4 paskaita. Nervinis ir humoralinis reguliavimas, pagrindiniai skirtumai. Bendri principai humoralinės sistemos organizavimas. Pagrindiniai humoraliniai agentai: hormonai, neurotransmiteriai, metabolitai, mitybos veiksniai, feromonai. Hormonų įtakos elgesiui ir psichikai principai. Receptorių samprata tiksliniuose audiniuose. Grįžtamojo ryšio principas humoralinėje sistemoje.
„Humoral“ reiškia „skystas“. Humoralinė reguliacija – tai reguliavimas medžiagų, pernešamų kūno skysčiais: kraujo, limfos, smegenų skysčio, tarpląstelinio skysčio ir kt., pagalba. Humoralinis signalas, priešingai nei nervinis: yra lėtas (plinta su kraujotaka arba lėčiau), o ne greitas; difuzinis (pasiskirstytas visame kūne), o ne nukreiptas; ilgalaikis (trunka nuo kelių minučių iki kelių valandų), o ne trumpalaikis.
Iš tikrųjų gyvūno kūne veikia viena neurohumoralinio reguliavimo sistema. Jo padalijimas į nervinį ir humoralinį yra atliktas dirbtinai, kad būtų lengviau atlikti tyrimus: nervų sistema tiriama naudojant fiziniai metodai(elektrinių parametrų registravimas), o humoralinis – cheminis.
Pagrindinės humoralinių veiksnių grupės: hormonai ir mitybos veiksniai (viskas, kas patenka į organizmą su maistu ir gėrimais), taip pat feromonai, reguliuojantys socialinį elgesį.
Yra keturi humoralinių veiksnių įtakos kūno funkcijoms tipai, įskaitant psichiką ir elgesį. Organizavimasįtaka – tik tam tikruose vystymosi etapuose būtinas tam tikras veiksnys, o likusį laiką jo vaidmuo yra mažas. Pavyzdžiui, jodo trūkumas mažų vaikų mityboje sukelia hormonų trūkumą Skydliaukė, kuris veda į kretinizmą. Indukcija– humoralinis faktorius sukelia funkcijų pokyčius, nepaisant kitų reguliacinių faktorių, o jo poveikis proporcingas dozei. Moduliavimas– humoralinis veiksnys turi įtakos funkcijoms, tačiau jo poveikis priklauso nuo kitų reguliavimo faktorių (tiek humoralinių, tiek nervinių). Dauguma hormonų ir visi feromonai moduliuoja žmogaus elgesį ir psichiką. Saugumas– funkcijai įgyvendinti būtinas tam tikras hormono lygis, tačiau daugkartinis jo koncentracijos padidėjimas organizme nekeičia funkcijos pasireiškimo. Pavyzdžiui, vyriški lytiniai hormonai organizuoti embriono ir suaugusiojo reprodukcinės sistemos brendimas teikti reprodukcinė funkcija.
Hormonai yra biologiškai aktyvios medžiagos, kurias gamina specializuotos ląstelės, kurios skysčių arba difuzijos būdu paskirstomos visame kūne ir sąveikauja su tikslinėmis ląstelėmis. Beveik visuose vidaus organuose yra ląstelių, gaminančių hormonus. Jei tokios ląstelės sujungiamos į atskirą organą, tai vadinama endokrinine liauka arba endokrinine liauka.
Kiekvieno hormono funkcija priklauso ne tik nuo sekrecijos veikla atitinkama liauka. Patekę į kraują hormonai surišami specialiais transportiniais baltymais. Kai kurie hormonai išskiriami ir transportuojami neturinčiomis biologinio aktyvumo formomis, o į biologiškai aktyvias medžiagas paverčiami tik tiksliniuose audiniuose. Kad hormonas pakeistų tikslinės ląstelės veiklą, jis turi prisijungti prie receptoriaus – baltymo ląstelės membranoje arba citoplazmoje. Sutrikimas bet kuriame hormoninio signalo perdavimo etape sukelia šio hormono reguliuojamos funkcijos trūkumą.
Hormonų sekrecija didėja arba mažėja veikiant tiek nerviniams, tiek humoraliniams veiksniams. Sekretorinio aktyvumo slopinimas vyksta arba veikiant tam tikriems veiksniams, arba dėl neigiamo grįžtamojo ryšio mechanizmo. Su grįžtamuoju ryšiu dalis išėjimo signalo (šiuo atveju – hormonas) pasiekia sistemos įvestį (šiuo atveju sekrecinę ląstelę). Dėl grįžtamojo ryšio viduje endokrininė sistema Gydymas hormoniniais vaistais yra labai pavojingas: didelių dozių skyrimas hormoninis vaistas ne tik sustiprina reguliuojamos funkcijos, bet ir iki visiško sustabdymo slopina šio hormono gamybą organizme. Nekontroliuojamas anabolinių steroidų vartojimas ne tik pagreitina raumenų audinio augimą, bet ir slopina testosterono bei kitų vyriškų lytinių hormonų sintezę bei sekreciją.
Hormonai, kaip ir kiti humoraliniai veiksniai, veikia psichiką ir elgesį Skirtingi keliai. Svarbiausia yra tiesioginė sąveika su smegenų neuronais. Kai kurie humoraliniai veiksniai (steroidai) laisvai prasiskverbia į smegenis per kraujo ir smegenų barjerą (BBB). Kitos medžiagos – jokiu būdu (adrenalinas, norepinefrinas, serotoninas, dopaminas). Trečiajai grupei (gliukozei) reikalingi specialūs nešikliai. Taigi, BBB pralaidumas yra dar vienas veiksnys, reguliuojantis humoralinio reguliavimo efektyvumą.
Paskaita 5. Pagrindai endokrininės liaukos ir jų hormonai. Pagumburis, hipofizė. Antinksčių šerdis, antinksčių žievė. Skydliaukė. Kasa. Lytinės liaukos. Epifizė
Vazopresinas ir oksitocinas sintetinami pagumburyje ir išskiriami užpakalinėje hipofizėje. Pagumburyje vadinamieji liberinai, pavyzdžiui, kortikoliberinas (CRH) ir gonadoliberinas (LH-RG), yra sintezuojami ir išskiriami į priekinę hipofizės liauką. Jie skatina vadinamųjų tropinų (AKTH, LH) sintezę ir sekreciją. Tropinai veikia periferines liaukas. Pavyzdžiui, AKTH stimuliuoja gliukokortikoidų (kortizolio) sintezę ir sekreciją antinksčių žievėje. Antinksčių šerdyje, įtakoje nervų stimuliacija adrenalinas sintetinamas ir išskiriamas. Skydliaukė sintetina ir išskiria trijodtironiną; kasoje – insulino ir gliukagono. Vyrų ir moterų lytinių steroidų lytiniuose liaukose. Kankorėžinėje liaukoje sintetinamas melatoninas, kurio sintezę reguliuoja apšvietimas.
^
Testo klausimai 3 temai
1. „Nikanoras Ivanovičius įpylė stiklinę lafitniko, išgėrė, įpylė antrą, išgėrė, ant šakutės pakėlė tris silkes... ir tuo metu jie suskambo, o Pelageja Antonovna įnešė garuojančią puodą, vieną Žvilgsnis, iš karto galima atspėti, kas jame yra, „Tirštesnis už ugninius barščius, pasaulyje yra kažkas skanesnio - kaulų čiulpų“. (Bulgakovas M. Meistras ir Margarita.).
Komentuokite veikėjo elgesį naudodami kategorijas „poreikiai“ ir „motyvacija“. Nurodykite, kokie humoraliniai veiksniai organizuojant veikėjų elgesį. Atsakymas – kodėl įprasta prieš vakarienę gerti aperityvą (degtinę)?
2. Kodėl esant priešmenstruaciniam sindromui rekomenduojama dieta be druskos?
3. Kodėl studentės turi kūdikis Ar jie mokosi prasčiau nei prieš gimdymą?
4. Kokios yra pagumburio hormonų savybės (kortikoliberino ir gonadoliberino pavyzdžiu)?
5. Kokios yra priekinės hipofizės hormonų savybės (pavyzdžiui, AKTH)?
6. Kaip žinia, hormonai veikia psichiką, veikdami: 1) medžiagų apykaitą; 2) vidaus organai; 3) tiesiai į centrinę nervų sistemą; 4) į centrinę nervų sistemą per periferinę nervų sistemą.
Kaip šie hormonai veikia elgesį?
Adrenalinas;
kortikoliberinas;
GnRH;
vazopresinas;
oksitocinas;
progesteronas;
Kortizolis?
7. Kuris įtakos kelias nenurodytas ankstesniame klausime? (Užuomina: "Kortizolis veikia psichiką...")
8. Vegetarizmo propaguotojai mano, kad vegetariška mityba gerina žmogaus moralinę prigimtį. Ką jūs manote apie tai? Kaip keičiasi žmonių ir gyvūnų elgesys laikantis vegetariškos mitybos?
9. Kokios yra hormoninio signalo perdavimo stadijos?
10. Kas yra grįžtamasis ryšys? Koks jo vaidmuo reguliuojant kūno funkcijas?
^
1. Ashmarin I.P. Atminties biochemijos mįslės ir apreiškimai. - L.: Red. Leningrado valstybinis universitetas, 1975 m
2. Drževetskaja I. A. Metabolizmo ir endokrininės sistemos fiziologijos pagrindai. - M.:, Aukštoji mokykla, 1994 m
3. Leningeris A. Biochemijos pagrindai. t.1–3. -, M.:, Mir, 1985 m
4. Černyševa M. P. Gyvūniniai hormonai. - Sankt Peterburgas:, Glagol, 1995 m
^
4 tema. Stresas
Paskaita 6. Specifinė ir nespecifinė adaptacija. W. Cannono kūriniai. Simpatoadrenalinė sistema. G. Selye kūriniai. Hipofizės-antinksčių sistema. Streso nespecifiškumas, sistemingumas ir prisitaikymas. Stresas yra tarsi naujovė.
Stresas yra nespecifinis sisteminis adaptyvioji reakcija korpusas naujumui.
Terminą „stresas“ 1936 m. įvedė Hansas Selye. Jis parodė, kad žiurkių kūnas panašiai reaguoja į įvairius žalingus poveikius.
Nespecifiškumas stresas reiškia, kad organizmo reakcija nepriklauso nuo dirgiklio modalumo. Reakcijoje į bet kokį dirgiklį visada yra du komponentai: specifinis ir stresas. Akivaizdu, kad organizmas skirtingai reaguoja į skausmą, triukšmą, apsinuodijimą, geras naujienas, nemalonias naujienas, socialinis konfliktas. Tačiau visi šie dirgikliai sukelia ir pokyčius organizme, kurie būdingi visiems aukščiau išvardintam ir daugeliui kitų poveikių. G. Selye tokius pokyčius priskyrė: 1) antinksčių žievės padidėjimui, 2) užkrūčio liaukos (limfoidinio organo) sumažėjimui, 3) skrandžio gleivinės išopėjimui. Šiuo metu streso reakcijų sąrašas buvo gerokai išplėstas. Selye triada stebima tik tada, kai ilgalaikis veiksmas nepalankus veiksnys.
Sistemingumas stresas reiškia, kad organizmas į bet kokį poveikį reaguoja kompleksiškai, t.y. atsakas apima ne tik antinksčių žievę, užkrūčio liauką ir gleivinę. Visada pasikeičia žmogaus ar gyvūno elgesys, fiziologiniai ir biocheminiai organizmo parametrai. Keičiasi tik vienas parametras – širdies ritmas, arba hormonų lygis, arba motorinė veikla– nereiškia, kad organizmas demonstruoja streso reakciją. Galbūt mes stebime reakciją, būdingą tik tam tikram dirgikliui.
Stresas yra prisitaikantis kūno reakcija. Visos reakcijos į stresą apraiškos yra skirtos pagerinti organizmo prisitaikymo galimybes ir galiausiai išgyvenimą. Todėl periodiškas vidutinio sunkumo stresas yra naudingas sveikatai. Stresas tampa pavojingu gyvybei, kai tampa nevaldomas (žr. skyrių „Nevaldomas stresas ir depresija“. Streso pavojų, be tų atvejų, kai jis tampa nevaldomas, lemia tai, kad stresas yra evoliuciškai senovinis mechanizmas. Stresas atsakas, visos pagrindinės žmonėms būdingos savybės yra aprašytos žiobriuose. Ši gyvūnų grupė atsirado maždaug prieš 500 milijonų metų. Visus šiuos šimtus milijonų metų pagrindinis pavojus gyvoms būtybėms buvo galimybė būti suvalgytam arba bent jau, gauti rimtos žalos. Todėl atsakas į stresą yra skirtas užkirsti kelią kraujo netekimo pasekmėms, ypač sutelkti atsargas širdies ir kraujagyslių sistemos, kuri yra kupina širdies priepuolio ir insulto. Be to, stresas apima augimo, mitybos ir dauginimosi procesų slopinimą. Šie svarbias funkcijas gali būti realizuotas gyvūnui pabėgus nuo plėšrūno. Štai kodėl lėtinis stresas gali sutrikdyti šias funkcijas. Šiuolaikiniame pasaulyje žmonės patiria stresą, kurį daugiausia sukelia socialiniai dirgikliai. Akivaizdu, kad neplanuotai iškvietus institucijas, nėra prasmės ruoštis kraujo netekimui, tačiau mūsų organizme pakyla kraujospūdis ir slopinami visi skrandyje vykstantys procesai.
Stresas vystosi organizme, kai yra stimulas naujas kūnui. Pats G. Selye tikėjo, kad gyvūnai ir žmonės į visas situacijas reaguoja su stresu. Akivaizdu, kad šiuo atveju streso sąvoka tampa nereikalinga, nes ji bus lygiavertė gyvenimo sampratai. Kartais stresas suprantamas kaip reakcija į žalingą poveikį. Tačiau gerai žinoma, kad stresas lydi ir džiaugsmingus mūsų gyvenimo įvykius. Be to, daugelis žmonių savo gyvenimą struktūrizuoja kaip nuolatinį „jaudulių“ ieškojimą, t.y. stresinės situacijos. Kita paplitusi idėja yra ta, kad stresas yra reakcija į stiprūs poveikiai. Žinoma, žmonės, išgyvenę stichines, žmogaus sukeltas ar socialines nelaimes, patyrė didžiulį stresą. Kartu yra ir „kasdienio gyvenimo stresas“, kuris puikiai žinomas bet kuriam gyventojui didelis miestas. Daugelis mažų įvykių, į kuriuos reikia reaguoti kaip nors, galiausiai sukelia sustingusios streso reakcijos formavimąsi.
Taigi, stresu vadiname reakciją ne į bet kokius, ne į kenksmingus, ne į stiprius įvykius, o į tuos, su kuriais susiduriame pirmą kartą, prie kurių organizmas dar nespėjo prisitaikyti, t.y. stresas yra reakcija į naujovė. Jei tas pats dirgiklis kartojamas reguliariai, t.y. Mažėjant situacijos naujumui, mažėja organizmo reakcija į stresą. Kartu sustiprėja specifinė reakcija. Pavyzdžiui, dėl reguliaraus nardymo saltas vanduožmogus „užgrūdintas“, jo kūnas intensyviai reaguoja į atšalimą. Toks žmogus nebijo jokių skersvėjų. Tačiau jo tikimybė susirgti nuo perkaitimo yra tokia pati kaip „neužkietėjusio“ žmogaus. O reakcijos į ledinį vandenį streso komponentas tokiems žmonėms laikui bėgant nemažėja.
7 paskaita. Streso matavimas. Pagrindinės fiziologinės ir biocheminės streso apraiškos. Kiekybinės streso charakteristikos. Jautrumas. Reaktyvumas. Tvarumas. Perkelta veikla yra elgesio streso reakcija. Perkeltosios veiklos atsiradimo sąlygos. Perkeltosios veiklos rūšys. Streso panaudojimas praktikoje psichologiniam testavimui.
Reakciją į stresą sukelia dvi neurohumoralinės sistemos, kurios abi turi savo galutinę grandį antinksčiuose. 1) Iš smegenų per stuburo signalą patenka į antinksčių šerdį, iš kurios adrenalinas išsiskiria į kraują. Ego funkcijos dubliuoja simpatiškojo funkcijas nervų sistema. 2) Signalas apie naują situaciją patenka į pagumburį, kur gaminasi kortikotropinis hormonas (CRH), kuris veikia priekinę hipofizę, kurioje padidėja adrenokortikotropinio hormono (AKTH) sintezė ir sekrecija. Kraujyje esantis AKTH stimuliuoja gliukokortikoidų hormonų sintezę ir sekreciją antinksčių žievėje. Pagrindinis gliukokortikoidas žmonėms yra kortizolis (hidrokortizonas).
Endokrininis atsako į stresą komponentas slopinamas dėl neigiamo grįžtamojo ryšio: kortizolis sumažina tiek CRH, tiek AKTH sintezę ir sekreciją. Neigiamas grįžtamasis ryšys yra vienintelis streso slopinimo mechanizmas, todėl jam sutrikus net ir silpnas streso dirgiklis sukelia nuolatinį CRH, AKTH ir kortizolio sekrecijos padidėjimą, o tai kenkia organizmui (žr. skyrelius „Nekontroliuojamas stresas ir depresija“ ir „Psichosomatotipai“). Yra keletas hormonų, kurie slopina streso sukeltą gliukokortikoidų sintezės ir sekrecijos padidėjimą. Visų pirma, antinksčių žievėje susintetinti vyriški lytiniai hormonai sumažina atsako į stresą mastą. Tačiau nėra jokio faktoriaus, slopinančio atsaką į stresą, išskyrus neigiamo grįžtamojo ryšio mechanizmą.
Kortizolis padidina gliukozės kiekį kraujyje. Tačiau pagrindinė jo reikšmė kitokia, nes keli kiti hormonai (iš viso jų yra septyni) taip pat padidina gliukozės kiekį kraujyje ir padidina jo suvartojimą audiniuose. Kortizolis yra vienintelis veiksnys, padidinantis gliukozės transportavimą į centrinę nervų sistemą per BBB (žr. skyrių „Humoralinė sistema“). Neuronai savo gyvybinėms funkcijoms energijos, skirtingai nei kitų audinių ląstelės, gali gauti tik iš gliukozės. Todėl gliukozės trūkumas labiausiai kenkia smegenų funkcijoms. Pagrindinis nepakankamos antinksčių žievės funkcijos simptomas yra skundai dėl bendro silpnumo, kurį sukelia nepakankama smegenų mityba.
Be to, kortizolis slopina uždegimą. Uždegimas išsivysto ne tik tada, kai į organizmą patenka svetimkūniai, pavyzdžiui, infekcija. Uždegiminiai židiniai organizme atsiranda nuolat dėl kūno audinių irimo – natūralaus arba trauminių sužalojimų.
Be adrenalino, CRH, AKTH ir kortizolio, daugelis kitų hormonų dalyvauja streso reakcijoje. Visi jie yra psichotropiniai agentai, t.y. paveikti psichiką ir elgesį.
KRG padidina nerimą. Pažymėtina, kad jo poveikis nerimui yra indukcija (žr. skyrių „Humoralinė sistema“). AKTH gerina atminties procesus ir mažina nerimas. Šis hormonas neindukuoja, o tik moduliuoja psichiniai procesai. Kortizolis ne tik pagerina gliukozės transportavimą į smegenis, bet ir, tiesiogiai sąveikaudamas su neuronais, suteikia pasislėpimo reakciją – vieną iš dviejų pagrindinių elgesio reakcijų esant stresui (žr. skyrių „Psichosomatotipai“). Adrenalinas neturi įtakos psichikai ir elgesiui. Tarp ne specialistų paplitusi mintis apie jo poveikį psichikai („Įpilk adrenalino į kraują!“) yra klaidinga. Adrenalinas neprasiskverbia į BBB, todėl negali paveikti neuronų veikimo.
Malonius pojūčius, kuriuos dažnai sukelia stresas, sukelia grupė kitų hormonų, vadinamų endogeniniais opiatais. Jie jungiasi prie tų pačių smegenų receptorių kaip ir augaliniai opiatai, iš čia ir kilo pavadinimas. Endogeniniams opiatams priskiriami endorfinai (endogeniniai morfinai), sintetinami priekinėje hipofizės dalyje, ir enkefalinai (iš encefalo – smegenys), sintetinami pagumburyje. Dvi pagrindinės endogeninių opiatų funkcijos yra analgezija ir euforija.
Stresas kiekybiškai apibūdinamas trimis pagrindiniais parametrais: jautrumu, reakcijos dydžiu ir pasipriešinimu. Jautrumas (reakcijos slenksčio reikšmė) ir reakcijos dydis yra visų organizmo reakcijų parametrai. Daug įdomesnė ir svarbesnė yra trečioji reikšmė – stabilumas, kurį lemia greitis, kuriuo sistema, šiuo atveju – įtempių sistema, nustojus veikti jos aktyvaciją sukėlusiam dirgikliui, grįžta į pradinius parametrus. Būtent mažas organizmo stresinės sistemos atsparumas sukelia daugybę jo funkcijų pažeidimų. Esant žemam stabilumui, net silpni dirgikliai sukelia neadekvačiai užsitęsusią streso sistemos įtampą su visomis neigiamomis pasekmėmis: širdies ir kraujagyslių sistemos įtampa, virškinimo ir virškinimo trakto slopinimu. reprodukcinė funkcija. Stresą sukeliančios sistemos stabilumas nepriklauso nuo jos jautrumo ir reakcijos dydžio.
Elgesiui esant stresui būdingas vadinamasis šališkas aktyvumas. Kadangi stresas yra reakcija į naujumą, situacijoje, kai nepavyksta rasti pagrindinio stimulo (žr. skyrių „Elgesio aktas“), tačiau motyvacija yra stipri, naudojama pirmoji turima elgesio programa. Tokiu atveju žmogus ar gyvūnas demonstruoja išstumtą veiklą – elgesį, kuris yra aiškiai neadekvatus, t.y. kurios negali patenkinti esamo poreikio.
Perkelta veikla yra viena iš šių formų: mozaikinė veikla (skirtingų elgesio programų fragmentai), nukreipta veikla (pavyzdžiui, smurtas šeimoje) ir pati perkelta veikla, kai naudojama kitokios motyvacijos elgesio programa (pvz. valgymo elgesys iškilus nesklandumams darbe).
Viena iš įprastų perkeltos veiklos formų yra grooming – odos (kailių, plunksnų) valymo elgesys. Viliojimo intensyvumas dažnai naudojamas streso laipsniui įvertinti atliekant eksperimentus ir gyvūnų stebėjimus. Priežiūra turi didelę reikšmę ir kaip atsaką, mažinantį streso poveikį (žr. skyrių „Nekontroliuojamas stresas ir depresija“).
^
Testo klausimai 4 temai.
1. Maisto papildas„Antistresas“ susideda iš laisvųjų aminorūgščių. Kodėl šį priedą rekomenduojama vartoti po streso?
2. Kokie kiti farmakologiniai agentai, rekomenduojamas stresinių situacijų žalingų pasekmių prevencijai, ar žinote? Koks jų veikimo mechanizmas?
3. Kuo panašus ir kuo skiriasi plaukus šukuojančios moters ir pliką dėmę kasančio vyro elgesys? Norėdami atsakyti, naudokite sąvokų „poreikiai“, „humoraliniai veiksniai“, „hormonai“, „stresas“ kategorijas.
4. Ar potraukis ekstremaliam sportui priklauso nuo hormonų? Jei taip, tai iš kokių?
6. Ar noras apsilankyti garinėje vonioje priklauso nuo hormonų? Jei taip, tai iš kokių?
7. Kuo skiriasi perkelta ir nukreipta veikla?
8. Kuo peradresuotas atsakymas skiriasi nuo mozaikinio atsakymo?
9. Išvardykite streso hormonus.
10. Kokie hormonai slopina atsaką į stresą?
1. Cox T. Stresas. - M.: Medicina, 1981 m
2. Selye G. Viso organizmo lygmeniu. - M.: Mokslas, 1972 m
Sudėtinga žmogaus kūno struktūra šiuo metu yra evoliucinių transformacijų viršūnė. Tokiai sistemai reikalingi specialūs koordinavimo metodai. Humoralinis reguliavimas atliekamas hormonų pagalba. Tačiau nervų sistema reiškia veiklos koordinavimą naudojant to paties pavadinimo organų sistemą.
Kas yra kūno funkcijų reguliavimas
Žmogaus kūnas turi labai sudėtingą struktūrą. Nuo ląstelių iki organų sistemų – tai tarpusavyje susijusi sistema, kurios normaliam funkcionavimui turi būti sukurtas aiškus reguliavimo mechanizmas. Jis vykdomas dviem būdais. Pirmasis metodas yra greičiausias. Tai vadinama nervų reguliavimu. Šį procesą įgyvendina to paties pavadinimo sistema. Yra klaidinga nuomonė, kad humoralinis reguliavimas atliekamas nervinių impulsų pagalba. Tačiau tai visai netiesa. Humoralinis reguliavimas atliekamas hormonų, patenkančių į kūno skysčius, pagalba.
Nervų reguliavimo ypatumai
Ši sistema apima centrinę ir periferinė sekcija. Jei humoralinis organizmo funkcijų reguliavimas atliekamas padedant cheminių medžiagų, tada šis metodas reiškia „transporto greitkelį“, jungiantį kūną į vieną visumą. Šis procesas vyksta gana greitai. Įsivaizduokite, kad palietėte įkaitusį lygintuvą ranka arba žiemą basas išėjote į sniegą. Kūno reakcija bus beveik akimirksniu. Tai itin svarbi apsauga ir skatina tiek adaptaciją, tiek išgyvenimą įvairiomis sąlygomis. Nervų sistema yra įgimtų ir įgytų organizmo reakcijų pagrindas. Pirmieji yra besąlyginiai refleksai. Tai apima kvėpavimą, čiulpimą ir mirksėjimą. O laikui bėgant žmogui išsivysto įgytos reakcijos. Tai besąlyginiai refleksai.
Humoralinio reguliavimo ypatumai
Humoralas atliekamas pasitelkiant specializuotus organus. Jie vadinami liaukomis ir yra sujungti į atskirą sistemą, vadinamą endokrinine sistema. Šie organai susidaro ypatinga rūšis epitelinio audinio ir gali atsinaujinti. Hormonų poveikis yra ilgalaikis ir tęsiasi visą žmogaus gyvenimą.
Kas yra hormonai
Liaukos išskiria hormonus. Dėl ypatingos struktūros šios medžiagos pagreitina arba normalizuoja įvairius fiziologinius procesus organizme. Pavyzdžiui, smegenų apačioje yra hipofizė. Jis gamina, todėl žmogaus kūnas didėja daugiau nei dvidešimt metų.
Liaukos: sandaros ir veikimo ypatumai
Taigi humoralinis reguliavimas organizme vykdomas specialių organų – liaukų – pagalba. Jie užtikrina vidinės aplinkos, arba homeostazės, pastovumą. Jų veiksmai yra grįžtamojo ryšio pobūdis. Pavyzdžiui, tokį svarbų organizmui rodiklį kaip cukraus kiekį kraujyje reguliuoja hormonas insulinas ties viršutine riba, o gliukagonas ties apatine riba. Tai yra endokrininės sistemos veikimo mechanizmas.
Išorinės sekrecijos liaukos
Humoralinis reguliavimas atliekamas liaukų pagalba. Tačiau, priklausomai nuo struktūrinių ypatybių, šie organai jungiami į tris grupes: išorinę (egzokrininę), vidinę (endokrininę) ir mišrią sekreciją. Pirmosios grupės pavyzdžiai yra seilių, riebalinių ir ašarinių. Jiems būdingas savųjų buvimas šalinimo latakai. Egzokrininės liaukos išskiriamos ant odos paviršiaus arba kūno ertmėje.
Endokrininės liaukos
Endokrininės liaukos išskiria hormonus į kraują. Jie neturi savo šalinimo kanalų, todėl humoralinis reguliavimas atliekamas naudojant kūno skysčius. Patekę į kraują ar limfą, jie pasklinda po visą kūną ir pasiekia kiekvieną ląstelę. O to rezultatas – įvairių procesų pagreitėjimas arba sulėtėjimas. Tai gali būti augimas, seksualinis ir psichologinis vystymasis, medžiagų apykaita, aktyvumas atskiri organai ir jų sistemos.
Endokrininių liaukų hipo- ir hiperfunkcijos
Kiekvienos endokrininės liaukos veikla turi „dvi medalio puses“. Pažiūrėkime į tai konkrečių pavyzdžių. Jei hipofizė išskiria perteklinį augimo hormono kiekį, išsivysto gigantizmas, o jei šios medžiagos trūkumas – nykštukiškumas. Abu yra nukrypimai nuo normalaus vystymosi.
Skydliaukė vienu metu išskiria kelis hormonus. Tai tiroksinas, kalcitoninas ir trijodtironinas. Kai jų kiekis yra nepakankamas, kūdikiams išsivysto kretinizmas, pasireiškiantis protiniu atsilikimu. Jei hipofunkcija pasireiškia suaugus, ją lydi gleivinės patinimas ir poodinis audinys, plaukų slinkimas ir mieguistumas. Jei hormonų kiekis šioje liaukoje viršija normos ribą, žmogus gali susirgti Greivso liga. Tai pasireiškia padidėjusiu nervų sistemos jaudrumu, galūnių drebuliu, be priežasties nerimu. Visa tai neišvengiamai veda į išsekimą ir praradimą gyvybingumas.
Endokrininės liaukos taip pat apima prieskydinę liauką, užkrūčio liauką ir antinksčius. Paskutinės liaukos šiuo metu stresinė situacija išskiria hormoną adrenaliną. Jo buvimas kraujyje užtikrina visų gyvybinių jėgų mobilizaciją ir gebėjimą prisitaikyti bei išgyventi nestandartinėmis organizmo sąlygomis. Visų pirma tai išreiškiama teikiant raumenų sistema reikiamo energijos kiekio. Atvirkštinio veikimo hormonas, kurį taip pat išskiria antinksčiai, vadinamas norepinefrinu. Jis taip pat labai svarbus organizmui, nes apsaugo jį nuo per didelio susijaudinimo, jėgų, energijos praradimo ir greito nusidėvėjimo. Tai dar vienas atvirkštinio žmogaus endokrininės sistemos veikimo pavyzdys.
Mišrios sekrecijos liaukos
Tai apima kasą ir lytines liaukas. Jų veikimo principas yra dvejopas. dviejų tipų iš karto ir gliukagono. Jie atitinkamai sumažina ir padidina gliukozės kiekį kraujyje. IN Sveikas kūnasŽmonėms šis reguliavimas nepastebimas. Tačiau jei ši funkcija pažeidžiama, rimta liga kuris vadinamas cukrinis diabetas. Žmonėms, kuriems nustatyta ši diagnozė, reikia skirti dirbtinio insulino. Kaip egzokrininė liauka, kasa išskiria virškinimo sultis. Ši medžiaga išskiriama į pirmąjį skyrių plonoji žarna - dvylikapirštės žarnos. Jo įtakoje vyksta sudėtingų biopolimerų padalijimo į paprastus procesas. Būtent šiame skyriuje baltymai ir lipidai suskaidomi į sudedamąsias dalis.
Lytinės liaukos taip pat išskiria įvairius hormonus. Tai yra vyriškas testosteronas ir moteriškas estrogenas. Šios medžiagos pradeda veikti jau embriono vystymosi metu, lytiniai hormonai įtakoja lyties formavimąsi, o vėliau formuoja tam tikras seksualines savybes. Kaip egzokrininės liaukos, jos sudaro gametas. Žmogus, kaip ir visi žinduoliai, yra dvinamis organizmas. Jo dauginimosi sistema turi bendrą struktūrinį planą ir yra atstovaujama lytinių liaukų, jų kanalų ir pačių ląstelių. Moterims tai yra suporuotos kiaušidės su jų latakais ir kiaušinėliais. Vyrų reprodukcinė sistema susideda iš sėklidžių, šalinimo kanalų ir spermatozoidų. Šiuo atveju šios liaukos veikia kaip egzokrininės liaukos.
Nervų ir humoralinis reguliavimas yra glaudžiai tarpusavyje susiję. Jie veikia kaip vienas mechanizmas. Humoralas yra senesnės kilmės, turi ilgalaikį poveikį ir veikia visą organizmą, nes hormonai yra pernešami krauju ir pasiekia kiekvieną ląstelę. O nervų sistema veikia kryptingai, konkrečiu laiku ir tam tikroje vietoje, „čia ir dabar“ principu. Pasikeitus sąlygoms, ji nustos galioti.
Taigi, humoralinis fiziologinių procesų reguliavimas atliekamas naudojant endokrininę sistemą. Šie organai į skystą aplinką gali išskirti specialias biologiškai aktyvias medžiagas, vadinamas hormonais.
Mūsų kūnas yra didžiulė daugialąstelinė sistema. Kiekviena ląstelė yra miniatiūrinė gyvybės nešėja, savo laisvę pajungusi viso organizmo veiklai. Kiekvienoje kūno ląstelėje yra genetinės informacijos, kurios pakanka visam organizmui daugintis. Ši informacija yra įrašyta dezoksiribonukleino rūgšties (DNR) struktūroje ir yra genuose, esančiuose branduolyje. Kartu su branduoliu labai svarbus ląstelės komponentas yra membrana, kuri lemia jos specializaciją. Taigi, raumenų ląstelės atlieka susitraukimo funkciją, nervinės ląstelės gamina elektrinius signalus, liaukų ląstelės išskiria sekretą. Tos pačios specialybės ląstelės sugrupuojamos į grupes, vadinamas audiniais (pavyzdžiui, raumenų, nervų, jungiamasis audinys ir tt). Audiniai sudaro organus. Organai kaip atskiri komponentai yra įtraukti į sistemas (pavyzdžiui, kaulų, kraujotakos, raumenų), kurios atlieka vieną funkciją organizme. Cheminė analizė rodo, kad bet kuris gyvas organizmas susideda iš tų pačių elementų, kurie dažnai randami negyvojoje gamtoje, neorganiniame pasaulyje. Prancūzų chemikas G. Bertranas suskaičiavo, kad 100 kg sveriančio žmogaus organizme yra: deguonies - 63 kg, anglies - 19 kg, azoto - 5 kg, kalcio - 1 kg, fosforo - 700 g, sieros - 640 g, natrio 250 g, kalio. - 220g, chloras – 180g, magnis – 40g, geležis – 3g, jodas – 0,03g, fluoras, bromas, manganas, varis – dar mažiau. Nesunku pastebėti, kad gyvi ir negyvi daiktai yra sukurti iš tų pačių elementų. Tačiau gyvuose organizmuose jie yra sujungti į specialius cheminius junginius - organinės medžiagos.
Yra trys didelės grupėsšios medžiagos: voverės(tai 20 aminorūgščių, iš kurių 8 yra būtinos ir turi būti aprūpinamos maistu; pirmiausia tai statybinė medžiaga, o vėliau energijos šaltinis, jų energetinė vertė tokia: 1 g baltymų - 42 kcal ); riebalų(tai ir statybinė medžiaga, ir energijos šaltinis: 1g – 9,3 kcal); angliavandenių(tai, visų pirma, pagrindinis energijos šaltinis: 1g – 4,1 kcal). Čia reikėtų atkreipti dėmesį į abipusio baltymų, riebalų ir angliavandenių perėjimo (konversijos) galimybę organizme vykstančių biocheminių reakcijų metu. Patekę į organizmą su maistu kartu su neorganinėmis medžiagomis (vandeniu, druskomis), vitaminais ir įkvepiamu deguonimi, jie dalyvauja medžiagų apykaitoje.
