Підручник з Біології. 8 клас. Соболь - Нова програма

Тема 7. ЗВ'ЯЗОК ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ ІЗ ЗОВНІШНІМ СЕРЕДОВИЩЕМ. НЕРВОВА СИСТЕМА

Якими дивовижними є електричні явища в неорганічній речовині,

набагато дивовижнішими є електричні явища в нервовій системі.

Майкл Фарадей

§ 34. НЕРВОВА РЕГУЛЯЦІЯ

Основні поняття й ключові терміни: НЕРВОВА РЕГУЛЯЦІЯ. Збудження. Гальмування. НЕРВОВА ТКАНИНА. Нейрон. Нейроглія. РЕФЛЕКС. Рефлекторна дуга.

Пригадайте!

Що таке нервова регуляція у тварин?

Як ви вважаєте?

Перші наукові відомості про «тваринну електрику» було отримано в 1791 році Л. Гальвані. Основи ж науки електрофізіології було закладено в середині XIX століття німецьким фізіологом Емілем Дюбуа-Реймоном (1818-1896), який установив зв’язок між електричним струмом і нервовим імпульсом. Як ви вважаєте, в чому полягає дивовижність електричних явищ у нервовій системі?

ЗМІСТ

Як відбувається нервова регуляція людини?

НЕРВОВА РЕГУЛЯЦІЯ - це регуляція діяльності організму за допомогою нервових імпульсів, що здійснюють швидкий, конкретний і короткочасний вплив на органи. Інформація із середовища сприймається рецепторами нашого тіла, перетворюється в імпульси й передається нервовими шляхами до нервових центрів. Центральні відділи цю інформацію аналізують і формують відповідь на подразнення. Команда надходить до робочих органів у вигляді збуджувальних або гальмівних упливів. Збудження - активний нервовий процес, властивістю якого є здатність поширюватися нервовими волокнами у вигляді нервових імпульсів. А сам нервовий імпульс - це окрема хвиля збудження, що виникає в нейронах. Виникнення й поширення нервових імпульсів є дуже складним електричним явищем, у якому беруть участь катіони й аніони клітинних мембран і цитоплазми. Швидкість поширення нервових імпульсів у різних нейронах коливається від 0,5 м/с до 120 м/с, тому ми реагуємо на різні подразники майже миттєво. Процес збудження тісно пов’язаний з гальмуванням. Гальмування - активний нервовий процес, який призводить до зменшення чи припинення збудження в певній ділянці нервової тканини. На відміну від збудження процес гальмування відбувається всередині або між клітинами й не поширюється по нервових шляхах. У стані гальмування нейрони відновлюють свої ресурси.

Таблиця 25. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА НЕРВОВОЇ РЕГУЛЯЦІЇ ЛЮДИНИ

Рівень

Характеристика

Молекулярний

Імпульси формуються за участю йонів К+, Na+, нейрогормонів, АТФ

Клітинний

Основними елементами нервової регуляції є нейрони

Тканинний

Нейрони разом з міжклітинною нейроглією утворюють нервову тканину

Органний

Нейрони з'єднуються за допомогою синапсів, їхні відростки утворюють нерви. Центри нервової регуляції - в головному й спинному мозку

Системний

Нервову регуляцію здійснює нервова система, яку анатомічно поділяють на центральну (ЦНС) і периферійну (ПНС) нервові системи

Організмовий

Нервова регуляція здійснюється за допомогою рефлексів, основою яких є рефлекторні дуги й тимчасові нервові зв'язки

Отже, нервова регуляція людини здійснюється нервовими імпульсами через нервові шляхи за допомогою збудження та гальмування.

Які особливості нервової тканини?

НЕРВОВА ТКАНИНА - це сукупність клітин і міжклітинної речовини, що забезпечують нервову регуляцію організму людини. Клітини тканини називаються нейронами, а міжклітинна речовина - нейроглією. Завдяки збудливості й провідності нервової тканини електричні імпульси передаються по всьому організму.

Нейрон - нервова клітина з відростками, яка є структурною і функціональною одиницею нервової системи. Нейрони пристосовані для утворення й передачі електричних сигналів. Тіло нейрона має ядро, велику кількість мітохондрій та рибосоми для забезпечення інтенсивного обміну речовин. Від тіла відходять короткі відростки - дендрити, що сприймають нервові імпульси від інших клітин. А довгий відросток - аксон - проводить нервові імпульси від тіла нейрона до інших клітин. Довгі відростки можуть бути вкриті мієліновою оболонкою, яка забезпечує їх ізоляцію та захист. Такі волокна мають перехвати Ранв’є для підвищення швидкості проведення нервових імпульсів, яка може досягати 400 км/год. Кінцеві розгалуження аксонів називаються синаптичними закінченнями. Вони утворюють синапси для зв’язування нейронів між собою і з органами, до яких прямують нервові імпульси. Кожний нейрон упродовж життя встановлює близько 7 тисяч таких зв’язків, забезпечуючи надійність роботи нервової системи.

Іл. 75. Будова нейрона: 1 - дендрити; 2 - тіло нейрона з ядром; 3 - аксон; 4 - мієлінова оболонка; 5 - перехвати Ранв'є; 6 - нервові закінчення аксона

Нейроглія - сукупність клітинних елементів нервової тканини. Частка нейроглії в нервовій системі людини становить близько 40 %. Розмір клітин нейроглії менший за нейрони в 3-4 рази, проте кількість у 10 разів більша. З віком кількість клітин збільшується. Основною функцією нейроглії є забезпечення життєдіяльності нейронів.

Отже, нервова тканина утворена нейронами й нейроглією та забезпечує нервову регуляцію у відповідь на впливи чинників середовища.

У чому сутність рефлекторного принципу нервової регуляції?

Рефлекс - реакція-відповідь організму на подразнення, яка здійснюється за участю нервової системи. Проявами рефлексів є виникнення чи припинення будь-якої діяльності організму: скорочення м’язів, розширення судин, поява секреції тощо. Значення рефлексів полягає в тому, що завдяки їм організм здатний швидко реагувати на зміни середовища. Рефлекси забезпечують здійснення та регуляцію всіх життєвих функцій організму. Матеріальною основою рефлексів є об’єднання різних за функцією нейронів: чутливих (сприймають і передають інформацію до інших нейронів), вставних (зв’язують одні нейрони з іншими) і рухових (передають збудження до робочих органів) нейронів. Для кожного рефлексу існує своя рефлекторна дуга, що є елементом нервової регуляції.

Рефлекторна дуга - шлях, по якому проходить нервовий імпульс під час здійснення рефлексу. У рефлекторній дузі виокремлюють 5 частин: рецепторну (1) - нервове закінчення чутливого нейрона, що сприймає подразнення; чутливу (2) - доцентрове нервове волокно чутливого нейрона, що передає збудження до ЦНС; центральну (3) - ділянка ЦНС, де відбувається з’єднання чутливого нейрона з руховим за участю вставних нейронів; рухову (4) - відцентрове нервове волокно рухового нейрона, що передає сигнали до робочих органів; ефекторну (5) - нервове закінчення рухового нейрона, що передає нервовий імпульс до робочого органа (іл. 76). Найпростіша рефлекторна дуга складається з двох нейронів: чутливого й рухового. За допомогою двонейронних дуг здійснюються сухожильні рефлекси (колінний рефлекс, п’ятковий рефлекс). Складна рефлекторна дуга окрім чутливого й рухового нейронів включає в себе ще один або кілька вставних нейронів.

Іл. 76. Будова рефлекторної дуги колінного рефлексу

Отже, рефлекторний принцип нервової регуляції полягає в тому, що будь-яка реакція, будь-який вид діяльності людини є рефлексами, які здійснюються на основі рефлекторних дуг.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Навчаємося пізнавати

Самостійна робота з ілюстраціями

Деякі рефлекси використовують у медичній практиці для визначення стану здоров’я людини. Це колінний рефлекс, ахіллесів рефлекс, черевний рефлекс, ліктьовий рефлекс та ін. Яку інформацію про стан нервової системи отримують лікарі-неврологи за допомогою рефлексів?

Зіставте названі рефлекси з відповідними ілюстраціями. Визначте склад рефлекторних дуг проілюстрованих рефлексів та опишіть шлях нервового імпульсу по рефлекторній дузі одного з цих рефлексів.

Біологія + Наука

Раніше вважали, що нервові клітини не відновлюються. Але в середині 90-х років XX століття канадські нейробіологи С. Вайс і Б. Рейнольдс довели, що нейрони відновлюються й утворюються упродовж всього життя. У 1965 році Дж. Альтман виявив розвиток нейронів у гіпокампі щурів, а 15 років потому Ф. Ноттеб відкрив, що й мозок співочих птахів створює нові нервові клітини. У 1999 році Е. Гоулд і Ч. Грос довели, що мозок вищих приматів створює нові нейрони в кількості декількох тисяч у день протягом усього життя. Поповнення нейронів у мозку здійснюють нейрональні стовбурові клітини. Чим ці клітини відрізняються від інших нейронів? На вашу думку, чи є зв’язок між відновленням нейронів і нервовою регуляцією?

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Запитання для самоконтролю

1-6

1. Що таке нервова регуляція? 2. Назвіть два основні процеси нервової регуляції. 3. Що таке нервова тканина? 4. Опишіть будову нейрона. 5. Що таке рефлекс? 6. Назвіть основні частини рефлекторної дуги.

7-9

7. Як відбувається нервова регуляція людини? 8. Назвіть особливості нервової тканини. 9. У чому полягає сутність рефлекторного принципу нервової регуляції?

10-12

10. На конкретному прикладі рефлексів опишіть шлях нервових імпульсів по рефлекторній дузі.