Гуморальное регулирование физиологических функций. Гуморальная регуляция Что регулируется только гуморальным путем

Каждый организм, безразлично - одноклеточный или многоклеточный, является единым целым. Все его органы тесно связаны друг с другом и управляются общим, точным, слаженным механизмом. Чем выше развит организм, тем сложнее и тоньше устроена, тем большее значение имеет для него нервная система. Но в организме существует и так называемая гуморальная регуляция и координация работы отдельных органов и физиологических систем. Она осуществляется при помощи особых высокоактивных химических веществ, накопляющихся в крови и тканях в процессе жизнедеятельности организма.

Клетки, ткани, органы выделяют в окружающую тканевую жидкость продукты своего обмена веществ, так называемые метаболиты. Во многих случаях это - простейшие химические соединения, конечные продукты последовательных внутренних превращений, протекающих в живой материи. Образно выражаясь, это "отходы производства". Но нередко такие отходы обладают необычайной активностью и способны вызвать целую цепь новых физиологических процессов, образование новых химических соединений и специфических веществ.

К числу более сложных продуктов обмена относятся и гормоны, выделяемые в кровь железами внутренней секреции (надпочечниками, гипофизом, щитовидной железой, половыми железами и т.д.), и медиаторы - передатчики нервного возбуждения. Это сильнодействующие химические вещества, обычно довольно сложного состава, участвующие в подавляющем большинстве жизненных процессов. Они оказывают самое решительное влияние на разные стороны деятельности организма: действуют на психическую деятельность, ухудшают или улучшают настроение, стимулируют физическую и умственную работоспособность, возбуждают половую активность. Любовь, зачатие, развитие плода, рост, созревание, инстинкты, эмоции, здоровье, болезни проходят в нашей жизни под знаком эндокринной системы.

Вытяжки из желез внутренней секреции и химически чистые препараты гормонов, искусственно полученные в лаборатории, применяются при лечении различных заболеваний. Инсулин, кортизон, тироксин, половые гормоны продаются в аптеках. Очищенные и синтетические гормональные препараты приносят огромную пользу людям. Учение о физиологии, фармакологии и патологии органов внутренней секреции превратилось за последние годы в один из важнейших разделов современной биологии.

Но в живом организме клетки эндокринных желез выбрасывают в кровь не химически чистый гормон, а комплексы веществ, содержащие сложные продукты обмена (белкового, липоидного, углеводного), тесно связанные с активным началом и усиливающие или ослабляющие его действие.

Все эти неспецифические вещества принимают самое активное участие в гармоническом регулировании жизненных функций организма. Поступая в кровь, лимфу, тканевую жидкость, они играют важную роль в гуморальной регуляции физиологических процессов, осуществляемой через жидкие среды.

Гуморальная регуляция тесно связана с нервной и образует совместно с ней единый нейро-гуморальный механизм регуляторных приспособлений организма. Нервные и гуморальные факторы столь тесно переплетаются друг с другом, что всякое противопоставление их недопустимо, как и недопустимо расчленение процессов регуляции и координации функций в организме на автономные ионные, вегетативные, анимальные компоненты. Все эти виды регуляции настолько тесно связаны друг с другом, что нарушение одного из них, как правило, дезорганизует и остальные.

На ранних этапах эволюции, когда нервная система отсутствует, взаимосвязь между отдельными клетками и даже органами осуществляется гуморальным путем. Но по мере развития нервного аппарата, по мере его совершенствования на высших ступенях физиологического развития гуморальная система все больше и больше подчиняется нервной.

Механизмы регуляции физиологических функций традиционно подразделяют на нервные и гуморальные, хотя в действительности они образуют единую регуляторную систему, обеспечивающую поддержание гомеостаза и приспособительную деятельность организма. Эти механизмы имеют многочисленные связи как на уровне функционирования нервных центров, так и при передаче сигнальной информации эффекторным структурам. Достаточно сказать, что при осуществлении простейшего рефлекса как элементарного механизма нервных регуляций передача сигнализации с одной клетки на другую осуществляется посредством гуморальных факторов - нейромедиаторов. Чувствительность сенсорных рецепторов к действию раздражителей и функциональное состояние нейронов изменяется под действием гормонов, нейромедиаторов, ряда других биологически активных веществ, а также простейших метаболитов и минеральных ионов (К + , Na + , Ca -+ , С1~). В свою очередь, нервная система может запускать или выполнять коррекцию гуморальных регуляций. Гуморальные регуляции в организме находятся под контролем нервной системы.

