Чем обеспечивается гуморальная регуляция
Гуморальная регуляция организма
Когда вы опаздываете и стараетесь изо всех сил успеть на троллейбус, который вот-вот отъедет от остановки, вы чувствуете, как сильнее начинает биться сердце. А потом, когда в троллейбус запрыгнуть все-таки удалось, некоторое время стараетесь отдышаться и унять дрожь в ногах.
Эти изменения в организме происходят благодаря сложному механизму нейрогуморальной регуляции, сформированному в процессе эволюции, чтобы человек смог наиболее оптимально приспособиться к изменяющимся условиям внешней среды.
Влияние нейрогуморальной регуляции на организм
Нейрогуморальная регуляция обеспечивает практически все процессы жизнедеятельности организма:
Нервная и гуморальная системы у высших животных и человека работают в тандеме и при слаженной работе обеспечивают быструю реакцию на изменяющиеся условия внешней среды.
Как вы можете заметить, слово нейрогуморальная состоит из двух частей — нервная и гуморальная регуляция.
В данной статье мы подробнее разберем гуморальную регуляцию, хотя стимулы к выделению биологически активных веществ дает нервная система.
Гуморальная регуляция (от humor — «жидкость») обеспечивается с помощью различных жидкостей организма и растворенных в них биологически активных веществ (гормонов, ферментов, медиаторов и т.д.).
Гормоны (от греческого — hormao «приводить в движение», «побуждать») — вещества, синтезирующиеся железами внутренней секреции, обладающие способностью воздействовать через рецепторы на процессы, происходящие в живой клетке. Для каждого типа гормонов существуют свои рецепторы, которые подходят друг к другу, как ключик к замку. И если это взаимодействие ломается, то в организме происходят серьезные заболевания. Например, механизм развития сахарного диабета описан на странице 49 учебника «Биология 8 класс» под редакцией Сивоглазова И.В.
Виды желез и задачи гормонов в организме
В организме гормоны выделяются железами – специальными органами, состоящими из секреторных клеток, и синтезирующими определенные вещества. Железы вырабатывают не только гормоны, но и другие вещества или секреты, помогающие работе внутренних органов.
По взаимодействию с внешней средой железы делятся на три типа:
Дирижером в слаженном оркестре желез внутренней секреции является гипофиз. Именно в нем вырабатываются гормон роста и тиреотропный, адренокортикотропный, гонадотропные гормоны, которые отдают команду железам внутренней секреции выделить необходимый набор веществ, чуткому влиянию которых подчиняются органы и ткани организма.
Еще одна железа, спрятанная в толще головного мозга, с помощью гормона мелатонина отвечает за режим сна и бодрствования, участвует в регуляции процессов возрастных изменений и оказывает влияние на углеводный обмен. Она называется эпифиз, второе ее название – шишковидное тело или по-латыни corpus pineale. За такое название стоит благодарить неизвестного древнего анатома, который впервые увидел ее на вскрытии и за сходство с шишкой дал название.
Характерно для гуморальной регуляции организма человека то, что задачи гормонов в организме многочисленны. Они могут как стимулировать функцию, так и угнетать ее. Биологически активные вещества влияют на:
Пример нейрогуморальной регуляции
На примерах из жизни сложные вещи понимаются лучше. И нейрогуморальная регуляция не исключение.
Ранним утром семиклассник Ваня просыпается от аромата свежей булочки с творогом, которую бабушка испекла на завтрак. Мальчик заходит на кухню, и от запаха и вида лакомства его рот наполняется слюной.
Он садится за стол, кладет в рот ароматный кусочек, начинает пережевывать, а в желудке в это время выделяется желудочный сок.
По-научному процесс можно описать так — раздражаются механорецепторы полости рта — сигнал поступает в продолговатый мозг (задействована нервная система). Из продолговатого мозга к клеткам желудка отправляется сигнал, и желудок начинает готовиться к приему пищи и выделять ферменты (пепсин и другие).
Булочка по пищеводу попадает в желудок.
Пепсин расщепляет белок до аминокислот. В стенке желудка есть рецепторы, которые чувствуют присутствие аминокислоты. Аминокислота связывается с рецепторами, организм понимает, что часть белков уже переварилась, и уменьшает выработку пепсина. В тоже время активно включается поджелудочная железа с выработкой пищеварительных секретов и гормонов, и с помощью веществ осуществляется гуморальная регуляция.
Но в процесс пищеварения могут вмешаться внешние факторы, например контрольная по алгебре. А мы помним, что на внешние факторы первой реагирует вегетативная нервная система (НС), которая делится на симпатическую и парасимпатическую. Легко запомнить, что за что отвечает: симпатическая — стресс, парасимпатическая — покой.
