Нейрогуморальная регуляция функций

Взаимосвязь клеток и тканей

Взаимосвязь всех жизненных процессов одноклеточных организмов обеспечивается взаимодействием органоидов клетки. У многоклеточных организмов контакт и взаимодействие клеток происходят через клеточную мембрану. У высших растений связь между клетками обеспечивают тончайшие нити цитоплазмы, которые проходят через поры в клеточной оболочке и соединяют содержимое соседних клеток.

Сходные по строению и действующие совместно клетки образуют ткани, которые, в свою очередь, взаимосвязаны между собой. Взаимосвязь растительных тканей особенно ярко проявляется в процессе питания растений.

Что такое регуляция функций организма

Тело человека имеет очень сложное строение. От клеток до систем органов он представляет собой взаимосвязанную систему, для нормального функционирования которой должен быть создан четкий механизм регулирования. Он осуществляется двумя путями. Первый способ является самым быстрым. Он называется нервной регуляцией. Данный процесс воплощает в жизнь одноименная система. Существует ошибочное мнение, что гуморальная регуляция осуществляется с помощью нервных импульсов. Однако это совсем не так. Гуморальная регуляция осуществляется с помощью гормонов, которые поступают в жидкостные среды организма.

Моя лаборатория

Лабораторная работа
Проведите самонаблюдение
Исследуйте проявление простейших рефлексов у взрослого человека. Наиболее ярко наблюдаются следующие рефлексы: надбровный, мигательный и коленный. Для проведения исследования используйте неврологический молоточек (можно использовать молоточек из детского конструктора, покрытый тканью, или карандаш с закреплённым на его конце ластиком).
Надбровный рефлекс. Возникает при ударе неврологическим молоточком по краю надбровной дуги. В ходе исследования испытуемый сидит. Экспериментатор прикасается ластиком, закреплённым на конце карандаша, к краю надбровной дуги испытуемого. Ответная реакция — смыкание век.
Мигательный рефлекс. Работа проводится в парах. Испытуемый сидит. Экспериментатор делает хлопок перед лицом испытуемого. Ответная реакция — смыкание век

Мигательный рефлекс возникает также при осторожном прикосновении ваткой либо мягкой бумагой к роговице над радужной оболочкой.
Коленный рефлекс. Возникает при ударе молоточком по плотной связке надколенника ниже коленной чашечки

Для его определения испытуемому предлагают сесть на стул и положить ногу на ногу. Экспериментатор наносит лёгкий удар неврологическим молоточком по сухожилию четырёхглавой мышцы ноги. 19 Ответная реакция — сокращение мышцы бедра и разгибание голени. Повторите эксперимент с другой ногой и сравните рефлексы.

Дополнительный материал для углублённого изучения

Все структуры рефлекторной дуги образованы возбудимыми клетками, способными изменять процессы своей жизнедеятельности под влиянием внешних или внутренних воздействий. Они осуществляют свои функции благодаря электрическим процессам, протекающим в них. Дело в том, что в обычном состоянии мембраны клеток изнутри заряжены отрицательно, а снаружи положительно. Разница зарядов на наружной и внутренней поверхности клеточной мембраны создаёт так называемый потенциал покоя. При воздействии на клетку раздражителя достаточной силы она возбуждается и переходит в состояние физиологической активности. При этом происходит смена зарядов на поверхностях клеточной мембраны и возникает потенциал действия. Этот электрический потенциал, возникающий сначала на небольшом участке клеточной мембраны, способен распространяться по всей поверхности клетки. Именно в этом состоянии нейроны начинают проводить нервные импульсы, мышечные клетки начинают сокращаться, а железистые осуществлять секрецию.

Возбудимые клетки рефлекторной дуги соединяются в цепочки благодаря особым информационным мембранным контактам — синапсам. 13 В настоящее время установлено, что проведение возбуждения через синапс может иметь или химическую, или электрическую природу.