Гуморальные механизмы филогенетически более древние, они имеются даже у одноклеточных животных и приобретают большое разнообразие у многоклеточных и особенно у человека.

Нервные механизмы регуляций образовались филогенетически и формируются постепенно в онтогенезе человека. Такие регуляции возможны лишь в многоклеточных структурах, имеющих нервные клетки, объединяющиеся в нервные цепи и составляющие рефлекторные дуги.

Гуморальные регуляции осуществляются путем распространения сигнальных молекул в жидкостях организма по принципу "всем, всем, всем", или принципу "радиосвязи".

Нервные регуляции осуществляются по принципу "письмо с адресом", или "телеграфной связи". Сигнализация передается от нервных центров к строго определенным структурам, например к точно определенным мышечным волокнам или их группам в конкретной мышце. Только в этом случае возможны целенаправленные, координированные движения человека.

Гуморальные регуляции, как правило, осуществляются медленнее, чем нервные. Скорость проведения сигнала (потенциала действия) в быстрых нервных волокнах достигает 120 м/с, в то время как скорость транспорта сигнальной молекулы с током крови в артериях приблизительно в 200 раз, а в капиллярах - в тысячи раз меньше.

Приход нервного импульса к органу-эффектору практически мгновенно вызывает физиологический эффект (например, сокращение скелетной мышцы). Реакция на многие гормональные сигналы более медленная. Например, проявление ответной реакции на действие гормонов щитовидной железы и коры надпочечников происходит через десятки минут и даже часы.

Гуморальные механизмы имеют преимущественное значение в регуляции процессов обмена веществ, скорости деления клеток, роста и специализации тканей, полового созревания, адаптации к изменению условий внешней среды.

Нервная система в здоровом организме оказывает влияние на все гуморальные регуляции, осуществляет их коррекцию. Вместе с тем у нервной системы имеются свои специфические функции. Она регулирует жизненные процессы, требующие быстрых реакций, обеспечивает восприятие сигналов, приходящих от сенсорных рецепторов органов чувств, кожи и внутренних органов. Регулирует тонус и сокращения скелетных мышц, которые обеспечивают поддержание позы и перемещение тела в пространстве. Нервная система обеспечивает проявление таких психических функций, как ощущение, эмоции, мотивации, память, мышление, сознание, регулирует поведенческие реакции, направленные на достижение полезного приспособительного результата.

Гуморальные регуляции подразделяют на эндокринные и местные. Эндокринные регуляции осуществляются благодаря функционированию желез внутренней секреции (эндокринных желез), которые представляют собой специализированные органы, выделяющие гормоны.

Отличительной особенностью местных гуморальных регуляций является то, что биологически активные вещества, вырабатываемые клеткой, не поступают в кровоток, а действуют на продуцирующую их клетку и ее ближайшее окружение, распространяясь за счет диффузии по межклеточной жидкости. Такие регуляции подразделяют на регуляцию обмена веществ в клетке за счет метаболитов, аутокринию, паракринию, юкстакринию, взаимодействия через межклеточные контакты. Во всех гуморальных регуляциях, осуществляемых с участием специфических сигнальных молекул, важную роль играют клеточные и внутриклеточные мембраны.

Сердечно-сосудистая система регулируется не только нервным, но и гуморальным путем – теми веществами, которые выделяются в кровь, лимфу и тканевую жидкость из различных органов и тканей. Гуморальные агенты подкрепляют и удлиняют нервные воздействия на сердце и сосуды. На гемодинамику влияют медиаторы, истинные гормоны и гормоноиды, плазмакинины и неспецифические метаболиты.

Объектом действия этих веществ является сердечная мышца и гладкая мускуклатура стенок сосудов, которые под влиянием гуморальных агентов либо снижают, либо увеличивают свою активность, что в конечном итоге приводит к стимуляции или угнетению гемодинамики.

