Биорегуляция

Определение понятия

Биорегуляция – это скромное название частного случая управления. Управление - это более широкое понятие. Его изучает кибернетика. Управление в живых системах чаще называют биорегуляцией, потому что управляемые подсистемы обладают некоторой самостоятельностью. Самостоятельность позволяет биологическим подсистемам применять в своей деятельности самоуправление, поэтому они нуждаются не в тотальном управлении, а лишь в регуляции своего самоуправления со стороны вышестоящих центров.

Биорегуляция - это частный вид управления в живых системах, обеспечивающий согласованную деятельность отдельных самоуправляемых частей биосистемы, её развитие, восстановление равновесия (т.е. гомеостаза) в случае его нарушения, а также взаимодействие биосистемы с другими системами (внешней средой). © Сазонов В.Ф., 2013. © kineziolog.bodhy.ru, 2013. © kineziolog.su, 2016.

Таким образом, биорегуляция осуществляется по нескольким направлениям и опирается на существующее в подсистемах самоуправление.

Направления биорегуляции

1. Согласование работы отдельных частей биосистемы в единое целое.

2. Развитие системы в более сложную и эффективную.

3. .Восстановление равновесия (гомеостаза) при его нарушении.

4. Взаимодействие с другими системами (внешней средой).

Система биорегуляции построена по иерархическому принципу соподчинения низших центров высшим.

Уровни биорегуляции

Биорегуляцию можно рассматривать на иерархически соподничнённых уровнях.

1. Молекулярный

На молекулярном уровне объектом для управляющего воздействия является единичная молекула или некое подмножество молекул.

Важнейшая физическая задача, решаемая пока лишь с помощью теоретических моделей, - выяснение общих основ молекулярной регуляции, приводящей к специализированному синтезу белков. С этим связаны и математические модели онтогенетического развития - дифференцировки клеток, морфогенеза и канцерогенеза (Волькенштейн М.В. Физика и биология. М.: Наука, 1980. 152 с., С. 74.).

Биорегуляция на молекулярном уровне осуществляется в виде хеморегуляции. Можно выделить два подуровня на этом уровне.
   1.1. Внутримолекулярный
На внутримолекулярном уровне биорегуляция проявляется в виде управляющего воздействия определённых частей мовлекулы на другие свои части. Некоторые участки молекулы при этом обладают свойствами активных центров, влияющих на структуру и поведение данной молекулы или её отдельных частей. Получается, что на внутримолекулярном уровне сама молекула регулирует своё состояние. Одним из примеров может служить управляющее воздействие определённых участков ДНК на другие свои участки. К внутримолекулярным регуляторам можно отнести молекулярные указатели - особые участки крупных живых биомолекул, запускающие или прерывающие биохимические процессы.
Другой вариант - изменение внутренней структуры биомолекул для изменения их свойств. Важно, что подобная внутримолекулярная регуляция может быть обратимой, как например, в случае фосфорилирования белков протеинкиназами.
    1.2. Межмолекулярный
На межмолекулярном уровне биорегуляция структуры, свойств и состояния биомолекул производится с помощью межмолекулярных взаимодействий.

Итак, на молекулярном уровне биорегуляция проявляется в виде управляющего воздействия одних молекул на другие молекулы или одних частей молекулы на другие свои части.

2. Клеточный

На клеточном уровне объектом управляющего воздействия является клетка. Клетки регулируют состояние и деятельность друг друга.

3. Органный

На органном уровне объектом управления является отдельный орган. Так, например, можно говорить о биорегуляции на уровне сердца, почек, лёгких и т.д. Регуляцию деятельности различных органов можно рассматривать по-отдельности.

4. Системный

На системном уровне объектом регуляции является множество разнородных объектов. Но более важно то, что сам субъект регуляции представляет собой целую систему, состоящую из множества элементов. Таковы нервная, эндокринная и иммунная системы.

Показатели биорегуляции

Для самого организма показателями, которые используются для биорегуляции, служат гомеостатические константы. Они же могут использоваться как показатели биорегуляции и в медицине.

Вариабельность ритма сердца (ВРС) - это физиологический феномен, характеризующий систему нейрогуморальной регуляции в целом. Этот показатель легко можно использовать в медицине. При этом система кровообращения расценивается как чувствительный индикатор адаптационных реакций всей системы биорегуляции, а ВРС хорошо отражает степень напряжения регуляторных систем, обусловленную активацией в первую очередь системы гипофиз-надпочечники и реакцией симпатоадреналовой системы, возникающей в ответ на любое стрессорное воздействие.

Видео: Биорегуляция в действии

Смотрите также: Механизмы гомеостаза

Общая нейроиммуноэндокринная регуляция организма Перейти

Источники: