Регуляция физиологических функций
Понятие и системы саморегуляции
Классификация физиологических функций организма:
■ соматические функции (движение);
■ вегетативные функции (поддержание жизнедеятельности, размножение, развитие);
■ психические функции (поведение, деятельность).
Воздействие среды на организм изменяет характер функционирования того или иного органа или группы органов, что, в свою очередь, влияет на работу других органов организма. Адаптация организма к изменившимся условиям среды оказывается возможной вследствие согласования деятельности всех его клеток, тканей, органов и систем.
Так как клетки в органе функционируют согласованно (либо одновременно — синхронно, либо неодновременно — асинхронно, или мозаично), то регулировать работу органа можно путем воздействия на его клетки (изменяя активность ферментов, проницаемость клеточных мембран, транспорт веществ и т.д.).
Регуляция — это изменение характера деятельности органа или системы органов в целях сохранения постоянства внутренней среды организма.
Саморегуляция физиологических функций — универсальный механизм взаимодействия органов и систем организма, обеспечивающий постоянство внутренней среды организма и состоящий в автоматической координации деятельности различных внутренних органов, приводящей к определенным изменениям функций одних внутренних органов в ответ на те или иные изменения в деятельности других органов или изменения внешней среды.
В организме человека (и всех многоклеточных животных) саморегуляция осуществляется посредством двух механизмов.
Механизмы саморегуляции физиологических процессов:
■ нервная регуляция,
■ гуморальная регуляция.
Нервная регуляция состоит в инициации точно локализованных рефлекторных реакций, осуществляемых с помощью нервных импульсов, поступающих из центральной нервной системы к органу сразу же за восприятием раздражения.
■ Нервная регуляция осуществляется рефлекторным путем и происходит практически мгновенно (со скоростью 120 м/с); ответные реакции организма на раздражение очень быстры и точны.
■ Благодаря рефлекторности нервной регуляции организм быстро приспосабливается к изменившимся условиям среды.
Гуморальная регуляция — регуляция, осуществляемая с помощью биологически активных веществ (гормонов, ферментов, витаминов, медиаторов), выделяемых клетками, тканями, органами или поступающими извне в кровь, лимфу и тканевую жидкость. Присуща всем организмам (в том числе растениям и протистам).
❖ Особенности гуморальной регуляции:
■ она не может обеспечить быструю реакцию органов и систем органов на внешние и внутренние раздражители; свое влияние она начинает значительно медленнее, чем нервная регуляция, но ее продолжительность может быть очень большой; •
■ гуморальные влияния не имеют точного адреса, так как поступающие в кровь биологически активные вещества доставляются всем органам и тканям.
Гормональная, или эндокринная, регуляция — регуляция посредством гормонов, вырабатываемых железами внутренней секреции.
■ Гормональная регуляция — разновидность гуморальной; она впервые появляется у беспозвоночных (тип Членистоногие), у которых формируются эндокринные железы. Гормоны поступают в кровь, разносятся по всему организму (со скоростью до 0,5 м/с) и действуют на органы-мишени, чувствительные к данному гормону.
Нейрогуморальная регуляция
Нервный и гуморальный механизмы действуют взаимосвязанно, на основе принципа прямой и обратной связи; при этом нервная регуляция является главной, а гуморальная — подчиненной.
❖ Проявления взаимодействия нервной и гуморальной систем регуляции:
■ железы получают иннервацию со стороны автономной нервной системы, регулирующей уровень секреции гормонов, необходимый потребностям организма в данный момент (прямая связь между нервной и эндокринной системами);
■ для нормального функционирования нервной системы необходим определенный уровень гормонов в крови (обратная связь между нервной и эндокринной системами);
■ некоторые из желез внутренней секреции (гипофиз, эпифиз) являются выростами мозга или представляют собой видоизмененные симпатические ганглии, т.е. образуют вместе с симпатической нервной системой единое целое (примеры: гипоталамус, являющийся одновременно и нервным центром, и своеобразной железой; мозговое вещество надпочечников, вырабатывающее гормоны адреналин и норадреналин);
■ психоэмоциональные стрессы могут привести к эндокринным заболеваниям.
Нейрогуморальная регуляция — единая форма саморегуляции организма, образованная тесно взаимосвязанными и взаимодействующими нервной и гуморальной регуляциями и обеспечивающая нормальное функционирование организма в меняющихся условиях среды.
Роль гипоталамуса в нейрогуморальной регуляции: гипоталамус — это высший центр регуляции деятельности эндокринной системы, связующее звено между нервной и эндокринной системами; в нем происходит преобразование афферентных (центростремительных) и эфферентных (центробежных) нервных импульсов в ^моральные сигналы — порции гипоталамических нейрогормонов, выделяемых нейросекреторными клетками в кровеносные сосуды.
Источник
Биология. 6 класс
Конспект урока
Биология, 6 класс
Урок 14. Гуморальная и нейрогуморальная регуляция
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке
- На уроке познакомитесь с регуляцией процессов жизнедеятельности у живых организмов.
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
- Биология. 5 – 6 класс. Линия жизни. / В. В. Пасечник, С. В. Суматохин, Г. С. Калинова, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк. – М.: Просвещение, 2018.
- Биология в схемах и таблицах / А. Ю. Ионцева, А. В. Торгалов.
- Введение в биологию. Неживые тела. Организмы: учеб. для уч — ся 5 – 6 кл. общеобразоват. учеб. заведений / А. И. Никишов. – М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2012.
- Биология. Живой организм. 5 – 6 классы: учебник для общеобразовательных учреждений с приложением на электронном носителе / Л. Н. Сухорукова, В. С. Кучменко, И. Я. Колесникова. – М.: Просвещение, 2013.
- Биология. Обо всем живом. 5 класс: учебник / С. Н. Ловягин, А. А. Вахрушев, А. С. Раутиан. – М.: Баласс, 2014.
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.
Итак, гуморальная регуляция в организме осуществляется с помощью особых органов – желез. Они обеспечивают постоянство внутренней среды, или гомеостаз. Их действие носит характер обратной связи. К примеру, такой важнейший для организма показатель, как уровень сахара в крови, регулируется гормоном инсулином в верхнем пределе и глюкагоном — в нижнем. Таков механизм действия эндокринной системы.
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:
- Восприятие действующих на организм раздражителей.
- Передача нервных импульсов через кровеносную систему.
- Проведение и обработка воспринимаемой информации.
- Формирование ответных приспособительных реакций, включая высшую нервную деятельность и психику.
- Медленно регулирует работу организма.
- Сигнал формируется в железах внутренней секреции.
- Восприятие действующих на организм раздражителей.
- Передача нервных импульсов через кровеносную систему.
- Проведение и обработка воспринимаемой информации.
- Формирование ответных приспособительных реакций, включая высшую нервную деятельность и психику.
- Медленно регулирует работу организма.
- Сигнал формируется в железах внутренней секреции.
Источник
Физиология человека и животных
Разделы
1. Общее понятие о процессах регуляции функций. Гомеостазис. Принципы регуляции функций
Важной способностью человека и высших животных является сохранение постоянства химического состава и физико-химических свойств внутренней среды организма, так называемый гомеостазис, обеспечиваемый за счет особых физиологических механизмов, поддерживающих биологические показатели организма на определенном оптимальном уровне. Термин «гомеостазис» (греч. homoios – подобный, statis – стояние) предложил У. Кэннон.
Внутренняя среда организма – совокупность жидкостей (кровь, лимфа, тканевая жидкость), принимающих участие в процессах обмена веществ и поддержании гомеостазиса в организме. Всякое отклонение гомеостатического параметра от нормы немедленно воспринимается рецепторами и посредством нервной и (или) гуморальной связи избирательно воздействует на определенные регуляторные механизмы, с помощью которых происходит возвращение данного параметра к норме.
Постоянство внутренней среды поддерживается за счет саморегуляции физиологических функций, обеспечиваемой нервно-гуморальными физиологическими механизмами, регулирующими деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем, желудочно-кишечного тракта, почек и потовых желез, которые обеспечивают удаление из организма продуктов обмена веществ. Благодаря совокупной деятельности множества систем, организм поддерживает относительное динамическое постоянство, несмотря на изменения в окружающей среде и сдвиги, возникающие в процессе жизнедеятельности.
Организм является саморегулирующейся системой. Он сам выбирает и поддерживает значения многочисленных параметров и меняет их в зависимости от потребностей.
Основа физиологической регуляции – это передача и переработка информации. При этом под информацией надо понимать все то, что несет в себе отражение фактов или событий, характеристику определенных параметров. Материальным носителем информации является сигнал – физический или химический.
Всю систему регуляции физиологических функций можно разделить на три уровня:
Первый, или низший, уровень, состоящий из относительно автономных локальных систем, поддерживающих физиологические константы. Это так называемая «местная саморегуляция».
Второй уровень, на котором осуществляются приспособительные реакции в связи с изменениями внутренней среды. На этом уровне подбирается оптимальный режим работы физиологических систем для адаптации организма к внешней среде. Например, выполнение физической работы требует повышения снабжения мышц кислородом, которое осуществляется за счет увеличения внешнего дыхания, поступления в кровь депонируемых эритроцитов и повышения артериального давления.
Третий, или высший, уровень обеспечивает настройку режимов работы 1 и 2 уровней для оптимизации их деятельности.
Функции биологических систем – это их деятельность, направленная на сохранение целостности и поддержание свойств этих систем. Изменения параметров (свойств) биологических систем могут происходить только в границах гомеостазиса, а за его границами происходит нарушение или даже гибель биологических систем.
Таким образом, живой организм представляет собой сложный механизм, состоящий из различных функциональных систем, имеющих общие точки соприкосновения и определенную иерархию. Однако в каждом конкретном случае одна из систем берет на себя роль главной или доминирующей, которая и определяет деятельность организма на данный момент и подчиняет себе работу других функциональных систем.
Живые организмы способны поддерживать свою жизнедеятельность при значительных изменениях внешней среды и в условиях достаточно сильных воздействий внешних факторов.
Источник