Гуморальные агенты по действию на кровяное давление делят на прессорные и депрессорные (стимулирующие и тормозящие гемодинамику). Вещества первой группы приводят к повышению АД, а второй – к его снижению.

Прессорные агенты

Адреналин – гормон мозгового слоя надпочечников. Действует и на сердце, и на сосуды. Оказывает такие же эффекты, как и симпатический отдел ВНС. Сердце – 5 положительных эффектов. Сосуды – повышение тонуса, а следовательно увеличение ОПСС.

Адреналин взаимодействует с альфа-адренорецепторами, вызывает деполяризацию мембраны гладких мышц. При внутривенном введении адреналина – его действие кратковременно,т.к. он быстро разрушается ферментом моноаминоксидазой.

Вазопрессин (АДГ) в физиологических условиях он регулирует процессы мочеобразования и не влияет на гемодинамику. При введении его в виде лекарственного препарата в больших дозах он вызывает прессорный эффект, который продолжается до 30 мин. Его действие обусловлено увеличением тонуса микроциркуляторных сосудов, преимущественно капилляров, поэтому вазопрессин считают особенно важным для поддержания их тонуса. Действие вазопрессина менее резкое, чем адреналина.

Гормоны коры надпочечников также обладают способностью поддерживать тонус сердца и сосудов. После удаления надпочечников давление понижается. Так, например, альдостерон повышает чувствительность адренорецепторов к адреналину и норадреналину.

Ангиотензин – 2 особый полипептид крови, который образуется из альфа-глобулина плазмы. Его образование начинается с выброса ренина из ЮГА почек. Выброс данного вещества ускоряется при уменьшении кровоснабжения почек (при ишемии). Ренин связывается с альфа-глобулином плазмы, образуется ангиотензин-1, затем в легких происходит его превращение в ангиотензин-2, который резко суживает сосуды. Поэтому очень часто при нарушении кровоснабжения почек наблюдается почечная гипертензия.

Серотонин является медиаторов в ряде нервных центров, а также вырабатывается клетками ж.к.т. и адсорбируется тромбоцитами. Свою активность серотонин проявляет лишь после разрушения тромбоцитов. Серотонин освобождается и вызывает спазм сосудов. Серотонин – агент местного действия. Повышает проницаемость для ионов натрия и кальция.

Ионы кальция

Неспецифические метаболиты (углекислый газ, молочная кислота и др.) рефлекторно стимулируют гемодинамику. Они действуют на хеморецепторы и сам сосудо-двигательный центр, что усиливает сокращения сердца и вызывает спазм сосудов.

Депрессорные агенты

Неспецифические метаболиты накапливаясь в определенном органе вызывают вазодилатацию сосудов данного органа, т.е. местно. Возникает так называемая “рабочая гиперемия”.Это облегчает снабжение рабочего органа кислородом и питательными веществами. В работающих органах возникает “вазомоторная автономия” за счет преобладания гуморальных влияний и сосуды работающего органа перестают подчиняться вазоконстрикторным приказам нервного центра.

Плазмакинины влияют местно, где образуются (брадикинин, каллидин – образуются под влиянием калликреина и плазмина).

Брадикинин образуется в плазме, подчелюстной и поджелудочной железах. Является полипептидом. Расширяет сосуды кожи, скелетных мышц, мозга и коронарных сосудов.

Гистамин вырабатывается тучными клетками соединительной ткани. Особенно много в ж.к.т., коже, подкожно-жировой клетчатке, мышцах. В клетках находится в неактивной форме, но легко освобождается и активируется при травмах, ожогах, действии солнечных лучей, укусе насекомых и т.д. При этом возникает местная гиперемия и отек в результате расширения сосудов. Объектом действия гистамина являются капилляры. Если гистамин выбрасываетс я в больших количествах может возникнуть гистаминовый шок (у кошки- 1-2 мг в/в). Вся кровь скапливается в капиллярах, сердце начинает работать “вхолостую”. При выбросе небольшого количества гистамина он быстро разрушается ферментом – гистаминазой.

