Биология. Комплексный справочник - подготовка к ЗНО и ДПА

БИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

 

РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ

 

В организме человека постоянно возникает необходимость в регулировании физиологических процессов в соответствии с его потребностями и изменений окружающей среды. Такая регуляция процессов в организме осуществляется с помощью двух механизмов: нервного и гуморального.

 

Нервная регуляция

 

Нервная регуляция — регуляция жизнедеятельности организма с помощью нервной системы. Возникла в связи с элементарной реакцией организма на раздражение. Нервная система — совокупность структур в организме человека, которые регулируют работу отдельных органов и систем, осуществляют взаимосвязь отдельных органов между собой и всего организма с окружающей средой. Главные процессы, происходящие в нервной системе, — возбуждение и торможение.

 

 

Нервная система делится на центральную — головной и спинной мозг — и периферическую — нервы и нервные узлы. Кроме того, она подразделяется на соматическую и автономную (вегетативную). Соматическая включает те отделы нервной системы, которые иннервируют посмуговані мышцы, за исключением сердечного, и органы чувств (рецепторы). Вегетативная система иннервирует внутренние органы, в том числе гладкую мускулатуру и сердечную мышцу (сердце, сосуды, железы внутренней секреции и др), приспосабливая их деятельность к условиям окружающей среды, не подчиняясь воле человека.

 

 

Основным структурным и функциональным элементом нервной системы является нервная клетка — нейрон, состоит из тела и отростков. Виды отростков:

— дендриты — в основном короткие, разветвленные, по которым нервные импульсы поступают к телу нервной клетки;

— аксоны — длинные, имеют разветвленный на конце отросток, по ним нервный импульс идет от тела клетки в других нервных клеток или различных органов.

Кроме характерных для клеток органелл, в цитоплазме нейрона нейрофібрили — нитевидные образования, которые обеспечивают транспорт веществ по аксону.

Длинные отростки, как правило, покрыты оболочкой; их скопления в центральной нервной системе образуют белое вещество. Нейроны бывают: центростремительные (чувствительные) — передают возбуждение с периферии к нервной системы; вставные — передают нервные импульсы в самой нервной системе; центробежные (двигательные) — передают импульсы к органам.

Нервы — это скопление всех клеток, отростков нервных клеток, покрытых общей оболочкой. Нервы, которые состоят из аксонов двигательных нейронов, — двигательные нервы, а с дентритів чувствительных нейронов — чувствительны. Большинство являются смешанными — имеют как аксоны, так и дендриты. Некоторые нервы и их разветвления на периферии имеют кроме нервных волокон нервные узлы — ганглии. Они состоят из нейронов, отростки которых входят в состав нервов и их разветвлений.

Нейроны вместе с нейроглією (клетки, что заполняют промежутки между нейронами) образуют нервную ткань.

Нервная система отмечается высокой возбудимостью и проводимостью, в основе ее регуляторной и координационной деятельности лежат рефлексы. Они обеспечивают регуляцию всех физиологических функций организма и приспособление деятельности отдельных органов и систем к его потребностей.

 

 

В основе любого процесса лежит рефлекторная дуга. Элементарная рефлекторная дуга состоит из двух нейронов — центростремительного (чувствительного) и центробежного (двигательного). Передача импульса с чувствительного на двигательный нейрон происходит при участии вставного нейрона. Благодаря отросткам нейронов рефлекторные дуги имеют разнообразные связи с разными отделами нервной системы.

 

 

 

Строение и функции спинного мозга. Спинной мозг лежит в костном позвоночном канале. В центре проходит узкий спинномозговой канал, заполненный жидкостью. На передней и задней поверхности имеются две продольные борозды, которые делят мозг на правую и левую половины. В центральной части содержится серое вещество, образованное вставными и двигательными нейронами. Ее окружает белое вещество состоит из длинных отростков нейронов, которые образуют восходящие и нисходящие проводящие пути. От спинного мозга отходит 31 пара смешанных спинномозговых нервов. Передние корешки — аксоны двигательных нейронов, а задние — аксоны чувствительных нейронов. Скопления тел этих нейронов образуют спинномозговые узлы. Спинномозговые нервы являются составной частью периферической нервной системы. С участием спинномозговых нервов происходят движения всех частей тела, конечностей, чутье кожи. Они иннервируют скелетные мышцы, чем влекут произвольные (под контролем головного мозга) и непроизвольные (под контролем спинного мозга)движения.

Спинной мозг выполняет рефлекторную и проводниковую функции. Через спинной мозг проходят рефлекторные дуги, с которыми связано сокращение скелетных мышц (кроме мышц головы). Спинной мозг вместе с главным регулирует работу внутренних органов. Белое вещество выполняет ведущую функцию, обеспечивает связь и согласованную работу всех отделов центральной нервной системы. Головной мозг регулирует работу спинного.

Строение и функции головного мозга. Головной мозг расположен в полости черепа через затылочное отверстие переходит в спинной мозг. В головном мозге различают следующие отделы: передний (конечный, или большой), промежуточный, средний и задний, образованный из продолговатого мозга, моста и мозжечка. Продолговатый мозг, мост, средний и промежуточный мозг составляют ствол головного мозга. Серое вещество покрывает полушария мозга и мозжечка, образуя кору. Кроме того, она в виде отдельных скоплений (ядер) содержится внутри белого вещества. Белое вещество образует проводящие пути, которые связывают головной мозг со спинным, а также части головного мозга между собой.

 

Головной мозг

 

Отдел головного мозга

Размещение серого вещества

Функции

Продолговатый мозг

Ядра в толще белого вещества

Ведущая — проведение возбуждения к коре.

Рефлекторная — расположены центры безусловных рефлексов жевания, глотания, кашля, чихания, рвота.

Регулирует пищеварение, дыхание, кровообращение

Мозжечок

Кора и подкорковые ядра

Координация движений и регуляция мышечного тонуса

Средний мозг

Ядра

Проводит возбуждение к коре и от нее. Поддерживает тонус мышц, участвует в сохранении равновесия тела и ориентирующих рефлексов

Промежуточный мозг:

таламус;

гипоталамус

Ядра

Проводит возбуждение от всех рецепторов в кору, осуществляет сложные рефлекторные действия. Зрительные бугры. Эмоциональное поведение

Руководит вегетативными реакциями организма, регулирует деятельность гипофиза. Производит биологически активные вещества

Передний мозг

Кора, ядра в толще белого вещества

Аналізаторна функция: ощущение, восприятие, анализ движений. Образование временных условно-рефлекторных связей. Высшие психические функции: сознание, речь, волевые процессы, чувства

 

 

 

Рис. 21. Строение головного мозга

 

Кора больших полушарий головного мозга и мозжечок выполняют только рефлекторную функцию, другие — продолговатый мозг, мост, средний и промежуточный мозг — рефлекторную и проводящую функции.

Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга и переходит в задний мозг. Выполняет рефлекторную и проводящую функции. В нем расположены центры безусловных рефлексов жевания, глотания, кашля, чихания, рвоты, мигания. Регулирует пищеварение, дыхание, кровообращение.

Мост вместе с продолговатым мозгом является продолжением спинного мозга. Ядра моста регулируют некоторые процессы жизнедеятельности. Мост состоит из серого и белого веществ: серая содержится внутри, а белое — снаружи. Мост связывает продолговатый и средний мозг.

Мозжечок расположен непосредственно над продолговатым мозгом, его поверхность образует серое вещество (кора), под ней расположено белое вещество, в котором содержатся ядра. Функционально мозжечок за помощью ножек связан с продолговатым и средним мозгом. Мозжечок регулирует двигательные акты, координацию движений.

Средний мозг содержит ядра, которые постоянно посылают к скелетным мышцам нервные импульсы, поддерживая их напряжение — тонус. Расположены ядра двух пар черепно-мозговых нервов, центры ориентирующих рефлексов на зрительные и звуковые раздражители (поворот головы и тела в сторону раздражителей).

Промежуточным мозгом заканчивается стволовая часть головного мозга. Промежуточный мозг состоит из зрительных бугров (таламуса), підзорово-горбовой участка (гипоталамуса), шишкоподібного тела (эпифиза), которое относится к органам внутренней секреции. Гипоталамус управляет вегетативными реакциями организма, регулирует деятельность гипофиза. Гипоталамус способен вырабатывать биологически активные вещества и осуществлять гуморальный регуляцию функций организма.

