Reglarea nervoasă și umorală. Reglarea neurohumorală Caracteristici ale reglării umorale

În cursul acestei lecții, ne vom familiariza cu reglarea neurohumorală, precum și cu conceptele de direct și feedback.

Subiect: Sisteme nervoase și endocrine

Lecţie: Neuro reglare umorală

În corpul nostru, pentru reglarea constantă a proceselor fiziologice, sunt utilizate două mecanisme - nervos și umoral.

Reglarea nervoasă efectuată cu ajutorul sistemului nervos. Ea se caracterizează prin viteza de reacție... Impulsurile nervoase se răspândesc cu viteză mare - până la 120 m / s de-a lungul unor nervi. Reglarea nervoasă se caracterizează prin direcția procesului, localizare clară a influențelor nervoase.

Reglarea umorală- Aceasta este cea mai veche formă de interacțiune între celulele unui organism multicelular. Substanțele chimice formate în organism în cursul activității sale vitale intră în sânge, lichid tisular. Fiind transportate de fluide corporale, substanțele chimice acționează asupra activității organelor sale și asigură interacțiunea acestora.

Reglarea umorală se caracterizează prin următoarele Caracteristici:

Absența adresa exacta, prin care este direcționat produsul chimic, care pătrunde în sânge și în alte fluide ale corpului nostru. Acțiunea acestei substanțe nu este localizată, nu se limitează la un anumit loc;

Produsul chimic se răspândește relativ lent ( viteza maxima- 0,5 m / s);

Substanța chimică acționează în cantități neglijabile și este de obicei distrusă rapid sau eliminată din organism.

În întregul organism, mecanismele nervoase și umorale de reglare funcționează împreună. Ambele mecanisme de reglementare sunt corelate. Factorii umorali sunt o verigă în reglarea neurohumorală. De exemplu, luați în considerare reglarea nivelului de zahăr din sânge. Cu un exces de zahăr în sânge, sistemul nervos stimulează funcția părții intrasecretorii a pancreasului. Drept urmare, intră sângele mai mult hormon insulina, iar excesul de zahăr sub influența sa se depune în ficat și mușchi sub formă de glicogen. Odată cu creșterea muncii musculare, atunci când consumul de zahăr crește și devine insuficient în sânge, activitatea glandelor suprarenale crește.

Hormonul suprarenal adrenalină promovează conversia glicogenului în zahăr.

Deci sistemul nervos, acționând asupra glandelor secreția internă, stimulează sau inhibă eliberarea substanțelor biologic active de către acestea.

Influența sistemului nervos se efectuează prin intermediul nervilor secretori. Nervii merg la vasele de sânge glandele endocrine... Prin schimbarea lumenului vaselor, acestea afectează activitatea acestor glande.

În glandele endocrine, există terminații senzoriale ale nervilor centripetali care semnalează sistemului nervos central despre starea glandelor endocrine. Principalele centre de coordonare și integrare a funcțiilor celor două sisteme de reglare sunt hipotalamusul și glanda pituitară.

Orez. 1.

Hipotalamusul este situat în regiunea intermediară a creierului, joacă un rol principal în colectarea informațiilor din alte părți ale creierului și din propriile sale vase de sânge... El este capabil să înregistreze conținutul diferitelor substanțe și hormoni din sânge. Hipotalamusul este atât un centru nervos, cât și un fel de glandă endocrină. Este format din celule nervoase, dar nu chiar obișnuite: sunt capabile să producă substanțe speciale - neurohormoni. Astfel de celule se numesc celule neurosecretorii. Acestea biologic substanțe active pătrunde în sângele care curge de la hipotalamus la hipofiza.

Glanda pituitară, la rândul ei, prin secretarea hormonilor afectează direct sau indirect alte glande endocrine.

Între hipotalamus, glanda pituitară și glandele endocrine periferice există direct și feedback... De exemplu, produce glanda pituitară hormon de stimulare a tiroidei care stimulează activitatea glanda tiroida... Sub influența acțiunii hormonului stimulator tiroidian al glandei pituitare, glanda tiroidă produce propriul hormon - tiroxina, care afectează organele și țesuturile corpului.

Tiroxina afectează, de asemenea, glanda pituitară, ca și cum ar fi informată despre rezultatele activității sale: cu cât glanda pituitară secretă mai mult hormonul stimulator al tiroidei, cu atât glanda tiroidă produce tiroxină - aceasta este o legătură directă. Dimpotrivă, tiroxina inhibă activitatea glandei pituitare, reducând producția de hormon stimulator al tiroidei - acesta este un feedback.

Orez. 2.

Mecanismul direct și de feedback este foarte important în activitate, deoarece datorită acestuia munca tuturor glandelor nu depășește limitele normei fiziologice.

Nucleii neuroscretori ai hipotalamusului sunt atât formațiuni nervoase, cât și partea endocrină a creierului. Un flux extins de informații curge aici din și organe interne persoană. Acest lucru se realizează fie prin generarea de impulsuri nervoase, fie prin eliberarea de hormoni speciali. Unii dintre acești hormoni reglează funcțiile glandei pituitare anterioare, unde sunt produși hormoni care controlează alte glande endocrine, cum ar fi glanda tiroidă, glandele suprarenale și gonadele.

Orez. 3

Orez. 4.

Deci, fiecare dintre cele două mecanisme principale din corp - nervos și umoral - interacționează strâns. Ambele împreună, completându-se reciproc, oferă cea mai importantă caracteristică a corpului nostru - autoreglarea funcțiilor fiziologice, ducând la menținerea homeostaziei - constanță mediu intern organism.

1. Kolesov D.V., Mash R.D., Belyaev I.N. Biologie 8 M .: Bustard

2. Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Shvetsov G.G. / Ed. V.V. Pasechnik Biologie 8 M .: Bustard.

3. Dragomilov A.G., Mash R.D. Biologie 8 M.: VENTANA-GRAF

1. Kolesov D.V., Mash R.D., Belyaev I.N. Biologie 8 M.: Bustard - p. 301, sarcini și întrebarea 3.4.

2. Dați un exemplu de feedback.

3. Cum interacționează hipotalamusul și hipofiza?

4. Pregătește o lucrare despre relația dintre hormoni și emoții.

O varietate de procese de susținere a vieții au loc în mod constant în corpul uman. Deci, în timpul stării de veghe, toate sistemele de organe funcționează simultan: o persoană se mișcă, respiră, sângele curge prin vasele sale, procesele de digestie au loc în stomac și intestine, se efectuează termoreglarea etc. O persoană percepe toate schimbările din mediu, reacționează lor. Toate aceste procese sunt reglate și controlate de sistemul nervos și de glandele aparatului endocrin.

Reglarea umorală (din latinescul „umor” - lichid) - o formă de reglare a activității corpului, inerentă tuturor ființelor vii, se realizează cu ajutorul substanțelor biologic active - hormoni (din grecescul „gormao” - excita) , care sunt produse de glande speciale. Sunt numite glande endocrine sau glande endocrine (de la grecescul "endon" - în interior, "crineo" - a excreta). Hormonii secretați de aceștia intră direct în fluidul tisular și în sânge. Sângele transportă aceste substanțe în tot corpul. Odată ajunși în organe și țesuturi, hormonii au un anumit efect asupra lor, de exemplu, afectează creșterea țesuturilor, ritmul de contracție al mușchiului cardiac, determină o îngustare a lumenului vaselor de sânge etc.

Hormonii afectează celulele, țesuturile sau organele strict definite. Sunt foarte activi, acționează chiar și în cantități neglijabile. Cu toate acestea, hormonii sunt rapid distruși, așa că trebuie să intre în sânge sau în lichidul tisular, după cum este necesar.

De obicei, glandele endocrine sunt mici: de la fracțiuni de gram la câteva grame.

Cea mai importantă glandă endocrină este glanda pituitară, situată sub baza creierului într-o crestătură specială a craniului - șa turcească și conectată la creier printr-un picior subțire. Glanda pituitară este împărțită în trei lobi: anterior, mediu și posterior. În lobii din față și din mijloc se produc hormoni care, intrând în sânge, ajung în alte glande endocrine și își controlează activitatea. Doi hormoni produși în neuronii diencefalului pătrund prin lobul posterior al glandei pituitare prin pedicul. Unul dintre acești hormoni reglează volumul de urină produs, iar al doilea crește contracția mușchilor netezi și joacă un rol foarte important în procesul nașterii.

Pe gâtul din fața laringelui se află glanda tiroidă. Produce o serie de hormoni care sunt implicați în reglarea proceselor de creștere și dezvoltarea țesuturilor. Ele cresc intensitatea metabolismului, nivelul consumului de oxigen de către organe și țesuturi.

Glandele paratiroide sunt situate pe spatele glandei tiroide. Există patru dintre aceste glande, sunt foarte mici, masa lor totală este de numai 0,1-0,13 g. Hormonul acestor glande reglează conținutul de săruri de calciu și fosfor din sânge, cu lipsa acestui hormon, creșterea oaselor iar dinții sunt perturbați, crește excitabilitatea sistemului nervos.

Glandele suprarenale asociate sunt situate, după cum sugerează și numele lor, deasupra rinichilor. Acestea secretă mai mulți hormoni care reglează metabolismul glucidelor și grăsimilor, afectează conținutul de sodiu și potasiu din organism și reglează activitatea sistemului cardiovascular.