Ацетилхолин медиатор соматической и парасимпатической систем. Быстро разрушается холинэстеразой еще в синапсах. Большинство сосудов не имеют парасимпатической иннервации. Поэтому он оказывает свое действие только на сосуды слюнных желез, языка, полового члена, клитора.

Простагландины представляют собой ненасыщенные жирные кислоты, вырабатываются в различных органах. Действуют местно, улучшая кровоснабжение.

Ионы калия снижают тонус сосудов.

АТФ – повышает проницаемость мембраны для ионов К.

Ряд гормонов ЖКТ: глюкагон, ХК-ПК, секретин также обладают способностью понижать тонус сосудов.

Таким образом, регуляция гемодинамики очень сложный процесс, который обеспечивается многими механизмами. В нервной и эндокринной регуляции выделяют механизмы кратковременного, промежуточного и длительного действия.

Механизмы кратковременного действия осуществляются мгновенно (сек): барорецептивные, хеморецептивные, рефлексы на ишемию.

Промежуточные – изменение транскапиллярного обмена, расслабление стенки сосуда, активация ренин-ангиотензинной системы (мин).

Длительные – изменение соотношения между внутрисосудистым объемом крови и емкостью сосудов (почечная регуляция, выработка вазопрессина и альдостерона).

ЛИМФАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Система лимфатических сосудов это дренажная система. По ней в кровеносное русло из тканей возвращается вода, коллоидные растворы белков, эмульсии липидов, минеральные вещества, продукты распада.

Функции: 1. поддержание объема и состава тканевой жидкости,

2. гуморальная связь между тканями, жидкостью всех органов, тканями и кровью,

3. всасывание и перенос питательных веществ из ЖКТ в кровеносную систему.

4. участие в иммунных реакциях,

5. перенос в костный мозг и к месту повреждения из лимфатических органов лимфоцитов.

Строение: лимфатические сосуды, лимфатические узлы и лимфатический проток.

Все ткани, кроме костной, нервной и поверхностных слоев кожи, пронизывают лимфатические капилляры.

Они начинаются петлями или слепыми выростами и характеризуются наличием лакун в местах слияний. Диаметр капилляров колеблется от 10 до 100 мкм. Стенки легко растягиваются. Просвет может увеличиваться в 2-3 раза. При слиянии нескольких капилляров образуются лимфатические сосуды. Здесь же находится и 1 клапан. В дальнейшем так же имеются клапаны. Они препятствуют обратному току лимфы. Лимфатические сосуды

Сложная структура человеческого организма на данный момент является вершиной эволюционных преобразований. Такой системе необходимы особые способы координации. Гуморальная регуляция осуществляется с помощью гормонов. А вот нервная представляет собой координацию деятельности при помощи одноименной системы органов.

Что такое регуляция функций организма

Тело человека имеет очень сложное строение. От клеток до систем органов он представляет собой взаимосвязанную систему, для нормального функционирования которой должен быть создан четкий механизм регулирования. Он осуществляется двумя путями. Первый способ является самым быстрым. Он называется нервной регуляцией. Данный процесс воплощает в жизнь одноименная система. Существует ошибочное мнение, что гуморальная регуляция осуществляется с помощью нервных импульсов. Однако это совсем не так. Гуморальная регуляция осуществляется с помощью гормонов, которые поступают в жидкостные среды организма.

Особенности нервной регуляции

Данная система включает центральный и периферический отдел. Если гуморальная регуляция функций организма осуществляется с помощью химических веществ, то данный способ представляет собой "транспортную магистраль", связывающую организм в единое целое. Происходит этот процесс достаточно быстро. Только представьте, что вы дотронулись рукой до горячего утюга или зимой босиком вышли на снег. Реакция организма будет практически мгновенной. Это имеет важнейшее защитное значение, способствует и адаптации, и выживанию в различных условиях. Нервная система лежит в основе врожденных и преобретенных реаций организма. Первыми являются безусловные рефлексы. К ним относятся дыхательный, сосательный, мигательный. А с течением времени у человека формируются приобретенные реакции. Это безусловные рефлексы.

Особенности гуморальной регуляции

Гуморальная осуществляется с помощью специализированных органов. Они называются железами и объединяются в отдельную систему, которая называется эндокринной. Эти органы образованы особым видом эпителиальной ткани и способны к регенерации. Действие гормонов носит долгосрочный характер и продолжается на протяжении всей жизни человека.

