Что такое нервная регуляция организма
Нервная и эндокринная системы. Нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности организма, как основа его целостности, связи со средой
Содержание:
Нервная и эндокринная системы отвечают за все процессы жизнедеятельности человека. Они регулируют рефлекторные и нерефлекторные действия. Отвечают за мышление, сознание и психологическое поведение. Нервы есть на всей поверхности тела, а также встречаются во всех органах и тканях. Нервные окончания передают сигналы мозгу и вызывают определенные реакции.
Нервная система
Нервная система контролирует и регулирует все процессы жизнедеятельности человека. Многие из них рефлекторны и выполняют простые физиологические функции. Другие направлены на управление процессами мышления, психического поведения и общего восприятия окружающей среды.
Выделяют центральную (образована головным и спинным мозгом) и периферическую нервную систему (состоит из нервных отростков, окончаний и ганглиев).
Периферическую нервную систему делят на:
Вегетативную подразделяют:
Нейрон – структурно-функциональная единицам нервной системы. Выполняет функцию проводимости и возбудимости нервного импульса. Он состоит из двух частей: тела и отростков. Длинные отростки передают импульс, называются аксонами. А короткие принимают информацию, называются дендритами. Соединяются нейроны между собой синапсами. Это пространство между соседними клетками, которое передает информацию импульса от одной клетки к другой.
Нейроны разделяют по функциональности:
Вид нейрона
Функция
Передает импульсы от органов чувств к ЦНС, тела расположены на пути к ЦНС в нервных узлах
Тела и отростки не выходят за пределы ЦНС, связывает двигательные и чувствительные нейроны
Тела клеток расположены в ЦНС, а их отростки за пределами. Передают импульсы от ЦНС к мышцам и внутренним органам
Синапсы возникают между:
Нервная регуляция
Регуляция органов и тканей в организме человека происходит рефлекторно. Рефлекс – это ответная реакция организма человека на раздражитель, который происходит под воздействием нервных импульсов. Путь, проходимый нервными импульсами при осуществлении рефлекса, называется рефлекторной дугой.
Они состоят из нескольких звеньев:
Рефлекторная дуга отвечает не только за возбуждение импульса, но и за его торможение.
Нервная ткань. Проводимость – это свойство, которое передает информацию по клеткам ткани. Скорость проведения импульса исчисляется 0,5- 100 м/с. Возбуждения передаются по чувствительным волокнам в мышцах, затем по двигательным волокнам скелетных мышц.
Прохождение нервных импульсов
Нервы передают друг другу кодированную информацию. Это называется возбуждением. Мембрана нервной клетки покрыта двойным липидным слоем, содержит ионы калия и натрия, фермент АТФ-азу. Этот комплекс называется ионный насос. Он обеспечивает неравенство концентрации ионов. Процесс сопровождается затратой энергии. Одной молекулы АТФ хватает на транспорт 2 молекул калия и трех молекул натрия.
Калий преобладает в клетках нейрона над натрием и свободно выходит из наружу. Когда на клетку действует раздражитель, возбуждение вызывает возрастание проницаемости мембраны клеток нервов. Ионы получают возможность перемещаться по градиенту концентрации. После чего, поток ионов натрия становится выше, чем калия. Это действие обуславливает потенциал действия.
Нервы проводят через себя электрический ток. Он генерируется потенциалом, его скорость составляет 10 м/с. Ток проходит через тело нейрона к периферическому концу. Так происходит изменение проницаемости.
Центральная нервная система
Состоит из головного и спинного мозга. Является ведущим центром в организме человека, отвечающим за мышление, координацию движений, психическое состояние и взаимодействие с окружающим миром.
Спинной мозг расположен в позвоночном столбе, имеет вид длинного тяжа. Он разделен на две симметричные половины: переднюю и заднюю борозды. По центру проходит спинномозговой канал, заполненный жидкостью – ликвором.
Вокруг спинномозгового канала расположено серое вещество. На срезе он имеет вид бабочки, образован телами нервных клеток. Спинной мозг снаружи покрывает белое вещество, состоит из отростков нейронов, образует проводящие пути.
Поперечный срез спинного мозга имеет боковые и передние рога. В задних находится ядро чувствительного нейрона, а в передних нейроны двигательного центра. В боковых рогах залегают рецепторы симпатической и парасимпатической системы.
В спинном мозге различают 31 пару нервов. Каждая из начинается двумя корешками, передними (двигательными), задними (чувствительными). На задних корешках располагаются тела чувствительных, называются нервными узлами. Каждая пара спинномозговых нервов отвечает за определенное действие.
Спинной мозг выполняет несколько функций:
Головной мозг расположен в черепе. Его масса составляет приблизительно 1400-1500 г. Головной мозг разделяют на 5 отделов:
Эволюционно сложившейся структурой головного мозга считают:
Это начальные структуры развития головного мозга, чуть позже у человека появились большие полушария. Из ствола мозга выходит 12 пар нервов. Продолговатый мозг, является продолжением спинного мозга, выполняют проводниковую и рефлекторную функции. Отвечает за следующие процессы в организме:
Задний мозг состоит варолиева моста и мозжечка. Проводящие пути связывают задний мозг с большими полушариями.
Мозжечок отвечает за координацию тела, поддержание равновесия тела. Все позвоночные животные обладают мозжечком, уровень его развития зависит от среды и условий обитания.
Средний мозг отвечает за зрение и слух. Он сложился в эволюционный период, и практически не изменился.
Промежуточный мозг разделяют на отделы:
Зрительные бугры (таламус)
Отвечает за все мимические эмоции, рядом прилегает эпифиз и гипофиз. Это железы внутренней секреции.
Надбугорная область (эпиталамус)
Регулирует суточные ритмы, тормозит выработку половых гормонов и гормонов аденогипофиза.
Подбугорная область (гипоталамус)
Контролирует работу вегетативной нервной системы, обмен веществ, гомеостаз, центр сна и бодрствования, эндокринные функции организма. Секретирует вазопрессин и окситоцин.
Представляет собой ретикулярную формацию, состоящую из сети нервов и нейронов, влияющих на активность различных отделов ЦНС.
Отвечает за зрение и слух, состоит из полушарий, соединенных мозолистым телом. Серое вещество образует кору головного мозга, белое – проводящие пути полушарий.
Кора больших полушарий
Отвечает за зрение, слух, движения, чувствительность кожи и мышц.
Кора больших полушарий отвечает за определенные процессы и имеет следующие зоны:
Работа правого и левого полушария разная. Правое отвечает за мышление, а левое за абстрактное мышление. При повреждении левого полушария происходит потеря речи.
Вегетативная нервная система (ВНС)
Регулирует работу внутренних органов, гомеостаз, обмен веществ. Система состоит из симпатического и парасимпатического отделов. Центры расположены в продолговатом и спинном мозге. Оба отдела управляют всеми внутренними органами и отвечают за противоположное действие.
Рефлекторная дуга ВНС разделяется на два нейрона, соответственно состоит из трех частей:
Симпатические ядра расположены в боковых рогах спинного мозга на уровне всех грудных и трех поясничных нервов, парасимпатические ядра расположены в продолговатом, среднем и крестцовом отделе спинного мозга.
Передача нервного импульса проходит по синапсам. В симпатической нервной системе медиатором проведения импульса выступает адреналин и ацетилхолин. В парасимпатической системе только ацетилхолин.
Большинство органов иннервируется симпатической и парасимпатической системами. Но есть несколько органов, которыми управляет только симпатическая нервная система – кровеносные сосуды, мозговой слой надпочечников, потовые железы.
Вегетативная нервная система не имеет собственных путей для прохождения нервных импульсов, они являются общими для соматической и вегетативной нервной системы. От продолговатого мозга отходит блуждающий нерв, он обеспечивает иннервацию парасимпатической нервной системы в области шеи, грудной и брюшной полостей.
Каждый отдел тела иннервируется обоими отделами нервной системы. Симпатическая увеличивает число сердечных сокращений, но снижает перистальтику кишечника. Парасимпатическая снижает число сердечных сокращений и увеличивает перистальтику кишечника. Все процессы противоположны друг другу.Характер взаимодействия между симпатической и парасимпатической нервной системой включает 4 пункта:
Эндокринная система
Эндокринная система образована железами внутренней и смешанной секреции. Железы внутренней секреции не имеют протоков, поэтому гормоны поступают непосредственно в кровь.
Гормоны – специфические, высокомолекулярные биологически активные вещества, которые обладают специальным действием на определенные органы и ткани.
