Нервная и гуморальная регуляции — Блог Викиум

    • Алина Панченко

      Автор Викиум

Организм человека представляет собой очень сложную систему, в которой каждая отдельная клеточка выполняет свою роль. Во время эволюции происходило усложнение этой системы, поэтому сегодня человек более развит, чем многие другие живые организмы на планете. 

Из-за того что гуморальная регуляция не могла полноценно справляться с поставленными задачами, начала постепенно развиваться нервная регуляция. Она отличается наличием огромного количества нейронов промежуточного характера, а также имеет отдаленные центры контроля. Данные типы регуляции очень тесно связаны между собой и помогают человеку достигать определенных целей.

Особенности гуморальной регуляции

Гуморальная регуляция в своей основе применяет специальные химические вещества. Они способны поступать в кровь, лимфу и таким образом перемещаются по всему организму. Самую главную роль в этом случае выполняют гормоны. Они вырабатываются железами внутренней секреции. В большинстве случаев данные железы находятся на определенном расстоянии от того органа, который они контролируют.

Возможности гуморальной регуляции в человеческом организме имеют определенные ограничения. Ее действие требует очень много времени, ведь химические соединения вырабатываются с определенной скоростью. Кроме того, потребуется еще время на то, чтобы они поступили в кровь и распространились по организму.

Нейрогуморальная регуляция отвечает за огромное количество процессов, которые происходят внутри человека:

  • Развитие организма и его рост.
  • Процесс пищеварения.
  • Работа внутренних органов, в особенности сердечно-сосудистой системы.
  • Дыхание.

Если нервная и гуморальная регуляции полноценно функционируют, то реакция на изменения окружающей среды будет достаточно быстрой.

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.

Гуморальная регуляция организма – Российский учебник

Эти изменения в организме происходят благодаря сложному механизму нейрогуморальной регуляции, сформированному в процессе эволюции, чтобы человек смог наиболее оптимально приспособиться к изменяющимся условиям внешней среды.

Влияние нейрогуморальной регуляции на организм

Нейрогуморальная регуляция обеспечивает практически все процессы жизнедеятельности организма:

  • рост и развитие
  • пищеварение,
  • работу сердечно-сосудистой системы,
  • дыхание

Нервная и гуморальная системы у высших животных и человека работают в тандеме и при слаженной работе обеспечивают быструю реакцию на изменяющиеся условия внешней среды.

Как вы можете заметить, слово нейрогуморальная состоит из двух частей — нервная и гуморальная регуляция.

В данной статье мы подробнее разберем гуморальную регуляцию, хотя стимулы к выделению биологически активных веществ дает нервная система.

Гуморальная регуляция (от 

humor — «жидкость») обеспечивается с помощью различных жидкостей организма и растворенных в них биологически активных веществ (гормонов, ферментов, медиаторов и т.д.).

Гормоны (от греческого — hormao «приводить в движение», «побуждать») — вещества, синтезирующиеся железами внутренней секреции, обладающие способностью воздействовать через рецепторы на процессы, происходящие в живой клетке. Для каждого типа гормонов существуют свои рецепторы, которые подходят друг к другу, как ключик к замку. И если это взаимодействие ломается, то в организме происходят серьезные заболевания. Например, механизм развития сахарного диабета описан на странице 49 учебника «Биология 8 класс» под редакцией Сивоглазова И.

В.

Виды желез и задачи гормонов в организме

В организме гормоны выделяются железами – специальными органами, состоящими из секреторных клеток, и синтезирующими определенные вещества. Железы вырабатывают не только гормоны, но и другие вещества или секреты, помогающие работе внутренних органов.

По взаимодействию с внешней средой железы делятся на три типа:

  • Эндокринные, или внутренней секреции. К данному типу относятся гипофиз, щитовидная железа. Они не связаны протоками с внешней средой, выделяют гормоны непосредственно в кровь. Работа щитовидной железы подробно описана на странице 50 учебника «Биология 8 класс» под редакцией Сивоглазова И.В.
  • Экзокринные, или внешней секреции. К данному типу относятся потовые и сальные железы кожи, слюнные железы в полости рта, железы желудка. С помощью протоков железы выделяют секрет либо во внешнюю среду, либо в полости организма.
  • Смешанной секреции: половые железы, поджелудочная железа. В эндокринной части поджелудочной железы синтезируются гормоны инсулин и глюкагон , выделяющиеся в кровь и регулирующие углеводный обмен, а в экзокринной —
    пищеварительные ферменты    , которые через сфинктер Одди выделяются в 12-перстную кишку и участвуют в пищеварении.