Что такое гормоны

Железами выделяются гормоны. Благодаря особой структуре эти вещества ускоряют или нормализуют различные физиологические процессы в организме. К примеру, в основании головного мозга находится железа гипофиз. Она продуцирует в результате действия которого тело человека увеличивается в размерах в течение более двадцати лет.

Железы: особенности строения и функционирования

Итак, гуморальная регуляция в организме осуществляется с помощью особых органов - желез. Они обеспечивают постоянство внутренней среды, или гомеостаз. Их действие носит характер обратной связи. К примеру, такой важнейший для организма показатель, как уровень сахара в крови, регулируется гормоном инсулином в верхнем пределе и глюкагоном - в нижнем. Таков механизм действия эндокринной системы.

Железы внешней секреции

Гуморальная регуляция осуществляется с помощью желез. Однако в зависимости от особенностей строения данные органы объединяют в три группы: внешней (экзокринные), внутренней (эндокринные) и смешанной секреции. Примерами первой группы являются слюнные, сальные и слезные. Они характеризуются наличием собственных выводных протоков. Экзокринные железы выделяют на поверхность кожи или в полости организма.

Железы внутренней секреции

Железы внутренней секреции выделяют гормоны в кровь. Они не имеют собственных выводных протоков, поэтому гуморальная регуляция осуществляется с помощью жидкостных сред организма. Попадая в кровь или лимфу, они разносятся по всему организму, поступают к каждой его клетке. А результатом этого является ускорение или замедление различных процессов. Это может быть рост, половое и психологическое развитие, обмен веществ, деятельность отдельных органов и их систем.

Гипо- и гиперфункции эндокринных желез

Деятельность каждой железы внутренней секреции имеет "две стороны медали". Рассмотрим это на конкретных примерах. Если гипофизом выделяется избыточное количество гормона роста, развивается гигантизм, а при недостатке этого вещества наблюдается карликовость. И то, и другое является отклонением от нормального развития.

Щитовидная железа выделяет сразу несколько гормонов. Это тироксин, кальцитонин и трийодтиронин. При их недостаточном количестве у младенцев развивается кретинизм, который проявляется в отставании в умственном развитии. Если гипофункция проявляется в зрелом возрасте, она сопровождается отеком слизистой оболочки и подкожной клетчатки, выпадением волос и сонливостью. Если же количество гормонов данной железы превышает предел нормы, у человека возможно развитие базедовой болезни. Она проявляется в повышенной возбудимости нервной системы, дрожании конечностей, беспричинной тревожности. Все это неминуемо приводит к исхуданию и потери жизненных сил.

К железам внутренней секреции также относятся паращитовидные, вилочковая и надпочечники. Последние железы в момент стрессовой ситуации выделяют гормон адреналин. Его наличие в крови обеспечивает мобилизацию всех жизненных сил и способность к адаптации и выживанию в нестандартных для организма условиях. Прежде всего это выражается в обеспечении мышечной системы необходимым количеством энергии. Гормон обратного действия, который также выделяется надпочечниками, называется норадреналином. Он также имеет важнейшее значение для организма, поскольку защищает его от чрезмерной возбудимости, потери сил, энергии, быстрого изнашивания. Это еще один пример обратного действия эндокринной системы человека.

Железы смешанной секреции

К ним относятся поджелудочная и половые железы. Принцип их работы является двойным. сразу два вида и глюкагон. Они, соответственно, понижают и повышают уровень глюкозы в крови. В здоровом организме человека эта регуляция проходит незаметно. Однако при нарушении данной функции возникает серьезное заболевание, которое называется сахарным диабетом. Людям с таким диагнозом необходимо искусственное введение инсулина. Как железа внешней секреции поджелудочная выделяет пищеварительный сок. Это вещество выделяется в первый отдел тонкого кишечника - двенадцатиперстную кишку. Под его влиянием там происходит процесс расщепления сложных биополимеров до простых. Именно в этом отделе белки и липиды распадаются на составные части.

