯ

В клетке для поддержания гомеостаза используются в основном химические (молекулярные) механизмы регуляции. Наиболее важна регуляция генов, от которых зависит производство белков, в том числе многочисленных и разнообразных ферментов.

Самая простая модель для демонстрации генного гомеостаза – регуляция выработки фермента для расщепления пищевого сахара у кишечной палочки. Эта бактерия является типичным гетеротрофом и поглощает из внешней среды несложные органические вещества, в том числе молочный сахар лактозу. Для расщепления и усвоения лактозы с определенного структурного гена, входящего в состав лактозного оперона (ген вместе с регуляторной областью) синтезируется информационная РНК и, далее, фермент. Если сахар в среде отсутствует, фермент не вырабатывается, а при добавлении сахара активируется ген и идет синтез фермента. Но как только весь сахар будет клеткой использован, ген перестает работать. Как клетка узнает о присутствии сахара и его расходовании? Как оберегает свои гены от бесполезной работы и траты энергии? Регуляция генов у бактерий, как у всех прокариот, в целом организована гораздо проще, чем в эукариотных клетках. Оказывается, лактозный оперон у кишечной палочки работает по принципу отрицательной обратной связи, где в роли регуляторного «клапана» выступает особый участок оперона – оператор, а в роли регулятора сам пищевой субстрат – лактоза (рис. 19). Лактоза, поступившая в клетку, сама раскрывает структурный ген, используя для этого в качестве ключика операторный участок. Исчезновение лактозы автоматически приводит к закрытию гена.

Рис. 19

Лактозный оперон – участок молекулы ДНК – состоит из трех частей: промотора, оператора и структурного гена. Промотор – стартовый участок гена, сюда садится фермент РНК-полимераза, ведущий транскрипцию. Оператор – пусковой барьер, в отсутствие лактозы закрытый специальным белком-репрессором. Структурный ген (точнее – здесь находится цепочка, семейство генов) – основной участок ДНК, кодирующий и производящий через иРНК нужный белок-фермент. Пока оператор связан с белком-репрессором, полимераза не может стартовать и структурный ген не работает, синтез фермента отсутствует (см. рис. 19 а). Когда в клетку попадает лактоза, одна ее молекула связывается с репрессором и отнимает его от оператора. Теперь путь полимеразе открыт, идет синтез иРНК (транскрипция) и, далее, синтез соответствующего белка-фермента (трансляция) (рис. 19 б). Ферменты расщепляют поступивший в клетку сахар и в последнюю очередь ту его молекулу, которая связана с репрессором. Но когда будет переварена и эта последняя молекула, белок-репрессор освобождается и вновь блокирует оператор. Производство иРНК и фермента прекращается до поступления новой порции сахара. По своей простоте система регуляции гена концентрацией субстрата похожа на простые технические регуляторы. Напомним, однако, что у эукариот регуляция генной активности более сложная. Она включает возбуждение клеточных рецепторов гормонами или другими биологически активными веществами, запуск каскада реакций вторичных мессенджеров, которые поступают в ядро и избирательно активируют гены.

Другой пример простых саморегулирующихся систем, использующих обратную отрицательную связь, представляют ферментативные цепи, ингибируемые конечным продуктом (рис. 20). Такие цепи обычно локализуются на поверхности внутриклеточных или наружных мембран и проводят комплексную переработку сложного субстрата в простой продукт. Суть регуляции состоит в том, что конечный продукт имеет стереохимическое сродство с первым ферментом. Связываясь с ферментом, продукт ингибирует (подавляет) его активность, так как полностью искажает его третичную структуру. Работает следующий регуляторный цикл. При повышении концентрации конечного продукта выше необходимого уровня его избыток ингибирует ферментную цепь (для этого достаточно остановить самый первый фермент). Ферментация прекращается, а свободный продукт расходуется на нужды клетки. Через некоторое время возникает дефицит продукта, блок с ферментов снимается, цепь активируется, и производство продукта снова растет.

Рис. 20

Третий пример- поддержание внутриклеточного осмотического гомеостаза. В сегменте 19 мы говорили о механизме возникновения нервных импульсов и отмечали важную роль ионов натрия, концентрация которых снаружи клетки должна поддерживаться на более высоком уровне, чем внутри. Благодаря натриевым насосам, встроенным в мембрану клетки, удерживается нужный градиент ионов. Как только клетка получает избыток натрия, активируется натриевый насос (его фермент, расщепляющий АТФ и дающий энергию). Натрий выкачивается, его концентрация в клетке падает, что служит сигналом для отключения насоса.

Аналогично в клетках растений с помощью плазмалеммы (наружной мембраны) и вакуолей регулируется состав солей и питательных веществ. Плазмалемма обеспечивает приток в клетку необходимых ионов и воды из внешней среды и выделение балластных и избыточных ионов водорода, натрия, кальция. Мембрана вакуоли регулирует поступление в протоплазму запасных субстратов из вакуоли при их недостатке и удаление в вакуоль – при избытке.

