Урок 22 травня

Тема уроку: Цілісність організму людини. Взаємодія регуляторних систем організму.

Для узагальнення знань скористайтеся послугами презентації

Пригадати вивчене вам допоможуть, відео........ та ........

Організм людини є складною біологічною системою, в якій розрізняють системи різних рівнів структурної організації: від атомів і молекул — аж до систем органів.

Кожен рівень організації організму людини має свою структуру і виконує певну функцію. Усі компоненти взаємопов’язані та взаємодіють між собою, утворюючи структурно-функціональну єдність — цілісний організм.

Організм людини, як і будь-яка біологічна система, є відкритою системою, оскільки відбувається неперервна взаємодія з довкіллям, під час якої здійснюється обмін із середовищем речовиною, енергією та інформацією.

Людині притаманні загальні властивості біологічних систем:

• самоорганізація — внутрішня впорядкованість, яка виявляється через взаємодію її складових, що забезпечує цілісність організму, надає йому якісно нових властивостей;
• обмін речовин та енергії, що проявляється в процесах живлення, дихання, виділення;
• ріст (збільшення маси і розмірів організму або його органів) і розвиток (якісні перетворення організму);
• подразливість — відповідь організму на вплив умов зовнішнього середовища та зміни внутрішнього середовища;
• самовідтворення — відтворення собі подібних у процесі розмноження;
• спадковість (властивість організму передавати характерні йому особливості будови і розвитку потомству) і мінливість (здатність набувати нових ознак);
• саморегуляція — здатність організму підтримувати сталість хімічного складу, фізичних властивостей, перебігу фізіологічних процесів;
• адаптація — здатність організму пристосовуватися до змінних умов навколишнього середовища.

Регуляторні системи організму людини.

Організм людини, як і будь-який інший живий організм, реагує на зміни, які відбуваються всередині та навколо нього. Важливою умовою його нор­мального функціонування є дотримання сталості внутрішнього середовища, як-от: певної температури, величини артеріального тиску, хімічного складу крові тощо. Тому в організмі людини діяльність фізіологічних систем і про­цесів постійно регулюється. Зокрема, за потреби посилюється або послаб­люється діяльність органів і систем, узгоджується їхня дія, вони об'єднуються для виконання певної функції. Це забезпечують механізми гуморальної (від лат. гумор - рідина), нервової та імунної регуляції.

Гуморальна, або ендокринна, регуляція фізіологічних процесів в організмі людини відбувається за участю біологічно активних речовин: гормонів, йонів, деяких продуктів обміну речовин (наприклад, вуглекислого газу), які переносяться кров'ю, лімфою та тканинною рідиною. Вони надходять до всіх тканин та органів тіла, але поширюються досить повільно. Тож дія біологічно активних речовин проявляється через певний час після потрапляння в кров.

Нервова система сприймає впливи зовнішнього та принципи нервової зміни внутрішнього середовища, аналізує цю інформацію і відповідно змінює діяльність окремих органів  або систем органів. Ці зміни спрямовані на нормалізацію діяльності організму і не порушують його функціональну єдність. За будовою нервову систему поділяють на центральну та периферичну. До центральної відносять головний і спинний мозок, до периферичної - нерви, що відходять від головного (черепно-мозкові), спинного (спинномозкові) моз­ку та нервових вузлів.

Діяльність нервової системи здійснюється за допомогою рефлексів.

Рефлекс (від лат.refleocus- відбитий) - відповідна реакція організму на подразнення, що відбувається за участю нервової системи і під її контролем.

Рефлекси забезпечують регуляцію всіх фізіологічних функцій організму і пристосування діяльності окремих органів і систем до його потреб. Так, за до­помогою рефлексів під час травлення регулюється виділення слини, шлунко­вого і підшлункового соку; під час фізичної праці змінюється інтенсивність кровообігу і дихання, регулюється тонус м'язів. Рефлекторними процесами підтримується сталість внутрішнього середовища організму (гомеостаз). Видатний російський учений І.П. Павлов поділив усі рефлекси людини на без­умовні (природжені) та умовні (набуті).

