Підручник з Біології і екології (профільний рівень). 11 клас. Задорожний - Нова програма

§ 24. Нервова й гуморальна саморегуляція на рівні організму

Поміркуйте

  • Чи є гомеостаз головною умовою існування живого організму?

Згадайте

  • Гомеостаз
  • Вегетативна нервова система
  • Ендокринна система
  • Гормони

Гомеостаз

Гомеостаз — властивість живого організму зберігати сталість внутрішнього середовища, а саме хімічного складу й основних фізіологічних функцій.

Якщо зовнішні умови, у яких живе організм, значно змінюються, то показники його внутрішнього середовища — хімічний склад, концентрація солей, температура, pH — можуть коливатися тільки у вузькому діапазоні. Інакше всі життєві функції організму порушуються.

Аби забезпечити гомеостаз на рівні цілого організму, потрібна взаємодія багатьох систем органів. Злагоджена робота всіх систем підтримується шляхом нервової, гуморальної та імунної регуляції.

Нервова регуляція

Нервова регуляція здійснюється нервовою системою (НС). Цей вид регуляції забезпечує швидкі відповідні реакції організму на подразнення.

Нервова система поділяється на соматичну і автономну (останню також називають вегетативною). Соматична НС регулює роботу скелетних м'язів і органів чуття, а також відповідає за контрольовані рухи тіла. Автономна НС управляє гладенькими м'язами та іннервує внутрішні органи; її робота не підконтрольна свідомості.

Саме автономна нервова система виконує головну роль у підтримці гомеостазу, забезпечуючи контроль сталості внутрішнього середовища. Автономна нервова система іннервує всю гладеньку мускулатуру внутрішніх органів, гладенькі м'язи шкіри, ендокринні залози, серце, кровоносні судини. Її відділи керують обміном речовин, контролюють кровообіг, дихання, травлення, виділення, водно-сольовий обмін, відповідають за ріст і розмноження.

Автономна НС поділяється на симпатичний і парасимпатичний відділи. Як правило, дії симпатичної і парасимпатичної систем є протилежними (мал. 24.1).

Симпатична нервова система мобілізує сили організму для фізичної діяльності. Вона активується під час стресу, готує організм до втечі або боротьби. Під її впливом прискорюється обмін речовин, частішає дихання, підвищується артеріальний тиск, посилюється кровопостачання м'язів і головного мозку. Одночасно пригнічується діяльність травної та видільної систем.

Мал. 24.1. Дія автономної нервової системи

Порівняння характеристик нервової і гуморальної регуляції

Характеристики

Нервова регуляція

Гуморальна регуляція

Речовини-посередники

Нейромедіатори

Гормони

Швидкість реакції у відповідь

Швидка

Повільна

Тривалість реакції

Короткочасна

Довготривала

Масштаб реакції

Місцева

Часто відбувається в масштабі всього організму

Парасимпатична нервова система, навпаки, налаштовує організм на роботу в спокійних умовах. Вона зменшує силу і частоту скорочень серця, підсилює перистальтику кишечника, стимулює синтез травних ферментів тощо.

Гуморальна регуляція

Гуморальна регуляція — це координація фізіологічних і біохімічних процесів в організмі, що здійснюється за рахунок рідких середовищ (крові, лімфи, тканинної рідини) з допомогою біологічно активних речовин (гормонів і гістогормонів).

Одним із видів гуморальної регуляції є ендокринна регуляція, у якій беруть участь гормони, що виробляються спеціалізованими залозами внутрішньої секреції і виділяються в кров, а іноді й в інші рідини організму. Гормони за рахунок цих рідин досягають клітин-мішеней, зв'язуються з рецепторами на їх поверхні і змінюють роботу клітини-мішені. Гормони мають високу біологічну активність (діють у дуже невеликих концентраціях) і специфічність (діють на певні клітини-мішені).

За хімічною будовою гормони можуть бути білками й пептидами (інсулін, гормони передньої частки гіпофіза), похідними амінокислот (адреналін, тироксин), стероїдами (статеві гормони, гормони кори надниркових залоз).

Взаємозв'язок нервової і гуморальної систем

Гуморальна регуляція — це найдавніший механізм координації процесів життєдіяльності організму. У клітинах і органах під час метаболізму утворюються різні продукти обміну речовин. Деякі з них можуть сильно вплинути на функціонування організму.

Прикладом впливу простих продуктів обміну на фізіологічні функції людини є дія вуглекислого газу: висока концентрація CO2 розширює кровоносні судини, стимулює роботу серця і дихального апарату.

На основі такої давньої і неспецифічної хімічної регуляції сформувалася тканинна регуляція, яка здійснюється гістогормонами. Потім з'явилася більш складна ендокринна регуляція, що відбувається за участі гормонів.

Механізм нервової регуляції є більш досконалим, швидким і точним у порівнянні з гуморальною регуляцією.

Разом із тим, гуморальна регуляція може впливати довгостроково. Наприклад, гормон росту, що виділяється протягом років, визначає зростання дитини.

У процесі життєдіяльності організму обидва типи регуляції взаємопов'язані. Хімічні речовини впливають на роботу нервової системи, а їх виділення регулюється відповідними нервовими центрами. Єдиний нейрогуморальний механізм забезпечує саморегуляцію всіх функцій і автоматичне підтримання гомеостазу.

Ключова ідея

Завдяки зв'язку нервової й ендокринної систем здійснюється єдина нейрогуморальна саморегуляція організму, що забезпечує підтримання відносної сталості внутрішнього середовища організму.

Запитання та завдання

1. Як ви вважаєте, яка із систем регуляції — нервова чи гуморальна — еволюційно більш давня? 2. Як нейрогормони впливають на нашу поведінку? 3. Як здійснюється взаємозв'язок між нервовою й гуморальною типами регуляції?