Metabolizmas– pagrindinis biologinis procesas, būdingas visoms gyvoms būtybėms ir atstovaujantis sudėtinga grandinė redokso biocheminės reakcijos, dalyvaujant deguoniui (aerobinė fazė) ir laikinai nedalyvaujant deguoniui (anaerobinė fazė), susidedančios iš aplinkos medžiagų asimiliacijos ir perdirbimo organizme, cheminės energijos išsiskyrimo, jos pavertimo kitomis medžiagomis. tipai (mechaniniai, terminiai, elektriniai) ir jų skilimo produktų išmetimas į išorinę aplinką ( anglies dioksidas, vanduo, amoniakas, karbamidas ir kt.)
Matome, kad šie mainai yra dvipusis procesas, susijęs su nuolatiniu medžiagų skaidymu, kurį lydi energijos išsiskyrimas ir suvartojimas (procesas disimiliacija) ir jų nuolatinis atsinaujinimas bei energijos papildymas (procesas asimiliacija).
Tyrimai parodė, kad ląstelių molekulės nuolat skaidomos ir vėl sintetinamos. Apskaičiuota, kad žmonėms pusė visų audinių baltymų suskaidoma ir atkuriama kas 80 dienų.
Raumenų baltymai pakeičiami lėčiau, keičiami kas 180 dienų. Šiuos procesus stebime nagų ir plaukų augimo metu. Augančiame ir besivystančiame organizme asimiliacijos procesai vyrauja prieš disimiliacijos procesus. Dėl to kaupiasi medžiagos ir kūnas auga. Subrendusio žmogaus organizme šie procesai yra dinamiškoje pusiausvyroje. Tačiau bet koks kūno (pavyzdžiui, raumenų) aktyvumo padidėjimas padidina disimiliacijos procesus. Todėl, kad organizmas išlaikytų pusiausvyrą tarp medžiagų ir energijos suvartojimo ir išeikvojimo, būtina stiprinti asimiliacijos procesus, visų pirma dėl to, kad suvartojama daugiau maistinių medžiagų.
Pavyzdžiui, aktyviai užsiimančių fiziniu lavinimu, sportuojančių ar dirbančių žmonių mityba turėtų aprūpinti organizmą 1,5–2 kartus daugiau energijos nei tų, kurie nedalyvauja tokio pobūdžio veikloje. Visada reikia atsiminti, kad maistinių medžiagų perteklius organizme nusėda riebalinio audinio pertekliaus pavidalu.
Jei disimiliacijos procesai pradeda vyrauti prieš asimiliacijos procesus, įvyksta organizmo išsekimas ir galiausiai jo mirtis dėl gyvybiškai svarbių audinių baltymų sunaikinimo.
Kartu su medžiagų apykaitos procesu realizuojami dar du neatsiejami viso gyvenimo proceso procesai: dauginimasis(užtikrinant rūšies išsaugojimą) ir prisitaikymas(prisitaikymas prie nekintančių išorinės ir vidinės organizmo aplinkos sąlygų). Kad nemirtų, organizmas į išorinės aplinkos įtaką reaguoja adaptyviai, o tai reiškia pokyčius pačiame organizme. Pavyzdžiui, aušinimas padidina oksidacinius procesus, o tai savo ruožtu padidina šilumos gamybą. Sisteminga intensyvi raumenų veikla padidina raumenų baltymų susidarymą ir padidina raumenų masę, taip pat padidina medžiagų, kurios yra raumenų veiklos energijos šaltinis, kiekį raumenyse.
Bet kuris gyvas organizmas gali egzistuoti, jei tik jo kūno sudėtis išlaikoma tam tikrose, dažniausiai gana siaurose ribose. Vidinės aplinkos pastovumas ( homeostazė:„homeo“ – panašus, „stasis“ – būsena) – pamatinis biologinis dėsnis. Žmogaus kūno vystymosi dėsnis, parašytas jame genetinis kodas. Pirmasis dėsnis tarsi pašalina vystymąsi, o antrasis to reikalauja. Ar šis prieštaravimas yra dar vienas iššūkis reguliavimo sistemai? Yra du reguliavimo mechanizmai – humoralinis ir nervinis. Humoralinis arba cheminis reguliavimo mechanizmas evoliuciniu požiūriu yra senesnis. Jo esmė ta, kad įvairiose ląstelėse ir organuose gyvenimo eigoje susidaro medžiagos, kurios skiriasi savo chemine prigimtimi ir fiziologiniu poveikiu. Dauguma jų turi didžiulį biologinį aktyvumą, tai yra gebėjimą sukelti reikšmingus funkcijos pokyčius esant labai mažoms koncentracijoms. Patekę į audinių skystį, o paskui į kraują, jie pernešami visame kūne ir paveikia visas ląsteles bei audinius.
Tai antras valdymo lygis - viršląstelinis arba humoralinis. Cheminiai dirgikliai neturi konkretaus „adresato“ ir skirtingai veikia skirtingas ląsteles. Pagrindiniai humoralinių reguliatorių atstovai yra metabolitai (medžiagų apykaitos produktai), hormonai (produktyvios vidinės sekrecijos liaukos), mediatoriai (cheminiai tarpininkai, perduodantys sužadinimą iš nervų pluoštas ant darbinio organo ląstelių). Be to, aktyviausi iš jų yra metabolitai (pavyzdžiui, anglies dioksidas) ir hormonai. Šių yra daugiausia bendras kontūras informacija apie reguliavimo per kraują ir limfą principą. Gyvūnų pasaulio evoliucijos procese kartu su humoralinio reguliavimo mechanizmu atsirado pažangesnis - nervingas.
Visa nervų sistema yra padalinta į centrinę ir periferinę. Centrinis smegenys apima smegenis ir nugaros smegenis. Per periferinį ryšį tarp smegenų ir nugaros smegenys su visais organais. Jį sudaro įcentriniai neuronai, kurie suvokia ir perduoda dirgiklius iš išorinės ir vidinės kūno aplinkos į centrinę nervų sistemą, ir išcentrinių neuronų, kurie perduoda valdymo komandas iš centrinės nervų sistemos į visus organus. Reikėtų pažymėti ypatingą nugaros smegenų vaidmenį atliekant bet kokį motorinį veiksmą, nes jos yra sujungtos nenutrūkstamais keliais su visais griaučių raumenys(išskyrus veido raumenis).
Periferinė nervų sistema yra padalinta į dvi dalis: somatinę ir autonominę. Somatinė nervų sistema užtikrina inervaciją oda kūnai, raumenų ir kaulų sistema(kaulai, sąnariai, raumenys) ir jutimo organai. Autonominė nervų sistema inervuoja vidaus organus, kraujagysles ir liaukas, taip kontroliuodama ir reguliuodama medžiagų apykaitos procesus organizme. Tai vegetatyvinis kontrolės lygis, tačiau reikia atminti, kad organizmo gyvybinių funkcijų reguliavimą užtikrina darnus visų nervų sistemos dalių darbo derinys.
Nervų mechanizmas reguliavimas atliekamas refleksiniu būdu. Refleksas yra kūno reakcija į tam tikrą dirgiklį nervinių impulsų forma. Refleksų formavimasis pagrįstas sužadinimu ir slopinimu smegenų žievėje, kaip du priešingos pusės vieningas organizmo sąveikos su išorine aplinka balansavimo procesas. Besąlyginis refleksas – tai įgimta, paveldima organizmo reakcija (pavyzdžiui, rankos atitraukimas švirkščiant). Refleksai, atsirandantys tam tikromis sąlygomis dėl gyvenimo patirties tam tikro organizmo, vadinami sąlyginiais. Jo susidarymui būtinas bet kurio jutimo organo dirginimo derinys su įgimtu besąlyginiu refleksu. Tokiu atveju tarp smegenų pusrutulių nervinių ląstelių užsimezga naujas nervinis ryšys. Sąlyginiai refleksai– tikrieji mūsų kūno šeimininkai.
Jie lemia jo įpročius, nuotaiką, savijautą ir pan., vėlgi jų suteikia seilių išsiskyrimas pamačius ar užuodus maistą, jūsų būsimi profesiniai įgūdžiai, gebėjimas skaityti, rašyti, atsiminti.
Sąlyginiai refleksai, daug kartų kartojami konkrečios veiklos metu, formuoja dinaminį stereotipą smegenų žievėje.
