Контрольная по психофизиологии

Министерство науки и образования РФ

ФГБОУ ВПО «Удмуртский государственный университет»

Институт педагогики, психологии и социальных технологий

Контрольная работа по психофизиологии

на тему: «Чем различаются, в чём преимущества нервной и гуморальной регуляции. Гормоны и вещества, активирующие нервную систему, и их действие».

Выполнил: студент гр.

ЗСВБ-030300-31 (К)

Николаева М. Е.

Проверила: доцент

кафедры общей психологии

к. психол. наук

Фефилов А. В.

Ижевск 2013

Нервная и гуморальная регуляция.

На определенной ступени развития мира животных в связи с появлением нервной системы образуется новая, нервная форма связей и регуляций. Чем выше по своему развитию организм животного, тем большую роль играет взаимодействие органов через нервную систему, которое обозначается как рефлекторное. У высших животных организмов нервная система регулирует гуморальные связи. В отличие от гуморальной связи нервная связь, во-первых, имеет точную направленность к определенному органу и даже группе клеток и, во-вторых, через нервную систему связь осуществляется с несравненно большей скоростью, в сотни раз превышающей скорость распространения химических веществ. Переход от гуморальной связи к нервной у высокоорганизованных существ сопровождался не уничтожением гуморальной связи между клетками тела и заменой ее нервной связью, а подчинением гуморальных связей нервным, возникновением нервно-гуморального взаимодействия. Установлено, что и в окончаниях нервных волокон, которые соприкасаются или с клетками органа, или с другими нервными клетками, выделяются особые посредники связи, специальные химические вещества, или медиаторы, которые поступают в жидкости тела и действуют непосредственно на нервную систему и на специализированные нервные окончания.

На следующем этапе развития живых существ появляются специальные органы — железы, в которых вырабатываются гуморально действующие вещества — гормоны, образующиеся из поступающих в организм пищевых веществ. Так, например, гормон адреналин образуется в надпочечниках из аминокислоты — тирозина. Это гормональная регуляция.

Основная функция нервной системы заключается в регуляции взаимодействия организма как единого целого с окружающей его внешней средой и в регуляции деятельности отдельных органов и связи между органами.

Нервная система усиливает или тормозит деятельность всех органов не только волнами возбуждения или нервными импульсами, но и посредством поступления в кровь, лимфу, спинномозговую и тканевую жидкости медиаторов, гормонов и метаболитов, или продуктов обмена веществ. Эти химические вещества действуют на органы и на нервную систему. Таким образом, в естественных условиях не существует исключительно нервная регуляция деятельности органов, а нервно-гуморальная.

Возбуждение нервной системы имеет биохимическую природу. По ней волнообразно распространяется сдвиг обмена веществ, при котором ионы избирательно проходят через мембраны, в результате чего образуется разность потенциалов между участками, находящимися в состоянии относительного покоя и возбужденными, и возникают электрические токи. Эти токи, называются биотоками, или биопотенциалами, распространяются по нервной системе и вызывают возбуждение в последующих ее участках.

Все функции организма регулируются с помощью двух систем регуляции: гуморальной и нервной. Филогенетически более древняя гуморальная регуляция – это регуляция посредством физиологически активных веществ (ФАВ), циркулирующих в жидкостях организма: крови, лимфе, межклеточной жидкости. Факторами гуморальной регуляции являются:

1.Неорганические метаболиты и ионы. Например, катионы кальция, водорода, углекислый газ.

2.Гормоны желез внутренней секреции. Вырабатываются специализированными инкреторными железами. Это инсулин, тироксин и др..

3.Местные или тканевые гормоны. Эти гормоны вырабатываются специальными клетками, называемыми паракринными, транспортируются тканевой жидкостью и действуют только на небольшом расстоянии от секретирующих клеток. К ним относятся такие вещества, как гистамин, серотонин, гормоны желудочно-кишечного тракта и другие.

4.Биологически активные вещества, обеспечивающие креаторные связи между клетками ткани. Это белковые макромолекулы, выделяемые ими. Они регулируют дифференцировку, рост и развитие всех клеток составляющих ткань и обеспечивают функциональное объединение клеток в ткань. Такими белками являются, например, кейлоны, которые тормозят синтез ДНК и деление клеток.

