Учебник по Биологии. 8 класс. Матяш - Новая программа

§ 58. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РЕГУЛЯТОРНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА. СТРЕСС И ФАКТОРЫ, КОТОРЫЕ ЕГО ВЫЗЫВАЮТ

Вспомните строение и функции промежуточного мозга. Что такое гипофиз и гипоталамус? Каковы их функции? Что такое гормоны и нейрогормоны?

Тесная связь между нервной и эндокринной системами осуществляется благодаря взаимодействию структуры промежуточного мозга гипоталамуса и ведущей эндокринной железы, тоже связанной с промежуточным мозгом, - гипофизом. Так возникает гипоталамо-гипофизарная система.

Какова роль гипоталамо-гипофизарной системы в регуляции деятельности организма человека? К гипоталамусу от нервных клеток других отделов головного мозга поступают соответствующие сигналы. В ответ нейросекреторные клетки гипоталамуса выделяют нейрогормоны, которые по кровеносным сосудам с током крови попадают в переднюю долю гипофиза (см. рис. 196). Там нейрогормоны стимулируют или тормозят выработку определенных гормонов, влияющих на деятельность других эндокринных желез. Таким образом, деятельность гипофиза находится под контролем гипоталамуса.

В работе единой гипоталамо-гипофизарной системы заложен принцип прямой и обратной связи. Когда какая-либо железа внутренней секреции начинает выделять очень мало или, наоборот, слишком много гормонов, гипоталамус реагирует на такие отклонения от нормы их содержания в крови. Эту информацию он передает в гипофиз, который благодаря выделению определенных гормонов усиливает или ослабляет функцию соответствующей железы внутренней секреции. Например, гипофиз выделяет тиреотропный гормон, стимулирующий деятельность щитовидной железы. Под воздействием этого гормона щитовидная железа производит гормон - тироксин (трийодтиронин), который влияет на все органы и ткани организма. Тироксин влияет и на гипофиз, для которого это является сигналом о результате его деятельности. Таким образом, если тиреотропный гормон гипофиза стимулирует деятельность щитовидной железы (это прямая связь), то тироксин тормозит деятельность гипофиза, уменьшая образование тиреотропного гормона (это обратная связь).

Интеграция нервной и гуморальной регуляции в организме особенно ярко проявляется во время возникновения стрессовых реакций.

Что такое стресс? Стресс - это состояние организма, возникающее в ответ на действие неблагоприятных внешних или внутренних стресс-факторов. Стресс-фактор может быть любого происхождения - жара или холод, яд, инфекция, потеря крови, сильное эмоциональное потрясение и т. п. С физиологической точки зрения стресс является нейрогуморальной реакцией, направленной на приспособление организма к необычным для него условиям.

В ситуациях, вызванных чрезмерной интенсивностью определенных внешних или внутренних факторов, возникает необходимость мобилизации всех сил организма, интенсивной работы разных систем органов, значительных расходов энергии, активизации умственной деятельности и т. п. С такими обстоятельствами приходится сталкиваться спортсменам во время соревнований, бойцам на войне, в аварийных ситуациях - водителям, пилотам, морякам и т. п. Каждый человек может оказаться в таком состоянии, когда нервная и эндокринная системы должны повлиять на деятельность организма, чтобы помочь приспособиться к новым, необычным обстоятельствам, поддержать гомеостаз.

В организме существуют совершенные механизмы поддержания гомеостаза. Но если действие определенных факторов слишком сильное, продолжительное и необычное, тогда развивается синдром1 общей адаптации - настройка организма для переживания чрезвычайной ситуации.

Какие механизмы реакции организма на стресс? Появление стрессового состояния регистрирует гипоталамус. Его рецепторы реагируют на изменения химического состава, температуры и кровяного давления. В случае стресса он запускает ряд реакций, вызывающих синдром общей адаптации.