Гомеостаз и стресс. Организм человека, как и любого другого живого существа, представляет собой единое целое: все его системы и органы работают согласованно для поддержания гомеостаза. Представим себе, что человек сдаёт какой-то трудный экзамен. Естественно, он волнуется, желая сдать этот экзамен как можно лучше, и системы организма меняют свою работу. Такое состояние, когда организм напряжён, называют стрессом. Стресс может возникать по самым различным причинам: боль, радость, страх, физическая нагрузка и т. д. Однако в людом случае при стрессе усиливается кровоснабжение мышц (вдруг придётся убегать) и мозга (возможно, придётся решать трудные задачи), учащается дыхание (организму потребуется больше кислорода), ускоряются все процессы регуляции жизнедеятельности (нужно быстро реагировать на происходящее вокруг). А вот работа пищеварительной системы при стрессе тормозится, чтобы не мешать активной деятельности других систем.

Если же человек находится в состоянии покоя (смотрит телевизор, читает книгу или спит), то наблюдается обратная картина: давление крови снижается, частота сокращений сердца уменьшается, дыхание делается более редким, мышцы расслабляются. А вот процессы переваривания пищи в этот момент протекают активно, и усиливается прилив крови к желудку и кишечнику.

Новые понятия

Гомеостаз. Нейрогуморальная регуляция. Рефлекс. Рефлекторная дуга. Рецептор. Эффектор

Ответьте на вопросы

1. Охарактеризуйте проявление основных жизненных свойств у человека на клеточном и организменном уровне. 2. Что такое гомеостаз и что лежит в его основе?
3. В чем выражается нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности человека?

Выполните задание

Подготовьте сообщение о рефлексах человека.

ПОДУМАЙТЕ!

Почему виды регуляции нельзя противопоставлять друг другу?

Свойства гормонов

1. Дистантное действие — далеко от места своего образования
2. Специфичны — оказывают влияние только на те клетки, которые имеют рецепторы к гормону
3. Биологически активные — оказывают выраженный эффект при очень низкой концентрации в крови
4. Быстро разрушаются, вследствие чего должны постоянно выделяться железами
5. Не обладают видовой специфичностью — гормоны других животных вызывают в организме человека схожий эффект

Если в организме наблюдается недостаток выработки гормонов, то это называется гипофункцией железы, а если избыток – гиперфункция.

Следует помнить, что самое лучшее – золотая сердцевина! Избыток или недостаток гормонов, как, впрочем, и других веществ приводит к возникновению различных заболеваний.

Особенности гуморальной регуляции

Гуморальная регуляция не имеет точного получателя. С биологическими жидкостями активные вещества переносятся к любым клеткам организма. Поэтому отвечает на возбудитель весь организм.

Скорость передачи информации в клетки и органы определяется скоростью тока биологических жидкостей и составляет 0,5–5 м/с. Действие биологически активных веществ довольно продолжительно, может достигать нескольких дней и осуществляется даже после прекращения действия раздражителя.

Эндокринная система медленно приспосабливается к длительной стимуляции. Ответ на действие раздражителя занимает от нескольких дней до нескольких недель.

§ 6. Регуляция процессов жизнедеятельности

ВСПОМНИТЕ 1. Какие свойства живого вам известны? 2. Какие типы регуляции процессов жизнедеятельности у животных вам известны?

Организм человека обладает всеми свойствами и признаками, которыми должно обладать любое живое существо. Они проявляются у человека как на уровне целого организма, так и на уровне каждой его структуры, начиная с клетки, и связаны с основными процессами жизнедеятельности. Среди них такие процессы, как движение, обмен веществ, возбудимость, рост, развитие и размножение.

Важнейшим свойством любой живой системы является саморегуляция. У человека проявление данного свойства выражается в деятельности всех структур организма, направленной на поддержание относительного постоянства их состава, структуры и функционирования — гомеостаза. Именно на поддержание гомеостаза направлена согласованная работа функциональных систем организма человека в реальных изменяющихся условиях его жизни.

Системы и органы человека — основное понятие

Определение

Орган — часть организма человека, которая имеет определенную форму, строение, положение, а также выполняет одну или несколько функций.

Можно выделить следующие виды органов:

• трубчато-полые;
• паренхиматозные.

Трубчато-полые органы состоят из слизистой оболочки, которая разделяет внешнюю и внутреннюю среду мышечной оболочки и соединительной ткани. К трубчато-полым относятся органы сердечно-сосудистой системы, пищеварительного тракта, мочевыводящих путей и другие.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Паренхиматозные органы состоят из паренхимы (ткань с определенными функциями) и стромы (соединительная ткань, выполняющая трофическую и опорную функции). К ним относятся легкие, почки, кроветворные органы и другие.

Определение

Система органов — объединение органов, схожих по развитию, строению и функциям.