Основные особенности гуморальной регуляции:

1.Низкая скорость регулирующего воздействия, связанная с невысокой скоростью токов соответствующих жидкостей организма.

2.Медленое нарастание силы гуморального сигнала и медленное снижение. Это связано с постепенным увеличением концентрации ФАВ и постепенным их разрушением.

3.Отсутствие конкретной ткани или органа-мишени для действия гуморальных факторов. Они действуют на все ткани и органы по ходу тока жидкости, в клетках которых имеются соответствующие рецепторы.

Нервная регуляция – это регуляция функций организма посредством рефлексов, осуществляемых нервной системой.

Понятие о рефлекторном принципе деятельности нервной системы впервые разработано в 17 веке французским естествоиспытателем Рене Декартом. Он предложил гипотетическую схему формирования непроизвольного движения (механистическое представление). Термин "рефлекс" (отражательное действие) ввел в физиологию в 1771 году Унзер. Й. Прохаска в 1800 году разработал схему простейшей рефлекторной дуги. И.М. Сеченов распространил понятие "рефлекс" на любую, в том числе и высшую нервную деятельность (ВНД). При этом он исходил из 2-х положений: 1. всякая деятельность организма сводится в конечном итоге к движению. 2. все движения по своему происхождению рефлексы. И.П. Павлов экспериментально обосновал взгляд на рефлекс как основной акт любой нервной деятельности. Он же разделил все рефлексы по механизму образования на безусловные и условные. Основные черты рефлекторной теории И.П. Павлов сформулировал в работе "Ответ физиолога психологам”. Она включает три основополагающих принципа:

1. Принцип детерминизма. Он гласит "нет действия без причины". Т.е. всякий рефлекторный акт является следствием действия раздражителя на организм.

2. Принцип анализа и синтеза. В мозге постоянно происходит анализ, т.е. различение сигналов, а также синтез, т.е. их взаимодействие и целостное восприятие.

3. Принцип структурности. В нервной системе нет процессов, не имеющих определенной структурной локализации.

Морфологической основой любого рефлекса является рефлекторная дуга или рефлекторный путь.

Рефлекторная дуга соматического (двигательного) рефлекса состоит из следующих основных звеньев:

1. Рецептор, воспринимающий раздражение

2. Афферентное или восходящее или чувствительное нервное волокно

3. Нервный центр в Ц.Н.С.

4.Эфферентное или нисходящее, двигательное нервное волокно

5. Исполнительный орган “эффектор”

В ряде рефлекторных дуг имеется нейрон обратной связи (6), или нейрон обратной афферентации, реагирующий на рефлекторный ответ и контролирующий его.

В соматической рефлекторной дуге можно выделить нейроны, выполняющие определенные функции. В частности, в простейшей моносинаптической рефлекторной имеется всего 2 нейрона: чувствительный и двигательный. В рассматриваемой нами простейшей полисинаптической рефлекторной дуге выделяют: а) чувствительный нейрон, б) вставочный нейрон, в) исполнительный нейрон. В сложных полисинаптических рефлекторных дугах имеется сотни и тысячи нейронов.

В дуге вегетативного рефлекса имеются следующие звенья:

1. Рецептор

2.Афферентное нервное волокно.

3.Нервный центр (например, для симпатических рефлексов в боковых рогах спинного мозга)

4. Преганглионарное нервное волокно

5. Вегетативный ганглий

6.Постганглионарнсе нервное волокно

7.Исполнительный орган.

Гормоны желез внутренней секреции — далеко не единственный отряд гуморальных регуляторов. Имя этим регуляторам — легион.

Сюда входят прежде всего метаболиты, образующиеся в ходе жизнедеятельности тканей. Даже углекислый газ, который кровь уносит из тканей тела, вызывает расширение сосудов, повышает уровень местного кровообращения. Значит, и простейшие из метаболитов участвуют в саморегуляции наших функций.

Далее надо назвать целый ряд гормоноподобных веществ, образующихся в наших тканях. Большое участие в регуляции кровообращения принимает серотонин. В мозгу важным регулятором является гамма-аминомасляная кислота и пр. За последние десятилетия серьезное внимание уделяют так называемым нейропептидам — веществам, возникающим в мозговой ткани и оказывающим разнообразные влияния на работу мозга.