Железы внутренней секреции включают:
Железы смешанной секреции состоят:
Гормоны играют основную роль в гуморальной регуляции всех систем органов и тканей. Они влияют на рост, размножение и функции органов. Все железы и клетки выделяют гормоны, которые объединяет эндокринная система:
Гормон
Какой железой вырабатывается
Влияние на организм
Управляет секрецией коры надпочечников
Участвует в регуляции водно-солевого обмена. Контролирует всасывание натрия и воды, выводит излишки калия
Вазопрессин (антидиуретический гормон)
Контролирует количество выделяемой мочи, вместе с альдостероном контролирует работу сердца
Повышает уровень глюкозы в крови
Управляет процессами роста и развития, стимулирует синтез белков
Понижает уровень глюкозы в крови, влияет на обмен белков, углеводов и жиров
Противовоспалительное действие, участие в водно-солевом обмене, поддержание уровня сахара в крови, контроль артериального давления
Лютеинизирующий гормон и фолликулостимулирующий гормон
Отвечают за детородные функции, выработку спермы у мужчин, созревание яйцеклетки у женщин, регуляция менструального цикла у женщин. Отвечает за формирование вторичных половых признаков у мужчин и женщин
Вызывает сокращения матки и протоков молочных желез
Управляет образованием костей, контролирует выведение фосфора и кальция из организма
Готовят внутреннею оболочку матки к внедрению плода и молочные протоки к выработке молока
Вызывает и контролирует процессы грудного вскармливания
Ренин и ангиотензин
Контролирует артериальное давление
Регулирует процессы роста и созревания, скорость обменных процессов
Стимулирует работу и выработку гормонов щитовидной железы
Стимулирует образование эритроцитов
Управляют работой женских половых органов и развитием вторичных половых признаков
Нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности организма, как основа его целостности, связи со средой
Примером нейрогуморальной регуляции выступает дыхание. Углекислый газ вызывает раздражение рецепторов, отвечающих за дыхательный процесс. Медиаторы переходят в синапсы под действием норадреналина и ацетилхолина. Вещества поступают в кровь и отвечают за гуморальную регуляцию. По такому механизму образовываются нейрогормоны.
Нейрогуморальную регуляцию делят на две составляющие: нервную и гуморальную.
Нервная – это совокупность показателей, координирующих работу отдельных органов и систем. Они осуществляют связь между ними и всем организмом человека. Это происходит из-за передачи электрического тока и возникновении нервного импульса. Это обеспечивает работу нервной системы. Отличия:
Гуморальная – отвечает за регуляцию функций организма за счет биологически активных веществ, через жидкости организма: кровь, лимфу, плазму. Отличия:
Нейрогуморальная регуляция объединяет два этих процесса. Биологически активные вещества вырабатываются при помощи нейронов, а распространяются через биологические жидкости. За счет этого происходит:
Эндокринная и нервная система тесно связаны. Многие гормоны, вырабатываются в гипофизе, гипоталамусе, которые находятся в головном мозге. Они выделяют биологически активные вещества, которые регулируют процессы жизнедеятельности. При нарушении или отклонении этих процессов возникает сбой гормонального фона человека. Это влияет не только на физиологические процессы, но на психические. Меняется поведение, мышление и общее восприятие окружающего мира.
Биология. 6 класс
Конспект урока
Урок 14. Гуморальная и нейрогуморальная регуляция
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке
Рефлекс – ответная реакция организма на раздражитель с участием нервной системы.
Нервная регуляция – это способ регуляции функций организма при помощи нервных импульсов, поступающих к органам из головного и спинного мозга.
Гуморальная регуляция – это способ регуляции процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемый через жидкие среды организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость) с помощью гормонов, выделяемых особыми органами – желёзами.
*Нейрон – это структурно–функциональная единица нервной ткани (нервная клетка).
*Гормоны – биологически активные вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желёз внутренней секреции, поступающие в кровь.
Основная и дополнительная литература по теме урока
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Все жизненно важные процессы жизнедеятельности организма растений и животных осуществляются во взаимосвязи и в соответствии с процессами, происходящими во внешней среде регулируются двумя способами: нервным и гуморальным. Любые изменения в окружающей среде тотчас влияют на живые организмы, и они перестраивают свою деятельность в соответствии с условиями окружающей среды.
Гуморальная и нервная регуляции
Тело человека, как и многих животных имеет очень сложное строение. От клеток до систем органов организм представляет собой взаимосвязанную систему, для нормального функционирования которой должен быть создан четкий механизм регулирования. Он осуществляется двумя путями. Первый способ является самым быстрым. Он называется нервной регуляцией. Данный процесс воплощает в жизнь одноименная система. Существует ошибочное мнение, что гуморальная регуляция осуществляется с помощью нервных импульсов. Однако это совсем не так. Гуморальная регуляция осуществляется с помощью гормонов, которые поступают в жидкостные среды организма.
Гуморальная регуляция функции осуществляется с помощью специализированных органов. Они называются железами и объединяются в отдельную систему, которая называется эндокринной. Эти органы образованы особым видом эпителиальной ткани и способны к регенерации. Действие гормонов носит долгосрочный характер и продолжается на протяжении всей организма.