Nervinis reguliavimo mechanizmas yra labiau pažengęs nei humoralinis. Pirma, ląstelių sąveika per nervų sistemą vyksta daug greičiau, nes impulsų perdavimo nervų takais greitis siekia 120 m/s, antra, nerviniai impulsai visada turi galvoje konkretų adresatą, tai yra nukreipiami į griežtai apibrėžtos ląstelės. Be to, nervinis reguliavimas yra ekonomiškesnis ir reikalauja minimalių energijos sąnaudų, nes jis akimirksniu įsijungia ir greitai išsijungia, kai išnyksta poreikis koordinuoti kai kuriuos procesus. Nervų sistemai būdingos įvairios funkcijos ir beveik neribota galia fiziologiniai procesai. Humorinis reguliavimas tam tikru mastu priklauso nuo jo. Tačiau, pabrėžiant nervų sistemos galią, reikia pažymėti, kad ji visada veikia glaudžiai koordinuotai su humoralinio reguliavimo mechanizmu. Be to, veikia įvairūs cheminiai junginiai, esantys humoraliniame kelyje nervų ląstelės, keičia jų būseną.
Taigi, matote, kad visi valdymo lygiai (nuo ląstelių iki centrinės nervų sistemos lygio), vienas kitą papildydami, daro kūną viena savaime besivystanti ir savireguliuojanti sistema.Ši savireguliacija taip pat įmanoma, nes tarp jų būtinai yra grįžtamojo ryšio ryšiai kontroliuojamas procesas ir reguliavimo sistema.
Pavyzdžiui, raumenų judesiai atliekami veikiant impulsams, kurie į raumenis patenka iš centrinės nervų sistemos. Savo ruožtu bet koks raumenų susitraukimas sukelia impulsų srautą, einantį iš raumenų į centrinę nervų sistemą, informuojantį apie susitraukimo intensyvumą. Dėl to pasikeičia tam tikrų nervų centrų veikla. Prisiminkite, kaip sunku atsegti palto sagą sustingusiais pirštais. Esmė ne ta, kad šaltyje pirštų raumenys praranda galimybę judėti. Šaltis blokuoja nervų galūnes ir praranda jutimą. Signalai apie pirštų padėtį erdvėje nepasiekia centrinės nervų sistemos, kuri tokiomis sąlygomis negali koordinuoti raumenų veiklos. Kitaip tariant, refleksas atsiranda tik tada, kai motorinis nervas, jutimo nervas ir raumuo sudaro uždarą elektros grandinę.
Mūsų kūnas yra didžiulė daugialąstelinė sistema. Kiekvienoje kūno ląstelėje yra genetinės informacijos, kurios pakanka visam organizmui daugintis. Ši informacija yra įrašyta DNR struktūroje (dezoksiribonukleino rūgštis) ir yra genuose, esančiuose branduolyje. Kartu su branduoliu labai svarbus ląstelės komponentas yra membrana, kuri lemia ląstelės specializaciją (raumenų, kaulų, jungiamųjų ir kt.). Tos pačios „specializacijos“ ląstelės sudaro audinius. Audiniai sudaro organus. Organai yra įtraukti kaip atskiri komponentai funkcines sistemas kurie dalyvauja šiame ar kitame darbe.
Cheminė analizė rodo, kad visi gyvi ir negyvi daiktai yra sukurti iš tų pačių elementų. Tačiau gyvuose organizmuose jie sujungiami į specialius organiniai junginiai- organinės medžiagos. Galima išskirti tris dideles šių medžiagų grupes:
1. Voverės- tai 12 neesminių ir 8 nepakeičiamų aminorūgščių,
kuris turi būti tiekiamas su maistu. Baltymai yra pirmoje vietoje
yra statybinė medžiaga ir tik tada šaltinis
energijos (1 g – 4,2 kcal).
2. Riebalai– tai ir statybinė medžiaga, ir energijos šaltinis
(1 g – 9,3 kcal).
3. Angliavandeniai– pirmiausia yra pagrindinis energijos šaltinis
(1 g-4,1 kcal).
Organizme vykstant biocheminėms organizmo reakcijoms yra galimybė abipusiai baltymams, riebalams ir angliavandeniams virsti vienas į kitą. Patekusios į organizmą su maistu kartu su neorganinėmis medžiagomis: vandeniu, mineralinėmis druskomis, vitaminais, jos dalyvauja medžiagų apykaitos procesuose.
Metabolizmas- pagrindinis biologinis procesas, būdingas visoms gyvoms būtybėms ir yra sudėtinga redoksinių biocheminių reakcijų grandinė, dalyvaujant deguoniui (aerobinis kelias) ir laikinai nedalyvaujant deguoniui (anaerobinis kelias). Šių reakcijų esmė – iš išorinės aplinkos patenkančių medžiagų asimiliacija ir perdirbimas organizme, cheminės energijos išsiskyrimas, jos pavertimas kitomis rūšimis (mechanine, termine, elektrine) ir šių medžiagų skilimo produktų (anglies) išsiskyrimas. dioksidas, vanduo, amoniakas, karbamidas) į išorinę aplinką ir kt.).
Kaip matome, medžiagų apykaita yra dvipusis procesas, susijęs su nuolatiniu medžiagų skilimu, kurį lydi energijos išsiskyrimas ir suvartojimas (disimiliacijos procesas) bei nuolatinis jų atsinaujinimas ir energijos papildymas (asimiliacijos procesas). Augančiame ir besivystančiame organizme asimiliacijos procesai vyrauja prieš disimiliacijos procesus. Dėl to kaupiasi medžiagos ir kūnas auga. Subrendusio žmogaus organizme šie procesai yra dinamiškoje pusiausvyroje. Tačiau bet koks kūno, pavyzdžiui, raumenų, aktyvumo padidėjimas padidina disimiliacijos procesus. Norint išlaikyti pusiausvyrą organizme tarp medžiagų ir energijos suvartojimo ir išeikvojimo, būtina stiprinti asimiliacijos procesus, pirmiausia dėl maistinių medžiagų įsisavinimo. Reikia atsiminti, kad maistinių medžiagų perteklius organizme nusėda riebalinio audinio pertekliaus pavidalu. Jei disimiliacijos procesai pradeda vyrauti prieš asimiliacijos procesus, tai organizmas išsenka ir miršta dėl gyvybiškai svarbių audinių baltymų naikinimo.
Kartu su medžiagų apykaitos procesais gyvame organizme taip pat vyksta du kiti: dauginimasis(užtikrinant rūšies išsaugojimą) ir prisitaikymas(prisitaikymas prie besikeičiančių išorinės ir vidinės organizmo aplinkos sąlygų). Kad nemirtų, kūnas adaptyviai reaguoja į išorinės aplinkos įtaką, o tai reiškia, kad pasikeičia pats kūnas. Taigi, sisteminga raumenų veikla padidina raumenų baltymų susidarymą ir raumenų masės padidėjimą, taip pat padidina medžiagų, kurios yra energijos šaltinis raumenų veiklos metu (kreatino fosfatas, glikogenas), kiekį raumenyse.
Metaboliniai ir kiti procesai reguliuojami jau pirmajame ląstelių lygyje. Organizmo kaip visumos ir žmogaus, kaip individo, veiklos reguliavimą užtikrina kelių lygių kontrolės sistema. Išsamiau panagrinėsime kūno reguliavimą.
Yra du mechanizmai, reguliuojantys santykinį vidinės kūno aplinkos pastovumą (homeostazę): humoralinis ir nervinis. Esmė humoralinis, arba cheminis mechanizmas fegulacija, tuo, kad įvairiose ląstelėse ir organuose gyvenimo eigoje susidaro medžiagos, kurios skiriasi savo chemine prigimtimi ir fiziologiniu poveikiu. Dauguma jų turi galimybę sukelti reikšmingus funkcijos pokyčius esant labai mažoms koncentracijoms. Patekę į audinių skystį, o paskui į kraują, jie pasklinda po visą kūną ir veikia visas ląsteles bei audinius. Tai antrasis, viršląstelinis, kontrolės lygis. Cheminiai dirgikliai neturi konkretaus „paskirties“ ir skirtingai veikia skirtingas ląsteles. Pagrindiniai humoralinių reguliatorių atstovai yra medžiagų apykaitos produktai (metabolitai), antinksčių, kasos, skydliaukės ir kitų endokrininių liaukų (hormonų) dariniai, cheminiai tarpininkai, perduodantys sužadinimą iš nervinės skaidulos į darbo organo ląsteles (mediatoriai). ). Be to, aktyviausi iš jų yra metabolitai ir hormonai. Apskritai tai yra informacija apie kūno reguliavimą per kraują ir limfą, kuri evoliuciškai yra senesnė, palyginti su nervingas reguliavimas, atsiradęs gyvūnų pasaulio evoliucijos metu.