Во всех рассмотренных случаях действует один и тот же принцип – саморегуляция системы на основе обратной отрицательной связи. Заметим, однако, что регулируемые параметры – концентрация солей, питательных веществ, конечного продукта ферментации или продукта генной активности – не бывают абсолютно постоянными, они поддерживаются в допустимых границах. В каждом случае это свои физиологические границы, позволяющие нормально осуществлять клеточные функции. Аналогичный принцип мы увидим и на организменном уровне.

САМОРЕГУЛЯЦИЯ МНОГОКЛЕТОЧНОГО ОРГАНИЗМА

Как мы только что видели, уже на клеточном уровне возникает необходимость поддержания специфических физико-химических условий, отличающихся от условий окружающей среды. У многоклеточных организмов появляется внутренняя среда, в которой находятся клетки различных органов и тканей, происходит усложнение и совершенствование механизмов гомеостаза. В ходе эволюции формируются специализированные органы кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и др., участвующие в поддержании гомеостаза.

У морских беспозвоночных имеются механизмы стабилизации объема, ионного состава и рН жидкостей внутренней среды. Для животных, перешедших к жизни в пресных водах и на суше, а также у позвоночных, мигрировавших из пресных вод в море, сформированы механизмы осморегуляции, обеспечивающие постоянство концентрации солей внутри организма.

Наиболее совершенен гомеостаз у млекопитающих, что способствует расширению возможностей их приспособления к окружающей среде. В частности, обеспечивается постоянство объема крови и других внеклеточных жидкостей, концентрации в них ионов, осмотически активных веществ, постоянство рН крови, состава в ней белков, липидов и углеводов. У млекопитающих, а также у птиц, в узких пределах регулируется температура тела – их называют теплокровными животными.

Основную роль в поддержании гомеостаза организма играют нервная и гормональная системы регуляции (см. рис. 17 г).

Наиболее важную интегрирующую функцию выполняет центральная нервная система, особенно кора головного мозга. Большое значение имеет и вегетативная нервная система, в частности ее симпатический отдел – система ганглиев (скоплений нервных клеток), расположенных по бокам позвоночника, в брыжейке и других частях тела (например, солнечное сплетение). Чувствительные нервные волокна охватывают сетью все внутренние органы, кровеносные сосуды, обеспечивая рефлекторную взаимосвязь между ними.

Гормональная регуляция обеспечивается системой эндокринных желез (от греческих endon – внутрь и krino – выделяю) – желез внутренней секреции. Центральная эндокринная железа – гипофиз – находится в голове и имеет прямую связь с головным мозгом (через посредство гипоталамуса), а ее гормоны через кровь воздействуют на все местные эндокринные железы- такие как щитовидная, паращитовидная, надпочечники, а также скопления эндокринных клеток в поджелудочной и слюнной железах, семенниках, яичниках, тимусе, плаценте и даже в сердце, желудке, кишечнике, почках. Выделяемые эндокринными железами гормоны с током крови (гуморально) распространяются ко всем органам-мишеням и участвуют в регуляции их роста и функционирования. Таким образом, фактически благодаря связи нервной и эндокринной систем осуществляется единая нейрогормональная саморегуляция организма.

В рамках данного пособия придется ограничиться лишь некоторыми примерами, демонстрирующими нейрогормональную регуляцию, без какой-либо претензии на комплексное освещение вопроса.

Примером сложной гомеостатической системы является система обеспечения оптимального артериального давления. Изменение давления крови воспринимается барорецепторами сосудов – чувствительными нервными окончаниями, реагирующими на растяжение стенок сосудов при изменении внутреннего давления. Сигнал передается в сосудистые нервные центры, которые обратным сигналом изменяют тонус сосудов и сердечную деятельность. Одновременно включается система нейрогормональной регуляции и кровяное давление возвращается к норме.

Интересна и показательна регуляция пищевого поведения у позвоночных животных и человека (рис. 21). В гипоталамусе – отделе головного мозга, ответственном за регуляцию вегетативных функций и связующем нервную и эндокринную системы (см. выше) – находятся центры голода и насыщения. В крови голодного животного (или человека) возникает недостаток глюкозы – простейшего сахара (углевода), который всасывается всеми клетками и расходуется для получения энергии. Низкая концентрация глюкозы в крови приводит к раздражению центра голода. По нервным связям отдаются команды в мозг, на мышцы, и организуется поиск пищи. Когда пища найдена, включаются механизмы питания, пищеварения и всасывания продуктов в кровь. При этом белки перевариваются (расщепляются) до аминокислот, липиды до жирных кислот, а сложные углеводы до простых сахаров, в том числе глюкозы. Концентрация глюкозы в крови растет, что приводит к раздражению центра насыщения, далее к подавлению аппетита и прекращению питания. Когда глюкоза расходуется, ее концентрация в крови вновь понижается, отчего раздражается центр голода. Цикл повторяется. Поскольку гипоталамус связан и с нервными центрами, и со всей эндокринной системой, цикл пищевого поведения синхронизирован также с нервно-рефлекторной и гуморальной регуляцией желез пищеварительного тракта: выделяется слюна, желудочный сок, ферменты поджелудочной железы и кишечника, мобилизуется перистальтика.

