Функциональные системы

Уральский государственный  университет физической культуры

Кафедра анатомии

 

 

 

Контрольная работа по предмету

«Морфология»

Вариант 1.

 

 

 

 

Выполнила студентка 5 курса  ОЗО 506группы:

 Красильникова Л.С.

Проверил:

 

 

 

 

 

Челябинск, 2012г.

2

1 Понятие о функциональных система

Функциональная система - динамическая совокупность органов и тканей, относящихся к различным анатомо-физиологическим структурам и объединившихся для достижения определенной приспособительной деятельности (полезного приспособительного результата).

Основные   физиологические   закономерности   таких    систем    были

сформулированы лабораторией Анохина ещё в 1935 году: “Под функциональной системой мы понимаем такое  сочетание  процессов  и механизмов,  которое формируясь динамически в зависимости  от   данной ситуации, непременно  приводя  к  конечному   приспособительному   эффекту, полезному для  организма  как  раз  именно  в  этой  ситуации”.  То  есть  в приведённой формулировке представлено,  что  функциональная  система может быть составлена из таких аппаратов и механизмов,  которые  могут  быть весьма  отдалёнными  в  анатомическом  отношении.  Т.е.   состав функциональной  системы   и   направление   её   деятельности определяются не органом, ни анатомической близостью компонентов а  динамикой объединения, диктуемой только качеством конечного приспособленного эффекта.

В некоторых случаях  формирование  саморегулирующихся  систем  получило название “биологического регулирования” ,  но  только  когда саморегуляция рассматривалась в отношении живых существ.  Однако  независимо от наименования,  для  того,  чтобы  приобрести  приспособленный  смысл  для организма, эти различные формы объединения во всех случаях  должны  обладать всеми теми свойствами, которые мы формулируем для функциональной системы. Получается, что функциональная система  не относится только к коре головного мозга или даже к целому  головному  мозгу.

Она  есть  по  самой  своей  сути  центрально  - периферическое образование, в котором импульсы циркулируют как от центра к  периферии,  так и от периферии к центру (обратная  афферентация),  что  создаёт  непрерывную

информацию  центральной  нервной  системы   о   достигнутых   на   периферии результатах.

 Необходимо так же  охарактеризовать основу всякой функциональной системы – чрезвычайно прочно увязанную функциональную  пару конечный эффект системы и аппарат оценки достаточности  или  недостаточности  этого  эффекта при помощи  специальных  рецепторных  образований.  Как  правило,  “конечный приспособительный эффект” служит основным задачам выживания  организма  и  в той или иной степени жизненно  необходим.  Это  положение  абсолютно  верно, когда речь идёт о жизненно важных функциях, как  то:  дыхание,  осмотическое давление  крови, уровень кровяного давления, концентрация сахара в  крови  и др. Здесь функциональная система  представляет собой разветвлённую  физиологическую  организацию, составляющую  конкретный  физиологический  аппарат, служащий   поддержанию жизненно  важных  констант  организма   (гомеостазис)   т.е.   осуществление процесса саморегуляции. Когда речь идёт о функциональной системе, то это относится не  только  к системам  с  константными  конечными,  которые  располагают  большею  частью врождёнными механизмами.

 Основное отличие   в  построении  и  организации   данного  вида  системы, формирование  её экстремально  или  на  основе  условного  рефлекса.  Однако, несмотря на  столь   разные  качественные  различия,  все  функциональные  системы    имеют те  же  особенности, а доказательство этого то, что “ функциональная система   действительно является  универсальным  принципом  организации  процессов   и   механизмов, заканчивающихся   получением    конечного    приспособительного    эффекта”. Общепринято  функциональная система    рассматривается как единица интегративной   деятельности человека.

 С помощью экспериментов  П.К. Анохин сформулировал основные  постулаты  в общей теории функциональных систем .

    Постулат первый

  Ведущим  системообразующим  фактором  функциональной системы    любого   уровня организации, является  полезный  для   жизнедеятельности   организма, приспособительный результат.

    Постулат  второй

  Любая функциональная  система  организма  строится  на  основе  принципа саморегуляции: отклонение результата от уровня,  обеспечивающего  нормальную жизнедеятельность, посредством деятельности  соответствующей  функциональной системы само является  причиной  восстановления  оптимального  уровня  этого результата.

    Постулат третий

   Функциональные   системы   являются   центрально   -   периферическими образованиями, избирательно  объединяющими  различные  органы  и  ткани  для достижения полезных для организма приспособительных результатов.

     Постулат четвёртый

Функциональные  системы  различного  уровня  характеризуются  изоморфной организацией: они имеют однотипный принцип действия.

    Постулат пятый

 Отдельные элементы  в функциональных системах взаимодействуют   достижению их полезных для организма результатов.

