Нервово-гуморальна система

СПИННИЙ МОЗГ, ГОЛОВНИЙ МОЗОК, залози ВНУТРІШНЬОЇ секреції

Людині доводиться постійно регулювати фізіологічні процеси відповідно до власних потреб і змінами навколишнього середовища. Для здійснення постійної регуляції фізіологічні процесів використовуються два механізми: гуморальний і нервовий.

Модель нервово-гуморального управління будується за принципом двошарової нейронної мережі. Роль формальних нейронів першого шару в нашій моделі грають рецептори. Другий шар складається з одного формального нейрона - серцевого центру. Його вхідних сигналів вихідні сигнали рецепторів. По єдиному аксону формального нейрона другого шару передається вихідна величина нервово-гуморального фактора.

Гуморальна регуляція здійснюється за допомогою хімічних речовин, які надходять з різних органів і тканин тіла в кров і розносяться нею по всьому організму. Гуморальна регуляція є давньою формою взаємодії клітин і органів.

Нервова регуляція фізіологічних процесів полягає у взаємодії органів тіла за допомогою нервової системи. Нервова і гуморальна регуляції функцій організму взаємно пов'язані, утворюють єдиний механізм нервово-гуморальної регуляції функцій організму.

Нервова система відіграє найважливішу роль в регуляції функцій організму. Вона забезпечує узгоджену роботу клітин, тканин, органів і їх систем. Організм функціонує як єдине ціле. Завдяки нервовій системі здійснюється зв'язок організму з зовнішнім середовищем. Діяльність нервової системи лежить в основі почуттів, навчання, пам'яті, мови і мислення - психічних процесів, за допомогою яких людина не тільки пізнає навколишнє середовище, але і може активно її змінювати.

Нервова система поділяється на дві частини: центральну і периферичну. Вставши центральної нервової системи входять головний і спинний мозок, утворені нервової тканиною. Структурною одиницею нервової тканини є нервова клітина - нейрон.-Нейрон складається з тіла і відростків. Тіло нейрона може бути різної форми. Нейрон має ядро, короткі, товсті, сильно розгалужені поблизу тіла відростки (дендрити) і довгий відросток аксон (до 1,5 м). Аксони утворюють нервові волокна.

Тіла нейронів утворюють сіра речовина головного і спинного мозку, а скупчення їх відростків - білу речовину.

Тіла нервових клітин за межами центральної нервової системи утворюють нервові вузли. Нервові вузли і нерви (скупчення довгих відростків нервових клітин, вкритих оболонкою) утворюють периферичну нервову систему.

Спинний мозок розташований в кістковому хребетному каналі.

Це довгий білий шнур діаметром близько 1 см. У центрі спинного мозку проходить вузький спинномозковий канал, заповнений спинномозковою рідиною. На передній і задній поверхні спинного мозку є два глибокі поздовжні борозни. Вони ділять його на праву і ліву половини. Центральна частина спинного мозку утворена сірою речовиною, яка складається з вставних і рухових нейронів. Навколо сірої речовини розташоване біла речовина, утворене довгими відростками нейронів. Вони направляються вгору або вниз вздовж спинного мозку, утворюючи висхідні і низхідні провідні шляхи. Від спинного мозку відходить 31 пара змішаних спинно-мозкових нервів, кожен з яких починається двома корінцями: переднім і заднім. Задні корінці - це аксони чутливих нейронів. Скупчення тел цих нейронів утворюють спинно-мозкові вузли. Передні корінці - це аксони рухових нейронів. Спинний мозок виконує 2 основні функції: рефлекторну і провідникову.

Рефлекторна функція спинного мозку забезпечує рух. Через спинний мозок проходять рефлекторні дуги, з якими пов'язане скорочення скелетних м'язів тіла. Біла речовина спинного мозку забезпечує зв'язок і узгоджену роботу всіх відділів центральної нервової системи, здійснюючи провідникову функцію. Головний мозок регулює роботу спинного мозку.

Головний мозок розташований в порожнині черепа. Він включає відділи: довгастий мозок, міст, мозочок, середній мозок, проміжний мозок і великі півкулі. Біла речовина утворює провідні шляхи головного мозку. Вони пов'язують головний мозок зі спинним, частини головного мозку між собою.

Завдяки провідним шляхам вся центральна нервова система функціонує як єдине ціле. Сіра речовина у вигляді ядер розташовується всередині білої речовини, утворює кору, покриваючи півкулі мозку і мозочка.

Довгастий мозок і міст - продовження спинного мозку, виконують рефлекторну і провідникову функції. Ядра довгастого мозку і моста регулюють травлення, дихання, серцеву діяльність. Ці відділи регулюють жування, ковтання, смоктання, захисні рефлекси: блювання, чхання, кашель.

Над довгастим мозком розташований мозочок. Поверхня його утворена сірою речовиною - корою, під якою в білій речовині знаходяться ядра. Мозочок пов'язаний з багатьма відділами центральної нервової системи. Мозочок регулює рухові акти. Коли порушується нормальна діяльність мозочка, люди втрачають здатність до точних узгодженим рухам, збереженню рівноваги тіла.

