Цілісність організму людини. Взаємодія регуляторних систем організму
Що характеризує організм як біологічну систему? Які регуляторні системи організму вам відомі? Які механізми їх дії?
Функції, що підтримують цілісність організму. Організм людини — це одна з найскладніших біологічних систем, що існує на основі взаємодії із зовнішнім середовищем, обмінюючись із ним речовиною, енергією та інформацією. Ця система складається із систем різних рівнів структурної організації: клітин, тканин, органів, систем органів. Кожен з рівнів має свою структуру і виконує певну функцію. Усі компоненти взаємозв’язані та взаємодіють між собою, утворюючи цілісний організм.
Організм людини є відкритою системою. У процесі живлення людина отримує з навколишнього середовища органічні й неорганічні речовини та використовує їх для своєї життєдіяльності. Неперетравлені рештки та кінцеві продукти обміну речовин виділяються в навколишнє середовище. Обмін речовин і енергії з навколишнім середовищем є необхідною умовою існування організму людини.
Світ, у якому живе людина, постійно впливає на її організм. Пристосування організму до умов довкілля є можливим завдяки постійному надходженню в мозок людини інформації про зміни зовнішнього та внутрішнього середовищ. Ця інформація сприймається, передається до кори головного мозку, аналізується сенсорними системами.
Обмін речовин, енергії та інформації проявляється в процесах живлення, дихання, виділення та реакціях-відповідях на вплив чинників зовнішнього середовища. Схарактеризуйте взаємозв’язок цих процесів. Крім обміну речовин, енергії та інформації, людині притаманні загальні властивості живих систем. Назвіть ці властивості. Чому їх називають загальними?
Узгодженість діяльності регуляторних систем у підтриманні гомеостазу. Як відомо, важливою властивістю організму є саморегуляція — здатність підтримувати відносну сталість хімічного складу та перебігу фізіологічних процесів — гомеостаз. Саморегуляція забезпечується діяльністю нервової, ендокринної та імунної регуляторних систем, які діють взаємопов’язано та взаємоузгоджено (іл. 162).
Так, на функціонування нервової системи впливають гормони, продукти обміну та різні хімічні речовини, що надходять з током крові. З іншого боку, утворення більшості речовин і виділення їх у кров постійно контролює нервова система.
Іл. 162. Способи підтримання гомеостазу
Гуморальні механізми регуляції функцій організму людини забезпечуються хімічними взаємодіями між клітинами, зокрема впливом гормонів або продуктів обміну речовин через рідини внутрішнього середовища. Пригадайте особливості гуморальної регуляції.
Імунна система людини здійснює підтримання антигенного гомеостазу, тобто забезпечує організмові здатність відповідати на дію генетично чужорідних антигенів клітинними та гуморальними реакціями. Пригадайте сутність цих імунних реакцій.
Нервові механізми в організмі людини забезпечуються складною взаємодією різноманітних рефлексів, основою яких є виникнення і поширення нервового імпульсу. Нервову регуляцію функцій вважають вищим етапом розвитку пристосування організму до мінливих умов середовища. Пригадайте особливості нервової регуляції функцій.
Взаємодія регуляторних систем. З попередніх тем ви знаєте, що регуляція діяльності усіх органів і систем організму забезпечується нейрогуморальними впливами (див. табл. 11).
Таблиця 11
Нейрогуморальна регуляція функцій організму
| Гуморальна регуляція | Нервова регуляція |
Травлення | Гастрин активізує рухову активність шлунку і кишечнику. Секретин, адреналін, норадреналін гальмують рухову активність шлунку й кишечнику, підвищують секрецію травних соків | Харчовий центр — у довгастому мозку. Центр голоду і насичення — у гіпоталамусі. Симпатична нервова система (НС) зменшує виділення травних соків шлунку та кишечнику, гальмує їх рухову активність. Парасимпатична НС збільшує виділення травних соків, стимулює рухову активність шлунку та кишечнику |
Дихання | Зростання концентрації вуглекислого газу в крові активує нервові закінчення судин і нейрони дихального центру, зумовлюючи прискорення дихання | Дихальний центр у довгастому мозку координує роботу дихальних м’язів. Симпатична НС розширює бронхи, легені, збільшує частоту дихальних рухів. Парасимпатична НС звужує бронхи, легені, зменшує частоту дихальних рухів |
Кровообіг | Адреналін, норадреналін, тироксин, йони Са2+ посилюють скорочення і тонус серцевого м’яза, звужують судини внутрішніх органів, розширюють судини серця і мозку. Ацетилхолін, йони К+ зменшують частоту й силу серцевих скорочень, розширюють судини скелетних м’язів і серця | Судиноруховий центр — у довгастому мозку. Симпатична НС підвищує частоту й силу серцевих скорочень, звужує стінки більшості артерій, розширює судини серця і мозку. Парасимпатична НС сповільнює роботу серця, розширює судини слинних і підшлункової залоз, язика, статевих органів |