    Постулат шестой

  Функциональные системы и их отдельные части  избирательно  созревают  в процессе онтогенеза, отражая тем самым общие закономерности системогенеза.

 

Цель работы функциональной системы - возвращение величины к норме. Организм человека - совокупность различных функциональных систем. Из всех функциональных систем в данный момент есть одна - доминирующая.

Каждая функциональная система  состоит из 4-х звеньев:

1. центральное звено - совокупность нервных центров, регулирующих ту или иную функцию; 
2. исполнительное звено - органы и ткани, которые работают для достижения результата (сюда включаются поведенческие реакции); 
3. обратная связь (афферентация) - после работы второго звена возникает вторичный поток импульсов от рецепторов в центральную нервную систему, идет информация об изменении той или иной величины; 
4. полезный результат - для достижения которого и работает функциональная система. 

Каждая функциональная система  обладает 2-мя свойствами:

1. динамичность - каждая функциональная система - это образование временное. Различные органы могут входить в состав одной функциональной системы, одни и те же органы могут входить в состав различных функциональных систем; 

2. саморегуляция - функциональная система обеспечивает поддержание на постоянном уровне различных параметров без вмешательства из вне. Все функциональные системы работают по принципу опережения. При отклонении от нормы величины импульсы поступают в центральное звено, и там формируется эталон будущего результата. Затем начинает работать 2-е звено. Как только полученный результат будет соответствовать эталону, то функциональная система распадается.

1) Т.М. Марютина О.Ю. Ермолаев  Введение в психофизиологию. М. 1997

  2) Судаков К.В. Теория  Функциональных систем. М. 1996.

  3) П.К Анохин Избранные   труды.  Кибернетика  функциональных  систем.  Под

     редакцией К.В.  Судакова. М. 1998.

  4) Физиология  человека.  Составители:  Н.А.  Агаджанян,  Л.З.  Тель,  В.И

     Циркин, С.А.  Чеснокова. Санкт - Петербург 1998.

  5) С.В. Васильев. Основы  возрастной и  конституциональной  антропологии. М.

     1996.

2 Адаптационные изменения в костной системе у спортсменов.

 

Изучение адаптационных  изменений, происходящих в костной  системе под влиянием занятий  спортом, имеет не только теоретическое, но и практическое значение. Разнообразие функций скелета, механических и  биологических, удивительная его лёгкость, прочность и надёжность давно  привлекали внимание исследователей. Многочисленные и тщательно проведённые  наблюдения показали его большую  пластичность и способность к  перестройке при изменяющихся условиях как внутренней, так и внешней  среды организма. Под влиянием занятий  спортом в скелете помимо прогрессивных  изменений, увеличивающих его прочность  и надёжность, могут появляться предпатологические и патологические изменения в  виде костных выступов – остеофитов, участков разряжения костной ткани  и др., характеризующие состояние  перетренированности организма  .

Адаптационные изменения  в костной системе у спортсменов  происходят на разных уровнях её организации: молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном и системном.

На молекулярном уровне в  костной ткани констатируется повышенный синтез белков, мукополисахаридов, ферментов  и других органических веществ, усиливается  отложение неорганических веществ, обеспечивающих высокую степень  прочности костной ткани. Степень  увеличения мукополисахаридов в  костной ткани находится в  прямой зависимости от интенсивности  нагрузки: чем она интенсивнее, тем  больше количество мукополисахаридов  определяется в костях. Естественно, что этот сложный биологический процесс тесно связан с функцией органоидов клеток костной ткани – митохондрий, рибосом, лизосом, цитоплазматической сети.

На тканевом уровне отмечается повышенная остеонизация костной ткани. Е.А. Клебанова (1954) отмечает, что на тренировку костная ткань реагирует  в первую очередь образованием новых  остеонов, которые являются зрелыми, дифференцированными структурами, обладающими достаточным запасом  прочности.

Вместе с этим происходит разрушение старых остеонов и образование  большого количества новых костных  пластин, значительно более упругих.

Таким образом, все клеточные  элементы костной ткани – остеобласты, остеоциты и остеокласты функционально  взаимосвязаны в процессе её перестройки.

На органном уровне во всех костях скелета наблюдаются следующие  адаптационные изменения:

1. изменения химического состава;
2. изменения формы;
3. изменения внутреннего строения;
4. изменения роста и сроков окостенения;

Химический состав костей под влиянием нагрузок несколько  сдвигается в сторону увеличения содержания неорганических веществ (кальция, фосфора). Преобладание минерального компонента сопровождается увеличением плотности  костной ткани до 1,55 г/см³. Форма костей скелета значительно меняется в связи с повышенной мышечной деятельностью. В местах прикрепления сухожилий мышц образуются гребни, бугры, шероховатости. Они тем больше, чем сильнее развиты мышцы.

Так, например, у штангистов сильно меняется форма лопатки и  ключицы. Ключица утолщается, материальный (подмышечный) край лопатки становится неровным, и треугольная форма  не нарушается. У пловцов  в связи  с гипертрофией дельтовидной мышцы  увеличивается диафиз плечевой кости, хирургическая шейка сглаживается. У гребцов на байдарке становится слабо выраженной шейка лучевой кости в результате увеличения бугристости, где прикрепляется двуглавая мышца плеча (М.Г. Привес, 1956,1961). У боксёров и штангистов может изменяться даже изгиб диафиза лучевой кости. У гимнастов кости запястья характеризуются угловатой формой, особенно отличаются размерами и своеобразными очертаниями трапециевидная, головчатая и ладьевидная кости. У занимающихся художественной гимнастикой, фехтованием и метанием молота ладьевидная и полулунная кости приобретают округлую форму (К.Л. Ивкина, Е.Л. Супряга, 1969).

У легкоатлетов, спортигровиков, гимнастов, лыжников и прыгунов в  воду в области таза отмечаются значительные изменения формы вертлужной впадины (О.Н. Аксёнова, 1969). У метателей диска  утолщается дистальный конец диафиза  бедра. У бегунов наблюдается  сильное утолщение большеберцовой кости в области её бугристости  и малоберцовой – в области  её головки (К.И. Машкара, 1966). У хоккеистов и борцов увеличивается ширина проксимальных  эпифизов костей голени (Н.А. Левина, 1965).

Значительные изменения  претерпевают позвонки, форма которых  становится четырёхугольной или  клиновидной. Четырёхугольная форма  наблюдается преимущественно у  пловцов. Клиновидная форма с  клином, суживающимся кпереди, - у штангистов (М.Г. Привес, 1956, 1961), гребцов и велосипедистов (А.И. Кураченков, О.В. Винтергальтер, 1961), с клином, суживающимся кзади, - у  борцов, применяющих сложные приёмы в партере с мостом (Ф.В. Судзиловский, О.П. Хромов, 1966).

Морфологические изменения  в строении костной системы спортсменов  касаются: а) надкостницы, б) компактного  и губчатого вещества и в) костномозговой полости.

Надкостница костей в процессе занятий физическими упражнениями сильно утолщается вследствие повышенной функции её внутреннего, камбиального или костеобразующего слоя. А.И. Кураченков наблюдал у юных спортсменов, как невидимая обычно на рентгенограммах надкостница в определённой фазе становится видимой в виде узкой полосы, прилегающей к компактному слою кости. В дальнейшем окостеневающая часть надкостницы сливается с компактным слоем диафиза, обусловливая его утолщение.

Компактное вещество костей, как правило, у спортсменов утолщается Симметричное утолщение компактного  слоя на костях конечностей отмечается у пловцов, бегунов, штангистов, конькобежцев и футболистов. В таких же видах  спорта, как теннис и метания, в  которых верхние конечности человека подвергаются неодинаковым нагрузкам, наблюдаются асимметричные изменения  толщины компактного слоя костей. И у теннисистов, и у метателей  преимущественные изменения компактного  слоя происходят на правой конечности, но в разных её сегментах.

У фехтовальщиков рабочая  гипертрофия, как и у метателей, наблюдается преимущественно на верхней правой конечности в плечевой кости и в области 1-й пястной  кости, а на нижней конечности в области  бугра пяточной кости (в связи  с выпадами и ударами пяткой об опорную поверхность).

Ассиметричные изменения  компактного слоя костей отмечаются также у боксёров (Л.П. Астанин,1951; А.И. Кураченков, 1958). Наибольшему воздействию  подвергается кисть, особенно головки  пястных костей – Ι, ΙΙΙ, V. Компактный слой их утолщён, что характеризует  очень интенсивную физиологическую  перестройку кости.

У легкоатлетов-прыгунов происходит перестройка компактного вещества в костях преимущественно на толчковой  ноге. Поперечный размер диафиза бедренной  кости толчковой ноги превышает  соответствующий размер бедренной  кости другой ноги на 1-5 мм (А.И. Кураченков).

У велосипедистов наблюдается  равномерное  увеличение компактного  слоя по всей длине диафиза бедренной  кости (Н.В. Крылова, 1964). На костях голени компактный слой развит не однотипно  и на различных уровнях имеет  неодинаковую толщину. Для велосипедистов, выступающих на треке, характерно увеличение компактного слоя на наружной и внутренней поверхностях большеберцовой кости, особенно в средней её трети (15-16 мм). На малоберцовой кости компактный слой увеличен в основном на задней её поверхности и достигает наибольшей толщины в нижней трети (17-18 мм).