Основные уровни организации живой природы: клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный. Здоровье человека - по его
ГОМЕОСТАЗ , гомеостазис (от гомео ... и греческого stasis - неподвижность, состояние), способность биологических систем противостоять изменениям и сохранять динамическое относительное постоянство состава и свойств. Термин «Гомеостаз» предложил У. Кеннон в 1929 году для характеристики состояний и процессов, обеспечивающих устойчивость организма. Однако идея о существовании физиологических механизмов, направленных на поддержание постоянства внутренней среды организма, была высказана ещё во 2-й половине 19 века К. Бернаром, который рассматривал стабильность физико-химических условий во внутренней среде как основу свободы и независимости живых организмов в непрерывно меняющейся внешней среде. Явления гомеостаза наблюдаются на разных уровнях биологической организации.
Гомеостаз физиологический. Возникновение жизни на Земле, появление одноклеточных организмов было связано с формированием и непрестанным поддержанием в клетке в течение всей жизни специфических физико-химических условий, отличающихся от условий окружающей среды. У многоклеточных организмов появляется внутренняя среда, в которой находятся клетки различных органов и тканей, происходит развитие и совершенствование механизмов гомеостаза. В ходе эволюции формируются специализированные органы кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и др., участвующие в поддержании гомеостаза. У морских беспозвоночных имеются гомеостатические механизмы стабилизации объёма, ионного состава и рН жидкостей внутренней среды. Для животных, перешедших к жизни в пресных водах и на суше, а также у позвоночных, мигрировавших из пресных вод в море, сформированы механизмы осморегуляции, обеспечивающие постоянство концентрации осмотически активных веществ внутри организма. Наиболее совершенен гомеостаз у млекопитающих, что способствует расширению возможностей их приспособления к окружающей среде. Благодаря гомеостазу обеспечивается постоянство объёма крови (изоволемия) и других внеклеточных жидкостей, концентрации в них ионов, осмотически активных веществ (изоосмия), постоянство рН крови, состава в ней белков, липидов и углеводов. У птиц и млекопитающих в узких пределах регулируется температура тела (изотермия). Дополнительные физиологические механизмы обеспечивают стабилизацию внутренней среды отдельных органов (например, гематоэнцефалические и гематоофтальмические барьеры определяют особые свойства жидкостей, окружающих клетки мозга и глаза).
Гомеостаз достигается системой физиологических регуляторных механизмов. Наиболее важную, интегрирующую функцию выполняет ЦНС и особенно кора головного мозга, большое значение имеют влияние симпатической нервной системы, состояние гипофиза, надпочечников и других эндокринных желёз, степень развития эффекторных органов. Примером сложной гомеостатической системы, включающей различные механизмы регуляции, является система обеспечения оптимального уровня артериального давления, которая регулируется по принципу цепных реакций с обратными связями: изменение давления крови воспринимается барорецепторами сосудов, сигнал передаётся в сосудистые центры, изменение состояния которых ведёт к изменению тонуса сосудов и сердечной деятельности; одновременно включается система нейрогуморальной регуляции и кровяное давление возвращается к норме.
Нарушения механизмов, лежащих в основе гомеостатических процессов, рассматриваются как «болезни гомеостаза». С некоторой условностью к ним можно отнести функциональные нарушения нормальной деятельности организма, связанные с вынужденной перестройкой биологических ритмов и т. д. Познание закономерностей гомеостаза человека имеет большое значение для выбора эффективных и рациональных методов лечения многих заболеваний.
У растений основное значение для поддержания гомеостаза на клеточном уровне имеют плазмалемма и тонопласт. Первая регулирует приток в клетку питательных ионов и воды из внешней среды и выделение баластных и избыточных ионов H + , Na + , Ca 2+ , второй - поступление в протоплазму запасных субстратов из вакуолей при их недостатке и удаление в вакуоль - при избытке. Стабилизация осмотического потенциала клеток осуществляется главным образом за счёт поддержания определенной внутриклеточной концентрации К + и анионов. На тканевом уровне в поддержании гомеостаза участвуют плазмодесмы, которые регулируют межклеточные потоки углеводов и других субстратов.