Дирижером в слаженном оркестре желез внутренней секреции является гипофиз. Именно в нем вырабатываются гормон роста и тиреотропный, адренокортикотропный, гонадотропные гормоны, которые отдают команду железам внутренней секреции выделить необходимый набор веществ, чуткому влиянию которых подчиняются органы и ткани организма.

Еще одна железа, спрятанная в толще головного мозга, с помощью гормона мелатонина отвечает за режим сна и бодрствования, участвует в регуляции процессов возрастных изменений и оказывает влияние на углеводный обмен. Она называется

эпифиз, второе ее название – шишковидное тело или по-латыни corpus pineale. За такое название стоит благодарить неизвестного древнего анатома, который впервые увидел ее на вскрытии и за сходство с шишкой дал название.

Характерно для гуморальной регуляции организма человека то, что задачи гормонов в организме многочисленны. Они могут как стимулировать функцию, так и угнетать ее. Биологически активные вещества влияют на:

  • рост и деление клеток;
  • участвуют в метаболизме и поддерживают постоянство внутренней среды или гомеостаз;
  • влияют на половое созревание, наступление беременности, способность выносить младенца, запускают роды и наступление менопаузы.

Пример нейрогуморальной регуляции

На примерах из жизни сложные вещи понимаются лучше. И нейрогуморальная регуляция не исключение.

Ранним утром семиклассник Ваня просыпается от аромата свежей булочки с творогом, которую бабушка испекла на завтрак. Мальчик заходит на кухню, и от запаха и вида лакомства его рот наполняется слюной.

Он садится за стол, кладет в рот ароматный кусочек, начинает пережевывать, а в желудке в это время выделяется желудочный сок.

По-научному процесс можно описать так — раздражаются механорецепторы полости рта — сигнал поступает в продолговатый мозг (задействована нервная система). Из продолговатого мозга к клеткам желудка отправляется сигнал, и желудок начинает готовиться к приему пищи и выделять ферменты (пепсин и другие).

Булочка по пищеводу попадает в желудок.

Пепсин расщепляет белок до аминокислот. В стенке желудка есть рецепторы, которые чувствуют присутствие аминокислоты. Аминокислота связывается с рецепторами, организм понимает, что часть белков уже переварилась, и уменьшает выработку пепсина. В тоже время активно включается поджелудочная железа с выработкой пищеварительных секретов и гормонов, и с помощью веществ осуществляется гуморальная регуляция.

Но в процесс пищеварения могут вмешаться внешние факторы, например контрольная по алгебре. А мы помним, что на внешние факторы первой реагирует вегетативная нервная система (НС), которая делится на симпатическую и парасимпатическую. Легко запомнить, что за что отвечает: симпатическая — стресс, парасимпатическая — покой.

Как думаете, в каком случае будет лучше происходить пищеварение: когда нужно решить 10 задачек, или когда на последней парте можно спокойно считать ворон, глядя в окно?

При стрессе начинает выделяться гормон симпатической НС — адреналин. Контейнера с адреналином в организме нет, так откуда же берется этот гормон?

Адреналин выделяют надпочечники, но прямого сообщения у надпочечников и желудка нет. Значит, гормону каким-то образом нужно попасть к желудку. Надпочечники выбрасывают гормон в кровоток, и уже с током крови гормон разносится по всему организму, ослабляет работу желудка, позволяя мобилизоваться и справиться со стрессом.

Парасимпатическая НС, наоборот, усиливает работу желудка. Поэтому, чтобы хорошо переварить тортик, не надо нервничать.

Для проверки знаний по теме предлагаем пройти тест, а чтобы уверенно с ним справиться, рекомендуем повторить параграф 8 в учебнике Биология 8 класс под редакцией В.И.Сивоглазова.

Что ещё почитать?

Как считают птиц?

Клеточная теория по биологии

Что такое фотосинтез? История открытия процесса, фазы фотосинтеза и его значение.

Пчёлы-математики

Методические советы учителям

Тест

1. К железам внутренней секреции относят…

  • поджелудочную железу;
  • половые железы;
  • щитовидную железу.