Нервная и гуморальная регуляция едины и неразрывно связаны между собой. Гуморальный путь управления — самый древний. Действие его является более общим, подчас без точного адреса. Уточняется адрес тем, что к определенным факторам одни органы и ткани чувствительнее, чем другие. Нервная регуляция имеет то преимущество, что рефлексы обеспечивают точный адрес — приказы по нерву идут лишь к тому органу, куда они направлены.

Вместе с тем отделить один вид регуляции от другого невозможно. В самом деле, бегущий по нерву сигнал доносят до адресата медиаторы, посредники, образующиеся в нервных окончаниях. В скелетной мышце окончания двигательных нервов и окончания блуждающего нерва в мышце сердца и других органов пользуются услугами медиатора ацетилхолина. В окончаниях симпатического нерва в различных органах эту роль играет уже знакомый нам норадреналин. Быстро разрушаясь в тканях, медиаторы действуют лишь там, где нужно.(популярная медицинская энциклопедия).

Единство обоих «дирижеров» определяется и тем, что роль главного из них взяла на себя нервная система, которая регулирует и работу желез внутренней секреции, и обменные процессы в наших тканях, служащие источником физиологически активных веществ.(Физиология человека)

Регулирующими системами организма являются эндокринная и нервная системы. Ни один процесс в организме не совершается без их участия. Трудно определить, какая из этих систем является главной, поскольку обе они неразрывно связаны между собой и при нарушении их функций происходят выраженные расстройства в организме.

Эндокринная система составляют железы внутренней секреции, характерной особенностью которых является отсутствие у них выводных протоков, в результате чего выделение вырабатываемых ими веществ осуществляется непосредственно в кровь и лимфу. Процесс выделения этих веществ во внутреннюю среду организма получил название внутренней, или эндокринной (от греч. слов «эндос» — внутрь и «крино» — выделяю), секреции. Развитие представлений об эндокринной системе связано с исследованиями желез внутренней секреции и биологически активных веществ, выделяемых ими,— гормонов (от греч, «гормао» — двигаю, возбуждаю). Наука, изучающая строение, функцию и нарушения деятельности желез внутренней секреции, получила название эндокринологии. Если определять ее в наиболее общем виде, то можно сказать, что это наука о гормональной регуляции процессов жизнедеятельности организма.

В эндокринную систему входят гипоталамус (подбугорье) — часть центральной нервной системы, тесно связанная с гипофизом; гипофиз; шишковидная железа (эпифиз); щитовидная, околощитовидные железы; островковый аппарат поджелудочной железы; надпочечники; яичники и яички. Долгое время в эндокринную систему включали вилочковую железу (тимус), однако в последние годы большинство эндокринологов склонны считать, что она не обладает строго определенной эндокринной функцией. Железы внутренней секреции, составляющие эндокринную систему, различны по величине и форме и расположены в разных частях тела; общим для них является выделение гормонов. Именно это и позволило выделить железы внутренней секреции в единую систему.

Успехи современной биологии, химии, генетики в изучении строения гормонов и их биологические значения значительно расширили наши представления об эндокринной системе. Гормоны — высокоактивные биологические вещества — проявляют действие в ничтожно малых концентрациях, не превышающих десятитысячной доли миллиграмма, вместе с тем их действие определяют такие процессы, как рост и физическое развитие, обмен веществ, половое развитие, включая развитие так называемых вторичных половых признаков (например, рост усов, бороды у мужчин, молочных желез у женщин и т. д.). Гормоны контролируют правильное течение беременности и развитие плода.

Гормоны применяют для лечения различных нарушений деятельности органов эндокринной системы. Следует подчеркнуть, что лечение заболеваний эндокринных органов — сложное и ответственное дело, а бесконтрольное применение гормонов не всегда безопасно. Поэтому ни в коем случае нельзя принимать гормональные препараты без назначения врача и без строгого врачебного контроля за результатом лечения.

Рефлекторная дуга соматического (двигательного) рефлекса состоит из следующих основных звеньев:

1. Рецептор, воспринимающий раздражение

2. Афферентное или восходящее или чувствительное нервное волокно

3. Нервный центр в Ц.Н.С.