Eliberarea hormonilor suprarenali este deosebit de importantă în acele cazuri în care organismul este forțat să lucreze în condiții de stres mental și fizic, adică sub stres: acești hormoni sporesc munca musculară, măresc glicemia (pentru a asigura un consum crescut de energie al creierului ), crește fluxul sanguin în creier și alte organe vitale, crește nivelul tensiunii arteriale sistemice, crește activitatea cardiacă.

Unele glande ale corpului nostru îndeplinesc o funcție dublă, adică acționează simultan ca glande de secreție internă și externă - mixtă. Acestea sunt, de exemplu, gonadele și pancreasul. Pancreasul secretă suc digestiv care intră în duoden; în același timp, celulele sale individuale funcționează ca glande endocrine, producând hormonul insulină, care reglează metabolismul glucidelor din organism. În timpul digestiei, glucidele sunt descompuse în glucoză, care este absorbită din intestine în vasele de sânge. Scăderea producției de insulină cauzează majoritatea glucoza nu poate pătrunde din vasele de sânge mai departe în țesuturile organelor. Ca urmare, celulele diferitelor țesuturi rămân fără cea mai importantă sursă energie - glucoza, care în cele din urmă este excretată din organism prin urină. Această boală se numește diabet. Ce se întâmplă când pancreasul produce prea multă insulină? Glucoza este foarte repede consumată de diferite țesuturi, în primul rând de mușchi, iar zahărul din sânge scade la un nivel periculos. nivel scăzut... Drept urmare, creierului îi lipsește „combustibil”, persoana cade în așa-numitul șoc insulinic și își pierde cunoștința. În acest caz, glucoza trebuie injectată rapid în sânge.

Glandele sexuale formează celule sexuale și produc hormoni care reglează creșterea și maturarea corpului, formarea caracteristicilor sexuale secundare. La bărbați, aceasta este creșterea mustății și a bărbii, asprirea vocii, o schimbare a fizicului, la femei - o voce înaltă, rotunjirea formelor corpului. Hormonii sexuali determină dezvoltarea organelor genitale, maturarea celulelor germinale, la femei controlează fazele ciclului sexual, cursul sarcinii.

Structura tiroidiană

Glanda tiroidă este unul dintre cele mai importante organe ale secreției interne. Descrierea glandei tiroide a fost redată în 1543 de A. Vesalius și și-a primit numele mai mult de un secol mai târziu - în 1656.

Ideile științifice moderne despre glanda tiroidă au început să prindă cont până la sfârșitul secolului al XIX-lea, când chirurgul elvețian T. Kocher în 1883 a descris semnele de întârziere mintală (cretinism) la un copil care s-a dezvoltat după îndepărtarea acestui organ de la el .

În 1896, A. Bauman a stabilit un conținut ridicat de iod în fier și a atras atenția cercetătorilor asupra faptului că până și chinezii antici au tratat cu succes cretinismul cu cenușă de bureți de mare care conțin un numar mare de iod. Glanda tiroidă a fost studiată experimental în 1927. Nouă ani mai târziu, a fost formulat conceptul funcției sale intrasecretorii.

Acum se știe că glanda tiroidă este formată din doi lobi, conectați printr-un istm îngust. Oto este cea mai mare glandă endocrină. La un adult, greutatea sa este de 25-60 g; este situat în față și pe laturile laringelui. Țesutul glandei este format în principal din mai multe celule - tirocite, care se unesc în foliculi (vezicule). Cavitatea fiecărei astfel de bule este umplută cu un produs al activității tirocitului - un coloid. Foliculii sunt adiacenți la exteriorul vaselor de sânge, de unde substanțele inițiale pentru sinteza hormonilor intră în celule. Coloidul este cel care face posibil ca organismul să se descurce fără iod pentru o perioadă de timp, care vine de obicei cu apă, alimente și aer inhalat. Cu toate acestea, cu deficit prelungit de iod, producția de hormoni este întreruptă.

Principalul produs hormonal al glandei tiroide este tiroxina. Un alt hormon, triiodotiraniu, este produs doar în cantități mici de glanda tiroidă. Se formează în principal din tiroxină după scindarea unui atom de iod din acesta. Acest proces are loc în multe țesuturi (în special în ficat) și joacă un rol important în menținerea echilibrului hormonal al corpului, deoarece triiodotironina este mult mai activă decât tiroxina.

Bolile asociate cu disfuncția glandei tiroide pot apărea nu numai cu modificări ale glandei în sine, ci și cu o lipsă de iod în organism, precum și cu boli ale glandei pituitare anterioare etc.

Odată cu scăderea funcțiilor (hipofuncției) glandei tiroide în copilărie, se dezvoltă cretinismul, caracterizat prin inhibarea dezvoltării tuturor sistemelor corpului, statura scurtă și demența. La un adult, cu o lipsă de hormoni tiroidieni, apare mixedem, în care se observă umflături, demență, scăderea imunității și slăbiciune. Această boală răspunde bine la tratamentul cu medicamente cu hormoni tiroidieni. Odată cu producția crescută de hormoni tiroidieni, apare boala Graves, în care excitabilitatea, rata metabolică, ritmul cardiac cresc brusc, se dezvoltă bombat (exoftalmie) și apare pierderea în greutate. În acele zone geografice în care apa conține puțin iod (care se găsește de obicei la munte), populația are adesea gușă - o boală în care țesutul secretor al glandei tiroide crește, dar nu poate sintetiza hormoni cu drepturi depline în absența cantității necesare de iod. În astfel de zone, ar trebui crescut consumul de iod de către populație, ceea ce poate fi asigurat, de exemplu, prin utilizarea sării de masă cu adaosuri mici obligatorii de iodură de sodiu.

Un hormon de creștere

Pentru prima dată, ipoteza despre eliberarea unui hormon de creștere specific de către glanda pituitară a fost făcută în 1921 de un grup de oameni de știință americani. În experiment, au fost capabili să stimuleze creșterea șobolanilor la dublul dimensiunii normale prin administrarea zilnică de extract de glandă pituitară. În forma sa pură, hormonul de creștere a fost izolat abia în anii 1970, mai întâi de glanda pituitară a unui bovin, apoi de la cai și oameni. Acest hormon nu afectează o singură glandă, ci întregul corp.

Creșterea umană este o valoare variabilă: crește la 18-23 de ani, rămâne neschimbată până la aproximativ 50 de ani și apoi scade cu 1-2 cm la fiecare 10 ani.

În plus, ratele de creștere variază în oameni diferiți... Pentru " persoană condiționată„(Acest termen este adoptat de Organizația Mondială a Sănătății în determinarea diferiților parametri ai activității vieții) înălțimea medie este de 160 cm pentru femei și de 170 cm pentru bărbați. Dar o persoană sub 140 cm sau peste 195 cm este deja considerată foarte scăzută sau foarte înaltă.

Cu o lipsă de hormon de creștere la copii, se dezvoltă nanismul hipofizar și cu un exces, gigantismul hipofizar. Cel mai înalt gigant hipofizar, a cărui înălțime este măsurată cu precizie, a fost americanul R. Wadlow (272 cm).

Dacă se observă un exces al acestui hormon la un adult, când creșterea normală s-a oprit deja, apare boala acromegaliei, în care crește nasul, buzele, degetele și degetele de la picioare și alte părți ale corpului.

Testează-ți cunoștințele

  1. Care este esența reglării umorale a proceselor care au loc în corp?
  2. Ce glande sunt glandele endocrine?
  3. Care sunt funcțiile glandelor suprarenale?
  4. Care sunt principalele proprietăți ale hormonilor?
  5. Care este funcția glandei tiroide?
  6. Ce glande de secreție mixtă cunoașteți?
  7. Unde se duc hormonii secretati de glandele endocrine?
  8. Care este funcția pancreasului?
  9. Enumerați funcțiile glandelor paratiroide.

Gândi

La ce poate duce lipsa de hormoni secretați de organism?

Glandele endocrine secretă hormoni direct în fluxul sanguin - biolo! substanțe active din punct de vedere icic. Hormonii reglează metabolismul, creșterea, dezvoltarea corpului și activitatea organelor sale.

Cum să rămâi tânăr și să trăiești mult timp Yuri Viktorovich Shcherbatykh

Reglarea umorală

Reglarea umorală

Oricare ar fi sănătatea ta, ea va dura tot restul vieții tale.

L. Borisov

Substanțele biologic active pot afecta alte celule în concentrații foarte mici. Acestea sunt produse de multe celule ale corpului, în plus, corpul are organe speciale care produc hormoni - glandele endocrine. Astfel de organe, care nu au conducte speciale, își eliberează substanțele biologic active (hormoni) direct în sânge. Ele sunt numite diferit glandele endocrine(Tabelul 1.2). Aceasta este glanda pituitară, glanda tiroidă, glandele suprarenale, etc. glande de secreție externă. Acestea includ sudoare, sebacee, lacrimale, salivare etc. Există glande secreție mixtă(pancreas, genital), care își secretă substanțele (secrețiile) atât direct în sânge, cât și prin conducte speciale. Ei sunt, de asemenea, implicați în reglarea umorală a proceselor corpului.

Tabelul 1.2

Glandele endocrine majore și hormonii acestora

Din cartea Cum să refaci sănătatea după boli, răni, operații autor Julia Popova

Reglarea homeostaziei Expunerea la noroi modifică intensitatea, frecvența pulsului, respirația și rata metabolică, calmând sistemul nervos periferic, stimulează regenerarea țesuturilor, îmbunătățește eliberarea produselor proces inflamator, elimină

Din cartea Fiziologie normală: Note de curs autorul Svetlana Sergeevna Firsova

9. Reglarea umorală a activității cardiace Factorii de reglare umorală sunt împărțiți în două grupe: 1) substanțe de acțiune sistemică; 2) substanțe de acțiune locală. Substanțele acțiunii sistemice includ electroliți și hormoni. Electrolitii (ionii de Ca) au un pronunțat

autorul Marina Gennadievna Drangoy

2. Reglarea umorală a neuronilor centrul respirator Pentru prima dată, mecanismele umorale de reglare au fost descrise în experiența lui G. Frederick în 1860 și apoi studiate de oameni de știință individuali, inclusiv I. P. Pavlov și I. M. Sechenov. Frederick a efectuat un experiment de circulație încrucișată,

Din cartea O nouă privire asupra hipertensiunii: cauze și tratament autorul marcă Yakovlevich Zholondz

46. ​​Reglarea umorală a activității inimii și a tonusului vascular Factorii de reglare umorală sunt împărțiți în două grupe: 1) substanțe de acțiune sistemică; 2) substanțe de acțiune locală. Substanțele acțiunii sistemice includ electroliți și hormoni. Electroliti (ioni Ca)

Din cartea Puterea vindecătoare este înțeleaptă. Sănătate la îndemână autorul Swami Brahmachari

50. Caracteristicile fiziologice ale centrului respirator, reglarea lui umorală Conform conceptelor moderne, centrul respirator este un ansamblu de neuroni care asigură o schimbare a proceselor de inhalare și expirație și adaptarea sistemului la nevoile corpului. Aloca

Din cartea Înțelepciunea secretă corpul uman autorul Alexandru Solomonovici Zalmanov

Capitolul 10 Reglarea umorală a tonusului vascular În plus față de reglarea nervoasă a tonusului vascular, controlată de sistemul nervos simpatic, în corpul uman există un alt tip de reglare a acestor vase - umoral (fluid), care este controlat de substanțe chimice

Din cartea Fiziologie normală autorul Nikolay A. Aghajanyan

Reglarea respirației Conceptul de respirație în qigong, precum și în sistemele antice de daoin, este legat de conceptul de qi. În unele cazuri, acestea sunt sinonime complete („saturează corpul cu qi ceresc”), în altele - factori complementari. Tipuri variate respirația creează diferite circulații Qi în

Din cartea autorului

Fiziopatologie umorală și hidroterapie (hidroterapie) Printre substanțele care formează structura unui organism viu, partea predominantă este reprezentată de apă care conține minerale. Deci, în creier, apa este de 77%, dacă luăm în considerare creierul împreună cu creierul

Din cartea autorului

Reglarea umorală a activității inimii Activitatea inimii este influențată în primul rând de mediatori acetilcolină, care este eliberată la capătul nervilor parasimpatici, inhibă activitatea inimii, precum și adrenalina și norepinefrina, care sunt neurotransmițători ai simpaticilor. nervi.

Din cartea autorului

Reglarea umorală a tonusului vascular Reglarea umorală a lumenului vaselor de sânge se efectuează datorită substanțelor chimice dizolvate în sânge, care includ hormoni de acțiune generală, hormoni locali, mediatori și produse metabolice. Ele pot fi împărțite în două

Din cartea autorului

Reglarea umorală a fluxului limfatic și formarea limfei Adrenalină - crește fluxul limfei de-a lungul vase limfatice mezenter și crește presiunea în cavitatea toracică. Histamina - îmbunătățește formarea limfei prin creșterea permeabilității capilarelor sanguine, stimulează

Din cartea autorului

Reglarea umorală a respirației Principalul stimul fiziologic al centrelor respiratorii este dioxidul de carbon. Reglarea respirației determină menținerea unui conținut normal de CO2 în aerul alveolar și sângele arterial. O creștere a conținutului de CO2 în

Din cartea autorului

Reglarea salivației cavitatea bucală se produce iritarea mecano-, termo- și chemoreceptorilor membranei mucoase. Excitație de la acești receptori de-a lungul fibrelor senzoriale ale nervului lingual (ramura nervului trigemen) și ale nervilor glosofaringieni,

Din cartea autorului

Actul defecației și reglarea acesteia Masele fecale sunt îndepărtate folosind actul defecației, care este un proces reflex complex de golire a colonului distal prin anus. Când umpleți fiola rectului cu fecale și creșteți presiunea în ea la 40 - 50 cm

Din cartea autorului

Humoral Rolul principal în reglarea activității rinichilor aparține sistemului umoral. Funcția rinichilor este influențată de mulți hormoni, dintre care principalul este hormonul antidiuretic (ADH) sau vasopresina și aldosteronul. Hormonul antidiuretic (ADH) sau

Din cartea autorului

Reglarea umorală a durerii Mediatori: acetilcolină, adrenalină, norepinefrină, serotonină activează chemonoceptorii. Acetilcolina provoacă durere arzătoare atunci când este injectată subcutanat sau când este înțepată în membrana mucoasă. Această durere durează de obicei 15 - 45 de minute și poate fi

Plan:

1. Reglarea umorală

2. Sistemul hipotalamo-hipofizar ca principal mecanism de reglare neuro-umorală a secreției hormonale.

3. Hormoni hipofizari

4. Hormoni tiroidieni

5. Hormoni glande paratiroide

6. Hormoni pancreatici

7. Rolul hormonilor în adaptarea organismului sub influența factorilor de stres

Reglarea umorală- Acesta este un fel de reglare biologică în care informațiile sunt transmise folosind substanțe biologic active care sunt transportate în tot corpul de sânge, limfă, lichid intercelular.

Reglarea umorală diferă de cea nervoasă:

purtător de informații - o substanță chimică (cu una nervoasă - un impuls nervos, PD);

transmiterea informațiilor se realizează prin fluxul de sânge, limfă, prin difuzie (în cazul unuia nervos - de către fibrele nervoase);

semnalul umoral se propagă mai lent (cu flux de sânge în capilare - 0,05 mm / s) decât cel nervos (până la 120-130 m / s);

semnalul umoral nu are un „destinatar” atât de exact (cel nervos este foarte specific și precis), efectul asupra acelor organe care au receptori pentru hormon.

Factori de reglare umorală:


Hormoni „clasici”

Hormoni sistem APUD

Hormoni clasici proprii sunt substanțe sintetizate de glandele endocrine. Acestea sunt hormoni ai glandei pituitare, hipotalamusului, glandei pineale, glandelor suprarenale; pancreas, tiroidă, paratiroidă, timus, gonade, placentă (Fig. I).

În plus față de glandele endocrine, în diferite țesuturi și țesuturi există celule specializate care substanțe albăstrui care acționează asupra celulelor țintă prin difuzie, adică intrând în sânge, local. Aceștia sunt hormoni paracrini.

Acestea includ neuronii hipotalamici, care produc niște hormoni și neuropeptide, precum și celule ale sistemului APUD sau sistemul de captare a precursorilor de amină și decarboxilarea acestora. Un exemplu este: liberine, statine, neuropeptide hipotalamice; hormoni interstițiali, componente ale sistemului renină-angiotensină.

2) Hormoni tisulari sunt secretate de celule nespecializate de diferite tipuri: prostaglandine, encefaline, componente ale sistemului calikreinininin, histamină, serotonină.

3) Factorii metabolici- acestea sunt produse nespecifice care se formează în toate celulele corpului: acid lactic, acid piruvic, CO2, adenozină etc., precum și produse de degradare în timpul metabolismului intens: conținut crescut de K +, Ca 2+, Na +, etc.

Semnificația funcțională a hormonilor:

1) asigurarea creșterii fizice, sexuale, dezvoltare intelectuala;

2) participarea la adaptarea organismului în diferite condiții în schimbare ale mediului extern și intern;

3) menținerea homeostaziei.

Orez. 1 Glandele endocrine și hormonii acestora

Proprietățile hormonilor:

1) specificitatea acțiunii;

2) natura îndepărtată a acțiunii;

3) activitate biologică ridicată.

1. Specificitatea acțiunii este asigurată de faptul că hormonii interacționează cu receptori specifici localizați în anumite organe țintă. Ca urmare, fiecare hormon acționează numai asupra anumitor sisteme fiziologice sau organe.

2. Distanța constă în faptul că organele țintă, care sunt afectate de hormoni, de regulă, sunt situate departe de locul de formare a acestora în glandele endocrine. Spre deosebire de hormonii „clasici”, hormonii tisulari acționează paracrin, adică local, nu departe de locul de formare a acestora.

Hormonii acționează în cantități foarte mici, în care se manifestă activitate biologică ridicată... Deci, necesarul zilnic pentru un adult este: hormoni tiroidieni - 0,3 mg, insulină - 1,5 mg, androgeni - 5 mg, estrogeni - 0,25 mg etc.

Mecanismul de acțiune al hormonilor depinde de structura lor


Hormoni ai structurii proteinelor Hormoni ai structurii steroizilor

Orez. 2 Mecanismul controlului hormonal

Hormonii structurii proteinelor (Fig. 2) interacționează cu receptorii membranei plasmatice a celulei, care sunt glicoproteine, iar specificitatea receptorului se datorează componentei glucidice. Rezultatul interacțiunii este activarea proteinelor fosfokinaze, care furnizează

fosforilarea proteinelor reglatoare, transferul grupărilor fosfat din ATP în grupările hidroxil de serină, treonină, tirozină, proteină. Efectul final al acțiunii acestor hormoni poate fi - o reducere, o creștere a proceselor enzimatice, de exemplu, glicogenoliza, o creștere a sintezei proteinelor, o creștere a secreției etc.

Semnalul de la receptorul cu care interacționează hormonul proteic este transmis protein kinazei cu participarea unui mediator specific sau a unui mesager secundar. Astfel de mesageri pot fi (Fig. H):

1) tabără;

2) ioni Ca 2+;

3) diacilglicerol și inozitol trifosfat;

4) alti factori.

Figura H. Mecanismul de recepție prin membrană a transmiterii semnalului hormonal în celulă cu participarea mediatorilor secundari.



Hormonii structurii steroizilor (Fig. 2) pătrund cu ușurință în celulă prin membrana plasmatică datorită lipofilicității lor și interacționează în citosol cu ​​receptori specifici, formând un complex „hormon-receptor” care se deplasează în nucleu. În nucleu, complexul se descompune și hormonii interacționează cu cromatina nucleară. Ca rezultat al acestui lucru, are loc interacțiunea cu ADN-ul și apoi inducerea ARN-ului mesager. Datorită activării transcrierii și traducerii după 2-3 ore, după expunerea la steroizi, se observă o sinteză crescută a proteinelor induse. Într-o celulă, un steroid afectează sinteza a nu mai mult de 5-7 proteine. Se știe, de asemenea, că în aceeași celulă un hormon steroid poate induce sinteza unei proteine ​​și reprimarea sintezei altei proteine ​​(Fig. 4).


Acțiunea hormonilor tiroidieni se realizează prin receptorii citoplasmei și nucleu, în urma cărora este indusă sinteza a 10-12 proteine.

Reflarea secreției hormonale se efectuează prin următoarele mecanisme:

1) efectul direct al concentrațiilor de substraturi sanguine asupra celulelor glandei;

2) reglarea nervoasă;

3) reglarea umorală;

4) reglarea neurohumorală (sistemul hipotalamo-hipofizar).

În reglarea sistemului endocrin, un rol important îl joacă principiul autoreglării, care este realizat de tipul de feedback. Distingeți între feedback pozitiv (de exemplu, o creștere a zahărului din sânge duce la o creștere a secreției de insulină) și feedback negativ (cu o creștere a nivelului de hormoni tiroidieni din sânge, producerea de hormoni tiroidieni stimulatori și tiroliberină, care asigură eliberarea hormonilor tiroidieni, scade).

Deci, influența directă a concentrațiilor de substraturi sanguine asupra celulelor glandei urmează principiul feedback-ului. Dacă se modifică nivelul unei substanțe din sânge, care este controlat de un hormon specific, atunci „o lacrimă răspunde cu o creștere sau scădere a secreției acestui hormon.

Reglarea nervoasă se efectuează datorită influenței directe a nervilor simpatici și parasimpatici asupra sintezei și secreției hormonilor neurohipofizei, medulare suprarenale), precum și indirect, „schimbând intensitatea aportului de sânge la nivelul glandei. Influențele emoționale, psihologice prin structurile sistemului limbic, prin hipotalamus - pot afecta semnificativ producția de hormoni.

Reglarea hormonală De asemenea, se efectuează conform principiului feedback-ului: dacă nivelul hormonului din sânge crește, atunci în agvet, eliberarea acelor hormoni care controlează conținutul acestui hormon scade, ceea ce duce la o scădere a concentrației sale în crocus.

De exemplu, odată cu creșterea nivelului de cortizon în sânge, eliberarea de ACTH (un hormon care stimulează secreția de hidrocortizon) scade și, ca urmare,

Scăderea nivelului său în sânge. Un alt exemplu de reglare hormonală poate fi acesta: melatonina (un hormon al glandei pineale) modulează funcția glandelor suprarenale, a glandei tiroide, a gonadelor, adică un anumit hormon poate afecta conținutul altor factori hormonali din sânge.

Sistemul hipotalamo-hipofizar ca principal mecanism de reglare neuro-umorală a secreției hormonale.

Funcția tiroidei, a gonadelor, a cortexului suprarenal este reglementată de hormonii glandei pituitare anterioare - adenohipofiza. Aici sunt sintetizate hormoni tropici: adrenocorticotrop (ACTH), stimulator tiroidian (TSH), foliculostimulant (FS) și luteinizant (LH) (Fig. 5).

Cu unele convenții, hormonul somatotrop (hormonul de creștere) se referă și la hormoni triplu, care își exercită influența asupra creșterii nu numai direct, ci și indirect prin intermediul hormonilor - somatomedinele, care se formează în ficat. Toți acești hormoni tropici sunt numiți astfel datorită faptului că furnizează secreția și sinteza hormonilor corespunzători ai altor glande endocrine: ACTH -

glucocorticoizi și mineralocorticoizi: TSH - hormoni tiroidieni; gonadotrop - hormoni sexuali. În plus, în adenohipofiză se formează interludii (hormonul stimulator al melanocitelor, MCH) și prolactina, care au un efect asupra organelor periferice.

Orez. 5. Reglarea glandelor endocrine ale sistemului nervos central. TL, SL, PL, GL și CL - respectiv, tiroliberină, somatoliberină, prolactoliberină, gonadoliberină și corticoliberină. SS și PS - somatostatină și prolactostatină. TSH - hormon stimulator tiroidian, STH - hormon somatotrop (hormon de creștere), Pr - prolactină, FSH - hormon foliculostimulant, LH - hormon luteinizant, ACTH - hormon adrenocorticotrop



Tiroxină Triiodotironină Androgeni Glucorticoizi

Estrogeni

La rândul său, eliberarea tuturor celor 7 hormoni ai adenohipofizei depinde de activitatea hormonală a neuronilor din zona hipofizară a hipotalamusului - în principal de către nucleul paraventricular (PVN). Aici se formează hormoni care au un efect stimulator sau inhibitor asupra secreției de hormoni din adenohipofiză. Stimulanții sunt numiți hormoni eliberatori (liberine), inhibitorii sunt numiți statine. Tiroliberina, gonadoliberina sunt izolate. somatostatină, somatoliberină, prolactostatină, prolactoliberină, melanostatină, melanoliberină, corticoliberină.

Hormonii eliberatori sunt eliberați din procesele celulelor nervoase ale nucleului paraventricular, intră în sistemul venos portal al glandei hipotalamo-hipofizare și sunt livrați cu sânge la adenohipofiză.

Reglarea activității hormonale a majorității glandelor endocrine se efectuează conform principiului feedback-ului negativ: hormonul în sine, cantitatea sa din sânge, reglează formarea acestuia. Acest efect este mediat prin formarea hormonilor de eliberare corespunzători (Fig. 6.7)

În hipotalamus (nucleul supraoptic), pe lângă eliberarea hormonilor, sunt sintetizate vasopresina (hormonul antidiuretic, ADH) și oxitocina. Care sunt transportate sub formă de granule de-a lungul procesele nervoaseîn neurohipofiză. Eliberarea hormonilor de către celulele neuroendocrine în sânge se datorează stimulării nervoase reflexe.

Orez. 7 Drept și feedback-uriîn sistemul neuroendocrin.

1 - dezvoltarea lentă și inhibarea pe termen lung a secreției de hormoni și neurotransmițători , precum și schimbarea comportamentului și formarea memoriei;

2 - inhibiție în dezvoltare rapidă, dar prelungită;

3 - inhibiție pe termen scurt

Hormonii hipofizari

În lobul posterior al hipofizei - neurohipofiza - se află oxitocina și vasopresina (ADH). ADH afectează trei tipuri de celule:

1) celule tubuli renali;

2) celulele musculare netede ale vaselor de sânge;

3) celule hepatice.

În rinichi, promovează reabsorbția apei, ceea ce înseamnă conservarea sa în organism, o scădere a debitului de urină (de unde și denumirea de antidiuretic), în vasele de sânge provoacă contracția mușchilor netezi, îngustând raza acestora și, ca urmare, - crește tensiunea arterială (de unde și denumirea de „vasopresină”), în ficat - stimulează gluconeogeneza și glicogenoliza. În plus, vasopresina are un efect antinociceptiv. ADH este destinat reglării presiunii osmotice a sângelui. Secreția sa crește sub influența unor astfel de factori: o creștere a osmolarității sângelui, hipokaliemie, hipocalcemie, o creștere a unei scăderi a BCC, o scădere a tensiune arteriala, temperatura corporală crescută, activarea sistemului simpatic.

Cu o excreție insuficientă de ADH, se dezvoltă diabetul insipid: volumul de urină excretată pe zi poate ajunge la 20 de litri.

Oxitocina la femei joacă rolul de regulator al activității uterine și este implicată în procesele de lactație ca activator al celulelor mioepiteliale. Creșterea producției de oxitocină are loc în timpul dilatării colului uterin la sfârșitul sarcinii, asigurând contracția acesteia în timpul travaliului, precum și în timpul alăptării, asigurând secreția de lapte.

În lobul anterior al glandei pituitare sau adenohipofiză se produce hormonul stimulator al tiroidei (TSH), hormonul de creștere (STH) sau hormonul de creștere, hormoni gonadotropi, hormonul adrenocorticotrop (ACTH), prolactina, iar în proporția mijlocie - hormonul stimulator al melanocitelor (MSH) sau interludii.

Un hormon de creștere stimulează sinteza proteinelor în oase, cartilaj, mușchi și ficat. Într-un organism imatur, asigură creșterea în lungime prin creșterea activității proliferative și sintetice a celulelor cartilajului, în special în zona de creștere a lungii oase tubulare stimulând în același timp creșterea inimii, plămânilor, ficatului, rinichilor și a altor organe din ele. La adulți, controlează creșterea organelor și a țesuturilor. STH reduce efectele insulinei. Eliberarea sa în sânge crește în timpul somn adinc, după efort muscular, cu hipoglicemie.

Efectul de creștere al hormonului de creștere este mediat de efectul hormonului asupra ficatului, unde se formează somatomedine (A, B, C) sau factori de creștere, care determină activarea sintezei proteinelor în celule. Valoarea STH este deosebit de mare în perioada de creștere (perioade prepubertale, pubertale).

În această perioadă, agoniștii GH sunt hormoni sexuali, a căror creștere a secreției contribuie la o accelerare accentuată a creșterii osoase. Cu toate acestea, formarea pe termen lung a unor cantități mari de hormoni sexuali duce la efectul opus - la încetarea creșterii. Nu suficient GH duce la nanism (nanism), iar prea mult GH duce la gigantism. Unele oase adulte pot relua creșterea dacă secretie excesiva STG. Apoi se reia proliferarea celulelor din zonele de creștere. Ceea ce duce la creșterea excesivă

În plus, glucocorticoizii inhibă toate componentele răspuns inflamator- reduce permeabilitatea capilară, inhibă exsudația, reduce intensitatea fagocitozei.

Glucocorticoizii reduc brusc producția de limfocite, reduc activitatea criminalilor T, intensitatea supravegherii imunologice, hipersensibilitatea și sensibilizarea organismului. Toate acestea ne permit să considerăm glucocorticoizii ca imunosupresori activi. Această proprietate este utilizată în clinică pentru a aresta procesele autoimune, pentru a reduce apărare imună organism gazdă.

Glucocorticoizii cresc sensibilitatea la catecolamine, cresc secreția de acid clorhidric și pepsină. Un exces de acești hormoni determină demineralizarea osoasă, osteoporoză, pierderea de Ca 2+ în urină și reduce absorbția de Ca 2+. Glucocorticoizii afectează funcția VND - cresc activitatea de procesare a informațiilor, îmbunătățesc percepția semnalelor externe.

Mineralocorticoizi(aldosgeronă, deoxicorticosteron) sunt implicate în reglare metabolismul mineralelor... Mecanismul de acțiune al aldosteronului este asociat cu activarea sintezei proteinelor implicată în reabsorbția Na + - Na +, K h-ATPaza. Prin creșterea reabsorbției și scăderea acesteia pentru K + în tubii distali ai rinichiului, salivare și gonade, aldosteronul promovează retenția de N "și CG în organism și eliminarea K + și N din corp. Astfel, aldosteronul este un hormonul care economisește sodiul, precum și un hormon uretic de potasiu. întârzie IA \ și urmat de apă, contribuie la o creștere a BCC și, în consecință, la o creștere a tensiunii arteriale. Spre deosebire de glucocorticoizi, mineralocorticoizii contribuie la dezvoltarea inflamației, deoarece crește permeabilitatea capilară.

Hormoni sexuali glandele suprarenale îndeplinesc funcția de dezvoltare a organelor genitale și apariția caracteristicilor sexuale secundare în perioada în care glandele sexuale nu sunt încă dezvoltate, adică în copilărie și la bătrânețe.

Hormonii medularei suprarenale - adrenalină (80%) și norepinefrină (20%) - provoacă efecte care sunt în mare parte identice cu activarea sistemului nervos. Acțiunea lor se realizează prin interacțiunea cu receptorii a- și (3-adrenergici. Prin urmare, se caracterizează prin activarea activității inimii, îngustarea vaselor cutanate, expansiunea bronhiilor, etc. Adrenalina afectează metabolismul carbohidraților și al grăsimilor, îmbunătățind glicogenoliza și lipoliza.

Catecolaminele sunt implicate în activarea termogenezei, în reglarea secreției multor hormoni - cresc eliberarea de glucagon, renină, gastrină, hormon paratiroidian, calcitonină, hormoni tiroidieni; reduce eliberarea insulinei. Sub influența acestor hormoni crește performanța mușchilor scheletici și excitabilitatea receptorilor.

Cu hiperfuncția cortexului suprarenal la pacienți, caracteristicile sexuale secundare se schimbă vizibil (de exemplu, femeile pot avea caracteristici sexuale masculine - barba, mustața, timbrul vocii). Se observă obezitate (în special în zonă, față, trunchi), hiperglicemie, retenție de apă și sodiu în organism etc.

Hipofuncția cortexului suprarenalian cauzează boala Addison - o nuanță bronzică a pielii (în special a feței, gâtului, mâinilor), pierderea poftei de mâncare, vărsături, hipersensibilitate la frig și durere, susceptibilitate ridicată la infecții, creșterea cantității de urină (până la 10 litri de urină pe zi), sete, performanță scăzută.

Cele mai dificile întrebări despre predarea secțiunii „Omul și sănătatea sa”

Cursul propus implică studiul celor mai complexe probleme ale secțiunii „Omul și sănătatea sa”, care afectează mecanismele fiziologice ale funcționării corpului uman în ansamblu și structurilor sale individuale (celule, țesuturi, organe).

Scopul cursului este de a oferi profesorului cunoștințe moderne despre legile funcționării corpului uman, de a-și arăta rolul și locul în procesul educațional în conformitate cu standardele educaționale, materialele de UTILIZARE, manualele de biologie de nouă generație. Conținutul cursului nu este doar teoretic, ci și orientat spre practică, extinzând posibilitățile de utilizare a materialelor programului educațional pentru introducerea de noi tehnologii pedagogice.

Principalele sarcini rezolvate în timpul studiului cursului de formare:

dezvăluirea și aprofundarea celor mai complexe concepte anatomice și fiziologice;
familiarizarea cu standardele educaționale, programele și manualele existente pentru secțiunea „Omul și sănătatea sa” și analiza acestora;
stăpânirea metodologiei pentru predarea problemelor complexe ale secțiunii în lecție și în activități extracurriculare;
aplicarea noilor tehnologii educaționale.

Abordarea integrată propusă de autori oferă ample oportunități de utilizare a aproape tuturor manualelor pe această temă, aprobate de Ministerul Educației și Științei din Federația Rusă. Un rol semnificativ este atribuit formării abilităților pedagogice în proiectarea procesului educațional, în funcție de echipamentul material și tehnic al biroului și de interesele școlarilor.

Materialele cursului de formare pot fi utilizate în lecție și în activități extracurriculare, pentru a pregăti elevii pentru examen, olimpiade în biologie și ecologie. Noutatea acestui curs de formare constă în concentrarea sa pe forme moderne organizarea procesului pedagogic, ale cărui exemple sunt date în toate prelegerile.

Curriculum-ul cursului

Numărul ziarului

Material educațional

Lectura 1. Sistemele de reglementare ale corpului

Prelegerea 2. Imunitatea

Cursul 3. Tulburări în muncă sistem imunitar
Testați numărul 1

Cursul 4. Planul general al structurii sistemului nervos

Cursul 5. Structura și funcțiile sistemului nervos central
Testează numărul de lucru 2

Cursul 6. Reglarea umorală a funcțiilor în corp

Cursul 7. Stresul în viața corpului uman

Cursul 8. Bazele unei diete echilibrate

Lucrare finală

Lectura 1
Sistemele de reglementare ale corpului

În prezent, știința a format ideea că principalele procese de viață ale organismelor multicelulare complexe, inclusiv ale oamenilor, sunt susținute de trei sisteme de reglare: nervos, endocrin și imun.

Fiecare organism multicelular se dezvoltă dintr-o celulă - un ou fertilizat (zigot). În primul rând, zigotul se împarte și formează celule similare cu el însuși. Diferențierea începe de la o anumită etapă. Ca rezultat, din zigot se formează miliarde de celule, având forme și funcții diferite, dar alcătuind un singur organism integral. Un organism multicelular poate exista ca un întreg datorită informațiilor conținute în genotip (un set de gene primite de descendenți de la părinți). Genotipul este baza trăsăturilor ereditare și a programelor de dezvoltare. De-a lungul vieții unui individ, sistemul imunitar asigură controlul asupra constanței genetice a organismului. Coordonarea activității diferitelor organe și sisteme, precum și adaptarea la condițiile de mediu în schimbare sunt funcții ale sistemului nervos și umoral.

Reglarea umorală este cea mai veche filogenetic. Asigură interconectarea celulelor și a organelor din organismele primitive care nu au un sistem nervos. Principalele substanțe reglatoare în acest caz sunt produsele metabolice - metaboliții. Această metodă de reglementare se numește umorală-metabolică... Ea, ca și alte tipuri de reglare umorală, se bazează pe principiul „tuturor-tuturor”. Substanțele eliberate sunt distribuite pe tot corpul și schimbă activitatea sistemelor de susținere a vieții.

În procesul de dezvoltare evolutivă, apare un sistem nervos, iar reglarea umorală este din ce în ce mai subordonată celui nervos. Reglarea nervoasă a funcțiilor este mai perfectă. Se bazează pe o alarmă scrisoare cu adresă. Informațiile importante din punct de vedere biologic ajung la un anumit organ prin intermediul fibrelor nervoase. Dezvoltarea reglării nervoase nu elimină cele mai vechi - umorale. Sistemele nervoase și umorale sunt combinate într-un sistem neurohumoral pentru reglarea funcțiilor. La organismele vii foarte dezvoltate, apare un sistem specializat - sistemul endocrin. Sistemul endocrin folosește substanțe chimice speciale numite hormoni pentru a transmite semnale de la o celulă la alta. Hormonii sunt substanțe biologic active care sunt transportate cu fluxul sanguin în diverse corpuriși le reglementează munca. Acțiunea hormonilor se manifestă la nivel celular. Unii hormoni (adrenalină, insulină, glucagon, hormoni hipofizari) se leagă de receptorii de pe suprafața celulelor țintă, activează reacțiile din celulă și se schimbă procese fiziologice... Alți hormoni (hormoni ai cortexului suprarenalian, hormoni sexuali, tiroxină) pătrund în nucleul celular, se leagă de o secțiune a moleculei ADN, „pornind” anumite gene. Ca urmare, formarea ARNm și sinteza proteinelor care modifică funcțiile celulei sunt „declanșate”. Hormonii care pătrund în nucleu lansează „programele” celulelor, prin urmare sunt responsabili de diferențierea lor generală, de formarea diferențelor de sex și de multe reacții comportamentale.

Evoluția reglării neurohumorale a funcțiilor a procedat după cum urmează.

Reglarea metabolică - datorită produselor metabolismului intracelular (protozoare, bureți).
Reglarea nervoasă - apare în celenterate.
Reglementarea neurohumorală. Unele nevertebrate dezvoltă celule neurosecretorii - celule nervoase capabile să producă substanțe biologic active.
Reglarea endocrină. La artropode și vertebrate, pe lângă reglarea umorală nervoasă și simplă (datorită metaboliților), se adaugă reglarea endocrină a funcțiilor.

Se disting următoarele funcții ale sistemelor de reglementare.

Sistem nervos.

Reglarea și coordonarea tuturor organelor și sistemelor, menținând constanța mediului intern al corpului (homeostazie), unind corpul într-un singur întreg.
Relația corpului cu mediul și adaptarea la condițiile de mediu în schimbare (adaptare).

Sistemul endocrin.

Dezvoltarea fizică, sexuală și mentală.
Menținerea funcțiilor corpului la un nivel constant (homeostazie).
Adaptarea corpului la condițiile de mediu în schimbare (adaptare).

Sistemul imunitar.

Controlul asupra constanței genetice a mediului intern al corpului.

Sistemele imune și neuroendocrine formează un singur complex informațional și comunică în același limbaj chimic. Multe substanțe biologic active (de exemplu, substanțe ale hipotalamusului, hormonilor hipofizari, endorfine etc.) sunt sintetizate nu numai în hipotalamus și glanda pituitară, ci și în celulele sistemului imunitar. Datorită unui singur limbaj biochimic, sistemele de reglementare interacționează strâns între ele. Astfel, β-endorfina eliberată de limfocite acționează asupra receptorilor de durere și reduce senzația de durere. Pe celule imune există receptori care interacționează cu peptidele hipotalamusului și ale hipofizei. Unele substanțe secretate în sistemul imunitar (în special, interferoni) interacționează cu receptori specifici de pe neuronii hipotalamusului, reglând astfel eliberarea hormonilor hipofizari.

La nivelul reacțiilor fiziologice ale corpului, interacțiunea sistemelor de reglare se manifestă în timpul dezvoltării stresului. Consecințele stresului sunt exprimate prin întreruperea funcțiilor sistemelor de reglementare și a proceselor controlate de acestea. Acțiunea factorilor de stres este percepută de părțile superioare ale sistemului nervos (cortex cerebral, diencefal) și are două ieșiri, realizate prin hipotalamus:

1) în hipotalamus se află centrele nervoase autonome superioare care reglează prin simpatic și diviziuni parasimpatice activitatea tuturor organelor interne;

2) hipotalamusul controlează activitatea glandelor endocrine, care reduc activitatea funcțională a sistemului imunitar, inclusiv a glandelor suprarenale, care produc hormoni de stres.

Rolul stresului în dezvoltare a fost dovedit acum leziuni ulcerative mucoasă gastrică, hipertensiune arterială, ateroscleroză, disfuncții și structură a inimii, stări de imunodeficiență, tumori maligne si etc.

Rezultatele posibile ale răspunsului la stres sunt prezentate în Schema 1.

Schema 1

Până în prezent, legăturile dintre sistemul nervos și cel endocrin, un exemplu al căruia poate fi sistemul hipotalamo-hipofizar, sunt bine studiate.

Glanda pituitară sau apendicele cerebral inferior, se află sub hipotalamus în crestătura oaselor craniului numită sella turcica și se conectează la acesta printr-un pedicul special. Masa glandei pituitare umane este mică, aproximativ 500 mg, dimensiunea nu depășește o cireșă medie. Glanda pituitară este formată din trei lobi - anterior, mediu și posterior. Lobii anteriori și mijlocii sunt combinați în adenohipofiză, iar lobul posterior este denumit în alt mod neurohipofiza.

Activitatea adenohipofizei se află sub controlul direct al hipotalamusului. În hipotalamus se produc substanțe biologic active (hormoni hipotalamici, factori de eliberare), care intră în glanda pituitară cu flux de sânge și stimulează sau inhibă formarea hormonilor tropici hipofizari. Hormonii tropicali ai hipofizei reglează activitatea altor glande endocrine. Acestea includ: corticotropina, care reglează activitatea secretorie a cortexului suprarenal; tirotropina, care reglează activitatea glandei tiroide; lactotropina (prolactina), care stimulează formarea laptelui în glandele mamare; somatotropina, care reglează procesele de creștere; lutropina și folitropina, care stimulează activitatea gonadelor; melanotropina, care reglează activitatea celulelor pielii și ale retinei care conțin pigment.

Lobul posterior al hipofizei este legat de hipotalamus prin conexiuni axonale, adică axonii celulelor neurosecretorii ale hipotalamusului se termină pe celulele glandei pituitare. Hormonii sintetizați în hipotalamus sunt transportați de-a lungul axonilor către glanda pituitară, iar din glanda pituitară intră în sânge și sunt livrați către organele țintă. Hormonii neurohipofizei sunt hormonul antidiuretic (ADH) sau vasopresina și oxitocina. ADH reglează funcția rinichilor prin concentrarea urinei și crește tensiunea arterială. Oxitocina în cantități mari este eliberată în sânge în corpul feminin la sfârșitul sarcinii, asigurând nașterea.

După cum sa menționat mai sus, majoritatea răspunsurilor de reglare neuroendocrină asigură homeostazie și adaptare a corpului.

Homeostazie sau homeostazie (din homoios- similar și stază- în picioare) - echilibrul dinamic al corpului, susținut de sisteme de reglementare datorită reînnoirii constante a structurilor, compoziției material-energie și stării.

Doctrina homeostaziei a fost creată de C. Bernard. Studiind metabolismul carbohidraților la animale, K. Bernard a atras atenția asupra faptului că concentrația de glucoză din sânge (cea mai importantă sursă de energie pentru organism) fluctuează foarte ușor, în limita a 0,1%. Odată cu creșterea conținutului de glucoză, organismul începe să „se sufoce în fumul” carbohidraților suboxidați, cu un deficit, apare o foame de energie. În ambele cazuri, există o slăbiciune puternică și o înnorare a conștiinței. În acest fapt particular, C. Bernard a văzut un model general: constanța mediului intern este o condiție pentru o viață liberă, independentă. Termenul „homeostazie” a fost introdus în știință de W. Cannon. El a înțeles prin homeostază stabilitatea și consistența tuturor proceselor fiziologice.

În prezent, termenul „homeostazie” se referă nu numai la parametrii reglementați, ci și la mecanismele de reglementare. Reacțiile care oferă homeostazie pot fi direcționate către:

- menținerea unui anumit nivel al stării staționare a organismului sau a sistemelor sale;
- eliminarea sau limitarea acțiunii factorilor nocivi;
- schimbări în relația organismului și schimbarea condițiilor de mediu.

Cele mai bine controlate constante homeostatice ale corpului includ compoziția ionică și acid-bazică a plasmei sanguine, conținutul de glucoză, oxigen, dioxid de carbon din sângele arterial, temperatura corpului etc.

Conceptul de "adaptare" (din adaptatio- adaptați) are un biologic general și semnificație fiziologică... Din punct de vedere biologic general, adaptarea este un set de caracteristici morfofiziologice, comportamentale, populaționale și alte caracteristici ale unei specii biologice date, care oferă posibilitatea unui stil de viață specific în anumite condiții de mediu.