Тело человека состоит из следующих систем:

• опорно-двигательная — опора тела и движение;
• пищеварительная — переработка пищи;
• дыхательная — обеспечение дыхания;
• выделительная — удаление продуктов обмена;
• нервная — обработка информации;
• половая — размножение;
• эндокринная — регуляция процессов в организме через гормоны;
• сердечно-сосудистая — циркуляция крови;
• покровная — защита от факторов внешней среды;
• лимфатическая — образование иммунитета.

Взаимосвязь органов и систем органов

Из тканей формируются органы и системы органов, специализирующиеся на выполнении определенных функций. Они не способны существовать самостоятельно вне целостного организма и тесно связаны друг с другом.

Лист — орган, в котором происходит фотосинтез, он обеспечивает углеводами не только себя, но и другие органы растения. Перемещение воды и минеральных веществ от корней к листьям, а органических веществ в обратном направлении. осуществляется по стеблю. Он же служит опорой для листьев, цветков и плодов.

Органы и системы органов животных тоже взаимосвязаны между собой. Легкие или жабры осуществляют газообмен организма с окружающей средой. Пищеварительная система обеспечивает переваривание пищи. Перемещение газов и питательных веществ происходит с участием кровеносной системы животных. Выделительная система освобождает организм от продуктов обмена.

Нервная регуляция

В процессе эволюции у живых существ появилась нервная система. Это вторая система регуляции, которая действует мгновенно, ведь сигналы передаются от нейрона к нейрону за доли секунды.

В нервной системе есть отдел, который отвечает за регуляцию работы внутренних органов. Этот отдел называют вегетативной или автономной нервной системой. Она работает без сознательного контроля и регулирует дыхание, кровообращение, пищеварение.

Нервная и гуморальная регуляция связаны между собой. Нервная система управляет работой эндокринных желёз. Высший орган эндокринной системы гипоталамус является частью головного мозга. В свою очередь, гормоны влияют на работу головного мозга.

Нейрогуморальная регуляция функций организма

Как мы уже говорили, нервный и гуморальный механизмы регуляции действуют совместно и взаимосвязанно. Они одинаково важны, и именно поэтому в ходе эволюции, несмотря на прогрессирующее развитие нервной системы, гуморальный механизм регуляции сохранился даже у высокоорганизованных животных. Необходимый организму приспособительный эффект достигается благодаря единому нейрогуморальному механизму регуляции, основанному на тесном взаимодействии нервной и эндокринной систем.

Так, под постоянным контролем нервной системы находится выработка железами внутренней секреции биологически активных веществ (гормонов). Это пример прямой связи. В свою очередь, колебания содержания гормонов в крови оказывают влияние на нервную систему, повышая или понижая уровень ее возбудимости. Это пример обратной связи (железы внутренней секреции — нервная система) между механизмами управления функциями организма.

Эндокринная система

Кроме высокоскоростной нервной системы, сигналы в организме передаются с помощью особых химических веществ — гормонов.

Их вырабатывают и выделяют в кровь ткани и железы эндокринной системы.

Существует более 50 видов гормонов; их производством занято больше десятка важнейших желёз и даже некоторые органы. Каждый гормон нацелен на конкретные клетки или ткань и может менять их работу. Гормоны контролируют рост организма, чувство голода, сон, размножение и многое другое.

Если погладить собаку или кошку, выделяется гормон окситоцин, который снижает артериальное давление и уменьшает чувство тревоги.

Особенности нервной регуляции

Во время эволюции формирование нервной регуляции произошло намного позже, чем гуморальной. Специалисты отмечают тот факт, что живым существам стало недостаточно тех связей между клетками, которые могла предоставить гуморальная регуляция. Информацию нужно было передавать максимально быстро. Кроме того, требовалась более эффективная реакция на те угрозы, которые поступали из окружающей среды.

Особенностью, которая считается основной в случае с нервной регуляцией, выступает передача биоэлектрических потенциалов между клетками. Это специальные импульсы. Нервная система постепенно становилась все более сложной. Спустя некоторое время центральная нервная система стала представлять собой невероятно сложное устройство кибернетического характера. Она поделилась на многочисленные разделы, которые соединяются между собой с помощью неких «транспортных магистралей». За счет этого организм может с достаточно большой скоростью управлять совершенно всеми органами и посылать к ним импульсы и приказы.

В человеческом организме применяются специальные центральные структуры для того, чтобы выполнять разные этапы нервной регуляции. Основными считаются головной мозг и те подкорковые ядра, которые в нем присутствуют, а также периферические образования, представленные нервными сплетениями.

Человек не может полноценно существовать только с нервной регуляцией. Очень важную роль играет достаточное количество гормонов, которые влияют непосредственно на функциональные возможности человека. Эти два типа регуляций должны тесно взаимодействовать между собой, чтобы контролировать все органы и клеточки в организме. А поскольку нервная регуляция зависит от работы головного мозга, необходимо постоянно поддерживать этот орган в тонусе. Это можно делать с помощью когнитивных тренажеров Викиум.

Классификация желез

В зависимости от того какие и куда секретируются вещества, железы подразделяют на:

Железы внешней секреции (Экзокринные)	Железы внутренней секреции (Эндокринные)	Железы смешанной секреции
Выделяют секреты (ферменты, пот, пищеварительный сок) через протоки в полости органов или на поверхность тела	Не имеют протоков. Выделяют гормоны (биологически активные вещества) в кровь.	Способны выделять гормоны в кровь и секреты в полость органа или на поверхность тела.
Пищеварительные железы желудка и кишечника Печень Слезные железы Слюнные железы Потовые железы Сальные железы Млечные железы.	Гипоталамус Гипофиз Эпифиз Щитовидная железа Паращитовидная железа Надпочечники Вилочковая (Тимус) железа	Половые железы Поджелудочная железа

1—железа внешней секреции, 2—слюнная железа:1-слюнной проток, 2-слизистый ацинус, 3-миоэпителиальная клетка, 4-серозный серп, 5-серозный ацинус, 6-вставочный проток, 3-железа внешней секреции, 4 —островок Лангерганса (Поджелудочная железа):1—панкреатические ацинусы, 2— Дельта клетки, вырабатывающие соматостатин, 3—Альфа-клетки, вырабатывающие глюкагон, 4—Бета-клетки, вырабатывающие инсулин, 5—PP-клетки, вырабатывающие панкреатический полипептид, подавляющий секрецию поджелудочной железы и стимулирующий секрецию желудочного сока.

Взаимосвязь органов и систем органов

Из тканей формируются органы и системы органов, специализирующиеся на выполнении определенных функций. Они не способны существовать самостоятельно вне целостного организма и тесно связаны друг с другом.

Лист — орган, в котором происходит фотосинтез, он обеспечивает углеводами не только себя, но и другие органы растения. Перемещение воды и минеральных веществ от корней к листьям, а органических веществ в обратном направлении. осуществляется по стeблю. Он же служит опорой для листьев, цветков и плодов.

Органы и системы органов животных тоже взаимосвязаны между собой. Легкие или жабры осуществляют газообмен организма с окружающей средой. Пищеварительная система обеспечивает переваривание пищи. Перемещение газов и питательных веществ происходит с участием кровеносной системы животных. Выделительная система освобождает организм от продуктов обмена.

Регуляция деятельности организма

Деятельность частей организма как единого целого регулируется эндокринной и нервной системами. Регуляция деятельности живых организмов с помощью гормонов называется гумopaльной. У растений гормоны, или фитогормоны, выделяются клетками образовательной ткани верхушки побега и некоторыми клетками, расположенными на кончике корня. Гормоны у животных образуются железами эндокринной системы. Они поступают в кровь и разносятся но всему организму. Гормоны стимулируют или угнетают рост и деление клеток, образование кровяных клеток, созревание пoлoвых клеток, интенсивность работы органов.

Однако, у большинства животных основную роль к регуляции деятельности организма играет нервная система. Нервные импульсы всегда направлены к определенным клеткам, тканям и органам, регулируя их состояние и деятельность. Этот процесс называется нервной регуляцией. Нервная регуляция осуществляется быстрее, чем гумopaльная.

Нервная и гумopaльная регуляция взаимосвязаны, так как образование гормонов железами внутренней секреции и выделение их в кровь осуществляется под влиянием нервной системы. А на ее состояние, в свою очередь, оказывают влияние гормоны.

Нейрогуморальная регуляция. Сравнение.