4.Эфферентное или нисходящее, двигательное нервное волокно

5. Исполнительный орган “эффектор”

В ряде рефлекторных дуг имеется нейрон обратной связи (6), или нейрон обратной афферентации, реагирующий на рефлекторный ответ и контролирующий его.

В соматической рефлекторной дуге можно выделить нейроны, выполняющие определенные функции. В частности, в простейшей моносинаптической

рефлекторной имеется всего 2 нейрона: чувствительный и двигательный. В рассматриваемой нами простейшей полисинаптической рефлекторной дуге выделяют: а) чувствительный нейрон, б) вставочный нейрон, в) исполнительный нейрон. В сложных полисинаптических рефлекторных дугах имеется сотни и тысячи нейронов.

В дуге вегетативного рефлекса имеются следующие звенья:

1. Рецептор

2.Афферентное нервное волокно.

3.Нервный центр (например, для симпатических рефлексов в боковых рогах спинного мозга)

4. Преганглионарное

нервное волокно

5. Вегетативный ганглий

6.Постганглионарнсе нервное волокно

7.Исполнительный орган. (Физиология человека) Гормоны желез внутренней секреции — далеко не единственный отряд гуморальных регуляторов. Имя этим регуляторам — легион.

1. Рецептор, воспринимающий раздражение

2. Афферентное или восходящее или чувствительное нервное волокно

3. Нервный центр в Ц.Н.С.

4.Эфферентное или нисходящее, двигательное нервное волокно

5. Исполнительный орган “эффектор”

В ряде рефлекторных дуг имеется нейрон обратной связи (6), или нейрон обратной афферентации, реагирующий на рефлекторный ответ и контролирующий его.

В соматической рефлекторной дуге можно выделить нейроны, выполняющие определенные функции. В частности, в простейшей моносинаптической

рефлекторной имеется всего 2 нейрона: чувствительный и двигательный. В рассматриваемой нами простейшей полисинаптической рефлекторной дуге выделяют: а) чувствительный нейрон, б) вставочный нейрон, в) исполнительный нейрон. В сложных полисинаптических рефлекторных дугах имеется сотни и тысячи нейронов.

В дуге вегетативного рефлекса имеются следующие звенья:

1. Рецептор

2.Афферентное нервное волокно.

3.Нервный центр (например, для симпатических рефлексов в боковых рогах спинного мозга)

4. Преганглионарное

нервное волокно

5. Вегетативный ганглий

6.Постганглионарнсе нервное волокно

7.Исполнительный орган. (Физиология человека) Гормоны желез внутренней секреции — далеко не единственный отряд гуморальных регуляторов. Имя этим регуляторам — легион.

Сюда входят прежде всего метаболиты, образующиеся в ходе жизнедеятельности тканей. Даже углекислый газ, который кровь уносит из тканей тела, вызывает расширение сосудов, повышает уровень местного кровообращения. Значит, и простейшие из метаболитов участвуют в саморегуляции наших функций.

Далее надо назвать целый ряд гормоноподобных веществ, образующихся в наших тканях. Большое участие в регуляции кровообращения принимает серотонин. В мозгу важным регулятором является гамма-аминомасляная кислота и пр. За последние десятилетия серьезное внимание уделяют так называемым нейропептидам — веществам, возникающим в мозговой ткани и оказывающим разнообразные влияния на работу мозга.

Нервная и гуморальная регуляция едины и неразрывно связаны между собой. Гуморальный путь управления — самый древний. Действие его является более общим, подчас без точного адреса. Уточняется адрес тем, что к определенным факторам одни органы и ткани чувствительнее, чем другие. Нервная регуляция имеет то преимущество, что рефлексы обеспечивают точный адрес — приказы по нерву идут лишь к тому органу, куда они направлены.

Вместе с тем отделить один вид регуляции от другого невозможно. В самом деле, бегущий по нерву сигнал доносят до адресата медиаторы, посредники, образующиеся в нервных окончаниях. В скелетной мышце окончания двигательных нервов и окончания блуждающего нерва в мышце сердца и других органов пользуются услугами медиатора ацетилхолина. В окончаниях симпатического нерва в различных органах эту роль играет уже знакомый нам норадреналин. Быстро разрушаясь в тканях, медиаторы действуют лишь там, где нужно.