Cum concept fiziologic adaptare înseamnă procesul de adaptare a unui organism la condițiile de mediu în schimbare (naturale, industriale, sociale). Adaptarea reprezintă toate tipurile de activități adaptative la nivel celular, organic, sistemic și organismic. Există 2 tipuri de adaptare: genotipică și fenotipică.

Ca urmare adaptare genotipică pe baza variabilității ereditare, a mutațiilor și a selecției naturale specii moderne animale și plante.

Adaptare fenotipică- un proces care se dezvoltă pe parcursul vieții individuale, în urma căruia organismul dobândește o rezistență absentă anterior la un anumit factor de mediu. Există două etape ale adaptării fenotipice: o etapă urgentă (adaptare urgentă) și o etapă pe termen lung (adaptare pe termen lung).

Adaptare urgentă apare imediat după debutul stimulului și se realizează pe baza unor mecanisme gata făcute, formate anterior. Adaptare pe termen lung apare treptat, ca rezultat al acțiunii prelungite sau repetate asupra corpului a acestui sau a acelui factor de mediu. De fapt, adaptarea pe termen lung se dezvoltă pe baza implementării repetate a adaptării urgente: există o acumulare treptată a anumitor modificări, iar corpul capătă o nouă calitate și se transformă într-una adaptată.

Exemple de adaptare urgentă și pe termen lung

Adaptarea la activitatea musculară. Fuga unei persoane neinstruite are loc aproape de modificările limitătoare ale ritmului cardiac, ventilația pulmonară, mobilizarea maximă a rezervei de glicogen în ficat. Unde muncă fizică nu poate fi nici suficient de intens, nici suficient de lung. Odată cu adaptarea pe termen lung la activitatea fizică ca urmare a antrenamentului, a hipertrofiei mușchilor scheletici și a creșterii numărului de mitocondrii în ele de 1,5-2 ori, o creștere a puterii sistemului circulator și respirator, o creștere a activității a enzimelor respiratorii, hipertrofia neuronilor din centrele motorii etc. măresc intensitatea și durata activității musculare.

Adaptarea la stări hipoxice. Ascensiunea unei persoane neinstruite la munte este însoțită de o creștere a ritmului cardiac și a unui volum mic de sânge, eliberarea de sânge din depozitele de sânge, datorită căreia există o creștere a livrării de oxigen către organe și țesuturi. În etapele inițiale, nu există modificări ale respirației, deoarece în condiții de mare altitudine în aerul atmosferic, conținutul nu numai de oxigen, ci și de dioxid de carbon, care este principalul stimulator al activității centrului respirator, este redus. Odată cu adaptarea pe termen lung la lipsa de oxigen, crește sensibilitatea centrului respirator la dioxidul de carbon și crește ventilația pulmonară. Acest lucru reduce stresul asupra sistemului cardiovascular. Crește sinteza hemoglobinei și formarea de celule roșii din sânge în roșu măduvă osoasă... Activitatea enzimelor respiratorii în țesuturi crește. Aceste schimbări fac corpul adaptat condițiilor de mare altitudine. La persoanele care s-au adaptat bine la lipsa de oxigen, conținutul de eritrocite din sânge (până la 9 milioane / μl), indicatori ai sistemele respiratorii, fizic și performanța mentală nu diferă de cele ale muntenilor.

Posibilitățile și limitele reacțiilor adaptative umane sunt determinate de genotip și se realizează sub condiția acțiunii anumitor factori de mediu. Dacă factorul nu a funcționat, atunci adaptarea nu este implementată. De exemplu, un animal crescut în rândul oamenilor nu se adaptează la mediul său natural. Dacă o persoană și-a condus toată viața imagine sedentară viață, el nu se va putea adapta la munca fizică.

Exemple de reglare a funcției

Reglarea nervoasă. Un exemplu de reglare neuronală este reglarea tensiunii arteriale. La un adult, tensiunea arterială este menținută la un anumit nivel: sistolică - 105-120 mm Hg, diastolică - 60-80 mm. Hg După o creștere a presiunii cauzată diferiți factori(de exemplu, activitate fizica), y persoană sănătoasă revine rapid la normal datorită semnalelor de la centrul nervului cardiac al medularei oblongate. Mecanismul acestei reacții este prezentat în Schema 2.

Schema 2

Reglarea umorală. Un exemplu de reglare umorală este menținerea unui anumit nivel de glucoză în sânge. Glucidele din alimente sunt descompuse în glucoză, care este absorbită în sânge. Conținutul de glucoză din sângele uman este de 60-120 mg% (după masă - 110-120 mg%, după post moderat - 60-70 mg%). Glucoza este utilizată ca sursă de energie de către toate celulele din corp. Eliberarea glucozei în majoritatea țesuturilor este asigurată de hormonul pancreatic insulină. Celulele nervoase primesc glucoză independent de insulină datorită activității celulelor gliale, care reglează metabolismul în neuroni. Dacă o cantitate în exces de glucoză intră în organism, aceasta este stocată sub formă de glicogen hepatic. Cu o lipsă de glucoză în sânge, sub influența hormonului pancreatic glucagon și a hormonului suprarenal adrenalină, glicogenul este descompus în glucoză. Dacă depozitele de glicogen sunt epuizate, atunci glucoza poate fi sintetizată din grăsimi și proteine ​​cu participarea hormonilor cortexului suprarenal - glucocorticoizi. La concentrații scăzute glucoza din sânge (sub 60 mg%), producția de insulină se oprește și glucoza nu intră în țesut (este salvată pentru celulele creierului), iar grăsimile sunt utilizate ca sursă de energie. Cu foarte concentrații mari glucoză în sânge (peste 150-180 mg%), care poate fi la persoanele cu pacienți diabetul zaharat, glucoza este excretată în urină. Acest fenomen se numește glucozurie. Mecanismul reglării glicemiei este prezentat în Schema 3.

Schema 3

1 - insulină
2 - glucagon

Reglementarea neurohumorală. Exemple de reglare neurohumorală includ reglarea consumului de energie (alimente) și reglarea temperatura adâncă corp.

Reglementarea consumului de energie.

Energia pătrunde în organism odată cu mâncarea. Conform primei legi a termodinamicii, cantitatea de energie consumată = munca efectuată + producția de căldură + energia stocată (grăsimi și glicogen), adică cantitatea de energie chimică conținută în alimente la un adult ar trebui să fie de așa natură încât să acopere costurile muncii efectuate (muncă fizică și mentală) și menținerea temperaturii corpului.

Dacă cantitatea de alimente consumate este mai mult decât este necesar, atunci există o creștere a greutății corporale, dacă este mai mică, aceasta scade. Datorită faptului că rezervele de carbohidrați din organism sunt limitate de capacitatea ficatului, cantitatea în exces de carbohidrați consumați se transformă în grăsimi și este stocată în rezervă în țesutul gras subcutanat. În copilărie, unele dintre substanțe și energie sunt cheltuite pentru procesele de creștere.

Aportul alimentar este reglementat de centrele nervoase ale hipotalamusului: centrul foamei și centrul sățietății. Cu o lipsă nutriențiîn sânge, centrul foamei este activat, stimulând reacțiile de căutare a alimentelor. După masă, semnale de saturație ajung la centrul de saturație, care inhibă activitatea centrului foamei (Schema 4).

Schema 4

Semnalele către centrul de saturație pot proveni de la receptori diferiți. Acestea includ mecanoreceptorii peretelui stomacului, care intră într-o stare de excitare după ce au mâncat; termoreceptori, semnale din care provin ca urmare a creșterii temperaturii cauzată de o acțiune dinamică specifică a alimentelor (după masă, în special proteine, crește nivelul metabolismului și, în consecință, temperatura corpului). Există teorii care explică consumul de alimente prin semnale chimice. În special, centrul de saturație începe să trimită semnale inhibitoare către centrul foamei după o creștere a conținutului de glucoză sau substanțe asemănătoare grăsimilor din sânge.

Reglarea temperaturii profunde a corpului.

La animalele cu sânge cald (homeoterm), temperatura „nucleului” corpului este menținută la un nivel constant. Formarea căldurii în organism are loc din cauza reacțiilor exoterme din fiecare celulă vie. Cantitatea de căldură generată în organ depinde de intensitatea metabolismului: în ficat - este mai mare, în oase - cel mai puțin. Revenirea căldurii are loc de la suprafața corpului datorită proceselor fizice: radiații de căldură, conducere de căldură și evaporarea lichidului (transpirație).

Prin radiații, corpul pierde căldură sub formă de raze infraroșii. Cu toate acestea, dacă temperatura ambiantă este mai mare decât temperatura corpului, atunci radiațiile infraroșii din mediu vor fi absorbite de corp și temperatura acestuia poate crește. Dacă corpul este în contact cu corpuri reci, de exemplu, conductori de căldură buni apă rece, pământ rece umed, pietre, metale etc., pierde căldura prin conducerea căldurii. În același timp, riscul de hipotermie este mare.

Dacă temperatura ambiantă este mai mare decât temperatura corpului, atunci transpirația este singura modalitate de răcire. Temperaturile ambiante ridicate și umiditatea ridicată fac dificilă evaporarea transpirației și crește riscul supraîncălzirii. O creștere a generării de căldură poate apărea datorită muncii musculare, tremurăturilor și creșterii intensității metabolice.

