§ 4. Регуляторні системи організму людини

Гуморальна регуляція. Життєдіяльність вашого організму супроводжується постійними змінами — інколи помітними для вас, інколи ні. Згадайте, як після бігу у вас збільшується частота дихання, серце б’ється швидше. А після прийому їжі в крові збільшується кількість глюкози. Проте ці зміни зворотні — через деякий час дихання і серцебиття уповільнюються, вміст глюкози набуває вихідних значень. За допомогою чого і в який спосіб організм регулює ці показники?

Це приклади гуморальної регуляції (латин, гумор — рідина), яка здійснюється завдяки речовинам, що впливають на процеси обміну речовин у клітинах, а отже, і на роботу органів і організму в цілому. Ці речовини потрапляють у кров, а з неї — до клітин. Так, підвищення рівня вуглекислого газу в крові внаслідок інтенсивних реакцій у клітинах впливає на центр дихання. І це спричинює збільшення частоти дихання. Коли ви зупиняєтеся, робота клітин уповільнюється, рівень вуглекислого газу знижується, дихання уповільнюється.

Деякі речовини, наприклад гормони, виконують свою функцію, навіть якщо їх концентрація в крові дуже мала. Більшість гормонів синтезуються й виділяються в кров клітинами залоз внутрішньої секреції, які утворюють ендокринну систему. Подорожуючи з кров’ю по всьому організму, гормони можуть потрапити до будь-якого органа. Але впливає гормон на роботу органа лише в разі, якщо його клітини мають рецептори саме до цього гормону. Рецептори поєднуються з гормонами (мал. 4.1), і це спричиняє зміну активності клітини. Так, гормон інсулін, приєднуючись до рецепторів клітини печінки, стимулює проникнення в неї глюкози й синтез глікогену з цієї сполуки. Саме це є причиною зниження рівня глюкози в крові до відхідних значень через певний час після прийому їжі.

Ендокринна система забезпечує ріст і розвиток організму, окремих його частин і органів. Вона бере участь у регуляції обміну речовин у клітинах і пристосовує його до потреб організму, що постійно змінюються.

Нервова регуляція. На відміну від системи гуморальної регуляції, яка відповідає переважно на зміни у внутрішньому середовищі, нервова система реагує на події, що відбуваються як усередині організму, так і за його межами. За допомогою нервової системи організм відповідає на будь-які впливи дуже швидко. Реакції організму, які забезпечує нервова система, називають рефлексами. Здійснюється рефлекс завдяки роботі ланцюга нейронів, що утворюють рефлекторну дугу (мал. 4.2). Вона складається з чутливого, або рецепторного, нейрона (нейрона-рецептора), інтернейрона, а також рухливого нейрона (нейрона-ефектора).

Нейрон-рецептор сприймає дію подразника і створює електричний імпульс, який називають нервовим. Ці імпульси надходять до інтернейронів у нервових центрах спинного й головного мозку. У них інформація обробляється й ухвалюється рішення, до якого органа слід надіслати нервовий імпульс, щоб відповісти на дію подразника. Нервові імпульси — команди — прямують по не-йронах-ефекторах до органа, який відповідає на подразник. Зазвичай така відповідь — це скорочення певного м’яза, як на мал. 4.2, або виділення секрету залози (речовини, яку виробляють клітини залози). Швидкість передачі сигналу по рефлекторній дузі величезна — пригадайте, за який час ви відсмикуєте руку від гарячого предмета.

Нервові імпульси передаються від одного нейрона до іншого за допомогою особливих речовин — медіаторів. Нейрон, у якому виник імпульс, виділяє їх у щілину синапсу — місце з’єднання нейронів (мал. 4.3).

Медіатори приєднуються до білків-рецепторів нейрона-мішені, а він у відповідь генерує електричний імпульс і передає його до наступного нейрона або іншої клітини.