Единство обоих «дирижеров» определяется и тем, что роль главного из них взяла на себя нервная система, которая регулирует и работу желез внутренней секреции, и обменные процессы в наших тканях, служащие источником физиологически активных веществ.

Гормоны - вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции и выделяемые в кровь. Эндокринная система - совокупность эндокринных желез, обеспечивающих выработку гормонов.

Для нормальной жизнедеятельности человеку нужно множество веществ, которые поступают из внешней среды (пища, воздух, вода) или синтезируются внутри организма. При недостатке этих веществ в организме возникают различные нарушения, которые могут приводить к серьезным заболеваниям. К числу таких веществ, синтезируемых эндокринными железами внутри организма, относятся гормоны.

Прежде всего, следует отметить, что у человека и животных есть два типа желез. Железы одного типа - слезные, слюнные, потовые и другие - выделяют вырабатываемый ими секрет "наружу" и называются экзокринными ("экзо" - наружу, "крино" - выделять). Железы же второго типа выбрасывают синтезируемые в них вещества в омывающую их кровь. Эти железы назвали эндокринными ("эндо" - внутри), а вещества, выбрасываемые в кровь, - гормонами.

Таким образом, гормоны (от греческого hormaino - приводить в движение, побуждать) - биологически активные вещества, вырабатываемые эндокринными железами или специальными клетками в тканях. Такие клетки можно обнаружить в сердце, желудке, кишечнике, слюнных железах, почках, печени и в других органах. Гормоны высвобождаются в кровоток и оказывают действие на клетки органов-мишеней, находящихся на удалении, либо непосредственно на месте их образования (местные гормоны).

Железы, которые вырабатывают гормоны: гипоталамус, гипофиз, щитовидная железа, паращитовидные железы, надпочечники, поджелудочная железа, яичники (у женщин) и яички (у мужчин). Все железы и клетки, выделяющие гормоны, объединены в эндокринную систему. Эндокринная система работает под контролем центральной нервной системы и совместно с ней осуществляет регуляцию и координацию функций организма. Общим для нервных и эндокринных клеток является выработка регулирующих факторов. Эндокринные клетки производят гормоны и выделяют их в кровь, а клетки нервной системы (нейроны) вырабатывают биологически активные вещества (нейромедиаторы - норадреналин, ацетилхолин, серотонин и другие), выделяющиеся в синаптические щели. Связующим звеном между эндокринной и нервной системами служит гипоталамус, являющийся одновременно и нервным образованием, и эндокринной железой. Гипоталамус - высший центр эндокринной системы. Он контролирует и объединяет эндокринные механизмы регуляции с нервными, являясь также мозговым центром вегетативной нервной системы. В гипоталамусе находятся нейроны, способные вырабатывать особые вещества - нейрогормоны, регулирующие выделение гормонов другими эндокринными железами. Центральным органом эндокринной системы является также гипофиз. Остальные эндокринные железы относят к периферическим органам эндокринной системы.

В ответ на информацию, поступающую от центральной и вегетативной нервной системы, гипоталамус выделяет специальные вещества - нейрогормоны, которые "дают команду" гипофизу выделять (или замедлять выделение) стимулирующих гормонов.

Кроме того, гипоталамус может посылать сигналы непосредственно периферическим эндокринным железам без участия гипофиза.

К основным стимулирующим гормонам гипофиза относятся тиреотропный, адренокортикотропный, фолликулостимулирующий, лютеинизирующий и соматотропный.

Тиреотропный гормон действует на щитовидную и паращитовидные железы. Он активизирует синтез и выделение тиреоидных гормонов (тироксина и трийодтиронина), а также гормона кальцитонина (который участвует в кальциевом обмене и вызывает снижение содержания кальция в крови) щитовидной железой.

Паращитовидные железы вырабатывают паратгормон, который участвует в регуляции обмена кальция и фосфора.

Адренокортикотропный гормон стимулирует выработку кортикостероидов (глюкокортикоидов и минералокортикоидов) корковым веществом надпочечников. Кроме того, клетки коркового вещества надпочечника вырабатывают андрогены, эстрогены и прогестерон (в небольших количествах), ответственные наряду с аналогичными гормонами половых желез за развитие вторичных половых признаков. Клетки мозгового вещества надпочечника синтезируют адреналин, норадреналин и дофамин.

Фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны стимулируют половые функции и выработку гормонов половыми железами. Яичники женщин продуцируют эстрогены, прогестерон, андрогены, а яички мужчин - андрогены.

Соматотропный гормон (кроме того, что отвечает за рост организма) стимулирует выработку одного из гормонов поджелудочной железы - соматостатина, подавляющего выделение поджелудочной железой инсулина, глюкагона и пищеварительных ферментов. Также в поджелудочной железе имеются 2 вида специализированных клеток, сгруппированных в виде мельчайших островков (островки Ларгенганса). Это альфа-клетки, которые синтезируют гормон глюкагон, и бета-клетки, продуцирующие гормон инсулин. Инсулин и глюкагон регулируют углеводный обмен (в том числе уровень глюкозы в крови).

Стимулирующие гормоны активизируют функции периферических эндокринных желез, побуждая их к выделению гормонов, участвующих в регуляции основных процессов жизнедеятельности организма.

Интересно, что избыток гормонов, вырабатываемых периферическими эндокринными железами, подавляет выделение соответствующего "тропного" гормона гипофиза - яркая иллюстрация универсального регулирующего механизма в живых организмах, обозначаемого как отрицательная обратная связь.

Помимо стимулирующих гормонов, гипофиз вырабатывает также гормоны, непосредственно участвующие в контроле жизненных функций организма. К таким гормонам относятся: соматотропный гормон (о котором мы уже упоминали выше), лютеотропный гормон, антидиуретический гормон, окситоцин и другие.

Соматотропный гормон стимулирует рост организма в целом и его отдельных органов (в том числе рост скелета).

Лютеотропный гормон (пролактин) контролирует выработку молока в молочных железах.

Антидиуретический гормон (вазопрессин) задерживает выведение жидкости из организма и повышает артериальное давление крови.

Окситоцин вызывает сокращение матки и стимулирует выделение молока молочными железами.

Гормоны по строению могут относиться к веществам различных классов - от простых производных аминокислот до сложных белковых структур. Они обеспечивают координацию процессов обмена веществ. Каждая из эндокринных желез синтезирует определенные виды гормонов. Она вырабатывает их больше или меньше в зависимости от состояния организма и условий окружающей среды.

Гормон связывается рецепторами в клетках-мишенях, при этом активируются внутриклеточные ферменты, что приводит клетку-мишень в состояние функционального возбуждения. Избыточное количество гормона действует на вырабатывающую его железу или через вегетативную нервную систему на гипоталамус, побуждая их к снижению выработки этого гормона (опять отрицательная обратная связь!).

Дружная и слаженная работа всех органов эндокринной системы является залогом нормальной жизнедеятельности нашего организма. Наоборот, любой сбой в синтезе гормонов или нарушение функций эндокринной системы приводит к неприятным для здоровья последствиям.

Например, при недостатке соматотропина, выделяемого гипофизом, ребенок остается карликом.

Недостаток гормонов щитовидной железы у детей приводит к развитию умственной отсталости, а у взрослых - к замедлению обмена веществ, снижению температуры тела, появлению отеков.

Известно, что при стрессе увеличивается выработка кортикостероидов и развивается "синдром недомогания". Возможности организма приспосабливаться (адаптироваться) к стрессу во многом зависят от способности эндокринной системы быстро отвечать снижением выработки кортикостероидов.

При недостатке инсулина, производимого поджелудочной железой, возникает тяжелое заболевание - диабет.

Существуют два вида половых гормонов - мужские (андрогены) и женские (эстрогены). В организме и у мужчин, и у женщин присутствуют оба вида. От их соотношения зависит развитие половых органов и формирование вторичных половых признаков в подростковый период (увеличение грудных желез у девочек, появление волос на лице и огрубение голоса у мальчиков и тому подобное). Вам, наверное, приходилось видеть на улице, в транспорте старушек с грубым голосом, усиками и даже бородкой. Объясняется это достаточно просто. С возрастом у женщин снижается выработка эстрогенов (женских половых гормонов), и может случиться, что мужские половые гормоны (андрогены) станут преобладать над женскими. Отсюда - и огрубение голоса, и избыточное оволосение (гирсутизм).