Nervinį reguliavimo mechanizmą atlieka refleksas. Refleksas- tai organizmo reakcija į vienokią ar kitokią įtaką nervinių impulsų forma. Refleksų formavimasis pagrįstas sužadinimu ir slopinimu smegenų žievėje, kaip dvi priešingos vieno kūno sąveikos su išorine aplinka proceso pusės. Besąlyginis refleksas- tai įgimtos paveldimos organizmo reakcijos, refleksai, atsirandantys tam tikromis sąlygomis dėl konkretaus organizmo gyvenimo patirties, vadinami sąlyginis. Sąlyginiai refleksai lemia organizmo įpročius, jo nuotaiką, savijautą, formuoja profesinius įgūdžius, motoriką, gebėjimą skaityti, rašyti, prisiminti ir kt. per pasikartojančius pasikartojimus konkrečios veiklos metu. Šiuo atveju jie susidaro smegenų žievėje motorinis stereotipas, būtina motorinių įgūdžių formavimo sąlyga. Nervinis reguliavimo mechanizmas yra labiau pažengęs nei humoralinis. Faktas yra tas, kad, pirma, ląstelių sąveika per nervų sistemą vyksta daug greičiau (impulso greitis yra 120 m/s, o kraujo tėkmės greitis apie 0,5 m/s). Antra, nerviniai impulsai visada turi konkretų adresatą, t.y. nukreiptas į griežtai apibrėžtas ląsteles. Trečia, nervinis reguliavimas yra ekonomiškesnis ir reikalauja minimalių energijos sąnaudų, nes įsijungia akimirksniu ir greitai išsijungia, kai nereikia derinti jokių procesų. Nervų sistema yra daugiafunkcė ir turi neribotą įtaką fiziologiniams procesams; humoralinis reguliavimas tam tikru mastu jam priklauso. Tačiau nervų reguliavimas visada veikia glaudžiai koordinuodamas humoralinį reguliavimo mechanizmą, o įvairūs cheminiai junginiai, esantys humoraliniuose keliuose, veikia nervines ląsteles, keičia jų būseną.
Taigi, visi valdymo lygiai (nuo ląstelių iki centrinės nervų sistemos lygio), vienas kitą papildydami, daro kūną viena savaime besivystanti ir savireguliuojanti sistema. Vienas iš veiksnių, užtikrinančių savireguliacijos procesą, yra grįžtamasis ryšys tarp reguliuojamo proceso ir reguliavimo sistemos.
Biologijos pamoka: "Organai ir organų sistemos. Kūno vientisumas"
Pamokos tikslai : pateikite idėją apie žmogaus kūno organizavimo lygius, jo sandaros planą, vidaus organų ir kūno ertmių topografiją, organų sistemas. Išanalizuoti specifinius ryšius tarp organų ir kūno dalių struktūrų ir funkcijų. Ugdyti mokinių gebėjimus dirbti su
anatomines lenteles, diagramas ir atlikti stebėjimus bei funkcinius testus.
Įranga : žmogaus liemuo, lentelės, vaizduojančios žmogaus vidaus organus, kūno diagrama
žmogus kaip vientisa integruota sistema.
Per užsiėmimus
aš . Laiko organizavimas
II . Naujos temos mokymasis
1. Pažintinės veiklos aktyvinimas
Mūsų kūnas. Šis apibrėžimas atrodo toks pažįstamas ir suprantamas, kad retai susimąstome apie jo esmę. Ir į klausimą: "Kas tai vis dėlto?" – kiekvienas atsakys, aišku, savaip. Bet kaip?
Mokytojas kviečia mokinius savarankiškai, individualiai apibrėžti „organizmo“ sąvoką, darant pastabas lape. Po 2-3 minučių mokiniai pasikeičia nuomonėmis poromis, o po to keturiese aptaria ir užrašo vieną apibendrintą sąvoką.
Organizmas – tai specifinis biologinis kompleksas ar sistema, kuri kaip visuma reaguoja į įvairius išorinės aplinkos pokyčius. Ši sistema yra gana stabili, nepaisant to, kad ją sudaro daugybė organų. Organai savo ruožtu susideda iš audinių, ląstelių audinių, molekulių ląstelių.
Molekulės, ląstelės, audiniai, organai, organų sistemos – visos šios gyvų būtybių „grindys“ arba skirtingi „lygiai“ žmogaus kūne susijungia į vientisą ir neatskiriamą visumą. Kaip yra sudaryta kiekvieno „aukšto“ struktūra ir ką ji gali padaryti pati, kaip pasiekiama aiškiai koordinuota jų veikla?
Mokiniai, padedami mokytojo, formuluoja pamokos tikslą ir uždavinius.
2. Mokytojo pasakojimas naudojant diagramą „Žmogaus kūnas kaip vientisa sistema“
1. Visa mus supanti gamta skirstoma į organinę ir neorganinę. Pirmajam priskiriami gyvūnų ir augalų organizmai, taip pat neląstelinės gyvybės formos – virusai, antrajai – mineralai.
2. Cheminė analizė rodo, kad bet kuris gyvas organizmas susideda iš tų elementų, kurie dažnai randami negyvojoje gamtoje, neorganiniame pasaulyje. 96% kūno svorio sudaro deguonis, anglis, vandenilis, azotas. Dar 3% gaunama iš kalcio, fosforo, kalio ir sieros. Kiti cheminiai elementai organizme yra labai mažais kiekiais.
Prancūzų chemikas G. Bertranas suskaičiavo, kad apie 100 kg sveriančio žmogaus organizme deguonies – 63 kg, anglies – 19 kg, vandenilio – 9 kg, azoto – 5 kg, kalcio – 1 kg, fosforo – 700 g, sieros – 640 g , natrio - 250 g, kalio - 220 g, chromo - 180 g, magnio - 40 g, geležies - 3 g, jodo - 0,03 g Fluoro, bromo, mangano, vario - dar mažiau.
3. Gyvi ir negyvi daiktai yra sukurti iš tų pačių elementų. Bet gyvuose organizmuose jie susijungia į specialius cheminius junginius – organines medžiagas (molekules). Galima išskirti keturias dideles šių medžiagų grupes -baltymai, riebalai, angliavandeniai ir nukleino rūgštys.Jie yra bet kurios gyvos ląstelės dalis. Šios didelės molekulės atlieka statybinių blokų, iš kurių sukuriami sudėtingi supramolekuliniai kompleksai, vaidmenį. Ląstelės medžiagos nėra atsitiktinai išsidėsčiusios, o sudaro tvarkingas struktūras-organeles, kurios užtikrina visus ląstelės gyvybės procesus.
4. Žmogaus kūnas yra didžiulė „daugialąstė būsena“. Ląstelės, iš kurių yra pastatytas žmogaus kūnas, nėra vienodos ir skiriasi savo specializacija, tai yra, yra pritaikytos atlikti tam tikras funkcijas. Pavyzdžiui, pagrindinė funkcija raumenų ląstelės – susitraukimas, nervų ląstelės – elektrinių signalų gamyba, liaukų ląstelės – sekrecija. Yra ląstelių, kurios atlieka palaikymo funkciją, dauginimosi funkciją ir daugelį kitų. Ląstelė yra visų gyvų organizmų struktūrinis ir funkcinis vienetas, o visos ląstelės turi vieną struktūrinį planą.
5. „Tos pačios specialybės“ ląstelės sujungiamos į grupes. Kartu su tarpląsteline medžiaga, esančia tarp šių ląstelių, tokios specializuotos ląstelių sistemos vadinamos audiniais. Visa žmogaus audinių įvairovė tradiciškai skirstoma į epitelinį (integrinį) audinį, jungiamąjį audinį, raumenų audinį ir nervinį audinį.
6. Iš kelių audinių, tarp kurių vienas turi funkcinį pirmaujanti vertė, formuojasi organai, kurių bendras ir koordinuotas darbas užtikrina mūsų egzistavimo galimybę.
- Schema. Žmogaus kūnas kaip vientisa sistema:
Genoti
Vieną funkciją atliekantys organai, turintys bendrą sandaros ir raidos planą, susijungia į
organų sistema.
A Organų sistemos: raumenų ir kaulų sistemos, virškinimo, kvėpavimo, šalinimo, reprodukcinės, kraujotakos (širdies ir kraujagyslių), odos, endokrininės ir nervų sistemos. Visos organų sistemos yra tarpusavyje susijusios ir sudaro vieną organizmą. 7. Viską lemianti pradžia yra genotipas.
Genotipas – visų paveldimų ląstelės ar organizmo polinkių visuma. Genotipas kontroliuoja organizmo vystymąsi, struktūrą ir gyvybinę veiklą, tai yra visų jo savybių visumą.
Patirtis. Kitame pamokos etape mokytojas paprašo mokinių užbaigti funkcinis testas. Mokiniai kuo ilgiau sulaiko kvėpavimą iškvėpdami. Mokytojas žiūri į chronometrą ir kas 5 sekundes praneša laiką.
Eksperimento rezultatas: 1.Studentai sulaiko kvėpavimą skirtingais laikais, todėl jų jautrumas deguonies trūkumui nėra vienodas. 2. Daugumos eksperimento dalyvių veidas buvo paraudęs ir pastebimas miego arterijų pulsavimas.
Išvada: funkcijos pasikeitimas Kvėpavimo sistema veda prie funkcijų pasikeitimų kraujotakos sistema. Vadinasi, tarp organų ir organų sistemų yra ryšys.