У середньому мозку розташовані ядра, які посилають до скелетних м'язів нервові імпульси, що підтримують їх напруга - тонус. У середньому мозку проходять рефлекторні дуги орієнтовних рефлексів на зорові і звукові роздратування. Довгастий мозок, міст і середній мозок утворюють стовбур мозку. Від нього відходять 12 пар черепно-мозкових нервів. Нерви пов'язують мозок з органами почуттів, м'язами і залозами, розташованими на голові. Одна пара нервів - блукаючий нерв - зв'язує мозок з внутрішніми органами: серцем, легенями, шлунком, кишечником і ін. Через проміжний мозок надходять імпульси до кори великих півкуль від всіх рецептара (зорових, слухових, шкірних, смакових).

Ходьба, біг, плавання пов'язані з проміжним мозком. Його ядра узгодять роботу різних внутрішніх органів. Проміжний мозок регулює обмін речовин, споживання їжі та води, підтримання постійної температури тіла.

Частина периферичної нервової системи, яка регулює роботу скелетних м'язів, називають соматичної (грец, "сома" - тіло) нервовою системою. Частина нервової системи, що регулює діяльність внутрішніх органів (серця, шлунка, різних залоз) називають автономної або вегетативної нервової системою. Вегетативна нервова система регулює роботу органів, точно пристосовуючи їх діяльність до умов зовнішнього середовища і власних потреб організму.

Вегетативна рефлекторна дуга складається з трьох ланок: чутливого, вставочного і виконавчого. Вегетативна нервова система поділяється на симпатичний і парасимпатичний відділи. Симпатична вегетативна нервова система пов'язана зі спинним мозком, де знаходяться тіла перших нейронів, відростки яких закінчуються в нервових вузлах двох симпатичних ланцюжків, розташованих по обидві сторони спереду хребта. У симпатичних нервових вузлах знаходяться тіла других нейронів, відростки яких безпосередньо іннервують робочі органи. Симпатична нервова система підсилює обмін речовин, підвищує збудливість більшості тканин, мобілізує сили організму на активну діяльність.

Парасимпатична частина вегетативної нервової системи утворена кількома нервами, що відходять від довгастого мозку і від нижнього відділу спинного мозку. Парасимпатичні вузли, де знаходяться тіла других нейронів, розташовані в органах, на діяльність яких вони впливають. Більшість органів иннервируется як симпатичної, так і парасимпатичної нервової системою. Парасимпатична нервова система сприяє відновленню витрачених запасів енергії, регулює життєдіяльність організму під час сну.

Кора великих півкуль утворює складки, борозни, звивини. Складчасту будову збільшує поверхню кори і її обсяг, а значить число утворюють її нейронів. Кора відповідає за сприйняття всієї що надходить в мозок інформації (зорової, слуховий, дотиковий, смаковий), за управління всіма складними м'язовими рухами. Саме з функціями кори пов'язана .мислітельная і мовна діяльність і пам'ять.

Кора великих півкуль складається з чотирьох частин: лобової, тім'яної, скроневої і потиличної. У потиличній частці знаходяться зорові області, відповідальні за сприйняття зорових сигналів. Слухові області, відповідальні за сприйняття звуків, перебувають у скроневих долях. Тім'яна частка - чутливий центр, який приймає інформацію, що надходить від шкіри, кісток, суглобів, м'язів. Лобова частка мозку відповідальна за складання програм поведінки і управління трудовою діяльністю. З розвитком лобових областей кори пов'язаний високий рівень психічних здібностей людини в порівнянні з тваринами. У складі людського мозку є структури, які не мають у тварин - мовної центр. У людини існує спеціалізація півкуль - багато вищі функції мозку виконуються одним з них. У правшів в лівій півкулі знаходяться слуховий і руховий центри мови. Вони забезпечують сприйняття усного та формування усного та писемного мовлення.

Ліва півкуля відповідально за здійснення, математичних операцій і процесу мислення. Права півкуля відповідає за впізнавання людей по голосу і за сприйняття музики, впізнавання людських осіб і відповідально за музичну і художню творчість - бере участь в процесах образного мислення.

Центральна нервова система постійно контролює роботу серця за допомогою нервових імпульсів. Всередині порожнин самого серця і в. стінках великих судин розташовані нервові закінчення - рецептори, що сприймають коливання тиску в серці і судинах. Імпульси від рецепторів викликають рефлекси, що впливають на роботу серця. Існує два види нервових впливів на серце: одні - гальмують (знижують частоту скорочень серця), інші - що прискорюють.

Імпульси передаються до серця по нервових волокнах від нервових центрів, розташованих в довгастому і спинному мозку.

