за счет совместной работы каких систем органов достигается регуляция деятельности организма
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.
Системы органов в организме. Уровни организации. Нервная и гуморальная регуляции
Урок 9. Биология 8 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Системы органов в организме. Уровни организации. Нервная и гуморальная регуляции»
Вы уже знаете, что клетки образуют ткани, из тканей построены органы – части организма, имеющие определённую форму, строение, расположение и выполняющие определённую функцию. Лёгкие, сердце, головной мозг, желудок – это всё органы. Органы, которые выполняют общие функции, объединяются в системы органов. У человека выделяют нервную, эндокринную, дыхательную, покровную, кровеносную, половую, пищеварительную, иммунную, сенсорную, выделительную, опорно-двигательную системы органов.
Все системы органов взаимодействуют друг с другом и образуют целостный человеческий организм – динамическую систему, которая находится в тесном контакте с окружающей средой.
Системы органов. Покровная система представлена кожей и слизистыми оболочками. Кожа покрывает всё тело человека, а слизистые оболочки выстилают полости внутренних органов, пищеварительных и дыхательных путей. Кожа и слизистые оболочки защищают организм от механических повреждений, высыхания и проникновения микроорганизмов.
Дыхательная система включает полость носа, носоглотку, трахею, бронхи и сами лёгкие. Она осуществляет дыхание – обеспечение организма кислородом и освобождение его от углекислого газа.
В состав кровеносной, или сердечно-сосудистой, системы входят сердце и кровеносные сосуды. Кровеносная система обеспечивает движение крови по сосудам, которые пронизывают всё тело человека. Сердце постоянно сокращается и выталкивает кровь, которая течёт ко всем органам и тканям, где и происходит непрерывный обмен веществ.
После этого кровь возвращается назад в сердце. Кровеносная система осуществляет транспортировку кислорода от лёгких к тканям и углекислого газа от тканей к лёгким.
Пищеварительная система включает ротовую полость, слюнные железы, пищевод, желудок, печень, желчный пузырь, поджелудочную железу и кишечник. В органах пищеварения пища измельчается, смачивается, перемещается, подвергается воздействию пищеварительных соков. В результате расщепления пищевых продуктов образуются необходимые организму вещества. Они попадают в кровь и разносятся ко всем клеткам и тканям организма.
К выделительной системе относятся почки, кожа, лёгкие и пищеварительный тракт. Эти органы обеспечивают удаление вредных и конечных продуктов обмена и избытка воды. Основными органами выделения растворённых азотсодержащих соединений являются почки.
В них образуется моча, которая по мочеточникам стекает в мочевой пузырь и в определённый момент выводится наружу.
Половая, или репродуктивная, система выполняет функцию размножения. К этой системе относятся половые органы и железы. У мужчин половые органы – семенники, у женщин – яичники. В них формируются половые клетки – сперматозоиды и яйцеклетки.
Эндокринная система включает железы внутренней секреции, которые вырабатывают и выделяют в кровь биологически активные вещества – гормоны. К железам внутренней секреции относятся гипофиз, щитовидная железа, поджелудочная и половые железы, надпочечники. Они участвуют в регуляции функций организма.
Иммунная система представлена вилочковой железой, костным мозгом, селезёнкой, лимфатическими узлами и лейкоцитами. Эти органы и клетки крови принимают участие в защите организма от бактерий, вирусов и других чужеродных микроорганизмов, и веществ.
Опорно-двигательная система состоит из скелета и мышц. Скелет состоит из различных по форме, размерам и строению костей. Он выполняет функцию опоры и защиты.
Мышца обычно прикрепляется к двум различным костям. При сокращении мышцы перемещают кости в пространстве. Чем длиннее мышца, тем на большее расстояние она может переместить кость.
Сенсорная система состоит из специализированных рецепторов и нервных клеток, которые участвуют в восприятии и переработке информации из внешней и внутренней среды организма и формируют ощущения. Совокупность рецепторов образует различные органы чувств.
Нервная система объединяет все системы организма в единое целое. Она регулирует и согласовывает их деятельность. Любое нарушение связи между нервной системой и органом приводит к нарушению его работы. Нервная система осуществляет психическую деятельность человека, отвечает за речь и мышление, управляет его поведением.
На протяжении всей жизни человек приспосабливается к изменениям в окружающей среде и в нём самом с помощью физиологических функций.
В общем виде все физиологические функции можно классифицировать как соматические (движение), вегетативные (поддержание жизнедеятельности, размножение, развитие) и психические (поведение, деятельность).
По словам великого русского физиолога Ивана Петровича Павлова, «живой организм – сложная обособленная система, внутренние силы которой постоянно уравновешиваются с внешними силами окружающей среды». В основе управления лежат процессы регуляции, т. е. управления физиологическими функциями.
Приспособление организма к изменившимся условиям существования достигается в результате согласования деятельности всех частей организма. Сопоставьте своё физическое состояние в покое, когда вы сидите, и на уроке физкультуры. Учащённое дыхание, быстро бьющееся сердце, возросшее потоотделение – всё это результат регуляции уровня активности систем в целях обеспечения условий для выполнения физических нагрузок.
Через некоторое время органы и системы организма снова возвращаются к состоянию относительного функционального покоя.
Регуляция – это изменение характера деятельности органа или систем органов в целях сохранения постоянства внутренней среды организма. Из этого следует, что температура крови, её газовый состав, содержание химических соединений должны оставаться неизменными даже при значительных изменениях внешних условий.
У человека регуляцию физиологических процессов обеспечивают два механизма – нервный и гуморальный. Они функционируют в тесном взаимодействии и вместе образуют единую систему нейрогуморальной регуляции.
Гуморальная регуляция происходит через жидкие среды (кровь, лимфу и тканевую жидкость) с помощью гормонов и различных продуктов обмена веществ. Биологической активностью обладают также ферменты, витамины и медиаторы. Эти вещества доставляются кровью ко всем органам и тканям человеческого тела.
В организме постоянно образуются вещества, которые способны оказывать влияние на деятельность органов и тканей. Например, в каждой клетке находится неорганическое соединение – углекислый газ, который, попав в кровь, раздражает соответствующие рецепторы и увеличивает частоту дыхательных движений.
Вы уже знаете, что органы эндокринной системы выделяют гормоны, которые регулируют рост и развитие организма, участвуют в регуляции его деятельности, влияют на поведение человека.
Гуморальная регуляция оказывает многообразные влияния на организм, но осуществляется медленно.
Например, скорость движения крови, по которой переносятся гормоны, составляет 0,5 метра в секунду. Гуморальная регуляция не может обеспечить быструю реакцию органов и систем организма на внешние и внутренние раздражители. Гуморальные влияния не имеют точного адреса, так как поступающие в кровь гормоны доставляются ко всем органам и тканям без ограничений. Эти недостатки успешно компенсирует нервный механизм регуляции. Нервные импульсы передаются к органам-исполнителям очень быстро. Например, по некоторым нервным волокнам возбуждение передаётся со скоростью 120 метров в секунду. Также нервные импульсы воздействуют только на определённые органы.
Нервную регуляцию жизнедеятельности организма обеспечивает нервная система. Она состоит из центральной и периферической части. Центральная нервная система представлена головным и спинным мозгом, а периферическая – отходящими от них нервами и нервными узлами.
Центральная нервная система состоит из большого количества тел нейронов, которые образуют серое вещество мозга. В спинном мозге серое вещество находится в центральной части. В головном мозге оно распределено в виде отдельных скоплений – ядер. На поверхности больших полушарий головного мозга и мозжечка серое вещество образует кору.
Вверху спинной мозг переходит в продолговатый мозг (один из отделов головного мозга).
В головном мозге выделяют пять основных отделов: продолговатый мозг, задний мозг (включающий мост и мозжечок), средний мозг, промежуточный мозг и большие полушария.
В ходе развития позвоночных животных произошло разделение функций нервной системы.
В зависимости от выполняемых функций нервную систему делят на соматическую и автономную, или вегетативную.
Соматическая (от греческого слова «сома» – тело) – часть нервной системы, которая отвечает за работу кожи и мышц. С работой соматической системы связано произвольное поведение человека (оно осуществляется по нашей воле).
Автономная (от греческого слова «аутос» – сам) – часть нервной системы, регулирующая обменные процессы, рост и размножение, работу сердца, сосудов и внутренних органов. Работа автономной нервной системы непроизвольная, она не зависит от нашего желания. Например, мы не можем намеренно остановить или усилить работу сердца.
Деятельность нервной системы осуществляется рефлекторным путём. Благодаря этому организм приспосабливается к меняющимся условиям среды и функционирует как единое целое.
Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды, осуществляемая нервной системой. Основой рефлекса является рефлекторная дуга, образованная нейронами.
Рефлекторная дуга – это путь, по которому проходят нервные импульсы от рецептора к рабочему органу, который отвечает на раздражение.