Termoreglarea este controlată de sistemele nervoase și endocrine. Partea somatică a sistemului nervos oferă astfel de reacții care previn hipotermia, cum ar fi munca musculară și tremurăturile. Compartiment simpatic sistemul nervos autonom controlează schimbarea lumenului vaselor de sânge (când temperatura crește, acestea se extind, când temperatura scade, se îngustează), transpirație, termogeneză care nu tremură (oxidarea acizi grașiîn grăsime brună), contracția mușchilor netezi care ridică părul.

Când temperatura mediului scade, activitatea glandelor tiroide și suprarenale crește. Hormonul tiroidian tiroxina crește intensitatea reacțiilor redox în celule. Adrenalina hormonului medular suprarenal adrenalină crește, de asemenea, metabolismul.

Reglementare care implică sistemul nervos, endocrin și imunitar. Somnul este un exemplu de reglare a funcțiilor care implică toate sistemele de reglementare. Astăzi, există trei grupuri de teorii care explică natura somnului: nervos, umoral și imun.

Teorii nervoase asocia somnul cu munca centre nervoase cortexul cerebral, hipotalamusul și formarea reticulară a trunchiului cerebral. Teoria corticală a somnului a fost propusă de I.P. Pavlov, care a arătat în experimente pe animale că în timpul inhibiției somnului apare în neuronii cortexului. Mai târziu, au fost descoperite centre care reglează alternanța somnului și stării de veghe în hipotalamus.

Formarea reticulară a trunchiului cerebral, colectând informații din structurile receptorilor corpului, menține tonusul (starea de veghe a cortexului), adică participă, de asemenea, la reglarea proceselor de veghe-somn. Când formarea reticulară este blocată de unele substanțe, apare o stare asemănătoare visului.

Factorii umorali unii hormoni reglează somnul. S-a demonstrat că acumularea serotoninei hormonului glandei pineale în sânge creează condiții favorabile pentru somn REM, în timpul căruia are loc prelucrarea informațiilor primite de o persoană în timpul stării de veghe.

Teoria imunității somnul a primit confirmare experimentală după ce a verificat fapte despre care se știe de mult somnolență crescută oameni bolnavi boli infecțioase... S-a dovedit că substanța muramil-peptidă, care face parte din peretele celular bacterian, stimulează formarea uneia dintre citokinele care reglează somnul de către celulele sistemului imunitar. Administrarea peptidei muramil la animale a cauzat un somn excesiv la acestea.

Suport metodologic al cursului

Standarde educaționale, programe și manuale pentru secțiunea „Omul și sănătatea sa”

Standardele educaționale moderne sunt aprobate prin ordinul Ministerului Educației din Rusia nr. 1089 din 5 martie 2004. Conform standardului, secțiunea „Omul și sănătatea sa” este studiată în clasa a VIII-a. Cu toate acestea, într-o serie de școli, procesul de tranziție de la standardul 1998, care prevede studierea subiectelor anatomice și fiziologice în clasa a IX-a, nu a fost încă complet finalizat.

Similitudinea celor două standarde numite este o listă a principalelor subiecte și aspecte propuse în discuție: corpul în ansamblu, celulele și țesuturile corpului uman, structura și funcționarea sistemelor de organe, principalele procese fiziologice ale corpului activitatea vitală, principiile reglării activității vitale, relația cu mediul înconjurător, organele simțului și cele superioare activitate nervoasă, probleme de igienă și prevenirea bolilor. Aceste subiecte sunt reflectate în toate manualele aprobate și recomandate de Ministerul Educației și Științei din Federația Rusă, dar numele lor pot fi diferite.

O caracteristică a standardului educațional din 2004 este o separare clară a nivelurilor de educație (primar, de bază de 9 ani, complet de 11 ani) și nivelurile de educație pentru liceu (de bază și profil). Standardul evidențiază principalele obiective de învățare pentru niveluri și niveluri, conținutul minim obligatoriu al principalelor programe educaționale, cerințe pentru nivelul de pregătire a elevilor.

Primul bloc de cerințe include o listă de subiecte, concepte și probleme pe care elevii ar trebui să le cunoască (să le înțeleagă), acestea fiind grupate pe rubrici: dispoziții de bază, structură obiecte biologice, esența proceselor și fenomenelor, terminologia biologică modernă și simbolistica. Al doilea bloc include abilitățile elevilor: explica, stabili relații, rezolva probleme, întocmește diagrame, descrie obiecte, identifică, cercetează, compară, analizează și evaluează și caută în mod independent informații. Al treilea bloc oferă cerințe pentru utilizarea cunoștințelor și abilităților dobândite în activități practice și Viata de zi cu zi: înregistrarea rezultatelor, primul ajutor, respectarea regulilor de comportament în mediu, determinarea propriei poziții și evaluarea aspectelor etice ale problemelor biologice.

Conţinut standarde educaționale implementat în literatura educațională... Manualul este una dintre principalele surse de cunoaștere necesare atât pentru obținerea de noi elevi informații educaționale, și pentru a consolida materialul studiat în lecție. Cu ajutorul manualului, principalele obiective și obiective ale învățării sunt rezolvate: asigurarea stăpânirii elevilor cu diferite tipuri de reproducere și creativitate activități de învățare pe baza stăpânirii sistemului de cunoștințe biologice și abilități de natură teoretică și practică, pentru a promova dezvoltarea și educarea elevilor.

Manualele diferă prin conținut, precum și prin structură, volum de informații educaționale, aparate metodologice. Cu toate acestea, o cerință obligatorie pentru fiecare manual este conformitatea conținutului său cu componenta federală standard de statînvățământ secundar general în biologie. Tutorialul este în prezent un complex Sistem informatic, în jurul căruia sunt grupate alte mijloace didactice (casete audio, suport pentru computer, resurse de Internet, caiete pe bază tipărită, fișe etc.), denumite altfel un kit educațional și metodologic (TMC).

Să oferim o scurtă descriere a liniilor de manuale recomandate (admise) pentru a fi utilizate în procesul educațional în instituțiile de învățământ. Rețineți că majoritatea manualelor sunt combinate în rânduri, al căror conținut se reflectă în programele de studii ale autorului, care prezintă diferențe de fond și metodologice în prezentare. material didactic... O singură linie de manuale asigură continuitatea educației biologice, o abordare comună a selecției materialului educațional, un sistem metodologic dezvoltat pentru formarea și dezvoltarea cunoștințelor și abilităților.

Manualele variabile pentru secțiunea „Omul și sănătatea sa” pot diferi prin secvența subiectelor, profunzimea acoperirii lor, stilul de prezentare, volumul practicii de laborator, întrebări și sarcini, rubrici metodologice etc.

Aproape toate programele oferite sunt concentrice, adică educația de bază de 9 ani se încheie cu studiul secțiunii „Biologie generală”. În fiecare program, este evidențiată o idee de conducere, care este implementată în mod constant în cărțile educaționale pentru diferite secțiuni ale cursului de biologie.

Pentru manuale dezvoltat editat de N.I. Sonina, aceasta este o abordare funcțională, adică prioritatea cunoașterii despre procesele vitale ale organismelor, care stau la baza orientării practice a conținutului, precum și a reflectării realizări moderne stiinta biologica (Sonin N.I., Sapin M.R."Biologie. Uman").

Ideile principale liniile manualelor dezvoltat de o echipă de autori editat de V.V. PaSechnik, putem lua în considerare biocentrismul, consolidarea orientării practice și prioritatea funcției de dezvoltare a învățării ( Kolesov D.V., Mash R.D.,Belyaev I.N."Biologie. Uman").

În linie stabilit editat de I.N. Ponomareva, menținând structura tradițională a secțiunilor, principalele idei conceptuale ale materialelor didactice sunt o abordare pe mai multe niveluri și ecologico-evolutivă a determinării conținutului, iar materialul educațional este prezentat în conformitate cu principiul de la general la specific ( Dragomilov A.G., Mash R.D."Biologie. Uman").

O trăsătură distinctivă a tuturor linia manualelor stabilit sub conducerea D.I. Traitaka, Este o orientare orientată spre practică, implementată prin texte manuale, o varietate de ateliere practice și materiale ilustrative ( Rokhlov V.S., Trofimov S.B.

Selectarea conținutului materialului educațional în linie dezvoltat sub conducerea A.I. Nikishova, care vizează dezvoltarea abilităților cognitive ale elevilor. La selectarea și structurarea conținutului, a fost aplicat un aparat metodologic modern, care asigură o organizare a textului pe două niveluri, care face posibilă diferențierea învățării ( Lyubimova Z.V., Marinova K.V."Biologie. Omul și sănătatea Sa ”).

În plus față de liniile completate de manuale, există linii noi, încă nu finalizate. Cărțile educaționale incluse în lista federală recomandată îndeplinesc standardele educaționale moderne.

Întrebări și sarcini

1. Dați o definiție conceptelor: adaptare, sistem hipotalamo-hipofizar, homeostazie.

2. Comparați procesele de reglementare care controlează funcțiile corpului (a se vedea tabelul).

3. Scrieți un mesaj scurt

Se încarcă ...Se încarcă ...