Впливу, що ослабляють роботу серця, передаються по парасимпатичних нервах, а підсилюють його роботу - по симпатичним. Діяльність серця знаходиться також і під впливом гуморальної регуляції. Адреналін - гормон наднирників, навіть у дуже малих дозах підсилює роботу серця. Так, біль викликає виділення в кров адреналіну в кількості декількох мікрограмів, який помітно змінює діяльність серця. У практиці адреналін іноді вводять в зупинилося серце, щоб змусити його скорочуватися. Збільшення вмісту солей калію в крові пригнічує, а кальцію - підсилює роботу серця. Речовиною, що гальмує роботу серця, є ацетилхолін. Серце відчутно навіть до дозі 0,0000001 мг, що чітко уповільнює його ритм. Нервова і гуморальна регуляції спільно забезпечують дуже точне пристосування діяльності серця до умов навколишнього середовища.

Узгодженість, ритмічність скорочень і розслаблень дихальних м'язів обумовлені що поступають до них по нервах імпульсами від дихального центру довгастого мозку. І.М. Сєченов в 1882 р встановив, що приблизно через кожні 4 сек, в дихальному центрі автоматично виникають збудження, що забезпечують чергування вдиху і видиху.

Гуморальна регуляція дихання полягає в тому, що підвищення концентрації вуглекислого газу в крові збуджує дихальний центр - частота і глибина дихання збільшуються, а зменшення СО2 знижує збудливість дихального центру - частота і глибина дихання зменшуються.

Багато фізіологічні функції організму регулюються за допомогою гормонів. Гормони - високоактивні речовини, що виробляються залозами внутрішньої секреції. Залози внутрішньої секреції не мають вивідних проток. Кожна секреторна клітина залози своєю поверхнею стикається зі стінкою кровоносної судини. Це дозволяє гормонам проникати прямо в кров. Гормони виробляються в невеликих кількостях, але довго зберігаються в активному стані і з током крові розносяться по всьому організму.

Гормон підшлункової залози, інсулін, відіграє важливу роль в регуляції обміну речовин. Підвищення вмісту в крові глюкози служить сигналом для виділення нових порцій інсуліну. Під його впливом посилюється використання глюкози усіма тканинами тіла. Частина глюкози перетворюється в резервне речовина глікоген, який відкладається в печінці і м'язах. Інсулін в організмі руйнується досить швидко, тому надходження його в кров має бути регулярним.

Гормони щитовидної залози, основною з них тироксин, регулює обмін речовин. Від їх кількості в крові залежить рівень споживання кисню всіма органами і тканинами організму. Посилення виробництва гормонів щитовидної залози призводить до підвищення інтенсивності обміну речовин. Це проявляється в підвищенні температури тіла, більш повному засвоєнні харчових продуктів, в посиленні розпаду білків, жирів, вуглеводів, в баскому коні й інтенсивному зростанні тіла. Зниження активності щитовидної залози призводить до мікседемі: окислювальні процеси в тканинах знижуються, температура падає, розвивається огрядність, зменшується збудливість нервової системи. При підвищенні активності щитовидної залози збільшується рівень обмінних процесів: підвищуються частота серцевих скорочень, кров'яний тиск, збудливість нервової системи. Людина стає дратівливою і швидко втомлюється. Це ознаки базедової хвороби.

Гормони надниркових залоз - парних залоз, розташованих на верхній поверхні нирок. Вони складаються з двох шарів: зовнішнього -коркового і внутрішнього - мозкового. У наднирниках виробляється цілий ряд гормонів. Гормони коркового шару регулюють обмін натрію, калію, білків, вуглеводів. Мозковий шар виробляє гормон норадреналін і адреналін. Ці гормони регулюють обмін вуглеводів і жирів, діяльність серцево-судинної системи, скелетної мускулатури і мускулатури внутрішніх органів. Вироблення адреналіну важлива для екстреної підготовки відповідних реакцій організму, що потрапив в критичну ситуацію при раптово збільшеною фізичної або психічної навантаженні. Адреналін забезпечує підвищення вмісту цукру в крові, посилення серцевої діяльності і працездатності м'язів.

Гормони гіпоталамуса і гіпофіза. Гіпоталамус - особливий відділ проміжного мозку, а гіпофіз - мозковий придаток, розташований на нижній поверхні головного мозку. Гіпоталамус і гіпофіз утворюють єдину гіпоталамо-гіпофізарну систему, а їх гормони називаються нейрогормонами. Вона забезпечує сталість складу крові і необхідний рівень обміну речовин. Гіпоталамус регулює функції гіпофіза, який керує діяльністю інших залоз внутрішньої секреції: щитовидної, підшлункової, статевих, надниркових залоз. У роботі цієї системи закладено принцип зворотного зв'язку, приклад тісного об'єднання нервового та гуморального способів регуляції функцій нашого організму.

Статеві гормони виробляються статевими залозами, які виконують також і функцію залоз зовнішньої секреції.

Чоловічі статеві гормони регулюють ріст і розвиток організму, виникнення вторинних статевих ознак - зростання вусів, розвиток характерної волосистости інших частин тіла, огрубіння голосу, зміна статури.

Жіночі статеві гормони регулюють розвиток у жінок вторинних статевих ознак - високого голосу, округлих форм тіла, розвиток грудних залоз, управляють статевими циклами, перебігом вагітності та пологів. Обидва види гормонів виробляються як у чоловіків, так і у жінок.