Через промежуточный мозг проходят импульсы к коре больших полушарий от всех рецепторов — зрительных, слуховых, кожных и другие. От деятельности промежуточного мозга зависит осуществление большинства сложных двигательных рефлексов — хождение, бег, плавание и тому подобное. Его ядра согласуют работу различных внутренних органов. Регулирует обмен веществ, температуру тела.

У человека насчитывается 12 пар черепно-мозговых нервов, которые отходят от головного мозга. Они осуществляют связь между мозгом и органами чувств, мышцами и железами головы. Одна пара нервов (блуждающий нерв) связывает мозг с внутренними органами других частей тела.

Большие полушария головного мозга покрывают средний и промежуточный мозг. их поверхность покрыта корой, которая образована из серого вещества. Под корой находится белое вещество, в котором расположены подкорковые ядра. Поверхность полушарий складчатая — имеет борозды и выпуклые извилины, что увеличивает ее площадь. Борозды делят каждое полушарие на лобную, теменную, височную и затылочную доли. В задней центральной извилине позади центральной борозды размещена зона кожной и суставо-мышечной чувствительности, в передней центральной извилине — двигательная зона, в височной — слуховая. Зрительная зона расположена в коре затылочной доли полушарий. Вблизи боковой борозды расположена вкусовая зона. Обонятельная зона расположена у основания полушарий. Лобная доля отвечает за языковую регуляцию и частично за регуляцию кожно-мышечного чувства; теменная — кожно-мышечного чувства; височная — слуховую, вкусовую, обонятельную.

Кора больших полушарий функционирует как единое целое и является материальной основой психической деятельности человека.

 

Передний мозг (большие полушария)

 

Доля

Функции

Затылочная

Воспринимает и анализирует зрительные раздражения

Височная (2)

Воспринимает и анализирует слуховые раздражения

Теменная (2)

Воспринимает и анализирует кожные раздражения (температура, давление)

Лобовая

Регуляция произвольных мышечных движений. Речевая регуляция

 

Автономная нервная система — часть нервной системы человека, которая регулирует деятельность внутренних органов, желез, кровеносных и лимфатических сосудов, мышц, обмен веществ. Автономную нервную систему еще называют непроизвольной, поскольку функции, которые она регулирует, не могут быть произвольно вызваны или прекращены.

 

Автономная нервная система подразделяется на симпатический и парасимпатичний отделы. Симпатический отдел связан со средней частью спинного мозга, где расположены тела нейронов, отростки которых заканчиваются в нервных узлах симпатических узлов, размещенных с обеих сторон спереди позвоночного столба. Парасимпатичний отдел вегетативной нервной системы состоит из нескольких нервов, которые отходят от продолговатого мозга и нижнего отдела спинного мозга. Большинство органов иннервируются как симпатической, так и парасимпатической нервными системами, но они вызывают противоположные эффекты. Так, симпатическая нервная система учащает сердцебиение, расширяет зрачки, тормозит секрецию желудочных желез, перистальтику кишечника и т. п, а парасимпатическая замедляет сердцебиение, сужает зрачки, возбуждает секрецию желудочных желез, ускоряет перистальтику и тому подобное.

 

Автономная нервная система

 

Симпатическая система

Парасимпатическая система

Возбуждается во время перехода от состояния покоя к состоянию физического и психического напряжения

Возбуждается во время перехода от состояния напряжения к состоянию покоя

Ускоряет ритм и увеличивает силу сокращений сердца

Замедляет ритм и уменьшает силу сокращений сердца

Сужает артерии, повышает кровяное давление

Расширяет артерии, снижает кровяное давление

Уменьшает перистальтику и секрецию органов пищеварения

Усиливает перистальтику и секрецию органов пищеварения

Расслабляет мочевой пузырь

Сокращает мочевой пузырь

Расширяет зеницу ока

Сужает зеницу ока

Усиливает частоту дыхания

Снижает частоту дыхательных движений, поддерживает медленное, но глубокое дыхание

Увеличивает потребление кислорода организмом

Уменьшает потребление кислорода организмом

Увеличивает количество сахара в крови

Уменьшает количество сахара в крови