§ 38. Раздражимость и регуляция у организмов

Ст. 202

Рассмотрите рис. 149 — 154. Какое значение для организмов имеет их способность реагировать на действие раздражителей? Каким образом происходит регуляция функций организма?

Благодаря раздражимости организмы обладают способностью к адаптации. Под адаптацией понимается процесс приспособления организма к определенным условиям внешней среды.

Это достигается путём регуляции, осуществляемой у всех организмов с помощью химических веществ, а у многоклеточных животных ещё и благодаря нервным импульсам, поступающим от органов нервной системы.

Ст. 207

способность живого организма реагировать на внешнее воздействие окружающей среды изменением своих физико — химических и физиологических свойств.

Примеры раздражимости: реакции на свет, температуру, звук или механические воздействия и др.

2. Как реагируют одноклеточные организмы на раздражители? Приведите примеры.

Наиболее простые формы раздражимости характерны для микроорганизмов (бактерий, простейших, одноклеточных водорослей и грибов). Например, амёба обыкновенная передвигается в сторону пищи, а эвглена зелёная – к освещённой части водоёма, так как свет необходим ей для фотосинтеза. Ответные двигательные реакции одноклеточных организмов на направленно действующий раздражитель среды называют таксисами. Раздражителем может выступать свет (фототаксис), температура (термотаксис), химические вещества (хемотаксис) и пища (трофотаксис). Таксисы могут быть положительными, если организм движется в сторону раздражителя, и отрицательными, если организм перемещается от него. Примером отрицательного хемотаксиса может служить ответная реакция инфузорий — туфелек на кристаллики поваренной соли, помещённые в каплю воды.

3. В чём проявляется раздражимость у растений? Приведите примеры.

Растения не имеют органов чувств и нервной системы, поэтому раздражимость у них проявляется главным образом в ростовых движениях (тропизмах, настиях), вызванных действием света, влаги, земного тяготения. Растение регулирует эти движения с помощью синтезируемых в клетках ростовых веществ – особых химических соединений органической природы. Одни ростовые вещества оказывают стимулирующее, другие – тормозящее влияние на рост органов растения. Например, опытным путём было доказано, что в конусе нарастания побега растения клетки образовательной ткани вырабатывают ауксины – вещества, стимулирующие рост главного побега и тормозящие развёртывание пазушных почек. Это явление называют верхушечным доминированием. Если верхушечную почку удалить, то ауксины будут вырабатываться в конусах нарастания пазушных почек, что вызовет образование у растения боковых побегов. Такой приём, известный в растениеводстве как прищипка, широко используют при выращивании многих культурных растений для ветвления побегов.

4. Что такое рефлекс и рефлекторная дуга? Опишите по рис. 151 коленный рефлекс.

Ответную реакцию организма на действующий раздражитель, осуществляемую при участии нервной системы, называют рефлексом. Совокупность структур, участвующих в рефлексе, образует рефлекторную дугу.

Коленный рефлекс – ответная реакция организма, который возникает при небольшом растяжении бедренной мышцы. Сокращение мышц происходит в результате несильного удара по надколеннику, под которым находится сухожилие. Под внешним фактором сухожилия растягиваются и приводят в действие мышцу — разгибатель. Этот рефлекс очень важен для проведения диагностики множества болезней. Но совершать данную процедуру невозможно без рефлекторной дуги.

5. Какие типы нервных систем имеются у животных? Как в процессе эволюции усложнялось строение головного мозга от рыб к млекопитающим?

У животных существуют стволовые и узловые нервные системы.

ыбы: головной мозг в целом невелик. Слабо развит его передний отдел. Передний мозг не разделен на полушария. Крыша его тонкая, состоит только из эпителиальных клеток и не содержит нервной ткани. Основание переднего мозга включает полосатые тела, от него отходят обонятельные доли. Функционально передний мозг является высшим обонятельным центром.

В промежуточном мозге, с которым связаны эпифиз и гипофиз, расположен гипоталамус, являющийся центральным органом эндокринной системы. Средний мозг рыб наиболее развит. Он состоит из двух полушарий и служит высшим зрительным центром. Кроме того, он представляет собой высший интегрирующий отдел головного мозга. Задний мозг содержит мозжечок, осуществляющий регуляцию координации движений. Он развит очень хорошо в связи с перемещением рыб в трехмерном пространстве. Продолговатый мозг обеспечивает связь высших отделов головного мозга со спинным и содержит центры дыхания и кровообращения. Головной мозг такого типа, в котором высшим центром интеграции функций является средний мозг, называют ихтиопсидным.

Земноводные (амфибии):головной мозг также ихтиопсидный. Однако передний мозг их имеет большие размеры и разделен на полушария. Крыша его состоит из нервных клеток, отростки которых располагаются на поверхности. Как и у рыб, больших размеров достигает средний мозг, также представляющий собой высший интегрирующий центр и центр зрения. Мозжечок несколько редуцирован в связи с примитивным характером движений.

Пресмыкающиеся (рептилии): передний мозг – наиболее крупный отдел по сравнению с остальными. В нем особенно развиты полосатые тела. К ним переходят функции высшего интегративного центра. На поверхности крыши впервые появляются островки коры очень примитивного строения, ее называют древней. Средний мозг теряет значение ведущего отдела, и относительные размеры его сокращаются. Мозжечок сильно развит благодаря сложности и многообразию движений пресмыкающихся. Головной мозг такого типа, в котором ведущий отдел представлен полосатыми телами переднего мозга, называют зауропсидным.

Млекопитающие: маммалийный тип мозга. Для него характерно сильное развитие переднего мозга за счет коры, которая развивается на основе небольшого островка коры пресмыкающихся и становится интегрирующим центром мозга. В ней располагаются высшие центры зрительного, слухового, осязательного, двигательного анализаторов, а также центры высшей нервной деятельности. Кора имеет очень сложное строение и называется новой корой. В ней располагаются не только тела нейронов, но и ассоциативные волокна, соединяющие разные ее участки. Характерным является также наличие комиссуры между обоими полушариями, в которой располагаются волокна, связывающие их воедино. Промежуточный мозг, как и у других классов, включает гипоталамус, гипофиз и эпифиз. В среднем мозге располагается четверохолмие в виде четырех бугров. Два передних связаны со зрительным анализатором, два задних–со слуховым. Очень Хорошо развит мозжечок.

6. Какое влияние на работу внутренних органов оказывает вегетативная нервная система? Опишите влияние симпатических и парасимпатических нервов.

В зависимости от структуры и функциональных особенностей иннервируемых органов выделяют соматический и вегетативный отделы нервной системы; первый управляет работой скелетных мышц, а второй – внутренних органов. Вегетативная нервная система состоит из симпатического и пара — симпатического отделов. Симпатические нервы и узлы оказывают в целом стимулирующее влияние на работу внутренних органов организма, а парасимпатические – тормозящее.

7. В чём сущность гуморальной регуляции функций организма? Что такое гормоны? Приведите примеры эндокринных желёз и вырабатываемых ими гормонов. Используя рис. 154, выясните влияние этих гормонов на организм человека.

У высших животных кроме рефлекторной имеется гуморальная регуляция, основанная на передаче химических сигналов при помощи биологически активных веществ, которые поступают в тканевую жидкость, кровь и лимфу. Важную роль в гуморальной регуляции играют гормоны – вещества, выделяемые эндокринными железами, которые образуют эндокринную систему.

Гипоталамус и Гипофиз тесно связанны между собой, просто по той причине, что гипоталамус вырабатывает релизинг горормоны(либерины и статины), которые влияют на выработку тропных гормонов гипофиза. Примером могут служить Соматолиберин (повышает) и Соматостатин(понижает), вырабатываемые в Гипоталамусе, которые регулирую выработку всеми любимого Соматотропного гормона. Щитовидная железа вырабатывает йод содержащие гормоны, такие так Тироксин и Трийодтиронин. Надпочечники в основном вырабатывают стрессовые гормоны. Поджелудочная, кроме того, что вырабатывает пищеварительные ферменты, так же вырабатывает такие гормоны углеводного обмена как Инсулин и Глюкагон. Соответсвтвенно половые железы вырабатывают половые гормоны.

8. Каким образом нервная система связана с эндокринной системой?

Работой эндокринных желёз управляет нервная система. Воздействуя на эндокринные железы, она стимулирует или тормозит образование гормонов. Связующим звеном между нервной и эндокринной системами выступает гипоталамус – отдел промежуточного мозга, связанный нервными путями с гипофизом, являющимся важнейшей эндокринной железой. Гипоталамус получает информацию от различных отделов головного мозга и посылает её в гипофиз, который вырабатывает так называемые тройные гормоны (соматотро — пин, тиротропин, гонадотропин и др.), регулирующие работу всех остальных эндокринных желёз. Таким образом, в организме позвоночных животных, в том числе человека, имеется гипоталамо — гипофизарная система, осуществляющая нейрогуморальную регуляцию работы органов.