Железами выделяются гормоны. Благодаря особой структуре эти вещества ускоряют или нормализуют различные физиологические процессы в организме. К примеру, в основании головного мозга находится железа гипофиз. Она продуцирует гормон роста, в результате действия, которого организм увеличивается в размерах.
Особенности нервной регуляции
Данная система включает центральный и периферический отдел. Если гуморальная регуляция функций организма осуществляется с помощью химических веществ, то данный способ представляет собой «транспортную магистраль», связывающую организм в единое целое. Происходит этот процесс достаточно быстро. Только представьте, что вы дотронулись рукой до горячего утюга или зимой босиком вышли на снег. Реакция организма будет практически мгновенной. Это имеет важнейшее защитное значение, способствует и адаптации, и выживанию в различных условиях. Нервная система лежит в основе врожденных и приобретённых реакций организма. Первыми являются безусловные рефлексы. К ним относятся дыхательный, сосательный, мигательный. А с течением времени у человека формируются приобретенные реакции. Это безусловные рефлексы.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
Задание 1. Выберите три верных утверждения. Гормоны в организме млекопитающих образуются в:
Правильный вариант ответа:
Задание 2. Выделите цветом правильные суждения. Нервная регуляция – это регуляция функций организма при помощи нервных импульсов, поступающих из центральной нервной системы. Основные функции нервной системы:
Что такое нервная регуляция организма
В настоящее время развитие такой науки как иммунология позволяет получить большое количество обширных данных о иммунитете и, в особенности, взаимосвязи между иммунной и иными системами человеческого организма 7. В настоящее время иммунология, как наука, является одной из ведущих, поскольку среди основных причин заболевания организма человека существенное место занимает подавление иммунитета, особенно при развитии заболеваний.
Цель работы – рассмотреть взаимосвязь между нервной, эндокринной и иммунной системами.
В организме человека существуют три тесно взаимосвязанных регулирующих системы: нервная, эндокринная и иммунная. Согласно современным представлениям, нервная, эндокринная и иммунная системы находятся в организме в тесной взаимосвязи и фактически образуют единую систему управления организмом и его самозащиты от многообразных внешних воздействий.
Объединение систем в единую регулирующую структуру базируется на следующих положениях.
Самой первой из этих систем появилась эндокринная или гуморальная система. Гуморальная регуляция – один из эволюционно ранних механизмов контроля процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемый через жидкие среды организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость, слюну) с помощью гормонов, выделяемых клетками, органами, тканями. У высокоразвитых животных, включая человека, гуморальная система подчинена нервной регуляции и составляет, совместно с ней, единую нейрогуморальную сеть. Продукты обмена веществ действуют не только непосредственно на эффекторные органы, но и на окончания чувствительных нервов (хеморецепторы) и нервные центры, вызывая гуморальным или рефлекторным путём те или иные реакции. Гуморальная передача нервных импульсов химическими веществами, т. е. медиаторами, осуществляется в центральной и периферической нервной системе. Наряду с гормонами важную роль в гуморальной регуляции играют продукты промежуточного обмена. Одной из гуморальных систем, которая воздействует на иммунитет – это гипоталамо-гипофизарно-адреналовый комплекс, который активируется при стрессе. Воздействие, которое воспринимается корой головного мозга и передается в гипоталамус, где вырабатывается кортикотропин-высвобождающий гормон (CRH), стимулирующий гипофизарные рецепторы. Итогом этого процесса является секреция кортикотропина в плазму, стимуляция кортикотропиновых рецепторов в адреналовой области надпочечников и выброс кортизола в кровь. Воздействие на гипоталамические кортизоловые рецепторы по типу обратной связи приводит к снижению выработки CRH с целью поддержания гомеостаза. Иммунная система также вовлечена в развитие стресса, отвечая на действие стресс-реализующих гормонов. Иммунокомпетентные клетки (Т- и В-лимфоциты, макрофаги, нейтрофилы и эозинофилы, клетки тимуса) имеют рецепторы ко многим гормонам, в том числе к адреналину и кортизолу [3].