Виділення | Антидіуретичний гормон (вазопресин) підвищує всмоктування води в нирках, зберігаючи воду в організмі. Кортикостероїди регулюють виведення нирками йонів К+ і Na+ | Центр спраги в гіпоталамусі контролює вміст солей у внутрішньому середовищі. Симпатична НС гальмує фільтрацію первинної сечі в клубочках. Парасимпатична НС збільшує всмоктування глюкози |
Терморегуляція | Тро пні гормони гіпофіза стимулюють процеси енергетичного обміну й теплоутворення. Меланотропін зумовлює потемніння шкіри під дією світла, мелатонін (гормон епіфіза) — її посвітління | Центр терморегуляції — у гіпоталамусі. Рухові нейрони спинного мозку зумовлюють тремтіння м’язів і збільшують теплоутворення. Симпатична НС посилює потовиділення, спричинює виникнення «гусячої шкіри» |
Опора та рух | Соматотропін стимулює синтез білків, зумовлює ріст хрящів та кісток. Кальцитонін (гормон щитоподібної залози) сприяє засвоєнню Кальцію кістками. Паратгормон знижує рівень Кальцію в кістках | Соматична НС керує рефлекторними рухами. Мозочок координує рухи і регулює рівновагу. Рухова зона кори великого мозку зумовлює довільні рухи. Симпатична НС підвищує працездатність м’язів, впливаючи на обмін речовин та енергії в них |
Розмноження | Статеві гормони стимулюють статеве дозрівання, розвиток вторинних статевих ознак, утворення гамет; забезпечують формування статевої поведінки, запліднення, розвиток зародка, протікання вагітності. Окситоцин стимулює пологи. Мелатонін гальмує статеве дозрівання | НС регулює діяльність статевих залоз та статевих органів. У гіпоталамусі розташований центр задоволення. Кора великих півкуль контролює центри статевих функцій, що містяться у спинному мозку. Підкіркові структури головного мозку керують статевою поведінкою |
Як вам відомо, головними центрами координації функцій нервової та ендокринної систем є гіпоталамус (частина проміжного мозку) і гіпофіз (залоза внутрішньої секреції). Пригадайте, як пов’язані між собою гіпофіз та гіпоталамус.
Аксони нервових клітин гіпоталамуса закінчуються в задній частці гіпофіза, спрямовуючи до неї свої нейрогормони. Таким чином, гіпофіз виділяє у кров гормони, утворені гіпоталамусом. Інші ж клітини гіпоталамуса під впливом імпульсів, що надходять до нього з інших відділів нервової системи, виділяють гормони безпосередньо у кров. Судинами гормони гіпоталамуса постачаються до передньої частки гіпофіза. Вона у відповідь виробляє власні гормони. Пригадайте, яке значення мають гормони гіпофіза для регуляції функцій організму.
Морфологічна та функціональна взаємодія структур головного мозку утворили так звану нейроендокринну систему (іл. 163). Вона контролює виділення у кров гормонів більшістю залоз внутрішньої секреції. Гіпофіз виконує свої функції під контролем гіпоталамуса. Активність же клітин гіпоталамуса стимулюють гормони гіпофіза, інших залоз внутрішньої секреції та імпульси від різних відділів нервової системи.
Взаємодію регуляторних систем покажемо на процесах, що відбуваються в організмі під час стресу. На стан кровоносних судин, як відомо, впливає гормон надниркових залоз — адреналін. Його виділення часто стимулює дія на нервову систему несподіваних подразників — стресорних чинників (іл. 164).
Іл. 163. Нейроендокринна система людини
Послідовність процесів при цьому така: спочатку збуджується симпатичний відділ вегетативної нервової системи, який мобілізує ресурси організму для подолання дії стресорного фактора. Наприклад, здійснюється утворення і надходження антитіл до враженої ділянки, виділення гормонів надниркових залоз тощо. На цьому етапі інтегруючу роль відіграє кровоносна система. Далі, залежно від сили й тривалості дії подразника, або відбувається стабілізація нормального стану, або настають патологічні зміни будови й функцій органів і розвивається хвороба.
Іл. 164. Механізм стресорної реакції
Стресорна реакція охоплює нервовими імпульсами кору головного мозку, поширюється на гіпоталамус, з нього — на гіпофіз і надниркові залози. Гормони цих залоз впливають на більшість органів. За сильних і тривалих подразнень знижується активність імунної системи, порушується антигенний гомеостаз. Це вказує на інтегруючу функцію нервової, ендокринної та імунної систем у забезпеченні цілісності організму людини.
Упродовж вивчення біології людини ми звертали увагу на шляхи запобігання тих чи інших захворювань. Усі вони загалом здійснюють профілактику стресу, оскільки оберігають організм від шкідливих впливів довкілля і сприяють зміцненню його. Щоб берегти здоров’я, змолоду важливо навчитися свідомого підходу до задоволення своїх потреб, безпечної поведінки, самовиховання.
.png)