Рецепторы – нервные образования, которые воспринимают раздражения и преобразуют их в нервные импульсы.
В рефлекторную дугу входят нейроны нескольких типов. Чувствительные нейроны проводят нервный импульс в центральную нервную систему. Вставочные нейроны соединяют несколько нервных клеток. Их тела и отростки не выходят за пределы центральной нервной системы. Двигательные, или исполнительные, нейроны проводят сигналы от ЦНС к рабочему органу.
Схема рефлекторной дуги мигательного рефлекса. Если осторожно прикоснуться рукой к внутреннему углу глаза, происходит раздражение рецепторов. От них раздражение поступает в чувствительные нейроны, тела которых находятся в нервном узле. По аксонам этих нейронов раздражение поступает в продолговатый мозг, где находятся вставочные нейроны. Здесь информация обрабатывается. Далее сигнал передаётся на двигательные нейроны. Они возбуждаются и посылают сигналы, вызывая работу круговых мышц глаза, и оба глаза на короткое время закрываются – происходит мигание.
Таким образом, в многоклеточном организме все клетки, ткани, органы и системы органов взаимодействуют друг с другом, слаженно функционируют, благодаря чему организм представляет собой целостную биологическую систему.
Согласованная работа организма управляется нервной системой и железами внутренней секреции (гуморально). Они работают как единое целое, образуя нейрогуморальную регуляторную систему.
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:
Нервная и гуморальная регуляции
Организм человека представляет собой очень сложную систему, в которой каждая отдельная клеточка выполняет свою роль. Во время эволюции происходило усложнение этой системы, поэтому сегодня человек более развит, чем многие другие живые организмы на планете.
Из-за того что гуморальная регуляция не могла полноценно справляться с поставленными задачами, начала постепенно развиваться нервная регуляция. Она отличается наличием огромного количества нейронов промежуточного характера, а также имеет отдаленные центры контроля. Данные типы регуляции очень тесно связаны между собой и помогают человеку достигать определенных целей.
Особенности гуморальной регуляции
Гуморальная регуляция в своей основе применяет специальные химические вещества. Они способны поступать в кровь, лимфу и таким образом перемещаются по всему организму. Самую главную роль в этом случае выполняют гормоны. Они вырабатываются железами внутренней секреции. В большинстве случаев данные железы находятся на определенном расстоянии от того органа, который они контролируют.
Возможности гуморальной регуляции в человеческом организме имеют определенные ограничения. Ее действие требует очень много времени, ведь химические соединения вырабатываются с определенной скоростью. Кроме того, потребуется еще время на то, чтобы они поступили в кровь и распространились по организму.
Нейрогуморальная регуляция отвечает за огромное количество процессов, которые происходят внутри человека:
Если нервная и гуморальная регуляции полноценно функционируют, то реакция на изменения окружающей среды будет достаточно быстрой.
Особенности нервной регуляции
Во время эволюции формирование нервной регуляции произошло намного позже, чем гуморальной. Специалисты отмечают тот факт, что живым существам стало недостаточно тех связей между клетками, которые могла предоставить гуморальная регуляция. Информацию нужно было передавать максимально быстро. Кроме того, требовалась более эффективная реакция на те угрозы, которые поступали из окружающей среды.
Особенностью, которая считается основной в случае с нервной регуляцией, выступает передача биоэлектрических потенциалов между клетками. Это специальные импульсы. Нервная система постепенно становилась все более сложной. Спустя некоторое время центральная нервная система стала представлять собой невероятно сложное устройство кибернетического характера. Она поделилась на многочисленные разделы, которые соединяются между собой с помощью неких «транспортных магистралей». За счет этого организм может с достаточно большой скоростью управлять совершенно всеми органами и посылать к ним импульсы и приказы.
В человеческом организме применяются специальные центральные структуры для того, чтобы выполнять разные этапы нервной регуляции. Основными считаются головной мозг и те подкорковые ядра, которые в нем присутствуют, а также периферические образования, представленные нервными сплетениями.
Человек не может полноценно существовать только с нервной регуляцией. Очень важную роль играет достаточное количество гормонов, которые влияют непосредственно на функциональные возможности человека. Эти два типа регуляций должны тесно взаимодействовать между собой, чтобы контролировать все органы и клеточки в организме. А поскольку нервная регуляция зависит от работы головного мозга, необходимо постоянно поддерживать этот орган в тонусе. Это можно делать с помощью когнитивных тренажеров Викиум.