Помимо гипоталамо-гипофизарно-адреналовый комплекса, существует взаимосвязь гуморальной системы с иммунной и нервной системой через тимус. Вилочковая железа (тимус) производит большое количество гормонов, которые можно подразделить на: цитокины или лимфокины и тимические (или тимусные) гормоны. Тимопоэтины, регулирующие процессы роста, созревания и дифференцировки Т-клеток и функциональную активность зрелых клеток иммунной системы. К цитокинам, секретируемым иммунокомпетентными клетками, относятся: гамма-интерферон, интерлейкины (1-7 и 9-12), фактор некроза опухолей, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор, гранулоцитомакрофагальный колониестимулирующий фактор, макрофагальный колониестимулирующий фактор, лейкемический ингибиторный фактор, онкостатин М, фактор стволовых клеток и другие. Секреция гормонов тимуса, регулируется с помощью глюкокортикоидов, секретируемые корой надпочечников, а секреция глюкокортикоидов, регулируется нервной системой (переднея доля гипофиза по принципу обратной связи). К примеру, при вирусном заболевание происходит выработка тимусом тимопоэтина, а это приводит к росту, созреванию и дифференцировке Т-лимфоцитов, а в дальнейшем активации адаптивного иммунитета [3].
В более позднем периоде эволюционного развития появилась нервная система. Нервная система (НС) – это целостная морфологическая и функциональная совокупность различных взаимосвязанных, нервных структур, которая совместно с эндокринной системой обеспечивает взаимосвязанную регуляцию деятельности всех систем организма и реакцию на изменение условий внутренней и внешней среды. Нервная система действует как интегративная система, связывая в одно целое чувствительность, двигательную активность и работу других регуляторных систем (эндокринной и иммунной).
НС состоит из: нервных клеток (нейронов) и глиальных клеток (нейроглии). Нейроны – это основные структурные и функциональные элементы как в центральной, так и периферической нервной системе. Они являются возбудимыми клетки, то есть, способны генерировать и передавать электрические импульсы (потенциалы действия). Нейроны имеют различную форму и размеры, формируют отростки двух типов: аксоны и дендриты.
Глиальные клетки более многочисленны, чем нейроны и составляют по крайней мере половину объёма ЦНС, но в отличие от нейронов они не могут генерировать потенциалов действия. Нейроглиальные клетки различны по строению и происхождению, они выполняют вспомогательные функции в нервной системе, обеспечивая опорную, трофическую, секреторную, разграничительную и защитную функции. Было отмечено, что нервная и иммунная системы имеют некоторые общие черты в принципах функционирования, а именно:
Помимо схожести с иммунной системой, нервная схожа с гуморальной системой, за счет помощи медиаторов, и гормонов, секреция которых, чаще всего реализуется за счет подачи импульсов НС. К примеру, увеличение выработки слюны в ротовой полости – это следствие ответа на внешний раздражитель нервной системой [3].
Самая поздняя из систем, в эволюционном ряде – это иммунная система. Иммунная система – это система, объединяющая органы и ткани, которые защищают организм от заболеваний, идентифицируя и уничтожая опухолевые клетки и патогены. Иммунная система распознаёт множество разнообразных возбудителей и отличает их от биомолекул собственных клеток. Распознавание возбудителей усложняется их адаптацией и эволюционным развитием новых методов успешного инфицирования организма-хозяина.
Адаптивный иммунитет – это способность организма обезвреживать чужеродные и потенциально опасные микроорганизмы (или молекулы токсинов), которые уже попадали в организм ранее. Представляет собой результат работы системы высокоспециализированных клеток (лимфоцитов), расположенных по всему организму. Считается, что система приобретённого иммунитета возникла у позвоночных животных. Он представлен T-лимфоцитами и антителами, продуцируемыми B-лимфоцитами.
Существует схема с помощью, которой можно рассмотреть единство нервной, эндокринной и иммунной систем – это схема реакции на патогенное воздействие.
Первая активируется нервная система. Она запускается за счет рецепторов боли, которые посылают импульс по сигнальному ганглию проходит до задних рогов спинного мозга, а дальше до таламуса, а там активируется потенциал действия и запуск иммунной и гуморальной систем. Иммунная система в первые секунды патогенеза болезни не особо активно себя проявляет, но постепенно увеличивает свой потенциал, так как происходит активация адаптивного или приобретенного и врожденного иммунитета. Если патогеном является микроорганизмом или это клетки, которые изменены, т.е. имеют на поверхности мембраны фосфатидилсерин, то тогда работают клетки врожденного иммунитета, а если это вирусы или аутоиммунные заболевания, то тут вступают клетки адаптивного иммунитета. В конце активируется гуморальная система, её участие это частичная коррекция или полное устранение дефектов заболевания.
Гуморальная, иммунная и нервная системы – это три взаимосвязанные системы, поскольку они взаимодополняют друг друга. Существуют примеры того как происходит данное взаимодействие 7. Основные наблюдаемые при иммунной патологии явления, связанные с данным взаимодействием:
На основании огромного количества фактического материала сегодня можно говорить о существовании единой регуляторной системы организма, объединяющей воедино нервную, иммунную и эндокринную системы.