Как пример рассмотрим стресс, вызывающий реакцию тревоги. В синдроме общей адаптации можно выделить три стадии. Сначала возбуждается кора полушарий конечного мозга. Оттуда нервные импульсы направляются к гипоталамусу. Вследствие стимуляции гипоталамусом симпатических нервов вызывается реакция тревоги. При этом физические действия обычно отсутствуют, но большое количество глюкозы и кислорода с кровью попадает к структурам, играющим самую главную роль в противостоянии опасности:

головному мозгу, чтобы осуществлять четкое управление организмом;

скелетным мышцам, с помощью которых, возможно, придется отбивать атаку или убегать;

сердцу, которое должно интенсивно работать, чтобы снабжать органы достаточным количеством питательных веществ;

бронхам, которые расширяются, увеличивая легочную вентиляцию;

потовым железам кожи, усиливающим потоотделение;

зрачкам, чтобы их расширить и т. п.

Нейрогормоны, выделенные гипоталамусом, активизируют деятельность гипофиза, который производит тройные гормоны. Влияние этих гормонов стимулирует функцию надпочечников и выделение ими гормона адреналина, влияющего на деятельность определенного отдела нервной системы (рис. 214).

1 Синдром - совокупность признаков определенного заболевания или состояния организма.

Рис. 214. Механизм развития стресса. Задание. Пользуясь схемой, объясните, какие процессы происходят в органах во время стресса

На стадии сопротивления организм мобилизирует свои ресурсы, чтобы преодолеть стрессовую ситуацию. Увеличивается количество гормонов, антител, поступающих к пораженному участку, часть гликогена превращается в глюкозу, которая интенсивно расщепляется, пополняя энергетические запасы организма. Симпатический отдел автономной нервной системы готовит организм к борьбе или бегу. При этом активно работает и головной мозг. Обычно мы успешно выдерживаем эту стадию и возвращаемся к нормальному состоянию. Но если организм не справляется со стрессом, наступает стадия истощения, которая может привести к тяжелому заболеванию.

Таким образом, во время стресса организм человека мобилизирует свои защитные силы, что способствует приспособлению к изменчивым условиям жизни. Без определенного уровня стресса невозможна любая активная деятельность человека.

Как влияют на регуляторные системы организма наркотические вещества, алкоголь и курение? Наркотики - химические соединения, воздействующие на психическое состояние человека. Они вызывают кратковременное улучшение настроения, в некоторых случаях - галюцинации. Это болезненное состояние, при котором возникают образы и ощущения (слуховые, зрительные и т. п.), не связанные с внешними раздражителями, однако определенное время воспринимаемые как реальные. Болезненная тяга к употреблению наркотиков называется наркомания, а человек, употребляющий наркотики, - наркоман.

Наркотические вещества ухудшают проведение нервного импульса по нервам. Именно на этом основано действие определенных наркотиков, способных снимать боль. Наркотики пагубно влияют и на гуморальную регуляцию. Длительное потребление их приводит, в частности, к недостаточной выработке половых гормонов.

При постоянном употреблении алкоголя меняется психика человека, ведь алкоголь ускоряет гибель нейронов (на каждые употребленные 100 г алкоголя погибает 33 000 нейронов). Вследствие этого происходит деградация личности, разрушаются семьи, человек теряет работоспособность и т. п.

Плохо влияет на нервную и гуморальную регуляцию функций организма и курение. Во время курения образуется дым, содержащий много вредных веществ - угарный газ, смолы, радиоактивные вещества, никотин и др.

ЗАПОМНИТЕ! Очень важно в подростковом возрасте не попасть под разные негативные влияния. Жизнь многогранна и возможности, заложенные в каждом человеке, нужно реализовывать благодаря учебе, интересной трудовой деятельности, спорту.

Ключевые термины и понятия: гипоталамо-гипофизарная система, стресс, стрессовые факторы.

ОБОБЩИМ ЗНАНИЯ

• Регуляция функций в организме обеспечивается взаимосогласованной деятельностью нервной системы и гуморальных факторов. Гипоталамус и гипофиз образуют единую гипоталамо-гипофизарную систему, влияющую на другие железы внутренней секреции.

• Стресс - это состояние организма, проявляющееся в ответ на действие внешних или внутренних факторов (стресс-факторов). Активная деятельность человека невозможна без определенного уровня стресса. Он повышает приспособительную возможность человека. Негативно влияет на организм длительное действие стрессовых факторов. Для противодействия стрессам в организме человека существуют механизмы, обеспечивающие гомеостаз. Стресс имеет стадии: тревоги, сопротивления и истощения.

• Алкоголизм, наркомания и курение пагубно влияют на нервную и эндокринную системы человека, вызывают тяжелые заболевания и смерть.

ПРОВЕРЬТЕ И ПРИМЕНИТЕ ПОЛУЧЕННЫЕ ЗНАНИЯ

Ответьте на вопросы

1. В чем заключается интеграция нервной и гуморальной регуляции? 2. Что такое стресс? Каково его значение в жизни человека? 3. Как реагируют нервная и эндокринная системы на действие стрессовых факторов?

Выберите один правильный ответ

1. Укажите железу внутренней секреции, которая руководит деятельностью других желез внутренней секреции: а) гипофиз; б) щитовидная; в) поджелудочная железа; г) эпифиз.

2. Укажите гормон, обеспечивающий мобилизацию всех ресурсов организма в стрессовых ситуациях: а) инсулин; б) адреналин; в) тироксин; г) тестостерон.

3. Укажите железу, которая активизирует выделение гормонов во время возникновения стресса: а) тимус (вилочковая); б) гипофиз; в) надпочечники; г) щитовидная.

ОБСУДИТЕ В ГРУППАХ. Каково значение гипоталамо-гипофизарной системы?

ПОДУМАЙТЕ. Почему считается, что некоторые стрессовые ситуации позитивно влияют на организм?

ТВОРЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ. Составьте памятку «Как защитить свой организм от стрессогенных факторов?».

САМОКОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ ПО ТЕМЕ

Выберите один правильный ответ

1. Укажите железу смешанной секреции: а) поджелудочная железа; б) надпочечники; в) щитовидная железа; г) гипофиз.

2. Укажите химический элемент, необходимый для синтеза гормонов щитовидной железы: а) Феррум; б) Цинк; в) Йод; г) Сульфур.

3. Укажите гормон поджелудочной железы, влияющий на расщепление гликогена до глюкозы: а) тироксин; б) инсулин; в) глюкагон; г) трийодтиронин.

4. Выберите условие, при котором может возникнуть эндемический зоб: а) гипофункция поджелудочной железы; б) гиперфункция поджелудочной железы; в) гипофункция щитовидной железы; г) гиперфункция щитовидной железы.

5. Укажите ряд гормонов поджелудочной железы, которые являются антагонистами при регуляции содержания глюкозы в крови: а) инсулин и тироксин; б) тестостерон и глюкагон; в) инсулин и глюкагон; г) прогестерон и тестостерон.

Образуйте логические пары

6. Установите соответствие между железами и гормонами, которые они образуют:

А надпочечники

Б паращитовидные железы

В щитовидная железа

Г эпифиз

1 мелатонин

2 адреналин

3 паратгормон

4 тироксин

5 окситоцин

Выберите три правильных ответа

7. Составьте характеристику поджелудочной железы.

А Расположение в организме

Б Образует гормон

В Заболевание, вызванное нарушением функции железы

1 в головном мозге

2 над почками

3 под желудком

1 тироксин

2 глюкагон

3 адреналин

1 микседема

2 гигантизм

3 сахарный диабет

8. Во время сдачи общего анализа крови врач обращает особое внимание на уровень глюкозы в крови. Объясните почему.

9. В анализе крови выявлено повышенное содержание лейкоцитов. Объясните причину увеличения их количества.

10. Физиологи называют гипофиз «дирижером оркестра гормонов». Почему его так называют?