Половые железы также выделяют различные гормоны. Это мужской тестостерон и женский эстроген. Данные вещества начинают действовать еще в В ходе зародышевого развития половые гормоны влияют на формирование пола, а после формируют определенные половые признаки. Как железы внешней секреции они формируют гаметы. Человек, как и все млекопитающие животные, является раздельнополым организмом. Его половая система имеет общий план строения и представлена половыми железами, их протоками и непосредственно клетками. У женщин это парные яичники с их путями и яйцеклетки. У мужчин половая система состоит из семенников, выводящих каналов и клеток-сперматозоидов. В этом случае данные железы выступают в качестве желез внешней секреции.

Нервная и гуморальная регуляции тесно взаимосвязаны. Они работают как единый механизм. Гуморальная является более древней по своему происхождению, имеет долгосрочное влияние и действует на весь организм, поскольку гормоны разносятся кровью и поступают к каждой клетке. А нервная работает точечно, в конкретное время и в определенном месте по принципу "здесь и сейчас". После изменения условий ее действие прекращается.

Итак, гуморальная регуляция физиологических процессов осуществляется с помощью эндокринной системы. Эти органы способны выделять в жидкостные среды особые биологически активные вещества, которые называются гормонами.

При физиологической регуляции организма функции осуществляются на оптимальном уровне для нормальной работоспособности, поддержки гомеостатических условий с процессами метаболизма. Её цель заключается в том, чтобы организм всегда был приспособлен к изменяющимся внешнесредовым условиям.

У организма человека регуляционная деятельность представлена следующими механизмами:

• нервная регуляция;

Работа нервной и гуморальной регуляции совместная, между собой они тесно связаны. Химические соединения, осуществляющие регуляцию организма, осуществляют воздействие на нейроны с полным изменением их состояния. Гормональные соединения, секретирующиеся в соответствующих железах, также влияют на НС. А функции желез, продуцирующих гормоны, управляются НС, значение которой при поддержке регуляторной функции для организма огромно. Гуморальный фактор является частью нервно-гуморальной регуляции.

Примеры регуляций

Наглядность регуляции покажет пример того, как изменяется осмотическое давление крови при состоянии, когда человек хочет пить. Данный тип давления увеличивается из-за дефицита влаги внутри организма. Это приводит к раздражённости осмотических рецепторов. Появившаяся возбуждённость через нервные пути передаётся в ЦНС. Из неё множество импульсов попадают к гипофизарной железе, происходит стимуляция с выделением в кровоток антидиуретического гипофизарного гормона. В кровотоке гормон проникает к изогнутым почечным каналам, происходит усиление обратного всасывания влаги из клубочкового ультрафильтрата (первичной мочи) в кровоток. Результат этого ─ наблюдается снижение выделяемой с водой мочи, происходит восстановление отклонившегося от нормальных показателей осмотического давления организма.

При избыточном глюкозном уровне кровотока нервной системой осуществляется стимуляция функций интросекреторной области эндокринного органа, вырабатывающего инсулиновывй гормон. Уже в кровотоке поступление инсулинового гормона увеличилось, ненужная глюкоза вследствие его влияния переходит к печени, мышцам в гликогеновом виде. Усиленная физическая работа способствует увеличению потребления глюкозы, в кровотоке её объём уменьшается, осуществляется усиление функций надпочечников. Адреналиновым гормоном осуществляется переход гликогена в глюкозу. Таким образом, нервная регуляция, воздействующая на внутрисекреторные железы, осуществляет стимуляцию либо торможение функций важных активных биологических соединений.

Гуморальная регуляция жизненных функций организма в отличие от нервной регуляции при переносе информации применяет разную жидкостную среду организма. Передача сигналов осуществляется с помощью химических соединений:

• гормональных;
• медиаторных;
• электролитных и многих других.

Гуморальная регуляция, также, как и нервная регуляция содержит некоторые отличия.

• отсутствует конкретный адресат. Течение биовеществ доставляется к разным клеткам организма;
• информация доставляется с небольшой скоростью, которая сопоставима скорости течения биоактивных сред: от 0.5-0.6 до 4.5-5 м/с;
• действие длинное.

Нервная регуляция жизненных функций в теле человека осуществляется с помощью ЦНС и ПНС. Передача сигналов осуществляется с помощью многочисленных импульсов.