Рис. 21

На основе процессов саморегуляции происходит морфологическая и функциональная гипертрофия органов в ответ на усиление нагрузки, на инфекцию, стрессовое воздействие. В результате постоянных тренировок увеличиваются мышцы спортсмена, легкие ныряльщика. Увеличение нагрузки по прокачиванию крови ведет к гипертрофии сердца у тучного человека. Увеличивается и печень у больного человека. Характерная функциональная реакция развивается в ответ на гипоксию (недостаток кислорода): учащение пульса и увеличение числа эритроцитов, приводящие вместе к более быстрому обороту газов через организм. Или – реакция испуга, страха: выброс в кровь стрессового гормона адреналина ведет к повышению потребления кислорода, повышению концентрации глюкозы в крови, учащению пульса и мобилизации мышечной системы – все для мобилизации организма на оборону или избежание опасности. Другие системы при этом угнетаются – пропадают пищевые реакции, половые рефлексы и др. После исчезновения опасности все системы возвращаются в норму.

Механизм обратной отрицательной связи вовлечен в поддержание постоянства числа клеток в обновляющихся тканях, таких как кровь, кишечный или кожный эпителий (рис. 22). В этих тканях имеется резерв недифференцированных клеток (например, красный костный мозг для крови), которые многократно делятся, дифференцируются, работают, стареют и отмирают. Считают, что зрелые клетки выделяют вещества, ингибирующие молодые делящиеся клетки. Выстраивается цепь взаимозависимых реакций: при избытке зрелых клеток продукция ингибитора высока и размножение клеток подавляется; уменьшение числа зрелых клеток в результате их естественной гибели сопровождается снижением концентрации ингибитора в среде; блок клеточных делений снимается; размножение молодых клеток усиливается; число зрелых клеток восстанавливается. Далее вновь возрастает продукция ингибитора и цикл повторяется. Общее число зрелых клеток в ткани колеблется около некоторого среднего уровня, резко не снижается и не повышается. По механизму передачи сигнала здесь мы имеем гуморальную систему, ингибитор работает как внутритканевой «гормон».

Рис. 22

К числу регуляторных систем, обеспечивающих внутреннее постоянство организма, кроме нервной и эндокринной, следует отнести иммунную систему, которая отслеживает и поддерживает генетическую чистоту внутренней среды и тканей организма, устраняя проникшие вирусы, микробы или собственные мутантные клетки. Состав и принципы функционирования иммунной защиты были рассмотрены в сегменте 18. Теперь можно добавить, что сложный цикл выработки неспецифических и специфических защитных факторов (различных белков, в том числе антител), их взаимодействие с разнообразными чужеродными агентами (антигенами) и восстановление нормальной внутренней среды организма представляют звенья саморегулирующегося механизма. Это очень сложный, многокомпонентный механизм, в котором не сразу видны отдельные узлы саморегуляции, так как над ними или параллельно с ними работают другие управляющие механизмы.

Как и в случае с внутриклеточной регуляцией, мы должны заметить, что гомеостаз организма не бывает абсолютным. Любые параметры: температура тела, артериальное давление, пищевое поведение, частота сердечных сокращений, число клеток в ткани и многие другие – находятся в колебательном режиме. Это вытекает из самой природы механизма регуляции – прямая и обратная связи замкнуты в цикл, на оборот которого требуется определенное время. За это время регулируемая система успевает измениться в ту или иную сторону, что и выражается в колебании ее параметров. Но средний уровень параметра должен соответствовать норме, а коридор его колебаний не должен выходить за физиологические пределы. Если это все же происходит, говорят о патологических (болезненных) отклонениях в состоянии организма.

Нормальные колебания функциональных характеристик организма происходят постоянно и называются биоритмами. Скорость синтеза белков в клетке колеблется в околочасовом (1,5 – 2 часа) ритме, большинство организменных ритмов имеют околосуточную периодичность, есть месячные, годичные и даже многолетние ритмы. Внутренний механизм, управляющий ритмами, принято называть биологическими часами, что подчеркивает связь биоритмов с астрономическим временем. Но заметим, что подавляющее большинство биоритмов являются наведенными, они сформированы под действием абиотических (небиологических) ритмов внешней среды. Это очевидно связанные с вращением Земли околосуточные ритмы, связанные с лунным циклом месячные ритмы и т. д. Поэтому биоритмы могут перестраиваться, и это происходит, например, когда мы перелетаем с востока на запад и наоборот. Но для этого требуется время, так как в один и тот же цикл (особенно суточный) бывают включены и жестко связаны друг с другом многие частные ритмы. И вообще колебательное состояние системы является наиболее устойчивым. Именно поэтому колебательное состояние внутренней среды организма выступает как важный фактор поддержания гомеостаза.

Источник