Механизмы регуляции вегетативных функций организма
Шрифт:
3. По каким нервам передаются на слизистую кишечника влияния центров, регулирующих всасывание?
4. Перечислите гормоны желез внутренней секреции, участвующие в регуляции всасывания.
5. Какой интестинальный гормон регулирует движение ворсинок?
6. Каков механизм влияния местных механических и химических раздражителей на всасывание в кишечнике?
7. Откуда исходят сигналы обратной связи в механизме регуляции всасывания?
Проблемные задачи
27. У собаки изучалось всасывание из изолированного и денервированного отрезка тонкого кишечника изотонического раствора хлористого натрия в исходных условиях и на фоне внутривенного введения крови, взятой у другой собаки на максимуме пищеварения. Во втором случае всасывание изотонического раствора хлористого натрия из изолированной петли кишки усилилось. Какой механизм регуляции всасывания мог проявиться в этом случае?
28. Во время акта еды и при следующем пищеварении у собаки наблюдается увеличение всасывания аминокислот из отрезка тонкой кишки, изолированного по методу Тири - Велла. Какой механизм регуляции может обусловить эту реакцию?
29. У собаки, предварительно накормленной белковой пищей, через ангиостомическую канюлю периодически берут пробу крови из воротной вены и определяют содержание в ней аминокислот. Одновременно ведется регистрация моторики кишечника электрографическим методом. После подкожного введения адреналина у собаки обнаруживается угнетение моторики кишечника, а затем значительное снижение содержания аминокислот в исследуемой крови. Могло ли торможение моторики в данном случае привести к снижению всасывания аминокислот? Поясните ответ.
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПИЩЕВОГО ПОВЕДЕНИЯ
Пищевое поведение — комплекс целенаправленных действий человека или животного, обеспечивающий поиск пищи, сближение с пищевым объектом, непосредственный захват пищи с последующим проглатыванием и обработкой в пищеварительном канале, т.е. вся совокупность реакций, осуществляющих перенос необходимых пищевых продуктов из внешней среды внутрь желудочно-кишечного тракта и пищеварительные функции.
В осуществлении такой целенаправленной деятельности принимает участие сложная функциональная система, включающая многие центральные нервные аппараты и большой комплекс периферических органов: скелетные мышцы, желудочно-кишечный тракт и ряд вегетативных систем, необходимых для энергетического обеспечения пищевого поведения. Графически такая система представлена на схеме 12.
Системообразующим фактором в функциональной системе пищевого поведения, т.е. полезным приспособительным результатом, является сохранение во внутренней среде организма постоянной концентрации пластического и энергетического материала.
Функциональная система пищевого поведения складывается на основе пищевой мотивации и обеспечивается деятельностью пищевого центра. И. П. Павлов определил пищевой центр как «нервный регулятор принятия жидких и твердых веществ, нужных для жизненного химизма» (Павлов И. П. Двадцатилетний опыт. Сборник статей, докладов, лекций и речей. М., 1951, с. 100), и подчеркнул чрезвычайную сложность и динамичность его структуры.
В конструктивном отношении пищевой центр представляет собой динамически складывающееся функциональное объединение различных структур мозга, участвующих в организации поиска пищи и акта еды.
На уровне продолговатого и спинного мозга организуются такие простые врожденные рефлексы, как глотание, жевание, рвота, слюноотделение, отделение желудочного и панкреатического сока, изменение моторики желудка и кишечника.
В промежуточном мозге — в гипоталамусе — расположены центры, имеющие более важную роль в регуляции пищевого поведения. Установлено, что в латеральных ядрах гипоталамуса находится центр питания, а в вентромедиальных — центр насыщения (Ананд и Бробек, 1964). Электрическое раздражение у животного ограниченного участка в области вентромедиальных ядер гипоталамуса вызывает отказ от еды даже в тех случаях, когда животное долго не получало пищи. Наоборот, разрушение этих ядер вызывает гиперфагию, увеличение массы и ожирение. Раздражение в области латеральных ядер гипоталамуса приводит к усиленному поглощению пищи, а их разрушение — к отказу от еды; животное может погибнуть от голода, хотя пища находится рядом с ним.
Гипоталамические центры питания и насыщения относятся к мотивационным центрам. Для них характерна высокая чувствительность к изменению в крови концентрации глюкозы, некоторых метаболитов цикла Кребса и интестинальных гормонов (прямое действие на гипоталамические центры, раздражение хеморецепторов сосудов и тканей) и импульсации с рецепторов пищеварительной трубки (через блуждающие и чревные нервы) при изменении интенсивности гидролиза питательных веществ и степени растяжения желудка и кишечника химусом.
Импульсация с рецепторов пищеварительной трубки формирует мотивацию голода по принципу «предупреждения», задолго до того, как концентрация питательных веществ существенно изменится не только в тканях организма, но и в кровеносном русле. Но это воздействие, как правило, нестабильно и может быть подавлено другими, более сильными раздражителями (например, болевыми). Включение гуморальных факторов обеспечивает доминантный характер такой мотивации (П. К. Анохин, 1970; К. В. Судаков, 1971).
Мотивационные центры гипоталамуса имеют обширные связи с ретикулярной формацией ствола и лимбической системой, через которые в формирование пищевой мотивации включается большой комплекс корково-подкорковых аппаратов. Образования лимбической системы (миндалевидный комплекс, ядра перегородки, гиппокамп) меняют уровень активности гипоталамических мотивационных центров и обусловливают соответствующий эмоциональный фон поведенческих реакций.
Реализация целенаправленного пищевого поведения возможна только при включении в структуру пищевого центра многих образований новой коры: лобных долей, третичных зон височной, теменной и затылочной областей двигательной зоны. Кора больших полушарий обеспечивает активный поиск информации о месте нахождения пищи, оценку возможности добывания ее и выбор оптимального варианта поведения. Иначе говоря, в проекционных и ассоциативных зонах коры больших полушарий совместно с таламическими ядрами происходит оценка обстановочных и пусковых афферентных сигналов в соответствии с данным мотивационным возбуждением и предыдущим опытом индивидуума (афферентный синтез).
На основе афферентного синтеза с участием всех структур пищевого центра формируется целенаправленное пищевое поведение — внешнее звено саморегуляции — и ряд вегетативных реакций, направленных, с одной стороны, на энергетическое обеспечение поведенческих реакций (изменение минутного объема кровотока, перераспределительные сосудистые реакции, изменение легочной вентиляции и др.), с другой — на перераспределение питательных веществ в организме и приспособление системы пищеварения к переработке пищи до состояния, в котором она может быть усвоена, — внутреннее звено саморегуляции (К. В. Судаков, 1976).
В многочисленных экспериментах убедительно показано участие гипоталамических центров, лимбической системы и коры больших полушарий не только в формировании поведенческих реакций, но и в осуществлении комплекса пищеварительных реакций как при прямом раздражении данных структур мозга, так и при естественном пищевом поведении.
При стимуляции центров гипоталамуса, миндалин, премоторной области коры у животных наблюдается облизывание, жевание, глотание; выделяется слюна, желудочный и панкреатический сок; изменяется интенсивность секреции и выхода желчи, моторики желудка и кишечника, всасывания. Участие коры больших полушарий в регуляции всех пищеварительных функций желудочно-кишечного тракта наиболее адекватно доказывается путем выработки условных рефлексов.