Імунну регуляцію забезпечує імунна система, завдання якої полягає у створенні імунітету — здатності організму протистояти дії зовнішніх і внутрішніх ворогів. Ними є бактерії, віруси, різні речовини, які порушують нормальну життєдіяльність організму, а також його клітини, що відмерли або переродилися. Головні «бойові сили» системи імунної регуляції — певні клітини крові та спеціальні речовини, що в ній містяться.

Організм людини — саморегульована система. Завданням саморегуляції є підтримка всіх хімічних, фізичних і біологічних показників роботи організму в певних межах. Так, температура тіла здорової людини може коливатися в межах 36—37 °С, кров’яний тиск — 115/75-125/90 мм рт. ст., концентрація глюкози в крові — 3,8-6,1 ммоль/л. Стан організму, під час якого всі параметри його функціонування залишаються відносно сталими, називають гомеостазом. На підтримку гомеостазу і спрямована робота регуляторних систем організму, що діють у постійному взаємозв’язку.

і 1. Перегляньте текст і доповніть таблицю.

2.    Упорядкуйте наведені терміни відповідно до того, як вони згадуються в частині тексту, де йдеться про рефлекс: спинний мозок, рецептор, м’яз, рефлекс, ланцюі нейронів, рефлекюрна дуіа, подразник.

3.    За текстом параграфа визначте, які з тверджень є помилковими:

—    гомеостаз — це незмінність внутрішнього середовища організму;

—    клітини організму, що відмерли, не заважають його життєдіяльності;

—    імунітет — здатність організму протистояти шкідливій дії вірусів.

1. Які функції виконує ендокринна система? 2. У чому відмінність між тим, як здійснюється гуморальна й нервова регуляція? 3. У чому полягає завдання імунної регуляції? 4. Що таке гомеостаз? 5. Наведіть приклади роботи регуляторних систем вашого організму. 6*. Чому ефект ендокринної регуляції настає пізніше, ніж нервової? 7*. Грецькою мовою слово гомео означає «один і той самий», а слово стасис — «стан». Який біологічний термін походить від цих двох слів? Поясніть його значення.

людинІПППдоровТ

Здоров’я і хвороба

Що розуміють під словом «здоров’я» люди, бажаючи один одному «Бувайте здорові!»? Фізіологічно організм вважають здоровим, якщо всі його клітини, тканини, а відповідно, й органи працюють згідно з покладеними на них функціями. Якщо на будь-якому рівні системи «організм» виникають перебої в роботі, може розвинутися хвороба.

Сучасна класифікація хвороб досить складна. Зазначимо, що серед них вирізняють ті, що спричинені різними збудниками,— інфекційні (бактерії, віруси) та інвазійні (паразитози) хвороби. Хвороби, що не пов’язані з інфекціями та інвазіями, можуть розвиватися через недостатню кількість у харчовому раціоні певних речовин, унаслідок дії радіаційного випромінювання тощо.

Дедалі частіше погіршення здоров’я людей стає наслідком їхньої власної недбалості. Так, через забруднення навколишнього середовища збільшилася кількість захворювань на рак, астму. Паління, вживання спиртних напоїв і наркотиків завдають непоправної шкоди всім системам органів людини.

Окрему групу складають спадкові хвороби. Вони передаються від батьків до дітей разом із програмою життя, що міститься в хромосомах. До цих хвороб відносять і вроджені дефекти, які можуть виникнути під час розвитку плоду. Часто вони виникають у тих випадках, коли вагітна жінка палить, уживає спиртні напої, хворіє на інфекційні хвороби тощо.

Кожному з дитинства відомі правила здорового способу життя. Слід раціонально харчуватися, займатися спортом, не вживати алкоголь, нікотин, наркотики, менше дивитися телевізор і обмежувати використання комп'ютера.