Как думаете, в каком случае будет лучше происходить пищеварение: когда нужно решить 10 задачек, или когда на последней парте можно спокойно считать ворон, глядя в окно?
При стрессе начинает выделяться гормон симпатической НС — адреналин. Контейнера с адреналином в организме нет, так откуда же берется этот гормон?
Адреналин выделяют надпочечники, но прямого сообщения у надпочечников и желудка нет. Значит, гормону каким-то образом нужно попасть к желудку. Надпочечники выбрасывают гормон в кровоток, и уже с током крови гормон разносится по всему организму, ослабляет работу желудка, позволяя мобилизоваться и справиться со стрессом.
Парасимпатическая НС, наоборот, усиливает работу желудка. Поэтому, чтобы хорошо переварить тортик, не надо нервничать.
Для проверки знаний по теме предлагаем пройти тест, а чтобы уверенно с ним справиться, рекомендуем повторить параграф 8 в учебнике Биология 8 класс под редакцией В.И.Сивоглазова.
Биология. 6 класс
Конспект урока
Урок 14. Гуморальная и нейрогуморальная регуляция
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке
Рефлекс – ответная реакция организма на раздражитель с участием нервной системы.
Нервная регуляция – это способ регуляции функций организма при помощи нервных импульсов, поступающих к органам из головного и спинного мозга.
Гуморальная регуляция – это способ регуляции процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемый через жидкие среды организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость) с помощью гормонов, выделяемых особыми органами – желёзами.
*Нейрон – это структурно–функциональная единица нервной ткани (нервная клетка).
*Гормоны – биологически активные вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желёз внутренней секреции, поступающие в кровь.
Основная и дополнительная литература по теме урока
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Все жизненно важные процессы жизнедеятельности организма растений и животных осуществляются во взаимосвязи и в соответствии с процессами, происходящими во внешней среде регулируются двумя способами: нервным и гуморальным. Любые изменения в окружающей среде тотчас влияют на живые организмы, и они перестраивают свою деятельность в соответствии с условиями окружающей среды.
Гуморальная и нервная регуляции
Тело человека, как и многих животных имеет очень сложное строение. От клеток до систем органов организм представляет собой взаимосвязанную систему, для нормального функционирования которой должен быть создан четкий механизм регулирования. Он осуществляется двумя путями. Первый способ является самым быстрым. Он называется нервной регуляцией. Данный процесс воплощает в жизнь одноименная система. Существует ошибочное мнение, что гуморальная регуляция осуществляется с помощью нервных импульсов. Однако это совсем не так. Гуморальная регуляция осуществляется с помощью гормонов, которые поступают в жидкостные среды организма.
Гуморальная регуляция функции осуществляется с помощью специализированных органов. Они называются железами и объединяются в отдельную систему, которая называется эндокринной. Эти органы образованы особым видом эпителиальной ткани и способны к регенерации. Действие гормонов носит долгосрочный характер и продолжается на протяжении всей организма.
Железами выделяются гормоны. Благодаря особой структуре эти вещества ускоряют или нормализуют различные физиологические процессы в организме. К примеру, в основании головного мозга находится железа гипофиз. Она продуцирует гормон роста, в результате действия, которого организм увеличивается в размерах.
Особенности нервной регуляции
Данная система включает центральный и периферический отдел. Если гуморальная регуляция функций организма осуществляется с помощью химических веществ, то данный способ представляет собой «транспортную магистраль», связывающую организм в единое целое. Происходит этот процесс достаточно быстро. Только представьте, что вы дотронулись рукой до горячего утюга или зимой босиком вышли на снег. Реакция организма будет практически мгновенной. Это имеет важнейшее защитное значение, способствует и адаптации, и выживанию в различных условиях. Нервная система лежит в основе врожденных и приобретённых реакций организма. Первыми являются безусловные рефлексы. К ним относятся дыхательный, сосательный, мигательный. А с течением времени у человека формируются приобретенные реакции. Это безусловные рефлексы.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
Задание 1. Выберите три верных утверждения. Гормоны в организме млекопитающих образуются в:
Правильный вариант ответа:
Задание 2. Выделите цветом правильные суждения. Нервная регуляция – это регуляция функций организма при помощи нервных импульсов, поступающих из центральной нервной системы. Основные функции нервной системы:
«Нервно-гуморальная регуляция человека» Методическая разработка
 | ||||
Черепно- Спинно- Симпати- Парасим- мозговые мозговые ческая патическая Периферическая нервная система образована многочисленными парными нервами, отходящими от головного и спинного мозга. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов: 1. обонятельный нерв – чувствительный, идет от обонятельного эпителия слизистой оболочки носовой полости к обонятельным луковицам переднего мозга 2. зрительный нерв – чувствительный, берет начало от сетчатки глаза, вместе с выростами промежуточного мозга образуют зрительный перекрест, а затем составляет дальнейший ход проводящих путей зрительного анализатора 5. тройничный нерв – смешанный крупный нерв с тремя основными ветвями: глазной, верхнечелюстной и нижнечелюстной 6. отводящий нерв – двигательный, идет к задней прямой мышце глаза, которая отводит глаз вбок или назад. 7. лицевой нерв – смешанный, иннервирует все мимические мышцы, слезную и слюнные железы, включает и чувствительные волокна от вкусовых рецепторов языка 8. слуховой или преддверно-улитковый – чувствительный, идет от внутреннего уха. Разветвляется на две части: преддверную, несущую импульсы от вестибулярного аппарата, и улитковую, несущую импульсы от спирального органа. 9. языкоглоточный нерв – смешанный, двигательные волокна иннервируют некоторые мышцы глотки, а чувствительные – мышцы органа вкуса, зева, евстахиевой трубы и барабанной полости 10. блуждающий нерв – смешанный, кроме мускулатуры головы иннервирует многие внутренние органы – сердце, желудок, кишечник, печень, почки, поджелудочную железу. 12. подъязычный нерв – двигательный, является переходным от спинных нервов к черепным. Иннервирует мышцы языка и некоторые мышцы шеи. Головной и спинной мозг защищены не только костным футляром, но и тремя соединительно-тканными мозговыми оболочками: 1.- мягкая (сосудистая) оболочка – является внутренней. Она заходит во все щели и борозды, образована соединительнотканными эластическими волокнами и пронизана множеством кровеносных сосудов. Проникая в мозг, кровеносные сосуды обеспечивают его питание.
1. фоторецепторы – воспринимающие свет 2. механорецепторы –реагирующие на прикосновение, давление, звуковые волны 3. хеморецепторы – чувствительны к уровню глюкозы в крови, концентрации газов В зависимости от пространственного восприятия раздражителя рецепторы подразделяют на 4 группы: 1. дистантные экстерорецепторы – реагирующие на отдаленные раздражители (зрительные, обонятельные, звуковые) 2. контактные экстерорецепторы – воспринимающие раздражения на поверхности тела (рецепторы прикосновения, давления, температурные и вкусовые) 3.интеррорецепторы – воспринимающие раздражение от внутренних органов и уровень химических веществ в крови. 4. проприорецепторы – сигнализирующие о положении тела в пространстве (раздражение от суставов, сухожилий, мышц.) Расположение жизненно важных нервных центров в головном мозге.
Головной мозг имеет четыре полости, связанные друг с другом и называемые желудочками. Полость 4 желудочка расположена на уровне продолговатого мозга и моста. 3 желудочек локализован в промежуточном мозге. Эти полости соединены водопроводом мозга – узким каналом, проходящем в среднем мозге. 1 и 2 желудочки называют боковыми. Они симметрично расположены в больших полушариях головного мозга. Рис.5. Продольный разрез головного мозга человека. 1- продолговатый мозг, 2- варолиев мост, 3- средний мозг, 4- промежуточный мозг. 5- гипофиз, 6 – мозолистое тело, 7- правое полушарие, 8- полушарие мозжечка, 9- эпиталамус, 10- свод мозга, 11- таламус, 12 – четверохолмие, 13- гипоталамус. Отдел головного мозга *Является продолжением спинного мозга. *Центры, регулирующие ритм сердца, кровяное давление, частоту и глубину дыхания; безусловные пищевые рефлексы: сосание, глотание, слюноотделение; защитные рефлексы: чихание, рвота, кашель, мигание, слезоотделение. Отходит 4 пары черепно-мозговых нервов: подъязычный, добавочный, блуждающий, языкоглоточный. *Появляется лишь у млекопитающих. У человека достигает наибольшего развития. *Ядра, переключающие импульсы на мозжечок *Центры, регулирующие работу слюнных и слезных желез, жевательных, мимических мышц, вкусовой чувствительности. Отходят – слуховой, лицевой, отводящий, тройничный нервы. Расположено голубое ядро – регулирует сон и бодрствование. * В нем различают два полушария и соединяющую их срединную часть – червь. Мозжечок тремя парами мозжечковых ножек связан с продолговатым мозгом, варолиевым мостом и средним мозгом. *Осуществляет поддержание равновесия или определенной позы, координацию быстрых и точных движений. *Центры ориентировочных рефлексов зрения (расширение, сужение зрачка, зажмуривание и движение глаза), слуха; центры поддержания тонуса скелетных мышц и бессознательных стереотипных движений. Отходят блоковой и глазодвигательный нервы. *Центры, регулирующие и координирующие эмоции; центры, поддерживающие состояние внимания, боли и удовольствия 2. Включает в себя зрительный перекрест, передающий нервный импульс зрительного анализатора из левого глаза в правое полушарие переднего мозга, из правого глаза – в левое полушарие. 