Регуляція

Чим відрізняється нервова регуляція від гуморальної

Головна відмінність у швидкості, адресності й тривалості дії. Нервова регуляція відбувається за частки секунди, короткочасно й точно адресована певному органу. Гуморальна проявляється через кілька хвилин чи довше, бо біологічно активні речовини транспортуються рідинами повільно, зате діє довше: доти, доки в крові, лімфі або рідинах внутрішнього середовища зберігається певна концентрація гормонів чи нейрогормонів.

Друга відмінність у носії сигналу. У нервовій регуляції сигнал це нервовий імпульс, який іде рефлекторною дугою. У гуморальній сигнал це речовина: гормони, які виробляють ендокринні залози, і нейрогормони, які виробляють особливі нейрони. Гормони та нейрогормони навіть у дуже незначних кількостях здатні істотно змінювати інтенсивність і напрямок перебігу фізіологічних процесів, забезпечувати ріст і розвиток організму.

Третя відмінність у прицільності. Гормони впливають не на будь-який орган або тканину, а лише на ті, клітини яких мають спеціальні рецептори. Тобто «на весь організм» тут означає не «на все підряд», а «через кров до всіх, хто вміє цей сигнал прочитати».

Коментар викладачки. Найпростіший образ, який рятує на тесті: коли ви торкаєтеся гарячого, ви відсмикуєте лише руку, а не всього себе. Це нервова регуляція, точкова й миттєва. А гормон, який уже потрапив у кров, ви «вимкнути» одним рухом не можете, він працюватиме доти, доки його концентрація тримається.

Як працює рефлекторна дуга

Діяльність нервової системи базується на рефлекторному принципі: у відповідь на подразнення відбувається рефлекс, а структури, які його здійснюють, утворюють рефлекторну дугу. Порядок ланок сталий, і саме його найчастіше перевіряють у завданнях.

1. Рецептор сприймає подразнення.
2. Чутливе нервове волокно передає збудження до центральної нервової системи.
3. Нервовий центр, де відбувається аналіз отриманої інформації.
4. Рухове нервове волокно проводить нервові імпульси до робочих органів.
5. Робочий орган (тканина, що реагує) виконує відповідну функцію.

Окремо варто повторити сенсорні системи: крім органа чуття, сенсорна система включає нерв, яким інформація передається до відповідного нервового центру, і там ця інформація обробляється. Різні сенсорні системи сприймають різні подразники: органи зору повʼязані зі світлом, слуху зі звуками, нюху з хімічними речовинами.

Як нервова й гуморальна регуляція працюють разом

Нервова система тісно взаємодіє з ендокринною і складає з нею єдину функціональну систему нейрогуморальної регуляції функцій. Нервова система регулює діяльність ендокринної, а гормони, які виробляють ендокринні залози, впливають на роботу нервової. Тісну взаємодію цих двох регуляцій забезпечує гіпоталамо-гіпофізарна система.

Найнаочніший приклад із програми це регуляція роботи серця. Хоча серце скорочується автоматично, частота й сила скорочень залежать від стану організму й умов довкілля. До серця підходять симпатичні та парасимпатичні нерви вегетативної нервової системи: імпульси парасимпатичними нервами уповільнюють частоту скорочень і зменшують їхню силу, а симпатичними, навпаки, збільшують силу, прискорюють частоту, поліпшують провідність і збудливість серцевого мʼяза. Ці центри діють узгоджено: якщо один збуджується, інший гальмується.

Гуморальна ланка тут теж працює. Найбільше на серце впливає гормон надниркових залоз адреналін: він збільшує частоту й силу серцевих скорочень. Серцеву діяльність посилює також гормон щитоподібної залози тироксин, активує її підвищення концентрації йонів кальцію, а зростання вмісту йонів калію, натомість, гальмує. Вищим рівнем регуляції серцевої діяльності є кора півкуль кінцевого мозку, а гіпоталамус керує серцем через нервові центри довгастого й спинного мозку.

Як регулюється обмін речовин

Найвищим рівнем регуляції обміну речовин в організмі людини є нервова регуляція, а контроль за обміном речовин і перетворенням енергії регулюється гіпоталамусом. Крім центрів голоду, ситості й спраги та центрів, що регулюють обмін білків, вуглеводів, ліпідів і водно-сольовий обмін, у гіпоталамусі розміщений центр терморегуляції. Усі вони поєднані в один інтегративний центр.

Нервова регуляція обміну речовин здійснюється трьома шляхами: виділенням нейромедіаторів (біологічно активних речовин, за допомогою яких передаються імпульси з нейронів через синапси), зміною концентрації йонів, що активують або сповільнюють дію ферментів, і впливом на ендокринні залози. Регуляторну функцію нервова система найчастіше здійснює саме через ендокринну, а яскравий приклад цього звʼязку це вплив емоцій на обмін речовин.

Гуморальна регуляція обміну речовин полягає в дії гормонів на активність ферменту або на діяльність тканин та органів. Класичний приклад: тиреотропний гормон гіпофіза впливає на щитоподібну залозу, яка може секретувати більше чи менше тироксину, і це прискорює або сповільнює обмін речовин. Така регуляція має повільну дію, а її прояви підпорядковані нервовій системі.

Регуляція є навіть на рівні генів. Завдяки регуляції активності генів відбувається пристосованість клітин та одноклітинних організмів до змінних умов середовища й диференціація клітин під час розвитку багатоклітинних організмів. Одночасно всі гени клітини ніколи не «працюють»: одні активуються, інші пригнічуються, і гіпотеза, що це пояснює, називається гіпотезою диференціальної активності генів.