Підручник з Біології. 8 клас. Соболь - Нова програма

Тема 10. РЕГУЛЯЦІЯ ФУНКЦІЙ ОРГАНІЗМУ

Усі життєві процеси мають одну мету - підтримання

сталості умов життя у внутрішньому середовищі організму.

К. Бернар

§ 55. ГОМЕОСТАЗ І РЕГУЛЯЦІЯ ФУНКЦІЙ ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ

Основні поняття й ключові терміни: РЕГУЛЯЦІЯ ФУНКЦІЙ ОРГАНІЗМУ. Нервова регуляція. Гуморальна регуляція. Імунна регуляція.

Пригадайте!

Що таке гомеостаз? Що таке регуляція функцій?

Поміркуйте!

Вислів «на трьох китах» є одним із відомих фразеологізмів української мови. У давнину вважали, що саме на трьох китах тримається земля. Ще в середньовічних трактатах із географії землю зображували як плоску таріль, що лежить на спинах трьох велетенських китів, які плавають у безмежному океані. Вислів «три кити» вживають тоді, коли йдеться про основні засади чого-небудь. На яких трьох китах тримається регуляція функцій організму людини?

ЗМІСТ

Як відбувається регуляція функцій організму людини?

Уся життєдіяльність організму людини пов’язана з трьома загальними властивостями - саморегуляцією, самооноволенням та самовідтворенням. У процесі взаємодії із середовищем організм людини пристосовує свою життєдіяльність до мінливих умов зовнішнього середовища, зберігаючи сталість внутрішнього середовища завдяки саморегуляції.

Саморегуляція - це здатність організму автоматично підтримувати та відновлювати відносну сталість свого складу та функцій після їхньої зміни. Відбуваються процеси саморегуляції на всіх рівнях організації людського організму. На рівні клітин саморегуляція здійснюється за допомогою зміни активності ферментів у реакціях синтезу та розпаду. Власні механізми саморегуляції мають окремі органи. Так, серце має провідну систему, що забезпечує послідовні скорочення міокарда передсердь та шлуночків (автоматія серця), шлунково-кишковий тракт має власну гормональну (ентеринову) систему, що впливає на рухову та секреторну активність органів травлення. На рівні систем органів саморегуляція забезпечується діяльністю органів різних фізіологічних систем. Так, під час бігу узгоджено функціонують органи дихальної, кровоносної, опорно-рухової, нервової систем. Регуляція функцій організму людини є складовою частиною загальної сукупності процесів саморегуляції.

Регуляція функцій організму

Нервова регуляція

Гуморальна регуляція

Імунна регуляція

На рівні організму регуляція функцій здійснюється регуляторними системами - нервовою, ендокринною та імунною. Їхня діяльність відрізняється природою сигналів, шляхами проведення сигналів, тривалістю впливів, але всі три механізми регуляції діють у тісному взаємозв’язку. Регуляція функцій організму людини має особливості, пов’язані із біосоціальною природою людини, складною будовою головного мозку, життям у суспільстві, різноманітністю проявів поведінки. Наші уявлення про регуляцію функцій у людини будуть однобічними, якщо не врахувати розумову діяльність як складову частину набутої поведінки. Саме доцільна поведінка, спрямована свідомістю, є найбільш оптимальною формою пристосованості та одним із найефективніших механізмів підтримання гомеостазу.

Отже, РЕГУЛЯЦІЯ ФУНКЦІЙ - сукупність процесів організму людини, що забезпечують сталість внутрішнього середовища, узгодженість процесів життєдіяльності та пристосованість до умов середовища.

Які особливості механізмів регуляції функцій у людини?

В організмі людини розрізняють механізми нервової, гуморальної та імунної регуляції.

Нервова регуляція - це тип регуляції функцій організму за участю нервових імпульсів, що передаються нервовими шляхами й мають спрямований короткочасний уплив. У людини нервова регуляція, як і у тварин, має рефлекторний характер. Її основою є безумовні й умовні рефлекси, інстинкти й динамічні стереотипи, що разом із проявами розумової діяльності забезпечують регуляцію функцій на поведінковому рівні. Ускладнення нервової регуляції у людини пов’язані з розвитком вищих відділів ЦНС, а саме кори й підкірки. Ще однією особливістю нервової регуляції функцій людини є нейросекреторні процеси. Нейросекреція - здатність особливих нейронів виробляти нейрогормони (надходять у кров і мозкову рідину) та нейромедіатори (виділяються в синаптичну щілину). У людини до секреції нейрогормонів здатні нервові клітини, що трапляються в різних ділянках мозку, але найбільше їх у гіпофізі та гіпоталамусі. Гіпоталамічні гормони можуть стимулювати (ліберини) або пригнічувати (статини) виділення гормонів гіпофіза, а також впливати на функції нейронів у різних відділах головного мозку. За допомогою нейромедіаторів здійснюється передача імпульсу з нейронів через синапси на інші клітини - нервові, м’язові та залозисті. До нейромедіаторів відносять ацетилхолін, норадреналін, адреналін, гістамін, енкефаліни, ендорфіни та ін. Нестача будь-якого з нейромедіаторів може викликати різноманітні порушення, наприклад різні види депресії, формування залежності від наркотиків тощо.

Іл. 111. Нейросекреторні органи людини: 1 - гіпоталамус; 2 - гіпофіз

Гуморальна регуляція - це регуляція за допомогою хімічних сполук, що поширюються в організмі рідинами внутрішнього середовища для забезпечення тривалого й загального впливу на клітини, тканини й органи. Цей механізм регуляції є найдавнішим, тому регуляторні прояви мають вроджений характер. На життєві функції організму людини регулювальний вплив здійснюють такі речовини, як гормони, вітаміни, ферменти, нейрогормони, деякі неорганічні сполуки (наприклад, NО, СО2). Центральною ланкою гуморальної регуляції (лат. humor - волога) на рівні організму вважають рідкі середовища: для більшості органів це кров, лімфа і тканинна рідина, а для головного та спинного мозку - спинномозкова рідина (ліквор). Особливістю гуморальної регуляції є контроль з боку гіпоталамуса. Ця структура головного мозку є вищим відділом регуляції вегетативних функцій, пов’язаних з діяльністю всіх внутрішніх органів. Вплив гіпоталамуса на гіпофіз, секреція нейрогормонів і нейромедіаторів доводять умовність виділення в людини нервового й гуморального механізмів регуляції та вказують на існування нейрогуморальної регуляції фізіологічних функцій організму.

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 дії 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.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Навчаємося пізнавати

Завдання на застосування знань

За допомогою таблиці визначте особливості механізмів регуляції функцій на рівнях організації організму людини.

ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА НЕРВОВОЇ, ГУМОРАЛЬНОЇ ТА ІМУННОЇ РЕГУЛЯЦІЇ

Ознака

Регуляція

Нервова

Гуморальна

Імунна

Речовини регуляції

Клітини для регуляції

Органи регуляції

Регуляторні системи

Характер регуляторних проявів (вроджені чи набуті)

Чинники передачі сигналів

Шляхи передачі сигналів

Швидкість передачі сигналів

Характер впливу

Біологія + Хімія

Серед неорганічних речовин, що беруть участь у регуляції функцій організму людини, є нітроген(ІІ) оксиду. Американський біохімік Роберт Френсіс Ферчготт (1916-2009) отримав звання лауреата Нобелівської премії з фізіології та медицини 1998 року «за відкриття ролі монооксиду нітрогену як сигнальної молекули в регуляції серцево-судинної системи». Яким є механізм регуляції за участю цієї сполуки? Які особливості NO як хімічної речовини? У чому полягає сутність відкриття біологічної ролі нітроген монооксиду NO, яке було відзначено найпрестижнішою в науковому світі премією?

Біологія + Медицина

Людські депресії - проблема давня. Перші описи цієї хвороби є в Біблії у розповіді про царя Саула. Похмурий і пригнічений настрій, агресія, страх, заздрість, відчуття вини перед Господом штовхають Саула до самогубства. Засновник медицини Гіппократ запропонував назву цієї хвороби - «меланхолія», що проіснувала понад 2 тисячоліття. Саме Гіппократ першим передбачив, що причина цієї хвороби закладена в мозкові. Нині це психічне захворювання дедалі частіше уражає людей. Майже 75 % жителів нашої планети принаймні раз у житті переживали цю напасть. Що таке депресія? На прикладі цієї хвороби доведіть єдність механізмів регуляції функцій організму людини.

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Запитання для самоконтролю

1-6

1. Що таке регуляція функцій? 2. Назвіть основні механізми регуляції функцій. 3. Що таке функціональні системи? 4. Що таке нервова регуляція? 5. Назвіть декілька особливостей гуморальної регуляції. 6. Що таке імунна регуляція?

7-9

7. Як відбувається регуляція функцій організму? 8. Які особливості механізмів регуляції функцій у людини? 9. Що таке нейросекреція?

10-12

10. На конкретному прикладі доведіть єдність механізмів регуляції функцій організму людини.