2. Половые железы…

  • эндокринные;
  • экзокринные;
  • смешанные.

3. Адреналин выделяет…

  • щитовидная железа;
  • гипофиз;
  • надпочечники.

4. Причина сахарного диабета…

  • поджелудочная железа вырабатывает много инсулина;
  • поджелудочная железа вырабатывает мало инсулина;
  • инсулин вообще не причем.

5. Как гормоны влияют на функцию клеток-мишеней?

  • усиливают;
  • угнетают;
  • зависит от гормона.

 #ADVERTISING_INSERT#

Регуляция выработки гормонов – биология

Эндокринная система

OpenStaxCollege

[латексная страница]

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Объяснять, как регулируется выработка гормонов
  • Обсудите различные раздражители, контролирующие уровень гормонов в организме

Производство и высвобождение гормонов в основном контролируются отрицательной обратной связью. В системах с отрицательной обратной связью стимул вызывает высвобождение вещества; как только вещество достигает определенного уровня, он посылает сигнал, который прекращает дальнейшее выделение вещества. Таким образом, концентрация гормонов в крови поддерживается в узких пределах. Например, передняя доля гипофиза сигнализирует щитовидной железе о высвобождении гормонов щитовидной железы. Повышение уровня этих гормонов в крови затем дает обратную связь гипоталамусу и передней доле гипофиза, чтобы подавить дальнейшую передачу сигналов к щитовидной железе, как показано на [ссылка]. Существует три механизма, с помощью которых железы внутренней секреции стимулируются к синтезу и высвобождению гормонов: гуморальные стимулы, гормональные стимулы и нервные стимулы.

Art Connection

Передняя доля гипофиза стимулирует щитовидную железу к высвобождению гормонов щитовидной железы T 3 и T 4 . Повышение уровня этих гормонов в крови приводит к обратной связи с гипоталамусом и передней долей гипофиза, что подавляет дальнейшую передачу сигналов к щитовидной железе. (кредит: модификация работы Микаэля Хэггстрема)


Гипертиреоз — это состояние, при котором щитовидная железа гиперактивна. Гипотиреоз – это состояние, при котором щитовидная железа неактивна. Какое из состояний наиболее вероятно у следующих двух пациентов?

Пациент А имеет такие симптомы, как увеличение веса, чувствительность к холоду, учащенное сердцебиение и утомляемость.

Пациент B имеет такие симптомы, как потеря веса, обильное потоотделение, учащенное сердцебиение и проблемы со сном.

Пациент А имеет симптомы, связанные со сниженным метаболизмом, и может страдать гипотиреозом. Пациент B имеет симптомы, связанные с повышенным метаболизмом, и может страдать от гипертиреоза.–>

Термин «гуморальный» происходит от термина «юмор», который относится к телесным жидкостям, таким как кровь. Гуморальный стимул относится к контролю высвобождения гормонов в ответ на изменения во внеклеточных жидкостях, таких как кровь или концентрация ионов в крови. Например, повышение уровня глюкозы в крови вызывает выделение инсулина поджелудочной железой. Инсулин вызывает падение уровня глюкозы в крови, что сигнализирует поджелудочной железе о прекращении выработки инсулина в петле отрицательной обратной связи.

Гормональные стимулы относятся к высвобождению гормона в ответ на другой гормон. Ряд эндокринных желез выделяют гормоны при стимуляции гормонами, выделяемыми другими эндокринными железами. Например, гипоталамус вырабатывает гормоны, стимулирующие переднюю часть гипофиза. Передняя доля гипофиза, в свою очередь, выделяет гормоны, которые регулируют выработку гормонов другими эндокринными железами. Передняя доля гипофиза выделяет тиреотропный гормон, который затем стимулирует щитовидную железу вырабатывать гормоны Т9.0025 3 и Т 4 . По мере повышения концентрации в крови T 3 и T 4 они ингибируют как гипофиз, так и гипоталамус в петле отрицательной обратной связи.

В некоторых случаях нервная система напрямую стимулирует эндокринные железы к высвобождению гормонов, что называется нервными стимулами. Вспомните, что при краткосрочной реакции на стресс гормоны адреналин и норадреналин важны для обеспечения всплесков энергии, необходимых организму для реагирования. Здесь сигнализация нейронов от симпатической нервной системы напрямую стимулирует мозговое вещество надпочечников к высвобождению гормонов адреналина и норадреналина в ответ на стресс.