Будь-який рефлекс забезпечує так звана рефлекторна дуга. Це шлях, по якому сигнали від рецепторів передаються нейронами до центральної нервової системи і від неї до робочих органів.

До складу рефлекторної дуги зазвичай входять:

·рецептори,

·чутливі (доцентрові) нейрони;

·вставні нейрони;

·рухові (відцентрові) нейрони,

·робочий орган.

Найпростіша (двонейронна) рефлектор­на дуга складається з двох нейронів - чутливого й рухового.

Рецептори (від лат. рецептор - той, що сприймає) - це або спеціалізовані клітини (наприклад, світлочутливі), або кінцеві структури чутливих нервових клітин.

Сприймаючи подразнення, вони перетворюють його енергію на нерво­вий імпульс, який далі поширюється по чутливому нейрону.

Передача сигналу з чутливого на руховий нейрон відбувається за рахунок спеціальних утворень, що дістали назву синапси.. Це місце контакту нейронів між собою та з органами, які вони іннервують.  

Збудження в синапсі передається за допомогою хімічних речовин - медіаторів, які синтезуються на мембрані аксона. Вона називається пресинаптичною, а мембрана рухового нейрона, що сприймає інформацію, - постсинаптичною. Між цими мембранами є простір –синаптичнащілина. Коли нервові імпульси доходять до синапсу, пухирці з медіатором лопаються і він виливається в синаптичнущілину, впливаючи на мембрану клітини, яка й приймає інформацію. Це може бути інший нейрон або м'язова чи секреторна клітина. Залежно від складу і кількості медіаторів, клітина, яка приймає інформацію, може збуджуватися і посилюватисвою функцію, або гальмуватися і послаблювати функцію, або й зовсім припинити її.

Клітини, які сприймають інформацію, зазвичай мають багато синапсів. Че­рез одні синапси вони отримують стимули, поштовх до дії, через інші - сигнал про призупинення або й повну зупинку роботи.

Переважна частина рефлекторних дуг в організмі людини складається з трьох нейронів. У такій дузі передача з чутливого на руховий нейрон здійснюється через вставний нейрон. За рахунок відростків нейронів рефлек­торні дуги мають різноманітні зв'язки з різними відділами нервової системи.

Нервова регуляція, на відміну від гормональної, діє досить швидко, але недовго, точно адресована певному органу і строго дозована.

Нервова система тісно взаємодіє з ендокринною і становить з нею єдину функціональну систему нейрогуморальної регуляції.

У регуляції життєдіяльності організму разом з нервовою та ендокринною системами важливу роль відіграє імунна система. Вона контролює сталість захисних сил організму протягом життя людини, бере участь у виділенні певних гормонів, які сприяють розвиткові нервової системи. Імунна система причетна до регуляції майже всіх фізіологічних процесів, що відбува­ються в організмі, впливає на функцію ендокринної системи.

Останнім часом висловлюють припущення, що існують не дві системи регуляції (нервова та гуморальна), а три (нервова, гуморальна й імунна).

Гуморальний механізм регуляції (від лат.humor - волога) здійснюється з допомогою хімічних речовин, що утворюються в процесі обміну речовин у клітинах, розносяться кров’ю по всьому організму і впливають на діяльність клітин, тканин і органів. Деякі з них володіють високою біологічною активністю - гормони. У дуже малих концентраціях вони здатні викликати значні зміни функцій окремих органів і організму в цілому.

Гуморальна регуляція характеризується тим, що не має певного “ адресата” (хімічна речовина діє на всі клітини, але чутливими до неї ті, в яких є відповідний рецептор), повільно діє, тривалий час впливає на організм

Нервова регуляція - більш досконала, забезпечується діяльністю нервової системи, яка об’єднує і зв’язує всі клітини і органи в єдине ціле, змінює і регулює їхню діяльність, здійснює зв’язок організму з навколишнім середовищем. ЦНС досить тонко і точно сприймаючи зміни навколишнього і внутрішнього стану організму, своєю діяльністю забезпечує розвиток і пристосування організму до мінливих умов існування.

