§ 48. Гомеостаз і регуляція функцій організму

Гомеостаз внутрішнього середовища організму. Внутрішнє середовище організму (див. § 15) складається з міжтканинної речовини.

крові й лімфи. Його хімічний склад перебуває у стані рухомої рівноваги. Що це означає?

Речовини надходять до його складових і залишають їх, а через невелику різницю між надходженням і витратою їх вміст коливається. Межі цього коливання залишаються постійними. Так, вміст глюкози в крові дорослої людини становить 70-110 мг/100 мл, білків у сироватці — 65-85 г/л, а об’єм лімфи в організмі — 1-2 л. Таку рухому рівновагу називають гомеостазом внутрішнього середовища.

Гомеостаз забезпечує повноцінний обмін речовин у клітинах. Тривалі порушення гомеостазу небезпечні для життя клітин. Так, якщо вміст солей у плазмі крові надмірно збільшується, вода виходить з еритроцитів, вони втрачають пружність і зморщуються. Унаслідок зменшення вмісту солей у плазмі клітини поглинають воду й розбухають. В обох випадках клітини втрачають свої функції й можуть загинути (мал. 48.1).

Відхилення показників внутрішнього середовища від норми протягом певного часу може свідчити про захворювання.

Регуляція функцій організму. Життєдіяльність організму регулюють, діючи узгоджено, нервова, гуморальна та імунна системи. Кожна з них має з іншими регуляторними системами як керівні, так і підпорядковані зв’язки. Ці системи доповнюють одна одну,

V • V • •• •••

утворюючи єдинии механізм неирогуморально-імунної регуляції.

Головними ланками регуляції функцій органів є нервова й ендокринна системи. Нервова система, одержуючи інформацію про подразники від органів чуттів, надсилає нервові імпульси до робочих органів, аби змінити їхню роботу. Нервова регуляція здійснюється миттєво, проте її дії короткочасні.

Гуморальну регуляцію здійснюють залози — органи ендокринної системи. Вони регулюють роботу внутрішніх органів, виділяючи в кров спеціальні речовини — гормони. Синтез, виділення і транспорт гормонів забирає більше часу, аніж передача нервових імпульсів; така дія розвивається та триває довше.

Яким є механізм взаємодії цих систем?

Вищим центром регуляції роботи внутрішніх органів, який узгоджує їхню діяльність зі станом організму, є гіпоталамус (структура проміжного мозку, див. §33). Він пов’язаний з гіпофізом (головною залозою внутрішньої секреції) спільною системою кровоносних судин і відростками нейронів. Разом вони утворюють гіпоталамо-гіпофі-зарну систему.

Нейрони одних ядер гіпоталамуса чутливі до хімічного складу крові й здатні фіксувати його зміни. Друга група ядер одержує від

структур головного мозку інформацію про їхній стан. Третя група ядер (центр гомеостазу) порівнює всі ці сигнали з еталонами гомеостазу. Гіпоталамус здійснює нервову й гормональну регуляцію роботи внутрішніх органів, надсилаючи нервові імпульси до центрів стовбура і спинного мозку, а гуморальні сигнали — до гіпофіза.

Справа в тому, що певні нейрони гіпоталамуса виробляють гормони. Одні гормони через гіпофіз прямують до кров’яного русла й безпосередньо впливають на робочі органи (нирки, матку). Інші гормони гіпоталамуса, потрапивши до гіпофізу, регулюють його роботу. Гіпофіз синтезує гормони, які впливають на секрецію інших ендокринних залоз. Гормони гіпоталамуса можуть як пригнічувати діяльність гіпофізу, так і стимулювати її.

У такий спосіб гіпоталамо-гіпофізарна система тримає під контролем усі функції організму, виконуючи роль центру нейрогуморальної регуляції.

Не менш важливою за нейрогуморальну регуляцію є імунна регуляція функцій організму. До порушення гомеостазу може призвести проникнення в організм чужорідного агента — антигену. Безпосередню відповідь на дію антигену забезпечує імунна система. Вона розпізнає антигени й за допомогою біологічно активних речовин передає інформацію про них до нервової системи. Нервова система обробляє цей сигнал і підключає до роботи ендокринні залози. Ці залози виділяють гормони, які регулюють роботу імунної системи. Результатом спільної роботи всіх регуляторних систем є знищення чужорідного агента, наслідків його втручання і відновлення гомеостазу.

Участь імунної системи в забезпеченні гомеостазу особливо важлива на ранніх етапах розвитку людини, а також у разі пошкодження тканин. Під час розвитку ембріона виникає необхідність заміни одних тканин на інші (так, хрящова тканина замінюється кістковою під час утворення кісток). Замінюються новими й зношені або пошкоджені клітини. В обох ситуаціях організм перш за все знищує неповноцінні клітини й продукти їх розпаду. Це завдання вирішує імунна система у взаємодії з кровоносною, дихальною й видільною системами.

1. Прочитайте уважно частину тексту, де йдеться про важливість збереження гомеостазу. Обговоріть із товаришем наведений у ній приклад. Доповніть, звертаючись до тексту, речення:

«Коли вміст солей за межами еритроцитів більший ніж усередині, вода... й еритроцити... . Коли за межами еритроцитів вміст солей менший, ніж у них, вода... й еритроцити...»

2. За текстом, де йдеться про регуляцію функцій організму, сформулюйте три запитання. Спробуйте відповісти на запитання, що склав ваш товариш.

1. Які рідини є складовими внутрішнього середовища організму? Яким є зв'язок між ними? 2. Поясніть, що таке «рухома рівновага»? 3. Чому показники гомеостазу завжди наводять за допомогою формули «від... до...»? 4. Які регуляторні системи органів беруть участь у підтриманні гомеостазу? 5. Чим відрізняються нервова регуляція від гормональної? 6. Чому гіпоталамо-гіпофізарну систему називають центром нейрогуморальної регуляції? 7. Як імунна система бере участь у підтриманні гомеостазу? 8*. Що відбудеться, якщо зв'язок між гіпофізом і гіпоталамусом буде порушений? 9*. Чому імунну систему відносять до регуляторних?

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Базанова