Уровни гормонов в основном контролируются с помощью отрицательной обратной связи, при которой повышение уровня гормона препятствует его дальнейшему высвобождению. Три механизма высвобождения гормонов — это гуморальные стимулы, гормональные стимулы и нервные стимулы. Гуморальные стимулы относятся к контролю высвобождения гормонов в ответ на изменения уровней внеклеточной жидкости или уровней ионов. Гормональные стимулы относятся к высвобождению гормонов в ответ на гормоны, выделяемые другими эндокринными железами. Нервные стимулы относятся к высвобождению гормонов в ответ на нервную стимуляцию.

[ссылка] Гипертиреоз — это состояние, при котором щитовидная железа гиперактивна. Гипотиреоз – это состояние, при котором щитовидная железа неактивна. Какое из состояний наиболее вероятно у следующих двух пациентов?

Пациент А имеет такие симптомы, как увеличение веса, чувствительность к холоду, учащенное сердцебиение и утомляемость.

Пациент B имеет такие симптомы, как потеря веса, обильное потоотделение, учащенное сердцебиение и проблемы со сном.

[ссылка] Пациент А имеет симптомы, связанные со сниженным метаболизмом, и может страдать гипотиреозом. Пациент B имеет симптомы, связанные с повышенным метаболизмом, и может страдать гипертиреозом.

Повышение уровня глюкозы в крови вызывает выброс инсулина из поджелудочной железы. Этот механизм выработки гормонов стимулируется:

  1. гуморальными стимулами
  2. гормональные стимулы
  3. нервных стимулов
  4. отрицательных раздражителей

A

Какой механизм гормональной стимуляции будет нарушен, если будет заблокирована передача сигналов и высвобождение гормонов из гипоталамуса?

  1. гуморальные и гормональные стимулы
  2. гормональные и нервные стимулы
  3. нервные и гуморальные стимулы
  4. гормональные и негативные раздражители

Б

Как в основном контролируется выработка и высвобождение гормонов?

Производство и высвобождение гормонов в основном контролируются отрицательной обратной связью. В системах с отрицательной обратной связью стимул вызывает высвобождение вещества, эффекты которого затем препятствуют дальнейшему высвобождению. Таким образом, концентрация гормонов в крови поддерживается в узких пределах. Например, передняя доля гипофиза сигнализирует щитовидной железе о высвобождении гормонов щитовидной железы. Повышение уровня этих гормонов в крови затем возвращается к гипоталамусу и передней доле гипофиза, чтобы подавить дальнейшую передачу сигналов к щитовидной железе.

Сравните гормональные и гуморальные раздражители.

Термин «гуморальный» происходит от термина «гумор», который относится к телесным жидкостям, таким как кровь. Гуморальные стимулы относятся к контролю высвобождения гормонов в ответ на изменения во внеклеточных жидкостях, таких как кровь или концентрация ионов в крови. Например, повышение уровня глюкозы в крови вызывает выделение инсулина поджелудочной железой. Инсулин вызывает падение уровня глюкозы в крови, что сигнализирует поджелудочной железе о прекращении выработки инсулина в петле отрицательной обратной связи.

Гормональные стимулы относятся к выбросу гормона в ответ на другой гормон. Ряд эндокринных желез выделяют гормоны при стимуляции гормонами, выделяемыми другими эндокринными органами. Например, гипоталамус вырабатывает гормоны, стимулирующие переднюю долю гипофиза. Передняя доля гипофиза, в свою очередь, выделяет гормоны, которые регулируют выработку гормонов другими эндокринными железами. Например, передняя доля гипофиза выделяет тиреотропный гормон, который стимулирует щитовидную железу вырабатывать гормоны Т9.0025 3 и Т 4 . По мере повышения концентрации в крови Т 3 и Т 4 они ингибируют как гипофиз, так и гипоталамус в петле отрицательной обратной связи.

гормональные стимулы
высвобождение гормона в ответ на действие другого гормона
гуморальные стимулы
контроль высвобождения гормонов в ответ на изменения во внеклеточных жидкостях, таких как кровь или концентрация ионов в крови
нервные стимулы
стимуляция эндокринных желез нервной системой

Гормональная регуляция | Биология для специальностей II

Результаты обучения

  • Объясните, как регулируется выработка гормонов

Производство и высвобождение гормонов в основном контролируются отрицательной обратной связью. В системах с отрицательной обратной связью стимул вызывает высвобождение вещества; как только вещество достигает определенного уровня, он посылает сигнал, который прекращает дальнейшее выделение вещества. Таким образом, концентрация гормонов в крови поддерживается в узких пределах. Например, количество глюкозы в крови контролирует секрецию инсулина и глюкагона посредством отрицательной обратной связи.

Во время гормональной регуляции гормоны высвобождаются либо непосредственно эндокринной железой, либо косвенно через действие гипоталамуса головного мозга, который стимулирует другие эндокринные железы к высвобождению гормонов для поддержания гомеостаза. Гормоны активируют клетки-мишени, которые инициируют физиологические изменения, регулирующие состояние организма. При восстановлении нормального состояния корректирующее действие – выработка гормонов – прекращается. Таким образом, при отрицательной обратной связи, когда исходное (ненормальное) состояние исправлено или сведено на нет, корректирующие действия уменьшаются или прекращаются.

В другом примере гормональной регуляции передняя доля гипофиза сигнализирует щитовидной железе о высвобождении гормонов щитовидной железы. Повышение уровня этих гормонов в крови затем дает обратную связь гипоталамусу и передней доле гипофиза, чтобы подавить дальнейшую передачу сигналов щитовидной железе, как показано на рисунке 1. 3 и Т 4 . Повышение уровня этих гормонов в крови приводит к обратной связи с гипоталамусом и передней долей гипофиза, что подавляет дальнейшую передачу сигналов к щитовидной железе. (кредит: модификация работы Микаэля Хэггстрема)

Стимулы

Существует три механизма, с помощью которых железы внутренней секреции стимулируются к синтезу и высвобождению гормонов: гуморальные стимулы, гормональные стимулы и нервные стимулы.

Гуморальные стимулы

Термин «гуморальный» происходит от термина «гуморальный», который относится к телесным жидкостям, таким как кровь. A гуморальные стимулы  относятся к контролю высвобождения гормонов в ответ на изменения во внеклеточных жидкостях, таких как кровь или концентрация ионов в крови. Например, повышение уровня глюкозы в крови вызывает выделение инсулина поджелудочной железой. Инсулин вызывает падение уровня глюкозы в крови, что сигнализирует поджелудочной железе о прекращении выработки инсулина в петле отрицательной обратной связи.

Гормональные стимулы

Гормональные стимулы относится к высвобождению гормона в ответ на другой гормон. Ряд эндокринных желез выделяют гормоны при стимуляции гормонами, выделяемыми другими эндокринными железами. Например, гипоталамус вырабатывает гормоны, стимулирующие переднюю часть гипофиза. Передняя доля гипофиза, в свою очередь, выделяет гормоны, которые регулируют выработку гормонов другими эндокринными железами. Передняя доля гипофиза выделяет тиреотропный гормон, который затем стимулирует щитовидную железу вырабатывать гормоны Т9.0025 3 и Т 4 . По мере повышения концентрации в крови T 3 и T 4 они ингибируют как гипофиз, так и гипоталамус в петле отрицательной обратной связи.

Нервные стимулы

В некоторых случаях нервная система напрямую стимулирует эндокринные железы к высвобождению гормонов, что называется нервными стимулами . Вспомните, что при краткосрочной реакции на стресс гормоны адреналин и норадреналин важны для обеспечения всплесков энергии, необходимых организму для реагирования. Здесь сигнализация нейронов от симпатической нервной системы напрямую стимулирует мозговое вещество надпочечников к высвобождению гормонов адреналина и норадреналина в ответ на стресс.

Практический вопрос

Гипертиреоз — это состояние, при котором щитовидная железа гиперактивна. Гипотиреоз – это состояние, при котором щитовидная железа неактивна. Какое из состояний наиболее вероятно у следующих двух пациентов?

  • Пациент А имеет такие симптомы, как увеличение веса, чувствительность к холоду, учащенное сердцебиение и утомляемость.
  • Пациент B имеет такие симптомы, как потеря веса, обильное потоотделение, учащенное сердцебиение и проблемы со сном.