图书:健康学-健康自己把握

人体功能的调节

没有人能真正了解我们的心,惟有多多地自我关照才有可能对自己有更多的认识,也才真正明白,只有自己才是自己最好的帮助。

系统获得所需要的行为,是通过控制、反馈和调节等活动过程来达到的。人体系统要适应环境保持健康也必须通过控制、反馈和调节来完成。

一、人体功能调节的目的

人体功能调节的目的是维持内环境的稳态。

〔一〕内环境的概念

人体所接触的外界环境称为外环境,人体内大多数细胞与外环境无直接接触,体内细胞所直接生存的环境为细胞外液。通常将细胞外液称为机体的内环境,主要由组织液和血浆组成,还包括少量的淋巴液和脑脊液。

(二)稳态的概念及其维持

细胞生存需要内环境的理化性质(如渗透压、pH、各种离子浓度、温度等)保持稳定,但细胞的新陈代谢又需不断地从细胞外液中摄取营养物质和向细胞外液中排出代谢产物,因而不断地改变内环境的成分和理化特性。

在正常情况下,人体通过神经和体液调节,协调各器官的活动,从不同方面维持内环境理化特性的稳定,例如通过呼吸运动维持细胞外液中O2与CO2分压的稳定、通过消化和吸收补充营养物质、通过肾脏排出代谢产物维持水电解质和酸碱平衡。内环境成分和理化性质在微小的波动中保持相对稳定的状态称为稳态。稳态是细胞维持正常生理功能的必要条件。内环境稳态一旦遭到破坏,细胞和机体的功能将发生障碍,甚至导致死亡。

二、生理功能活动的调节方式

人体内各细胞、组织、器官、系统都在进行着各自不同的功能活动,但这些活动并不是彼此孤立的,而是相互配合、协调一致的。与此同时,人体所生存的环境也是在不断地变化着,人体必须不断地对环境变化作出适应性反应。人体各种生理功能的协调,以及人体与环境的协调主要是依靠神经调节、体液调节和自身调节实现的。

(—)神经调节

神经调节是指通过神经系统的活动,对生物体各组织、器官、系统的功能进行的调节。其基本调节方式是反射。所谓反射是指生物体在中枢神经系统的参与下对刺激发生的规律性反应。反射活动的结构基础是反射弧,它由五个基本环节组成,即感受器、传入神经、中枢、传出神经、效应器。感受器类似换能器,它在感受刺激后将信息转换为电位变化,神经冲动经传入神经传到中枢,神经中枢将传入的信息进行分析、综合后,指令以神经冲动的形式经传出神经传至效应器。反射活动的完成有赖于反射弧结构和功能的完整,反射弧中任何一个环节被破坏,反射活动都将消失。

反射按照形成条件和反射弧特点分为非条件反射和条件反射。

非条件反射是生来就有,无需后天训练即可出现的反射。例如,食物入口引起唾液分泌、环境温度升高引起发汗等。非条件反射的反射弧是固定的,终生不变的。

条件反射则是生物体在出生后的个体生存过程中经过训练逐渐形成的,是在一定条件下建立于非条件反射基础上的反射,例如,人看到食物的外形或嗅到食物的气味,就会分泌唾液。

神经调节是生物体机能调节的主要方式,具有反应速度快而准确,表现自动化,时间较为短暂的特点。

(二)体液调节

体液调节指体内产生的一些化学物质(激素、代谢产物)通过体液途径(血液、组织液、淋巴液)对机体某系统、器官、组织、细胞功能起到调节作用的过程。体液调节的特点是反应速度较慢,不够精确,但作用广泛持久。

体液调节和神经调节的关系十分密切。很多激素的分泌直接或间接地受到神经系统的控制,激素的分泌是反射弧传出通路上的一个分支和延伸。如交感神经兴奋时,通过引起肾上腺髓质激素的分泌作用于心血管,这种复合调节方式称为神经——体液调节,神经起主导作用。

(三)自身调节

自身调节是指器官、组织和细胞在不依赖于神经和体液因素的条件下,自身对刺激发生的适应性反应过程。其特点是涉及范围较小,只限于该器官、组织和细胞,幅度小,也不十分灵敏,属局部性的调节,但在某些情况下,同样具有重要意义。

三、生理功能的控制

上述生物体功能的三种调节方式都具有自动控制的特征。

自动控制系统的基本特点是,控制部分(如反射中枢、内分泌腺)与受控部分(如效应器、靶器官)之间存在着双向的信息联系。

(一)反馈控制系统

由控制部分送到受控部分的信息称为控制信息;由受控部分送回到控制部分的信息称为反馈信息。由受控部分向控制部分发送反馈信息、并对控制部分的功能状态施加影响,称为反馈。根据反馈后的效应,可将反馈分为负反馈和正反馈两类。

1.负反馈

凡是反馈信息与控制信息的作用性质相反的反馈,称为负反馈。负反馈主要起纠正、减弱控制信息的作用。负反馈在体内大量存在,是维持稳态的重要调节形式。如胰岛素的作用是降低血糖,但当血糖浓度过低时,又反过来减少胰岛素的分泌,以使血糖浓度回升。

2.正反馈

凡是反馈信息与控制信息的作用性质相同的反馈,称为正反馈。正反馈起加强控制信息的作用,它适于调节那些发动后需要尽快结束的生理过程,如血液凝固、排尿等。

(二)前馈控制系统

在神经系统的调节控制中,除反馈控制外,还有前馈控制(feed-forward ntrol)。例如控制部分发出信号,指令受控部分进行某项活动,同时又通过另一快捷途径向受控部分发出前馈信号,及时地调控受控部分的活动。一般来说,反馈控制需要较长的时间,例如神经冲动从外周感受器传入到中枢,再从中枢传到外周,调节控制外周器官的活动。前馈机制则可以更快地对活动进行控制。例如,要完成某一动作,脑发出神经冲动指令一定的肌肉收缩,同时又通过前馈机制,使这些肌肉的收缩受到制约,不致收缩过度,从而使整个动作完成得更准确。

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