Підручник Біологія 8 клас - Н. Й. Міщук - Підручники і посібники 2016 рік

Тема 10. РЕГУЛЯЦІЯ ФУНКЦІЙ ОРГАНІЗМУ

Усе людське життя має потребу в ритмі й у гармонії.

Платон, давньогрецький філософ

§ 56. Гомеостаз і регуляція функцій організму. Нервова регуляція. Гуморальна регуляція

Пригадайте, які показники фізіологічного стану організму є відносно постійними. Які системи органів здійснюють підтримання сталості фізіологічних показників організму людини?

Гомеостаз і його значення. Головною умовою існування будь-якої істоти є збереження сталості будови й функцій організму за будь-яких обставин.

Як відомо, організм людини змушений постійно пристосовуватися до мінливих умов навколишнього середовища. При цьому внутрішнє середовище організму (кров, лімфа, тканинна рідина) залишається відносно постійним і його показники коливаються в дуже вузьких межах. До таких показників належать температура тіла, артеріальний тиск, об’єм крові, вміст у ній глюкози, води, солей, газів, йонів, її кислотно-лужна рівновага та осмотичний тиск. Саме це й забезпечує відносну сталість життєдіяльності організму людини в різноманітних умовах довкілля.

Уявлення про значення сталості внутрішнього середовища (за очевидної мінливості зовнішнього) сформулював наприкінці ХІХ ст. французький фізіолог Клод Бернар. На початку ХХ ст. американський фізіолог Волтер Кеннон увів поняття гомеостазу.

Гомеостаз — головна умова існування клітин та їх нормального функціонування. Пристосувальне значення гомеостазу полягає у створенні оптимальних умов для виконання функцій усіма клітинами організму. Завдяки гомеостазу зберігається стабільність та узгоджена робота клітин, тканин, органів і систем органів організму як єдиного цілого.

Так, рідке середовище організму має сталу концентрацію солей та кислотно-лужну реакцію (рН), і лише за їх норми можливе оптимальне протікання обміну речовин.

Зокрема, кров має слабколужну реакцію: рН артеріальної крові становить 7,4, а венозної — 7,35. Тривале зміщення рН крові людини навіть на 0,1—0,2 може виявитись смертельним, тому що суттєво порушуються окремі структурні елементи клітин та їх функції. Через це діяльність усіх механізмів, що регулюють фізіологічні процеси, зводиться насамперед до підтримання гомеостазу. Пригадайте, як регулюється водно-сольовий обмін.

ГОМЕОСТАЗ (від грец. homeo [гомео] — подібний, однаковий; stasis [стазіс] — стояння) — це динамічна відносна сталість складу, фізико-хімічних властивостей внутрішнього середовища організму та всіх фізіологічних процесів у ньому.

Клод Бернар (1813-1878)

Волтер Кеннон (1871-1945)

Регуляція функцій організму. В основі гомеостазу лежать динамічні процеси, оскільки сталість внутрішнього середовища постійно порушується і так само постійно відновлюється. Тому гомеостаз можна розглядати як сукупність скоординованих реакцій, спрямованих на забезпечення, підтримання або відновлення сталості внутрішнього середовища організму.

Гомеостаз підтримується безперервною роботою органів кровообігу, травлення, дихання, виділення та ендокринних залоз. Головне значення кровообігу для підтримання гомеостазу полягає у транспорті поживних речовин, що потрапили в організм у процесі травлення, і газів, що беруть участь у диханні. Основне призначення системи органів дихання — це підтримання постійного рівня кисню і вуглекислого газу в артеріальній крові за звичайних витрат енергії на дихальні рухи. Нирка є основним органом, призначеним для збереження сталості фізико-хімічних умов в організмі, включно з регуляцією водно-сольового балансу, підтримкою кислотно-лужної рівноваги та видаленням з організму продуктів обміну білків і жирів.

Важлива роль у підтриманні гомеостазу належить нервовій системі, яка регулює діяльність всіх органів і систем організму. Завдяки цьому в організмі постійно відбуваються процеси регуляції фізіологічних функцій, які створюють необхідні для існування організму умови.

Як вам уже відомо, узгоджена робота клітин, тканин, органів і систем в організмі регулюється двома способами: нервовим і гуморальним.

Нервова регуляція функцій здійснюється за допомогою нервової системи, що має центральну й периферичну частини. Як відомо, головний і спинний мозок пов’язаний нервами з усіма органами, об’єднуючи їх у єдине ціле та забезпечуючи зв’язок з навколишнім середовищем. Він регулює роботу органів за допомогою електричних сигналів — нервових імпульсів, що передаються нервовими шляхами до робочих органів. Механізмом нервової регуляції є рефлекс. Пригадайте, що таке рефлекс та рефлекторна дуга.