Данная регуляция характерна своими отличиями.

• существует конкретный адрес доставки сигнала к конкретному органу, ткани;
• доставка информации осуществляется с большой скоростью. Скорость импульса ─ до 115-119 м/с;
• действие кратковременное.

Гуморальное регулирование

Гуморальный механизм ─ это древняя форма взаимодействия, которая со временем совершенствовалась. У человека существуют несколько разных вариантов реализации данного механизма. Неспецифическим вариантом регуляции является местным.

Местная клеточная регуляция осуществляется тремя методами, их основание составляет перенос сигналов соединениями в границе единственного органа либо ткани при помощи:

• креаторной клеточной связи;
• простых видов метаболита;
• активных биологических соединений.

Благодаря креаторной связи происходит межклеточный информационный обмен, необходимый для направленной настройки внутриклеточного синтезировния белковых молекул с другими процессами для преобразования клеток в ткани, дифференцирования, развитием с ростом, а в итоге выполнения функций клеток, содержащихся в ткани, как целостной многоклеточной системы.

Метаболит является продуктом процессов метаболизма, может действовать аутокринно, то есть изменять клеточную работоспособность, посредством которой он выделяется, или паракринно, то есть изменять клеточную работу, где клетка располагается в границе той же ткани, достигая её через внутриклеточную жидкость. К примеру, при накоплении молочной кислоты во время физической работы сосуды, приносящие к мышцам кровь, расширяются, кислородное насыщение мышцы увеличивается, однако, сила мышечной сокращаемости снижается. Так проявляется гуморальная регуляция.

Гормоны, расположенные в тканях, также являются биологическими активными соединениями - продуктами метаболизма клеток, но имеют более сложное химическое строение. Они представлены:

• биогенными аминами;
• кининами;
• ангиотензинами;
• простогландинами;
• эндотелиями и другими соединениями.

Данные соединения изменяют следующие биофизические клеточные свойства:

• мембранная проницаемость;
• настройку энергетических обменных процессов;
• мембранный потенциал;
• ферментные реакции.

Ещё они способствуют образованию второстепенных посредников и изменяют тканевое кровоснабжение.

БАВ (биологически активные вещества) исполняют регуляцию клеток с помощью специальных клеточно-мембранных рецепторов. БАВ также модулируют регуляторные влияния, поскольку меняют клеточную чувствительность к нервным и гормональным воздействиям путём изменённого числа клеточных рецепторов и их сходства к различным молекулам, несущих информацию.

БАВ, образовываясь в разных тканях, воздействуют аутокринно и паракринно, но способны проникать в кровь и действовать системно. Одни из них (кинины) образуются из предшественников в крови плазмы, поэтому эти вещества, при местном действии, даже вызывают распространённый результат, подобный гормональному.

Физиологическая настройка функций организма осуществляется путём слаженного взаимодействия НС и гуморальной системы. Нервная регуляция и гуморальная осуществляют объединение функций организма для его полноценной функциональности, а человеческий организм работает как одно целое.

Взаимодействие организма человека с внешнесредовыми условиями осуществляется с помощью активной НС, работоспособность которой определяется рефлексами.

Задания городской олимпиады школьников по биологии (2007-2008год)

10-11 класс

Вам предлагается ряд тестов, сгруппированных в три части:

в первой Вам необходимо выбрать один правильный ответ из четырех предложенных на

каждый из 60 вопросов. Максимальный балл за выполнение заданий первой части - 40 баллов.

во второй части 30 заданий с несколькими вариантами ответа (от 0-я до 5-ти). За каждое

правильно выполненное задание начисляется 3 балла (полное соответствие). Максимальный

балл за задания второй части - 105. <

в третьей части предлагается 30 суждений. Вам необходимо определить, какие из них верные. Максимальный балл - 30.

в четвёртой части предполагающее полный развёрнутый ответ. Максимальное количестве баллов за каждый ответ 20 баллов (всего 40).

Общий максимальный балл за задания первого тура 210 баллов.

Внимательно читайте задания и инструкции к ним! Ответы вписывайте в специальный бланк - матрицу ответов. Записи должны быть четкими, без помарок. Если возникла необходимость исправить - аккуратно зачеркните неверный ответ и рядом подпишите правильный.