Наука о гуморальной (от лат. humor — влага) регуляции организма, осуществляемой с помощью биологически активных веществ: гормонов и гормоноподобных соединений -эндокринология

В основе физиологии организма заложен единый нейрогуморальный механизм регуляции функций: то есть контроль осуществляется как нервной системой, так и различными веществами через жидкие среды организма. Главным центром этой регуляции является гипоталамус.

На примере функции дыхания рассмотрим нейрогуморальную регуляцию.

1. Дыхательный центр, находящийся в продолговатом мозге, реагирует на повышенную концентрацию углекислого газа в крови – увеличивается частота и глубина дыхания.
2. В результате углекислый газ начинает интенсивно удаляться из организма.
3. При падении концентрации углекислого газа в крови происходит непроизвольное урежение и снижение глубины дыхания.

Эндокринная и нервная системы обеспечивают нейрогуморальную регуляцию организма, т.о. поддерживая гомеостаз (постоянство внутренней среды организма).

Давайте сравним эти системы, тесно взаимосвязанные друг с другом:

Гуморальная регуляция	Нервная регуляция
Осуществляется эндокринной системой.	Осуществляется нервной системой.
Химическое проведение гормонов по кровеносной системе.	Электрическое и химическое проведение нервных импульсов и нейромедиаторов в синапсах.
Неспецифические пути распространения сигнала – кровеносная система.	Специфические пути распространения сигнала – рефлекторные дуги (по нейронам).
Проведение медленной с отсроченным ответом. Исключение – адреналин.	Быстрое проведение и быстрый ответ.
Изменения долговременные.	Изменения кратковременные.
Ответ крайне генерализованный (например: рост)	Ответ узко локализован (например: одна мышца)
Происхождение механизма – более древний (например: хемотаксис у простейших)	По происхождению – более поздний механизм (диффузная нервная система у кишечнополостных)

У животных нервная и гуморальная системы развивались параллельно, в связи с особенностями питания. В отличии от растений, животные активны в добывании пищи, что и послужило толчком для развития (эволюционирования) этих двух систем.

У растений, имеющих «пассивный» тип питания – имеется химическая координация с помощью т.н. фитогормонов (например: ауксин).

Регуляция функций эндокринных желез осуществляется:

1. Прямым влиянием на функцию железы, путем изменения концентрации в крови того или иного вещества, уровень которого регулирует данный гормон (например, при повышении концентрации глюкозы в крови усиливается секреция инсулина поджелудочной железой) – это механизм обратной связи.
2. Опосредованное влияние происходит с участием других желез внутренней секреции.

Репродуктивная система

Репродуктивная система объединяет органы, необходимые для создания новой жизни. Люди не могут размножаться поодиночке: чтобы родился ребенок, нужны и мужские, и женские клетки. Половые органы у мужчин и женщин отличаются, так как играют в процессе размножения разные роли.

У взрослых есть особые половые клетки — гаметы. Создание ребенка начинается с оплодотворения — слияния мужской половой клетки (сперматозоида) с женской (яйцеклеткой). Мужская половая система нужна для выработки сперматозоидов, а женская производит яйцеклетки и поддерживает ребенка, пока он развивается в матке. После родов молочные железы в груди матери вырабатывают молоко, чтобы кормить ребенка.

По материалам книги «Анатомия человека».

Реакция на инфекции: кровеносная и лимфатическая системы

Кровеносная и лимфатическая системы играют важную роль в защите организма от инфекций. Обе системы работают совместно, предоставляя иммунные механизмы для борьбы с патогенами и поддержания здоровья.

Кровеносная система состоит из сердца, кровеносных сосудов и крови. Кровь переносит кислород и питательные вещества к клеткам организма, а также удаляет отходы и токсины. Кровь также содержит клетки иммунной системы, такие как лейкоциты, которые играют важную роль в противостоянии инфекциям.

В случае инфекции, кровь может становиться особенно активной. Лейкоциты могут удалять инфекционные агенты, антитела начинают атаковать возбудителей болезни, и система свертывания крови включается для предотвращения распространения инфекции в теле.

Лимфатическая система состоит из лимфатических сосудов, лимфатических узлов и лимфы. Лимфатическая система играет роль в отводе жидкости из тканей и возвращении ее в кровеносную систему. Она также является основным компонентом иммунной системы, так как в ней происходит обнаружение и борьба с инфекционными агентами.