Гомеостаз генетический, или популяционный, способность популяции поддерживать относительную стабильность и целостность генотипической структуры в изменяющихся условиях среды. Достигается посредством сохранения генетического равновесия частоты аллелей при свободном скрещивании особей в популяциях путём поддержания гетерозиготности и полиморфизма, определенного темпа и направления мутационного процесса. Изучение гомеостаза - актуальная задача при исследовании закономерностей микроэволюции. Гомеостаз развития - способность данного генотипа создавать определенный фенотип в широком диапазоне условий.
Понятие «Гомеостаз» широко используется в экологии при характеристике состояния экосистем и их устойчивости. Благодаря гомеостазу поддерживается постоянство видового состава и численности особей в биоценозах.
Вопрос 1. Системы восприятия человеком состояния внешней среды
Возникновение жизни на Земле было связано с формированием и поддержанием в клетке в течение всей жизни специфических физико-химических условий, отличающихся от условий окружающей среды. Благодаря гомеостазу млекопитающие обеспечивают постоянство объема крови (изоволемия) и других внеклеточных жидкостей, концентрации в них ионов, осмотически активных веществ, постоянство pH крови, состава в ней белков, липидов и углеводов, в узких пределах поддерживается температура тела. Гомеостаз – это способность биологических систем противостоять изменениям и сохранять относительное постоянство состава и свойств. Термин предложил Кенон в 1929 году для характеристики состояний и процессов, обеспечивающих устойчивость организма. Различают физиологический и генетический гомеостаз.
Физиологический гомеостаз достигается системой физиологических регуляторных механизмов, интегрирующую роль играет центральная нервная система (ЦНС), симпатическая нервная система, состояние надпочечников, гипофиза и др. эндокринных желез, степень развития эффекторных органов. Этот вид гомеостаза осуществляется за счет работы здоровой нервной системы и эффективной работы эффекторной системы (мышц и желез).
Сокращение мышц после иннервации происходит за счет сокращения актиновых нитей, состоящих из сократительного белка. Для процессов сокращения и расслабления необходима энергия в виде АТФ и ионы кальция, концентрация которых возрастает при сокращении и снижается при расслаблении. Непрерывность потоков нервных импульсов и постоянное образование АТФ позволяют выполнять различные виды работ. Но при длительной стимуляции с большой частотой мышца может израсходовать свой запас АТФ и утомиться («состояние до изнеможения»), но это характерно только для скелетных мышц - гладкая и сердечная мышцы такого состояния не знают. При раздражении чувствительных структур опорно-двигательного аппарата возникает ощущение, которое принято называть мышечное чувство – ощущение движения, которое складывается на основе информации от рецепторов кожи, сухожилий, суставов и мышечных веретен.
Гормональная регуляция различных процессов в организме служит дополнением к нервной. Нервные импульсы вызывают ответы значительно быстрее, чем гормоны, но эндокринные влияния более длительны и всеобъемлющи. Гормональная регуляция различных процессов в организме служит дополнением к нервной. Нервные импульсы вызывают ответы значительно быстрее, чем гормоны, но эндокринные влияния более длительны и всеобъемлющи. Как правило, гормоны работают по принципу отрицательной обратной связи: происходит автоматическое регулирование собственного развития. Гормоны обладают высокой биологической активностью, действуют только на живые клетки, участвуют в обмене веществ, влияют на рост, дифференцировку, размножение, обеспечивают ответную реакцию организма на изменение окружающей среды. Регулирует эндокринные функции организма комплекс гипоталамуса (регулирует) и гипофиза (реализует).
Генетический гомеостаз обеспечивает относительную стабильность популяции при поддержании генотипической структуры. К биологическому сходству между родителями и потомками приводит способность организмов передавать по наследству признаки и свойства. Это же обеспечивает возможность индивидуального развития в соответствии с условиями среды. Изменчивость этой информации обеспечивает многообразие видов и форм жизни. Однако, изменчивость может приводить к качественному изменению наследственного субстрата, что приводит к появлению у потомков принципиально новых признаков, отсутствующих у родителей, т.е. к возникновению мутаций.Мутации - это естественные или искусственные, внезапные изменения генетического материала. Их основные характеристики:
Возникают внезапно, без промежуточных стадий;
Новые формы устойчивы и передаются по наследству;
Это качественные изменения;
Они бывают полезными и вредными;
Одинаковые мутации могут возникать неоднократно.
Считается, что спонтанные мутации редки и возникают в естественных условиях. Индуцированные же возникают под действием внешних факторов, которые называют мутагенными. В зависимости от природы их делят на: физические, химические и биологические.
· Физические мутагены составляют высокоэнергетичные частицы крайне малой величины, из-за чего обладают высокой способностью глубоко проникать в ткани и вызывать молекулярные нарушения
· Химические мутагены – химические вещества, обладающие способностью оказывать токсическое или канцерогенное влияния на биологические структуры.
· Биологические мутагены – вирусы, микроорганизмы, выделяющие токсины действуют не прямо, а опосредовано через выделение химических веществ.
Безопасная деятельность человека основывается на постоянном приёме и анализе информации о характеристиках внешней среды и внутренних системах организма. Этот процесс осуществляется с помощью анализаторов – подсистем ЦНС, обеспечивающих приём и первичный анализ информационных сигналов. В зависимости от специфики принимаемых сигналов различают следующие анализаторы:
Внешние (зрение, слух и др)
Внутренние (давление, кинестетический, вестибулярный, специальные).
Основные параметры анализаторов :
1. абсолютная чувствительность к интенсивности сигнала – характеризуется минимальным значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение (нижний порог чувствительности)
2 . предельно допустимая интенсивность сигнала (близка к болевому порогу) – верхний предел чувствительности
3. диапазон чувствительности к интенсивности
4. различительная чувствительность к изменению интенсивности сигнала, ощущаемая человеком
5. различительная чувствительность к изменению частоты сигнала
6. диапазон спектральной чувствительности (зрительный, слуховой, вибрационный), отдельно верхний и нижний пороги восприятия
7. пространственные характеристики чувствительности
8. минимальная длительность сигнала (сенсомоторная реакция)
9. адаптация и сенсибилизация
Каждый анализатор состоит из трех частей (рис. 2.1.1):
· Рецепторная клетка, которая воспринимает энергию внешнего раздражения и перерабатывает её в нервный импульс. Чем больше число рецепторов, тем больше диапазон воспринимаемого раздражения.
· Проводящие пути
· Корковый анализатор (сенсорный центр), находящийся в головном мозге.
Совокупность анализаторов, выполняющие единообразную функцию объединяются в органы чувств. У человека выделяют следующие органы чувств: органы зрения, слуха, равновесия, вкуса, обоняния и осязания.
Любое ощущение имеет четыре параметра: пространственный, временной, интенсивность, качество.
Рисунок 2.1.1 – Функциональная схема анализатора
Орган зрения состоит из глазного яблока со зрительным нервом и вспомогательных органов Объем глаза у взрослого человека 7.5 см 3 . Глазное яблоко состоит из ядра, образованного тремя оболочками: фиброзной, сосудистой и десятислойной сетчаткой. Строение сетчатки: Фоторецепторные клетки соприкасаются с ассоциативными клетками палочками и колбочками. Зрительный пигмент поглощает часть падающего на него света и отражает остальную часть. Каждая палочка или колбочка содержит пигмент, который поглощает лучи с определенной длиной световой волны. Поглощая фотон света, зрительный пигмент меняет свою конфигурацию, освобождающаяся при этом энергия используется для химических реакций и возникновения нервных импульсов. В сетчатке глаза человека содержится один тип палочек (60-120 млн.)- воспринимают информацию об освещенности и форме предметов, необходимы в темнотеи три типа колбочек (6-7 млн.) -цветовое зрение . Четкость зрения связана с состоянием функционированием хрусталика.
Вспомогательными органами являются: мышцы, веки, коньюктива, 2-3 ряда ресниц, которые обновляются в течение 100 дней и слезный аппарат. Слезы увлажняют конъюктиву и обеззараживают микроорганизмы. Ежедневно вырабатывается около 100 мл слез, имеющих слабощелочную реакцию. Слезы состоят из: воды, 1.5% соли, 0.5% альбумина и слизи, а также веществ, образующихся в организме при нервном напряжении и стрессе. Выработка слез контролируется пролактином.
Прием и анализ информации глазом происходит в диапазоне 380-760 нм. Глаз различает 7основных цветов и более сотни оттенков. Характеристикой чувствительности являетсяотносительная видность (канделы на м 2). Различие предмета на фоне других определяется контрастом его с фоном. Величина контраста оценивается количественно, как отношение разности яркости предмета и фона к большей яркости.
Временные характеристики восприятия сигнала глазом:
· Латентный период -0.15-0.22 с;
· Порог обнаружения сигнала при большей яркости 0.001с;
· Привыкание к темноте (несколько секунд – несколько минут);
· Критическая частота слияния мельканий – 14-70Гц
Органы слуха и равновесия (статического чувства) у человека обледенены в сложную систему: наружное ухо, среднее ухо и внутреннее. Наружное ухо - ушная раковина и наружный слуховой проход, длиной 35 мм закрытый барабанной перепонкой, которая отделяет наружное ухо от среднего. Среднее ухо – это барабанная полость объемом около 1 см 3 . В ней находятся три слуховые косточки, передающие звуковые колебания и сухожилия мышц. Барабанная полость продолжается в слуховую трубу (евстахиеву), которая открывается в носовой части глотки. Труба выполняет функцию выравнивания внутреннего давления воздуха. Внутреннее ухо состоит из перепончатого лабиринта. В нём две части: вестибулярная и улитковая. Человек способен воспринимать звуковые колебания от 16 до 21 000 Гц. С возрастом эта величина снижается в 2-3 раза. Сильный шум травмирует орган слуха и вызывает психоэмоциональный стресс.
Особенности слухового анализатора:
Способность быть готовым к приему информации в любой момент времени;
Широкий диапазон восприятия и способность выделять отдельные звуки;
Способность устанавливать местоположение источника звука.
Орган обоняния. Обонятельная область слизистой оболочки носа взрослого человека занимает 250-300 мм 2 . Обонятельные клетки (40 млн.) имеют центральные и периферические отростки: дендриты образуют обонятельную булаву, а аксоны собираются в обонятельные нити. Молекулы пахучих веществ взаимодействуют с белками булавы, генерируют нервный импульс, который, в конце концов, достигает коркового центра обонятельного анализатора в коре головного мозга. Несмотря на то, что существует девять четко различимых групп запахов, человек способен различить около трех тысяч.
Орган вкуса у человека образован примерно 2000 вкусовых почек, расположенных в толще многослойного эпителия боковых поверхностей желобоватых, листовидных, грибовидных сосочков языка, а также в слизистой оболочке нёба, зева и надгортанника. Для возникновения сладкого вкуса достаточно содержание в продукте 0.5% сахара, 0.25% соли, 0.002% горького и 0.001% кислоты.