Наша лабораторія

Стовбурові клітини

Стовбурові клітини отримали таку назву невипадково: від них походять усі 350 видів клітин організму людини, подібно до того, як від стовбура дерева утворюються всі його гілочки. Зі стовбурових клітин на найперших етапах розвитку складається зародок людини. Унаслідок поділу такої клітини одна з дочірніх клітин стає стовбуровою, а друга спеціалізується, набуваючи властивостей того чи іншого виду клітин організму. Через певний час кількість клітин

з необмеженими можливостями (так іноді називають стовбурові клітини) в ембріоні зменшується. У немовляти їх лише кілька сотих відсотка, а з віком стає ще менше. У дорослому організмі стовбурові клітини містяться переважно в червоному кістковому мозку, проте трапляються і в інших органах.

Стовбурові клітини є резервом організму, який він може використовувати для «ремонту» будь-яких ушкоджених тканин. Адже відомо, що зазвичай зрілі спеціалізовані клітини не розмножуються, тому відновити тканину за їх рахунок неможливо. У цьому разі на допомогу приходять стовбурові клітини. Вони активно діляться, спеціалізуються і заміщують загиблі клітини, ліквідуючи ушкодження.

Подібною до стовбурової є так звана камбіальна клітина. Одна з її дочірніх клітин унаслідок спеціалізації стає клітиною тієї тканини, до якої належить материнська камбіальна клітина. Камбіальні клітини містяться майже в усіх тканинах, забезпечують їх ріст і оновлення. Так, завдяки камбіальним клітинам безперервно відновлюється епітелій шкіри. Учені ретельно досліджують властивості стовбурових і камбіальних клітин у пошуках способів використання їхніх властивостей у медицині.

Підсумки

Організм людини є багаторівневою відкритою системою, яку вивчають на молекулярному, клітинному, тканинному рівнях, на рівні органів і фізіологічних систем, а також на рівні цілісного організму.

Хімічними складовими організму є неорганічні (вода, солі, кисень, вуглекислий газ) і органічні (білки, жири, вуглеводи тощо) речовини. Основною структурно-функціональною одиницею організму є клітина, у якій увесь час відбуваються реакції обміну речовин, що забезпечують ріст і розвиток організму. Розмноження клітин відбувається шляхом поділу.

Клітини, подібні за будовою, функцією та походженням, разом з міжклітинною речовиною утворюють тканину певного виду. З тканин формуються органи, а з органів складаються фізіологічні системи.

Клітини виконують в організмі різні функції: забезпечують умови обміну (травна, дихальна, видільна, кровоносна, лімфатична), регулюють його діяльність (ендокринна, нервова, імунна), захищають від зовнішніх шкідливих впливів (шкіра); забезпечують розмноження та освоєння організмом зовнішнього середовища (опорно-рухова, сенсорні системи).

Взаємодія виконавчих регуляторних систем з іншими системами спрямована на підтримку сталості показників життєдіяльності організму — гомеостазу.

Працюємо разом

1.    Подумайте, які відомості гро свій організм ви б хотіли отримати, вивчаючи біологію людини, запишіть ці запитання і створіть «Банк запитань до біологів і медиків». Почніть цю роботу зараз — сформулюйте ті запитання, які виникли у вас під час вивчення матеріалу §1—4. Обговоріть, як краще оформлювати цю роботу, аби її результати стали вам у нагоді.

Продовжуйте працювати над своїми запитаннями протягом року. Використовуйте додаткову літературу, а також Інтернет (список корисних сайтів і цікавої літератури ви знайдете в кінці підручника). Залучіть до роботи свого товариша, обговорюйте з ним ваші запитання. Разом простіше й відшукувати відповіді на них.

2.    З речовинами, які входять до складу організму людини, ви будете ознайомлюватися впродовж усього курсу «Біологія людини». Щоб це «знайомство» було корисним і змістовним, підготуйте таблицю «Речовини в моєму організмі», аби записувати назви речовин, їхні функції в організмі. Зазначайте, у яких клітинах вони утворюються і працюють. Почніть цю роботу, використовуючи матеріал вивченої теми.

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Базанова