Нервова і гуморальна регуляція тісно взаємозв’язані. Гормони впливають на стан нервової системи. Утворення і виділення гормонів контролює нервова система. Нервові структури надзвичайно швидко сприймають найдрібніші зміни фізико-хімічних параметрів зовнішнього і внутрішнього середовища і відповідно реагують на них за допомогою хімічних факторів регуляції. Нервова і гуморальні механізми регуляції діють взаємоузгоджено і утворюють єдину нейрогуморальну регуляцію, яка створює умови для взаємодії всіх систем організму, зв’язує їх в єдине ціле і забезпечує взаємодію організму із середовищем.

Організм людини постійно взаємодіє із навколишнім середовищем. У цьому йому допомагає нервова система, яка сприймає подразнення, проводить збудження, формує відповідні пристосувальні реакції, регулює та керує діяльністю всіх органів і систем органів, забезпечує взаємодію організму з навколишнім середовищем.

Нервова система людини утворена нервовою тканиною, яка складається з нервових клітин, що називаються нейронами, та міжклітинної речовини (нейроглії).

Нейрон — це нервова клітина, у якій розрізняють тіло й відростки.

Нейрон має один довгий відросток (аксон) і велику кількість, інколи до кількох тисяч, коротких розгалужених відростків (дендритів). Тіло нейрона вкрите мембраною й містить, як і будь-яка клітина, цитоплазму, ядро, мітохондрії, рибосоми, ендоплазматичну сітку.

Довжина аксонів у людини становить від 1 мм до 50 см. Основною функцією аксона є проведення нервового імпульсу від тіла нейрона до іншого нейрона або до робочого органа.

Дендрити сприймають збуджувальні та гальмівні імпульси інших нейронів і передають їх до тіла клітини

Сприймаючи нервові імпульси, нейрон обробляє їх і передає іншим нейронам або відповідним органам.

Імпульси передаються по всій нервовій системі зі швидкістю до 120 м/с за допомогою особливих хімічних речовин — нейромедіаторів.

Синапс — це місця, у яких нервовий імпульс передається з одного нейрона на інший.

За формою нейрони бувають пірамідальні, круглі, зірчасті й овальні.

За функціями нейрони поділяють на вставні, чутливі та рухові.

Рефлекс — це реакція організму на подразнення, яка здійснюється за участі нервової системи.

Рефлекси можуть виникати у відповідь на подразники з навколишнього середовища або від органів внутрішнього середовища організму людини.

Значення рефлексів полягає в тому, що за їх допомогою організм здатний швидко й цілеспрямовано реагувати на зміни в навколишньому або внутрішньому середовищі організму.

Так, за допомогою рефлексів регулюється виділення слини, шлункового та підшлункового соків при травленні, змінюється інтенсивність кровообігу й дихання під час фізичних навантажень, регулюється тонус м’язів і забезпечується нормальний перебіг рухових актів.

Рефлекторна дуга — це сукупність структур нервової системи, які здійснюють рефлекс, сприймаючи, обробляючи та передаючи збудження.

Рефлекторна дуга починається рецептором, який сприймає подразнення й перетворює його на нервові імпульси. Далі нервовий імпульс передається на чутливе нервове волокно, а з нього — на вставний нейрон. Вставний нейрон передає імпульс на відцентрове рухове нервове волокно, зв’язане безпосередньо з робочим органом.

Рецептори наявні в усіх органах. Наприклад, рецептори скелетних м’язів, світлові рецептори ока (фоторецептори), рецептори вуха (фоно-рецептори), терморецептори шкіри тощо.

Чутливий шлях рецепторної дуги передає імпульси по чутливих нейронах до центральної нервової системи. Тоді як руховий шлях забезпечує передачу імпульсів руховими нейронами від центральної нервової системи до робочого органа.

Органи, що забезпечують гуморальну регуляцію — ендокринні залози. Вони невеликі, розміщуються в різних частинах тіла й анатомічно не пов’язані між собою. Проте всі вони секретують гормони, утворюючи єдину ендокринну фізіологічну систему. їхня інша назва — залози внутрішньої секреції: секрети цих залоз надходять до внутрішнього середовища організму. Це відрізняє їх від залоз зовнішньої секреції (слинних, молочних, потових тощо), секрети яких через протоки виводяться до травного тракту або назовні.

Гормони — органічні сполуки, що виконують в організмі три важливі функції. По-перше, вони забезпечують фізичний, розумовий і статевий розвиток. Так, якщо під час ембріонального розвитку виробляється недостатня кількість гормону щитовидної залози — тироксину, у дитини розвивається тяжке захворювання — кретинізм (страждає розумовий, фізичний і статевий розвиток).

По-друге, гормони відіграють ключову роль у пристосуванні організму до різких змін зовнішнього середовища, мобілізуючи його ресурси. Так, несподіваний загрозливий звук може спричинити потрясіння — стресову реакцію. Організм прореагує на неї викидом адреналіну — гормону надниркових залоз. Ви одразу відчуєте його дію: під впливом адреналіну збільшується сила й частота серцевих скорочень і дихальних рухів, відбувається перерозподіл крові від внутрішніх органів і шкіри до м’язів і головного мозку тощо. Ці зміни, спричинені дією адреналіну, готують організм до того, щоб швидко і в найкращий спосіб відповісти на можливу небезпеку.

По-третє, гормони беруть участь у підтриманні гомеостазу. Так, за сталість концентрації Кальцію в крові відповідають паратгормон і кальцитонін.

Усім гормонам властива висока біологічна активність: вони виділяються в дуже малих дозах, але їх достатньо, аби певним чином впливати на організм. Клітини-мішені, на які гормони діють, зазвичай віддалені від ендокринних залоз, де гормони утворюються. Гормони транспортуються до місця дії кров’ю. Зазвичай дія гормону є тривалою.

Є кілька способів, у які гормони можуть подіяти на клітини: вони впливають на проникність клітинних мембран для різних речовин, на швидкість реакцій у клітині, а також регулюють активність спадкового апарату клітин. Наприклад, гормон інсулін збільшує проникність для глюкози мембран м’язових волокон і клітин печінки. Він також підвищує в її клітинах швидкість утворення глікогену з глюкози. Статеві гормони й кортизол впливають на роботу спадкового апарату клітин.

Про імунну систему дізнайтеся більше

Імунна регуляція - це регуляція за допомогою хімічних сполук і клітин, що поширюються в організмі рідинами внутрішнього середовища для забезпечення захисного впливу на клітини, тканини й органи. Для імунної регуляції в організмі є центральні органи (кістковий мозок, тимус) і периферичні (лімфовузли, апендикс), здатні реагувати на різні впливи, клітини, що запам’ятовують чужі білки. Органи імунної системи утворюють гормони (наприклад, тимозин), антитіла й клітини (наприклад, лімфоцити), що захищають внутрішнє середовище організму від впливів чужорідних речовин та клітин. Поширення речовин і клітин по організму відбувається за участю крові, лімфи й тканинної рідини. Імунні реакції можуть бути вродженими (наприклад, стійкість проти захворювань, що проявляється одразу ж після народження) і набутими (наприклад, стійкість до правця, що набувається після щеплення). Регуляторні імунні впливи мають загальний і достатньо тривалий характер, тобто діють на весь організм і зберігаються впродовж років. 

Отже, регуляція функцій в організмі людини забезпечується нервовим, гуморальним та імунним механізмами регуляції, тісно взаємопов'язаними між собою.

Підсумовуючи вивчене, заповнимо таблицю

Порівняльна характеристика нервової, гуморальної та імунної  регуляції

Ознаки	Нервова регуляція	Гуморальна регуляція	Імунна регуляція
Швидкість передачі сигналів	Дуже висока	Повільна	Повільна
Чинники передачі сигналів	Нервові імпульси	Біологічно активні речовини	Антитіла і лімфоцити
Шляхи передачі сигналів	Нервові волокна і нерви	Внутрішнє середовище	Внутрішнє середовище
Характер впливу	Короткочасний конкретний вплив	Тривалий і загальний вплив	Тривалий і загальний вплив