- Visų kūno posistemių sąveika daugiausia skirta palaikyti vidinės kūno aplinkos, kurios pagrindas yra kraujas, pastovumą.
I Nuolat vykstantys pokyčiai aplinką, organizmas iš karto kompensuoja ir subalansuoja, tai yra nedaro didelės įtakos jo vidaus organų veiklai.
Pavyzdžiui. Tiek vasarą, karštyje, tiek žiemą, šaltyje, mūsų kūno temperatūra nesikeičia. Aukštai kalnuose ir giliai po žeme, tai yra su dideliais svyravimais Atmosferos slėgis mūsų kraujo prisotinimas deguonimi ir kitomis dujomis yra pastovus.
Suvalgytas didelis kiekis šokoladiniai saldainiai reikšmingai ar visam laikui nepakeis cukraus kiekio kraujyje.
Normaliam visų organų funkcionavimui tam tikras cirkuliuojančio kraujo kiekis ir pastovus lygis kraujo spaudimas. Ką daryti, jei netenkama kraujo? Žaizda, pjūvis, atviras lūžis kartu su plyšimu kraujagyslės? Daugeliu atvejų organizmas susidoroja su tokiais bandymais.
Mūsų kūnas yra savireguliacinė sistema.
Savireguliacija pasiekiama sąveikaujant visoms ląstelėms, audiniams, organams, visų juose vykstančių procesų tarpusavio ryšiui ir pavaldumui. Sutrikus vieno organo darbui, vienokiu ar kitokiu laipsniu, sutrinka kitų organų veikla.
Kaip tokios „grandininės reakcijos“ pasiekiamos mūsų kūne?
Yra keletas tokių būdų, o du labiausiai ištirti yra humoraliniai ir nerviniai.
Humorinis ar cheminis. Įvairiose ląstelėse ir organuose gyvenimo eigoje susidaro medžiagos, kurios skiriasi savo chemine prigimtimi ir fiziologiniu poveikiu. Dauguma jų turi didžiulį biologinį aktyvumą, tai yra gebėjimą labai mažomis koncentracijomis sukelti reikšmingus organų funkcionavimo pokyčius. Pagrindiniai humoralinių reguliatorių atstovai yra hormonai, kurie gaminami endokrininės sistemos liaukose.
Nervingas. Koordinuoja ir reguliuoja įvairių ląstelių, audinių ir organų veiklą, prisitaikydamas prie skirtingos sąlygos gyvenimą.
Nervų sistemai būdingos įvairios funkcijos ir beveik neribota galia fiziologiniams procesams. Netgi humoralinis reguliavimas tam tikru mastu priklauso nuo jo. Taigi daugumos hormonų susidarymas ir išsiskyrimas vyksta kontroliuojant nervų sistemą. Nervų sistemos veikimas visada vyksta glaudžiai derinant su humoraliniais procesais.
Abu šie mechanizmai, vienas kitą papildydami, suteikia svarbiausią mūsų organizmo savybę – fiziologinių funkcijų savireguliaciją, vedančią į automatinį organizmui būtinų gyvenimo sąlygų palaikymą.
- Jeigu nervinis ir humoralinis mechanizmas reguliuoja tik ląstelių, organų ir audinių funkcijų intensyvumą, tai kokia priežastis (ar jėga) formuoja organizmą, nulemia jo vystymąsi ir egzistavimą?
- Kaip jūs suprantate posakį „Organizmas yra viena visuma“? Pagalvokite ir paaiškinkite, ar organai gali atlikti funkcijas už kūno ribų?
- Paaiškinkite, kodėl oda virš sąnarių yra susilenkusi.
Mokytojas prašo mokinių padėti rankas ant stalų delnais žemyn ir pažvelgti į pirštus. Mokiniai pastebi, kad oda virš sąnarių yra susikaupusi. Kiek jų ten yra? Mokytojas siūlo savarankiškai paaiškinti šių struktūrinių darinių reikšmę. (Struktūra – iš lot. struktūra, įrenginys). Mokiniai pažymi, kad odos raukšlės virš sąnarių leidžia pirštams sulenkti. Ši struktūra leidžia atlikti įvairius griebimo judesius, ir tai yra šio organo funkcija.
Sugalvokite eksperimentą, kuris įrodytų, kad odos raukšlės virš sąnarių yra būtinos pirštų funkcionavimui. (Norėdami tai įrodyti, tiesiog suimkite odos raukšlę antra ranka. rodomasis pirštas ir pabandykite jį sulenkti. Tai neveikia. Pašalinus odos raukšles, sutrinka piršto funkcija: jo negalima sulenkti ties sąnariu. Konstrukcijos pažeidimas (sulenkimai) daro plaštakos funkciją (daiktų sugriebimą) neįmanoma.
Išvada: Tarp organų ir kūno dalių struktūros (struktūros) ir funkcijos yra glaudus ryšys.
Per 2-3 minutes parašykite kuo daugiau žmogaus kūno organų pavadinimų. Studentams natūraliai kyla klausimų, pavyzdžiui, „Ar (dantis, smegenys, nosis ir kt.) yra organas?
Mokytojas kviečia mokinius išsiaiškinti, naudojantis vadovėlio medžiaga.
Kitame pamokos etape mokytojas trumpai pasakoja apie išorinius ir vidinė struktūražmogaus kūnas: įvardija kūno dalis, rodo kūno ertmes ant stalo.
Darbo su anatominėmis lentelėmis, brėžiniais, vidaus organų projekcijos ant kūno suradimo įgūdžių formavimas organizuojamas atliekant šią užduotį:
Naudodami paveikslėlius vadovėlyje, lenteles, išmokite atpažinti vietą svarbiausi organai jūsų kūne (gerklose, plaučiuose, širdyje, diafragmoje, kepenyse, skrandyje, žarnyne, blužnyje ir kt.)
Nustatykite, kuris organas dedamas:
a) po diafragma dešinėje pusėje ir išilgai vidurio linija kūnai;
b) po diafragma į kairę nuo vidurio linijos;
c) kairėje pusėje tiesiai po diafragma;
d) virš diafragmos po krūtinkauliu;
e) viduje pilvo ertmė Iš abiejų pusių juosmens sritis stuburo.
Mokytojas pabrėžia, kad žmogaus kūno organų sandaroje ir išsidėstymu yra
tam tikri modeliai:
Lentelė. Vidutinis suaugusio žmogaus įvairių organų ir audinių santykinis svoris (% viso kūno svorio)
Raumenys | Inkstai | ||
Skeletas | Širdis | ||
Oda (visi sluoksniai) | Kasa | ||
Smegenys | Kitos liaukos | ||
Nugaros smegenys | 0,06 | Kraujas | |
Akys | 0,02 | Kraujagyslės, nervų kamienai ir maži organai | |
Virškinimo trakto | |||
Plaučiai | |||
Kepenys |
1) delno ilgis lygus veido ilgiui (nuo smakro iki plaukų linijos pradžios), t.y., delnu galite uždengti veidą;
2) dilbio ilgis lygus pėdos ilgiui, o pėdos ilgis lygus kumščio perimetrui (taigi, ar kojinė tinka, galite sužinoti, apvynioję jos pėdsaką aplink ranką, sugniaužtas į kumštį ir pakelti jį tinkamas dydis galima šlepetės arba veltinio bato, jei palyginsite bato pado ilgį su dilbio ilgiu);
3) atstumas tarp į šoną ištiestų rankų plaštakų lygus abiejų kojų ilgių sumai (ar kelnės tinkamo ilgio galite nustatyti, jei ištiessite jas išskėtę rankas);
4) nosies ilgis yra maždaug lygus ausies ilgiui, o ausies plotis yra pusė jos ilgio.
Išvardintus modelius geriau pasitikrinti namuose, bet jei pamokoje yra laiko, tokius matavimus galima atlikti ir klasėje. Jų analizė rodo, kad jie tik apytiksliai teisingi, o vieniems neatitikimai bus dideli, kitiems – mažesni. Šie nukrypimai yra normos variantai ir nėra figūros trūkumai.
- Sustiprinti išmoktą medžiagą
Suformuluokite pagrindines temos išvadas.
1. Organizmas – tai biologinė sistema, kuri kaip visuma reaguoja į įvairius išorinės aplinkos pokyčius.
2. Žmogaus kūnas susideda iš ląstelių, ląstelės sudaro audinius, audiniai – organus, organai – organų sistemas, o iš jų – visas kūnas.
3. Nerviniai ir humoraliniai mechanizmai užtikrina fiziologinių organizmo funkcijų savireguliaciją.
4. Organas – tai kūno dalis, turinti tam tikrą formą, sandarą, atliekanti tam tikrą funkciją.
5. Funkcijos – organizmo reakcijos, nukreiptos tenkinti jame kylančius poreikius, apsisaugoti nuo žalingo aplinkos poveikio ir prie jos prisitaikyti.
6. Tarp organų sandaros ir funkcijų yra glaudus ryšys.