Нервова регуляція загалом — це складна взаємодія безумовних і умовних рефлексів. Для підтримання гомеостазу дуже важливими є безумовні рефлекси за участі вегетативної нервової системи, завдяки яким вона збуджує або гальмує функції організму у відповідь на зміни зовнішнього і внутрішнього середовищ. Вегетативна нервова система підтримує сталість внутрішнього середовища організму шляхом зміни активності симпатичної та парасимпатичної частин. Гомеостаз регулюється безпосередньо проміжним мозком, оскільки діяльність вегетативної нервової системи контролює гіпоталамус, а його — кора головного мозку.

Нервова система, тонко й точно сприймаючи зміни умов довкілля і внутрішнього стану організму, своєю діяльністю забезпечує відповідність роботи органів для потреб організму. Передача інформації до головних центрів нервової системи з усіх ділянок організму дуже швидка (за частки секунди). Відповідь настає одразу, вона короткочасна, чітко локалізована.

Гуморальна регуляція функцій здійснюється рідинами внутрішнього середовища. Пригадайте, які рідини утворюють внутрішнє середовище організму. Її механізм полягає в хімічній взаємодії між клітинами організму за допомогою речовин, що утворюються в процесі обміну. Продукти обміну (вуглекислий газ, вітаміни, продукти розпаду білків тощо) розносяться кров’ю по всьому організму та впливають на найрізноманітніші процеси в клітинах, тканинах, органах і в організмі загалом.

Деякі з речовин володіють високою біологічною активністю: навіть у дуже малих концентраціях вони здатні викликати значні зміни функцій окремих органів та організму загалом. Біологічно активні речовини виробляються багатьма клітинами організму. Частина цих речовин дуже швидко руйнується, тому, виділяючись у тканинну рідину, може діяти лише на сусідні клітини. Дія інших біологічно активних речовин — гормонів, які виробляють спеціальні органи — залози внутрішньої секреції, більш тривала. Біологічно активні речовини регулюють функції організму подібно до нервової системи: посилюють (збуджують) або пригнічують (гальмують) їх.

Загалом гуморальна регуляція характеризується тим, що не має певного «адресата» (біологічно активна речовина діє на всі клітини, але чутливі до неї ті, у яких є відповідний рецептор), діє повільно, впливає на організм тривалий час.

Роль саморегуляції в підтриманні гомеостазу. Постійність внутрішнього середовища і стійкість усіх функції організму досягається шляхом саморегуляції. Саморегуляція полягає в тому, що будь-яке відхилення від нормального складу внутрішнього середовища організму включає нервові й гуморальні процеси, що повертають його до початкового рівня.

Саморегуляція функцій відбувається не лише на рівні організму, а й на клітинному рівні. Наприклад, якщо в клітині виробляється надмірна кількість білка, то швидкість його синтезу зменшується.

Нервова й гуморальна регуляція тісно взаємозв’язані. Зокрема, гормони впливають на стан нервової системи. Утворення і виділення гормонів контролює нервова система. Так, у гіпоталамусі ці взаємодії здійснюються через вплив гормонів на активність нейронів, які забезпечують інтеграцію вегетативної нервової системи й ендокринних залоз.

Нервова регуляція — більш досконала. Нервові структури надзвичайно швидко сприймають найдрібніші зміни фізико-хімічних параметрів зовнішнього та внутрішнього середовищ і відповідно реагують на них.

Нервовий та гуморальний механізми регуляції діють взаємоузгоджено й утворюють єдину нейрогуморальну регуляцію, яка створює умови для взаємодії всіх систем організму, зв’язує їх у єдине ціле та забезпечує взаємодію організму із середовищем.

- Гомеостаз. Нервова регуляція. Гуморальна регуляція. Саморегуляція. Нейрогуморальна регуляція

1. Що таке гомеостаз? У чому полягає його значення? 2. Які показники характеризують гомеостаз внутрішнього середовища організму? 3. У чому полягає сутність нервової регуляції фізіологічних функцій організму? 4. Схарактеризуйте гуморальну регуляцію та її переваги, порівняно з нервовою. 5. Поясніть роль саморегуляції в підтриманні гомеостазу. 6. Доведіть, що гомеостаз — головна умова нормального функціонування клітин організму. 7. Чи однаковий зміст мають поняття «гуморальна регуляція» і «гормональна регуляція»? Чому? 8. Які регуляторні системи вам відомі? Висловте свою думку стосовно потреби людини в різних механізмах регуляції функцій. 9. Прокоментуйте висловлювання давньогрецького філософа Платона, винесене як епіграф до теми. 10. Чому роздратованій людині не сидиться на місці — у неї виникає бажання рухатися, їсти, говорити тощо? Про що це свідчить? 11. Доведіть, що нейрогуморальна регуляція — основа цілісності організму.




Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити