Гомеостаз Презентація з природничих наук (інтегрований курс) 11 клас

Гомеостаз. Саморегуляція організму.

Вільне існування організму людини в умовах зовнішнього середовища, можливе лише в умовах сталості його внутрішнього середовища. Внутрішнє середовище організму людини – це кров, лімфа, тканинна рідина. ГОМЕОСТАЗ - це сталість хімічного складу й фізико-хімічних властивостей внутрішнього середовища називають гомеостазом. Гомеоста́з — стан рівноваги динамічного середовища, у якому відбуваються біологічні процеси.

Значення гомеостазу. Усе життя людини проходить у безперервному зв’язку із зовнішнім середовищем, тому здоров’я людини не можна розглядати як щось незалежне, автономне. Воно є результатом дії природних, антропогенних та соціальних факторів і віддзеркалює динамічну рівновагу між організмом і середовищем його існування. Гомеостаз відіграє важливу роль в збереженні сталості організму, забезпечує оптимальну функцію клітин, тканин і органів, та підтримує здоров'я в цілому.

Органи і системи, що забезпечують гомеостаз. Нервова система. Координує роботу різних органів і систем для підтримки гомеостазу. Кровоносна система. Транспортує кисень, поживні речовини та гормони, утримує стабільність рівня рідин та регулює температуру в організмі. Сечовидільна система. Видаляє відходи та забезпечує рівновагу електролітів та рідин Дихальна система. Надає організму кисень і видаляє вуглекислий газ для підтримки гомеостазу. Гомеостаз підтримується безперервною роботою систем органів кровообігу, дихання, травлення, виділення тощо, виділенням у кров біологічно активних хімічних речовин, які забезпечують взаємодію клітин і органів. Найважливіша роль у підтриманні гомеостазу належить нервовій системі, яка керує діяльністю органів і систем організму. Гомеостаз регулюється безпосередньо проміжним мозком.

Принципи гомеостатичної регуляціїПостійність: наш організм прагне підтримувати стабільність внутрішнього середовища незважаючи на зовнішні зміни.

Принципи гомеостатичної регуляціїЗворотній зв'язок: органи і системи комунікують між собою та реагують на зміни для забезпечення гомеостазу.

Принципи гомеостатичної регуляціїСаморегуляція: організм має механізми, які впливають на себе, щоб відновити рівновагу. Саморегуляція – це управління своїм психоемоційним станом, який досягається шляхом впливу людини на самого себе за допомогою слів, уявних образів, управління м’язовим тонусом і диханням.

Рецептори інформатори про стан навколишнього світу і про внутрішнє середовище організму - це органи чуття та внутрішні рецептори розташовані усередині тіла. органи чуття внутрішні рецептори центральна нервова система

Основні структурно-функціональні блоки організму як саморегульованої системи: Чутливі закінчення – рецептори, що несуть інформацію про стан зовнішнього і внутрішнього середовища;Центральний «процесор» - відділи ЦНС, що відповідають за оброблення та зберігання інформації;Нервова і гуморальна регуляція – центральні механізми управління системою;Виконавчі органи;«Енергетичний блок» - забезпечення енергією, необхідною для здійснення процусів;«Гомеостатичний блок» - контроль за сталістю внутрішнього середовища;Оболонка, що відділяє і захищає організм.

 Рівні гомеостазу в організмі людини:гомеостаз 1-го ступеня – цитоплазма клітин. В основі реакцій, здійснюваних у клітині на ультраструктурному рівні, лежать генетичні механізми гомеостазу. У клітині безперервно змінюються й відновлюються органели. гомеостаз 2-го ступеня – кров, міжклітинна рідина. Установлення гомеостазу клітинного середовища забезпечено мембранними системами, з якими пов’язані біоенергетичні процеси й регулювання транспортування речовин у клітину та з неї.гомеостаз 3-го ступеня - гомеостаз пов’язаний з вегетативними системами стабілізації складу речовин, що надходять, рідин і газів, та виділенням кінцевих продуктів обміну речовин. Зокрема, на відносно сталому рівні підтримується температура, вміст води й концентрації електролітів, кисню та вуглекислого газу, кількості поживних речовин і продуктів обміну, що виділяються.гомеостаз 4–го ступеня - поведінка. Окрім доцільних реакцій, вона включає емоції, мотивації, пам’ять, мислення. Четвертий ступінь активно взаємодіє з попереднім, ґрунтується на ньому й впливає на нього.

Системи підтримки гомеостазу:1 — гормони; 2 — нервові імпульси; З — антитіла, фагоцити. Сталість внутрішнього середовища дає змогу:по-перше, залежно від життєвих умов обмежити пристосувальні зміни якою-небудь однією системою або ж здійснити спільну відповідь;по-друге, у цьому разі виникає можливість не тільки досягти стану рівноваги з навколишнім середовищем (за рахунок гомеостатичних механізмів перших двох рівнів), а й активно переборювати несприятливі умови — уникати або усувати їх. Саморегуляція забезпечена діяльністю нервової, ендокринної та імунної регуляторних систем

ЕНДОКРИННА РЕГУЛЯЦІЯЗалози ендокринної системи та гормони, які вони секретують: 1 — епіфіз (мелатонін); 2 — тимус (тимозини, тимопоетини); 3 — шлунково-кишковий тракт (глюкагон, панкреозимін, ентерогастрин, холецистокінін); 4 — нирки (еритропоетин, ренін); 5 — плацента (прогестерон, релаксин, хоріонічний гонадотропін); 6 — яєчник (естрогени, андрогени, прогестини, релаксин); 7 — гіпоталамус (ліберин, статин); 8 — гіпофіз (вазопресин, окситоцин, пролактин, ліпотропін, АКТГ, МСГ, СТГ, ФСГ, ЛГ); 9 — щитоподібна залоза (тироксин, трийодтиронін, кальцитонін); 10 — паращитовидні залози (паратиреоїдний гормон); 11 — наднирник (кортикостероїди, андрогени, адреналін, норадреналін); 12 — підшлункова залоза (соматостатин, глюкагон, інсулін); 13 — сім’яник (андрогени, естрогени)

НЕРВОВА РЕГУЛЯЦІЯ об’єднує організм в одне ціле; регулює роботу органів і систем; підтримує сталість внутрішнього середовища організму; здійснює зв’язок організму із навколишнім середовищем і забезпечує адаптацію в мінливих умовах; визначає психічну діяльність індивіда.

ІМУННА РЕГУЛЯЦІЯрозпізнати ворога, мобілізувати сили й знищити його. До центральних ланок імунної системи належать червоний кістковий мозок і тимус (вилочкова залоза). Червоний кістковий мозок є найважливішим кровотворним органом, а в тимусі дозрівають певні типи лейкоцитів. Периферичними частинами імунної системи є селезінка, апендикс, мигдалики та лімфатичні вузли. У селезінці також утворюються певні типи лейкоцитів.

Ознака. Тип регуляціїГуморальна. Нервова. Швидкість реагування. Низька. Висока. Механізм діїЗа допомогою хімічних речовин через кровоносне русло. У вигляді електричних імпульсів, що проходять нервовими волокнами. Швидкість одержання відповідіВідповідь розвивається повільно (зростання, дозрівання статевих клітин)Відповідь миттєва (скорочення м’язового волокна)Час і локалізація діїВідповідь пролонгована й генералізована. Відповідь короткочасна й чітко локалізована. Порівняльна характеристика гуморального та нервового типів регуляції

Нейрогуморальна регуляція функцій організму. Процес. Гуморальна регуляція. Нервова регуляція. Травлення. Гастрин активізує рухову активність шлунка й кишечника. Секретин, адреналін, норадреналін гальмують рухову активність шлунка й кишечника, підвищують секрецію травних соків. Харчовий центр — у довгастому мозку. Центр голоду й насичення — у гіпоталамусі. Симпатична нервова система (НС) зменшує виділення травних соків шлунка й кишечника, гальмує їхню рухову активність. Парасимпатична НС збільшує виділення травних соків, стимулює рухову активність шлунка й кишечника. Кровообіг. Адреналін, норадреналін, тироксин, йони Са2+ посилюють скорочення й тонус сердечного м’яза, звужують судини внутрішніх органів, розширюють судини серця й мозку Ацетилхолін, йони К+ зменшують частоту й силу сердечних скорочень, розширюють судини скелетних м’язів і серця. Судиноруховий центр — у довгастому мозку. Симпатична НС підвищує частоту й силу сердечних скорочень, звужує стінки більшості артерій, розширює судини серця й мозку. Парасимпатична НС уповільнює роботу серця, розширює судини слинних і підшлункової залоз, язика, статевих органів. Виділення. Антидіуретичний гормон (вазопресин) підвищує всмоктування води в нирках, зберігаючи воду в організмі. Кортикостероїди регулюють виведення нирками йонів К+ і Na+Центр спраги в гіпоталамусі контролює вміст солей у внутрішньому середовищі. Симпатична НС гальмує фільтрацію первинної сечі. Парасимпатична НС збільшує всмоктування глюкози. Терморегуляція. Гормони гіпофіза стимулюють процеси енергетичного обміну й теплоутворення. Меланотропін зумовлює потемніння шкіри під дією світла, мелатонін (гормон епіфізу) — її освітлення. Центр терморегуляції — у гіпоталамусі. Рухові нейрони спинного мозку викликають тремтіння м’язів і збільшують теплоутворення. Симпатична НС посилює потовиділення, викликає виникнення «гусячої шкіри»Опора й рух. Соматотропін стимулює синтез білків, ріст хрящів і кісток. Кальцитонін (гормон щитовидної залози) сприяє засвоєнню Кальцію кістками. Паратгормон знижує рівень Кальцію в кістках. Соматична НС керує рефлекторними рухами. Мозочок координує рухи й регулює рівновагу. Рухова зона кори великого мозку зумовлює довільні рухи. Симпатична НС підвищує працездатність м’язів, впливаючи на обмін речовин й енергії в них. Розмноження. Статеві гормони стимулюють статеве дозрівання, розвиток вторинних статевих ознак, утворення гамет; забезпечують формування статевої поведінки, запліднення, розвиток зародка, перебіг вагітності. Окситоцин стимулює пологи. Мелатонін гальмує статеве дозрівання. НС регулює діяльність статевих залоз і статевих органів. У гіпоталамусі розташований центр задоволення. Кора великих півкуль контролює центри статевих функцій, що містяться в спинному мозку. Підкіркові структури головного мозку управляють статевою поведінкою

Порушення гомеостазу і їх наслідки1 Безсоння. Неспокій, погіршення настрою та порушення когнітивних функцій.2 Закрита черепно-мозкова травма. Зміни в роботі мозку, втрата пам'яті та руйнування нервово-рефлекторних механізмів.3 Діабет. Порушення рівня цукру в крові, слабкість, занепокоєння та можливість розвитку інших ускладнень.

Фактори, що впливають на гомеостаз. Стиль життя: харчування, фізична активність та спосіб життя впливають на здоров'я і гомеостаз. Екологія: забруднення навколишнього середовища може спричинити порушення гомеостазу. Емоційний стан: стрес та емоційні переживання можуть впливати на фізіологічні процеси в організмі.

Стратегії підтримки гомеостазу1 Здорове харчування. Споживання різноманітних продуктів, багатих на поживні речовини, вітаміни та мінерали.2 Регулярна фізична активність. Виконання аеробних і силових вправ для підтримки функцій органів і систем.3 Відпочинок і релаксація. Достатні години сну та вміння розслабитися, щоб знизити рівень стресу.

Важливість гомеостазу для здоров'я організму. Гомеостаз є основою здоров'я організму, сприяє оптимальному функціонуванню систем органів та забезпечує довголіття і життєздатність.