3. Центры голода, жажды и сна, поведенческих реакций, связанных с агрессивностью и размножением. 4. Вырабатывает нейрогормоны – вазопрессин и окситоцин. 5. Осуществляет трансформацию нервных импульсов в эндокринный процесс, контролирует работу гипофиза и вместе с ним образует единый структурно-функциональный комплекс (гипоталамо-гипофизарная система). Гипофиз – железа внутренней секреции, его передняя доля вырабатывает гормоны, являющиеся регуляторами других эндокринных желез (соматотропин, гонадотропин, липотропин), задняя доля выделяет в кровь гормоны вазопрессина и окситоцина (выработанные гипоталамусом) Передний мозг (большие полушария) включает: чувствительные зоны – (зрительная, слуховая, кожно-мышечная, центры обоняния и вкуса) – это «входные участки коры». Получают информацию от большинства рецепторов тела и таким образом участвуют в формировании ощущений. 2. Подкорковые ядра – (базальные ядра, базальные ганглии) – регулируют инстинктивное поведение и двигательную активность. В коре головного мозга человека насчитывается около 14 млрд. нервных клеток. Нейроны одинаковой структуры расположены в виде отдельных слоев (рис.7): 1) молекулярный слой – представлен большим числом отростков нейронов, тела которых залегают глубже, и мелкими мультиполярными нейронами. 2) наружный зернистый – образован телами мелких нейронов. 3) пирамидный – образован нейронами пирамидной формы, которые значительно крупнее нейронов второго слоя. 5) внутренний пирамидный – в нем залегают очень крупные пирамидные клетки (до 125 млн. шт.) 6) полиморфные клетки – образованы нейронами различной формы и размеров. 7) веретеновидные клетки Изучением эндокринной системы занимается эндокринология – наука о гуморальной регуляции функций организма, ее общих принципах и закономерностях. В организме выделяют следующие типы желез: *Выделяют секрет через выводные протоки в полость тела или на его поверхность: железы желудочно-кишечного тракта, потовые, слюнные, слезные, молочные и др. * не имеют выводного протока и выделяют секрет в кровь и лимфу: эпифиз, гипофиз, щитовидная железа, надпочечники, вилочковая железа. * поджелудочная, половые железы Секреты, вырабатываемые железами называются гормоны. Гомоны обладают высокой биологической активностью, специфичностью действия, дистантным воздействием, т.е. влияют на жизнедеятельность органов, расположенных вдали от места образования гормона. Гормоны сравнительно быстро разрушаются, поэтому для обеспечения длительного действия необходимо их постоянное поступление в кровь. Только в этом случае возможно поддержание необходимой их концентрации в крови. Гормоны оказывают влияние на обмен веществ путем стимулирования, замедления или блокирования синтеза тех или иных ферментов. В результате осуществляется так называемая регуляция функции и изменение деятельности органов. Кроме гормонов, выделяемых железами, существуют тканевые гормоны (гормоноиды). Они вырабатываются специализированными клетками, расположенными в разных органах: 1. гормоны желудочно – кишечного тракта – секретин (тормозит секрецию соляной кислоты в желудке), гастрин (усиливает секрецию желудочных желез и поджелудочной железы, усиливает моторику желудка, тонкой кишки и желчного пузыря), холецистохинин и др. 2. гистамин – расширяет артериолы, капилляры и венулы, увеличивает их проницаемость, вызывает зуд, боль, стимулирует образование желудочного сока, играет роль в развитии воспалительных и аллергических процессов. 3. серотонин – действует местно, суживая сосуды, снижает проницаемость капилляров, способствует агрегации тромбоцитов. Участвует в передаче нервных импульсов в ЦНС. 4. кинины – полипептид брадикинин снижает артериальное давление, расширяет капилляры и увеличивает их проницаемость. Является важным фактором развития воспалительного процесса. Стимулирует сокращение гладких мышц бронхов, кишечника, матки. 5. простогландины – циклические продукты ненасыщенных органических кислот, содержат до 20 атомов углерода. Среди них есть вызывающие сокращение и расслабление гладких мышц. Железы внутренней секреции, их гормоны и их физиологическое действие. Строение: 2 доли, соединенные перемычкой, состоящие из пузырьков – фолликулов (морфофункциональная единица). Расположена поверх щитовидного хряща гортани.
| ||||
2 4
Головной мозг Спинной мозг Соматическая Вегетативная
ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА