На всіх трьох рівнях структурної організації системи регуляції можливі два типи регуляції: по обуренню і по відхиленню.
Регуляція по обуренню
Регуляція по обуренню (саморегуляція по входу) системи (рис.3.1) можлива тільки для відкритих систем, які мають зв'язки з зовнішнім середовищем. Цей тип регуляції включається в тих випадках, коли на живу систему впливає зовнішній для неї фактор, який змінює умови її існування.
Наприклад, регуляція дихання зазвичай забезпечує оптимальну для метаболізму клітин взаємозв'язок процесів газообміну в легенях, транспорту газів кров'ю і газообміну крові з клітинами в тканинах. Фізична ж навантаження, що не є частиною структури приве-денної системи (зовнішня для неї), являє собою обурені-ющее вплив і, оскільки фізичне навантаження ставить нові умови у вигляді підвищеної потреби м'язів в кисні, реалі-зуется регуляція за збуренням, яка змінює інтенсивність склад -ляющіх дихання процесів.
У тому ж прикладі регуляція дихання по обуренню виникає при зміні складу атмосферного повітря або його тиску. Вона відрізняється випереджаючим характером реагування, тобто еф-фект обурює впливу прогнозується і організм зара-неї до нього готується. Так, активація системи дихання при фі-зичних навантаженні відбувається до того, як посилено працюють м'язові клітини починають відчувати брак кисневого забезпечення і для того, щоб не допустити їх кисневого го-лоданія.
Регулювання щодо відхилення
Регулювання щодо відхилення (саморегуляція по виходу системи) забезпечується порівнянням наявних параметрів реакції фізіо-логічних систем з необхідними в конкретних умовах, визна-ленням ступеня неузгодженості між ними і включенням викон-Передачі пристроїв для усунення цього неузгодженості. Част-ним прикладом регулювання за відхиленням є підтримка фі-фізіологічних констант внутрішнього середовища. Варто тільки відхилити-ся від заданого рівня і підвищитися в крові напруги углекис-лого газу через недостатнє його видалення через легені або по-підвищеного освіти в тканинах, як почнуть реалізовуватися регуляторні механізми. Йдеться про комплекс реакцій першого, другого і третього рівнів, необхідних для усунення цього зсуву: освіта вуглекислоти і бікарбонату натрію, зв'язування водневих іонів буферними системами, підвищення виведення протонів через нирки, активація дихання для виведення углекис-лого газу в зовнішнє середовище.
Регулювання щодо відхилення вимагає наявності каналу зв'язку між виходом системи регулювання та її центральним апаратом управ-ня (рісЗ.1) і навіть між виходом і входом системи регуляції. Цей канал отримав названіеобратной зв'язку.
По суті, зворотний зв'язок є процес впливу результату дії на причину і механізм цієї дії.
Саме зворотний зв'язок дозволяє регулювання за відхиленням працювати в двох режимах: компенсаційному іслеже-ня.
Компенсаційний режим забезпечує швидку коригування неузгодженості реального і оптимального стану фізіологічних систем при раптових впливи середовища, тобто оптимізує ре-акції організму.
При режимі стеження регулювання здійснюється за заздалегідь заданими програмами, а зворотний зв'язок контролює відповідність параметрів діяльності фізіологічної системи за-даною програмою. Якщо виникає відхилення - реалізується компенсаційний режим.
Ефект зворотного зв'язку завжди запізнюється, тому що вона включає компенсаційний режим вже після того як відбулося рассогла-женням. Тому в центральному апараті управління системи ре-регуляції зазвичай закладений ще один механізм контролю, дозволяю-щий отримувати інформацію не про вже отриманих параметрах де-ності, а здійснює порівняння сигналів, що посилаються до виконавчих пристроїв, з сигналами, необхідними для заданий-ний програми. Цей механізм контролю властивий третьому рівнях-ню системи регуляції і здійснюється центральною нервовою сис-темою.
За кінцевому ефекту регуляції зворотний зв'язок може бути позитивною і негативною.
Позитивний зворотний зв'язок
Позитивний зворотний зв'язок означає, що вихідний сигнал системи регуляції підсилює вхідний, активація якої-небудь функ-ції викликає посилення механізмів регуляції ще більше її активують. Такий зворотній зв'язок посилює процеси жізнеде-ності. Наприклад, прийом їжі і надходження її в шлунок підсилюють виділення шлункового соку, необхідного для гідро-лізу речовин. З'являються в шлунку і частково всмоктуються в кров продукти гідролізу в свою чергу стимулюють сокоот-поділ, що прискорює і підсилює подальше перетравлення їжі. Однак позитивний зворотний зв'язок часто призводить систему в нестійкий стан, сприяє формуванню «порочних кіл», що лежать в основі багатьох патологічних процесів в організмі.
Негативний зворотний зв'язок
Негативні зворотні зв'язки сприяють збереженню стабільність-ності фізіологічних параметрів внутрішнього середовища при обурені-чих впливах зовнішнього середовища, тобто підтримують гомеостаз. Вони працюють і в зворотному напрямку, тобто при зменшенні параметрів включають системи регуляції підвищують їх і тим самим забезпечують відновлення гомеостазису.
Описані особливості регуляції життєдіяльності способству-ють надійності живих систем.
- Надійність живих систем. Механізми регуляції життєдіяльності організму