Кожа выполняет многообразные функции: защитную, терморегуляционную, дыхательную, обменную, является депо крови и органом осязания. Железы кожи вырабатывают пот и кожное сало. С потом выделяется около 500 мл воды, солей, конечных продуктов азотистого обмена. Кожа активно участвует в обмене витаминов, особенно важен синтез витамина D. Площадь кожного покрова взрослого человека составляет 1.5-2.м 2 и эта поверхность является рецепторным полем осязания, болевой, температурной чувствительности и важнейшей эрогенной зоной. Кожа состоит из эпидермиса и дермы. Эпидермис – многослойный ороговевающий эпителий (на участках, подвергающихся постоянному давлению толщина его 2.3 мм). В эпидермисе находятся пигментные клетки. Дерма – 1-2.5 мм соединительной ткани. Подкожная клетчатка играет важную роль в терморегуляции. Кожа иннервируется чувствительными нервами, отходящими от спинно-мозговых и черепных нервов, а также волокнами вегетативных нервов, подходящих к сосудам, гладким мышечным волокнам и железам. Рецепторы чувствительности расположены по всему телу и не образуют обособленных органов. Основными рецепторами кожи являются: механические, болевые, температурные.
Механорецепция включает восприятие ощущений давления, прикосновения, вибрации, щекотки, которые воспринимаются лишь в определенных точках кожи. В среднем, на 1 см 2 кожи приходится до 170 чувствительных нервных окончаний. Наибольшая плотность осязательных клеток в коже губ и подушечках пальцев, наименьшая на спине, плечах, бедрах. Характерная особенность – быстрое развитие адаптации, которая зависит от силы раздражителя (2-20с). Вызывает рефлекс сближения с раздражителем. Ноциорецепторы вызывают оборонительные рефлексы. Терморецепторы имеют латентный период 0.2с. Порог различительной чувствительности около 1˚. Часть рецепторов реагирует только на тепло, другие только на холод.
В коже человека преобладают рецепторы прикосновения и точки, воспринимающие холод. Количество болевых точек кожи значительно больше (в 9 раз), чем тактильных и температурных (в 10 раз). Время реагирования кожи для боли – 0.9с, для осязания 0.12с, для температуры 0.16с. Особенно развита чувствительность кисти и пальцев; так, кожа пальцев способна воспринять вибрацию с амплитудой 0.02 мкм.
жизнь никогда не возникала, а существовала всегда
17. Индивидуальное развитие организмов, охватывающие все изменения от зарождения до смерти называется …
онтогенез
18. Способность биологических систем противостоять изменениям и сохранять динамическое относительное постоянство состава называется …
гомеостаз
19. Методологический подход в вопросе происхождения жизни, основанный на убеждении в первичности макромолекулярной системы со свойствами первичного генетического кода называется…
генобиоз
20. Одним из главных признаков живого является :
способность к самовоспроизведению
Человек- физиология, здоровье, творчество, эмоции, работоспособность
Новая наука о здоровье души и тела называется...
валеология
Интеллект - это...
способность к рациональному мышлению
Быстрый» или «парадоксальный» сон - это сон
следующий за обычным «медленным»
Здоровье человека - по его...
объективное состояние
Система искусственного интеллекта -это система, моделирующая и воспроизводящая с помощью компьютера некоторые виды...
умственной деятельности человека
6. Один из этапов творческого процесса - озарение, инсайт. На этом этапе происходит…
проверка истинности идеи, ее последующее сознательное развитие и формализация
Но определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) здоровье - это...
состояние полного физического, духовного и социального благополучия
Русская пословица «утро вечера мудренее» говорит о.
работе бессознательного в течение ночи
9. Известно, что при почти полной химической и анатомической идентичности полушарий головного мозга, они различаются функционально. Функциями левого полушария являются:
A) речь
B) работа фантазии
Г) восприятие музыки и живописи
10. Известно, что полушария головного мозга функционально асимметричны:
«левополушарное» мышление-дискретное, аналитическое; «правополушарное» -пространственно-образное. К функции левого полушария головного мозга относится:
логическое мышление
11. Известно, что полушария головного мозга функционально асимметричны: «левополушарное» мышление-дискретное, аналитическое; «правополушарное» -пространственно-образное. К функции левого полушария головного мозга относится:
принятие решений
Память - это способность мозга запоминать, хранить и воспроизводить полученную информацию. Различают несколько видов памяти: лабильную (кратковременную), иконическую (мгновенную) и -
постоянную (долговременную)
Реакции человека на воздействие внутренних или внешних раздражителей, имеющие ярко выраженную субъективную оценку и охватывающие все виды чувственности и /переживаний, называются...
эмоциями
14. Характеристика индивида со стороны динамических особенное гей его психической деятельности (темпа, ритма, интенсивности психических процессов и состояний) называется:
Лекция 1. Общая характеристика ФЦНС как науки
Общая характеристика физиологии ЦНС как отрасли биологии: предмет, цели, задачи, связь с другими науками.
Функции нервной системы.
История развития физиологии мозга. Значение исследований М. Холла, И.М. Сеченова, И.П. Павлова, Н.Е. Введенского, Ч. Шеррингтона и др.
Вклад нейрофизиологии в понимание психической деятельности.
Краткая характеристика основных методов изучения функций мозга: электроэнцефалография, метод вызванных потенциалов, функциональная компьютерная томография, метод раздражения и выключения участков ЦНС и др.
Введение
ФЦНС относится к наукам, изучающим человека. «Проблема, с которой сталкивается наука при изучении человека, заключается в том, что человек должен сам изучать себя. А согласно теореме К. Гёделя «О неполноте»: при определенных условиях (замкнутость системы) «в языке её описания существует истинное недоказуемое утверждение». Это означает, например, что, находясь в аудитории, можно угадать температуру воздуха в ней, но доказать точно, каково её значение, невозможно без выхода из системы «аудитория» в систему более высокого порядка «пространство», где можно найти термометр. В этом плане «аудитория» обладает информационной неполнотой, преодолеть которую можно, только выйдя из неё в более сложную систему.
Поэтому теоретически непреодолимая неполнота всегда присутствует в закрытой или условно ограниченной системе. Т.е. в языке описания человеком человека могут быть истинные утверждения, но они будут недоказуемы. Человека полностью может понять только метасистемная сущность, находящаяся в процессе своего развития на уровне, существенно превышающем человеческий. Поэтому целью эзотерических аспектов всех религий и соответствующих мистических школ всегда было проявление в человеке божественного, ибо только с уровня Создателя и можно понять «кто я?», «откуда?» и «зачем?».
С уровня, на котором находится «человеческая» наука можно только выдвигать теоретические гипотезы и искать им подтверждения или опровержения.
Разумеется, наука успешно изучает строение тела человека в тех пределах, которые доступны её инструментам. С совершенствованием инструментов наука познаёт всё больше и больше, но этот процесс не может быть когда-либо завершён окончательно, потому что конечными средствами нельзя познать бесконечное.
Понятно, что констатация этого факта отнюдь не означает призыва прекратить научные исследования человека. Это занятие очень необходимо человеку для развития его рациональной части ума – разума. Речь идёт только о возможностях научного метода, а не о том, стоит ли его использовать».
Общая характеристика физиологии ЦНС как отрасли биологии: предмет, цели, задачи, связь с другими науками
Физиология (от греч. – «физис» – природа, «логос» – слово) – наука о функциях и механизмах жизнедеятельности целостного организма, его систем, органов, тканей, клеток.
Физиология изучает как видимую (феноменологическую) сторону жизнедеятельности организма, так и невидимые внешне физиологические механизмы.
Физиология может дать целостную картину функционирования организма, если будет исследовать ее жизнедеятельность на всех уровнях организации живого: молекулярном, органно-тканевом, систем органов и организменном уровнях.
ФЦНС изучает функции и механизмы жизнедеятельности центральной нервной системы и ее отдельных структур, как основной регулирующей системы организма.
Предмет: функционирование ЦНС.
Цели ФЦНС:
– познание основных закономерностей, принципов и механизмов функционирования центральной нервной системы и ее отдельных структур как основного регулирующего звена в обеспечении жизнедеятельности организма человека;
Изучение общих закономерностей, принципов и механизмов функционирования центральной нервной системы на микро- и макроуровнях; частные функции структур ЦНС и их взаимосвязь.
Развитие представлений о естественнонаучных основах функционирования психики человека.
Способствование формированию умения анализировать проявления функционального состояния человека с физиологической точки зрения; различению неврологических и психических дисфункций.
Задачи ФЦНС в том, чтобы раскрыть механизмы нервной регуляции, природу и механизмы взаимодействия нервных структур и использовать данные для практического назначения.
Связь с другими науками : тесно связана с нейробиологией, психологией, неврологией, клинической нейрофизиологией, электрофизиологией, этологией, нейроанатомией и другими науками, занимающимися изучением мозга.
Функции нервной системы
Одним из важнейших свойств организма является постоянство внутренней среды. Это понятие ввел французский ученый Клод Бернар.
Внутренняя среда определяется составом и свойствами крови, лимфы и межклеточной жидкости в организме.
В 1929 году американский физиолог В. Кэннон для обозначения состояний и процессов, обеспечивающих устойчивость организма, ввел понятие гомеостаз.
Гомеостаз – способность биологических систем противостоять изменениям и сохранять динамическое относительное постоянство состава и свойств.
Пример: после приема пищи уровень глюкозы в крови повышается, стимулируется выброс инсулина поджелудочной железой, что приводит к снижению уровня глюкозы в крови. Если же уровень ее опускается ниже нормы, усиливается выделение гормона глюкагона, вновь повышающего уровень глюкозы в крови до оптимального. Другим примером может быть потребление излишне соленой пищи. Как выводится лишняя соль? Мы испытываем жажду и потребляем больше воды, через почки лишняя соль выводится с этой водой.
Любой организм от примитивного до самого сложного для своего существования в любых условиях и при разных уровнях активности должен поддерживать на одном уровне гомеостаз – устойчивое неравенство внутренней среды организма с окружающей средой.
Это возможно только при упорядоченных потоках веществ, энергии и информации внутрь организма и из него. Для этого организм должен получать и оценивать информацию о состоянии внешней и внутренней среды и, учитывая насущные потребности, строить программы поведения.
Эту функцию выполняет нервная система, являющаяся, по словам И.П.Павлова, «невыразимо сложнейшим и тончайшим инструментом сношений, связи многочисленных частей организма между собой и организма как сложнейшей системы с бесконечным числом внешних влияний».
Таким образом, к важнейшим функциям нервной системы относятся:
1). Интегративно-координационная функция – управление работой всех органов и систем и обеспечение функционального единства организма. На любое воздействие организм отвечает как единое целое, соизмеряя и соподчиняя потребности и возможности разных органов и систем.
2). Адаптационно-трофическая функция - функция симпатической нервной системы, обеспечивающая приспособление организма позвоночных животных и человека к меняющимся условиям среды путем изменения уровня обмена веществ всех органов и тканей. А.-т. ф. осуществляется путем физическо-химических, биохимических сдвигов, происходящих под влиянием импульсов, идущих по симпатическим нервам прямо к органам.
3). Сенсорная функция – получение информации о состоянии внешней и внутренней среды от специальных воспринимающих клеток или окончаний нейронов – рецепторов.
4). Функция отражения , в том числе психического, и функция памяти – переработка, оценка, хранение, воспроизведение и забывание полученной информации.
5). Программирование поведения . На основе поступающей и уже хранящейся информации нервная система либо строит новые программы взаимодействия с окружающей средой, либо выбирает наиболее подходящую из уже имеющихся программ. В последнем случае могут использоваться видоспецифические программы, заложенные генетически или программы, выработанные в процессе индивидуального научения (условные рефлексы, двигательные и мыслительные стереотипы и т.п., не передающиеся по наследству). В реализации любой программы участвуют рабочие органы (мышцы и железы), изменяющие свою функциональную активность в зависимости от поступающих к ним из ЦНС сигналов.
6) . Текущий контроль правильности выполнения программы : результаты поведения постоянно оцениваются, и на основе этой оценки могут вноситься поправки в программу поведения.
Возникновение жизни на Земле, появление одноклеточных организмов было связано с формированием и непрестанным поддержанием в клетке в течение всей ее жизни специфических физико-химических условий, отличающихся от условий окружающей среды. Способность биологических систем противостоять изменениям и сохранять динамически относительное постоянство состава и свойств называется гомеостазом; Явления гомеостаза наблюдаются на всех уровнях биологической организации.[ ...]
Гомеостаз - это механизм, направленный на поддержание устойчивого функционирования биологических объектов. Он включает в себя понятие саморегуляции, способности биологических систем автоматически устанавливать и поддерживать на определенном, относительно постоянном уровне те или иные биологические показатели (физико-химические, физиологические, генетические и т.д.). При саморегуляции управляющие факторы не воздействуют на регулирующую систему извне, а формируются в ней самой. Процесс саморегуляции может носить циклический характер. Отклонение какого-либо жизненного фактора от состояния гомеостаза (например, повышение температуры тела человека во время жары) служит толчком к мобилизации механизмов, восстанавливающих его (усиливается потоотделение и температура тела снижается до нормы).[ ...]
Механизмы саморегуляции весьма разнообразны, однако основаны на общих принципах. Очень широко в биологических системах используется принцип обратной связи. Примером сложной гомеостатической системы, включающей различные способы регуляции, может служить система обеспечения оптимального уровня артериального давления крови у человека и животных. Изменение давления крови воспринимается барорецепторами (нервными окончаниями, ощущающими изменения давления) сосудов, сигнал по нервным волокнам передается в сосудистые центры, изменение состояния которых ведет к изменениям в работе сердца и сердечной деятельности. В результате многих процессов кровяное давление возвращается к норме.[ ...]
Примером саморегуляции на молекулярном уровне могут служить те ферментные реакции, в которых конечный продукт, концентрация которого поддерживается автоматически, влияет на активность фермента.[ ...]
Примером такого рода саморегулирующихся реакций на клеточном уровне организации является самосборка клеточных органоидов из биологических макромолекул, поддержание электрического потенциала мембран у клеток, отвечающих за передачу возбуждения от раздражителей.[ ...]
На многоклеточном уровне появляется внутренняя среда, в которой находятся клетки различных органов и тканей, и это приводит к совершенствованию и развитию механизмов гомеостаза, в первую очередь нервных и гормональных. У большинства животных устанавливаются и поддерживаются на определенном уровне такие показатели внутренней среды, как температура тела и отдельных его частей, кровяное и осмотическое давление, объем, ионный состав и pH жидкостей внутренней среды и т.п.[ ...]
Гомеостаз достигается системой физиологических регуляторных механизмов. У высокоорганизованных животных наиболее важную, интегрирующую функцию выполняет центральная нервная система и особенно кора головного мозга. Большое значение имеет также гормональная система организма. Нарушения механизмов, лежащих в основе гомеостатических процессов, рассматриваются как “болезни гомеостаза”. Например, функциональные нарушения и ухудшения самочувствия, связанные с вынужденной перестройкой биологических ритмов (поездка в регионы с другим климатом).[ ...]
Разнообразны проявления и механизмы саморегуляции на-дорганизменных систем - популяций и биоценозов. На этом уровне поддерживаются стабильность структуры популяций, составляющих биоценозы, их численность, регулируется динамика всех компонентов экосистем в изменяющихся условиях среды. Сама биосфера является примером поддержания гомеостатического состояния и проявлений саморегуляции живых систем.[ ...]
Всем организмам присуще свойство воспроизведения себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни. Благодаря размножению виды сохраняют свои признаки в ряду поколений.[ ...]
На первый взгляд может показаться, что процессы размножения у живых существ очень разнообразны, однако все их можно свести к трем формам: бесполому, вегетативному и половому.