В результате инфекции лимфатическая система также становится активной. Лимфатические узлы становятся воспаленными и увеличенными, что указывает на присутствие инфекции. Внутри лимфатических узлов иммунные клетки – лимфоциты – противостоят инфекционным агентам.

Обе системы работают в тесном взаимодействии друг с другом, чтобы обнаруживать, бороться и устранять инфекции. Они обмениваются информацией и клетками, чтобы организм мог эффективно реагировать на инфекцию.

• Кровь переносит иммунные клетки по всему телу, чтобы искать и уничтожать инфекционные агенты.
• Лимфатическая система собирает и фильтрует лимфу, чтобы обнаружить и бороться с инфекционными агентами.
• Лимфатическая система также играет важную роль в адаптивном иммунитете, производя антитела и запоминая инфекции для будущей защиты.

Итак, кровеносная и лимфатическая системы вместе обеспечивают реакцию на инфекции и защиту организма от патогенов. Понимание их функций и взаимодействия помогает нам лучше понять, как работает наш иммунитет и как мы можем его поддерживать.

Органы и ткани, образующиеся из зародышевых листков (слоев)

У большинства многоклеточных животных образуется три зародышевых листка: эктодерма (наружный), мезодерма (средний) и энтодерма (внутренний).Зародышевые листки — слои тела многоклеточных животных на ранней стадии развития,  первоначально состоят из одинаковых клеток бластулы (семь поколений 128 клеток).

Из каждого зародышевого листка формируется определенный перечень органов, характерный для всех животных. Ранее считалось, что клетки из разных зародышевых листков никак не могут переходить из одного листка в другой и смешиваться, однако сейчас накапливаются подтверждения обратного.

Например, при регенерации тела — восстановления целого организма из его части, отращивании поврежденных органов — некоторые животные могут восстанавливаться полностью из участка тела, где клеток одного из зародышевых листков нет.

Сложнейшие, далеко еще не полностью раскрытые законы вступают в действие по мере развития плода. До сих пор эмбриогенез млекопитающих животных и человека отражает их происхождение от яйцекладущих пресмыкающихся позвоночных.

Таблица 2 Заболевания, причина которых повреждение генов

заболевания

Три зародышевых листка (лат. folia embryonalia): наружный — эктодерма, внутренний — энтодерма и средний — мезодерма. У всех животных из одного и того же зародышевого листка получаются одинаковые органы, т.е. основные системы органов имеют общее происхождение. Бла́стула (зародышевый пузырь, бластосфера) — это многоклеточный зародыш.

В настоящее время окончательно не установлено, каким образом из одной клетки (зиготы), а в дальнейшем из одинаковых зародышевых листков образуются совершенно различные по морфологии и функции клетки, а из них – ткани (из эктодермы образуются эпителиальные ткани, роговые чешуйки, нервные клетки и клетки глии).

Предположительно в данных превращениях играют ведущую роль генетические механизмы. Эктодерма делится на две части: (1) покровная эктодерма и (2) нейроэктодерма. Из покровной эктодермы образуется эпидермис, из нейроэктодермы — центральная нервная система.  Явление дупликация, то есть удвоение всего генома, порождает копии генов.

Строение яйца — крохотной капельки жизни, составляющей одну единственную клетку, — с необычайной наглядностью доказывает нам происхождение многоклеточных животных от их одноклеточных предков.

К.Ф. Вольф (1733-1794) превращение ЗЛ куриного эмбриона в кишечную трубку1817 X. Пандер (1794-1865) открытие факта образования трёх зародышевых листков 1893 Джулия Платт (Julia Platt) обнаружила, что некоторые хрящи жаберного аппарата позвоночных развиваются не из мезодермы, а из эктодермы дополнил это в 1940 Свен Хёрстадиус (Sven Hörstadius)1827 К. М. Бэр детально изучил развитие цыпленка, открыл яйцеклетку млекопитающих и человека 1910 Ак. А. Н. Северцов. Он по способу эмбриогенеза воссоздал облик далекого предка семьи позвоночных.1908 ак.В. М. Шимкевич меторизис — процесс изменения границы зародышевых листковК.М. Бэр (1828-1837) 1-й признак дифференцировки зародыша-наличие 3-х листков2001 Брайан Холл (Brian Keith Hall) ввел 4-й ЗЛ – нервный гребень2011 Б. Жуков о единой схеме (плане) устройства всех животных.

Схема зародыша позвоночного на стадии миграции клеток нервного гребня (поперечный разрез). Внизу в условных областях, принадлежащих эктодерме и мезодерме, показаны типы клеток, которые могут дифференцироваться не из этих тканей, а из нервного гребня. Остеобласты и остеокласты — клетки кости, хондроциты — клетки хряща; остальные пояснения см. в тексте. Изображение с сайта web.biologie.uni-bielefeld.de (с изменениями)

Взаимосвязь клеток и тканей

Взаимосвязь всех жизненных процессов одноклеточных организмов обеспечивается взаимодействием органоидов клетки. У многоклеточных организмов контакт и взаимодействие клеток происходят через клеточную мембрану. У высших растений связь между клетками обеспечивают тончайшие нити цитоплазмы, которые проходят через поры в клеточной оболочке и соединяют содержимое соседних клеток.

Сходные по строению и действующие совместно клетки образуют ткани, которые, в свою очередь, взаимосвязаны между собой. Взаимосвязь растительных тканей особенно ярко проявляется в процессе питания растений.

Внутренняя среда организма

Внутренняя среда

Организм человека сформировался в определённых условиях окружающей среды, к которым и приспособился. Он, с одной стороны, живёт при определённом давлении, температуре и составе воздуха. Но с другой стороны, под кожей есть целый мир клеток, тканей, органов, для которых нужны свои условия.

Например, клетка постоянно нуждается в кислороде, глюкозе, аминокислотах, жирах. В её окружении должна быть строгая температура, концентрация ионов водорода, натрия, калия. Она выделяет ядовитые продукты обмена, которые нужно убирать.

Обеспечивает клетку всем необходимым тканевая жидкость, также в неё выводятся продукты обмена. В организме есть и другие жидкости – кровь, лимфа, спинномозговая жидкость. Они связаны друг с другом, создают необходимые условия для жизни клеток и называются жидкостями внутренней среды организма. Термин «внутренняя среда» ввёл более 100 лет назад французский физиолог Клод Бернар.

Внутренняя среда организма человека

Гомеостаз

Условия внешней среды могут меняться, но параметры внутренней среды должны оставаться постоянными. Поддержание постоянства внутренней среды организма называется гомеостазом.

Например, если температура окружающего воздуха начнёт снижаться, организм станет продуцировать и сохранять энергию в виде тепла. Интенсивные биохимические реакции и мышечная дрожь вырабатывают тепло. Сосуды кожи сужаются, чтобы его сберечь. Появится желание двигаться, а движение тоже даёт энергию. Если температура окружающей среды повышается, сосуды кожи расширяются, так кровь отдаёт излишки тепла. Выделяется пот и влажная кожа быстрее охлаждается.

Распределение температуры поверхности тела в холоде и тепле

Cold — холод

Warm- тепло

В горах постепенно снижается давление кислорода. На высоте 2 км кислорода человеку становится мало. Сердцебиение и дыхание учащаются, чтобы получить и доставить больше кислорода клеткам. Постепенно увеличивается количество эритроцитов в крови, которые захватывают кислород.

Человек приспособился к выживанию в окружающей среде не только физиологически, но и интеллектуально. Он создал специальное снаряжение для выживания в условиях холода и нехватки кислорода на больших горных высотах. Человек сконструировал водолазные костюмы, кислородные аппараты и технику погружения на большие глубины. Придумал самолёты с искусственной атмосферой. Во второй половине XX века появились скафандры, космические корабли и станции, которые защищают в космосе от экстремальных температур, вакуума и радиации.

Нервная регуляция функций

Нервная регуляция функций. В процессе эволюции животного мира в дополнение к гуморальному появился нервный механизм регуляции жизнедеятельности как более совершенная форма. Нервные влияния передаются к органам-исполнителям очень быстро. Так, по некоторым нервным волокнам возбуждение проводится со скоростью до 120 м/с, тогда как скорость тока крови, которая переносит биологически активные вещества, не превышает 0,5 м/с. Кроме того, нервные импульсы приходят к строго определенным органам. Поэтому ответные реакции, осуществляемые нервной системой, весьма быстрые и точные.

Деятельность нервной системы осуществляется рефлекторно, т. е. в ответ на действие раздражителя. Благодаря этому организм успешно приспосабливается к меняющимся условиям среды, формирует к ним устойчивость и функционирует как единое целое.