Задание 1. Задание включает 40 вопросов, к каждому из них предложено 4 варианта ответа. На каждый вопрос выберите только один ответ, который вы считаете наиболее полным и правильным. Индекс выбранного ответа внесите в матрицу ответов.

1. Детеныш какого позвоночного растет со скоростью 2 мм/час?

а) землеройки;

б) анаконды;

в) синего кита;

г) саламандры.

а) да, настоящим орехом являются оба плода;

б) нет, оба плода не являются настоящими орехами;

в) нет, настоящим орехом является только плод грецкого ореха;

г) нет, настоящим орехом можно назвать только плоды лещины.

3. Как приблизительно оценить степень теневыносливости растения, например, комнатного?

а) по величине листьев (у светолюбивого они меньше);

б) по цвету листьев;

в) по длине стебля;

г) по форме прилистников.

4. Заросток - половое поколение:

а) водорослей;

б) грибов;

г) папоротников.

5. Гермафродитом не является:

а) дождевой червь:

б) аскарида;

в) планария;

г) большой прудовик.

6. Трахейное дыхание присуще:

а) мухе;

б) беззубке;

в) прудовику;

г) ланцетнику.

7. В сердце у окуня кровь:

а) артериальная;

б) венозная;

в) смешанная;

г) в предсердии - артериальная, а в желудочке - смешанная.

8. Исключительно гуморальным путем регулируется:

а) половая система;

б) обмен веществ;

в) мышечная система;

г) все ответы неверны.

9. К гомологичным органам следует отнести:

а) лапу тигра и конечность мухи;

б) глаза человека и глаза паука;

в) крыло бабочки и крыло летучей мыши;

г) чешую змеи и перья птиц.

10. Первые организмы на Земле были:

а) эукариотами:

б) прокариотами;

в) многоклеточными;

г) фотосинтетиками.

11. Биогенетический закон сформулирован:

а) Т. Морганом;

б) А. И. Опариным;

в) М. Шлсйденом и Т. Шванном;

г) Э. Геккелем и Ф. Мюллером.

12. Межвидовые гибриды:

а) отличаются повышенной плодовитостью;

б) бесплодны;

в) всегда женского пола;

г) всегда мужского пола.

13. Движущая сила эволюции по Ж. Б. Ламарку:

а) наследственная изменчивость;

б) естественный отбор;

в) наследование благоприятных признаков;

г) модификационная изменчивость.

14. Вирус СПИДа поражает:

а) Т-хелперы (лимфоциты);

б) антигены;

в) В-лимфоциты;

г) все виды лимфоцитов.

15. Концентрация ионов Са в клетках человека ниже всего в:

а) эндоплазматической сети;

б) цитозоле;

в) митохондриях;

г) аппарате Гольджи.

16. В сперматозоидах человека количество хромосом равно:
а) 12;

в) 23;

17.В случае перерезки блуждающих нервов ЧСС у животного:

а) исчезает;

б) не меняется;

в) становится чаще;

г) становится реже.

18. Контуры тела птерозавра, птицы и летучей мыши очень похожи. Это является следствием:

а) дивергенции;

б) конвергенции;

в) параллелизма;

г) случайного совпадения.

19.Синтез клеточной стенки бактерий угнетает:

а) адреналин;

б) ноотропил;
в)пенициллин;
г) тестостерон.

20.Хлорофилл поглощает из солнечного спектра преимущественно лучи:

а) красные;

б) сине-фиолетовые;

в) красные и сине-фиолетовые;

г) сине-фиолетовые и зеленые.

21. После созревания свои семена разбрасывает:

б) бузина;

в) акация;

г) череда.

22. Корнеплоды образуются из:

а) боковых и придаточных корней;

б) боковых корней и стебля;

в) главного корня и части стебля;

г) придаточных корней и части стебля.

23. Наиболее активно цитоплазма движется в клетках:

а) покоящегося семени пшеницы;

б) кожицы лука;

в) водного растения - элодеи;

г) везде одинаково.

24. В торфе хорошо сохраняются остатки растений, потому что в торфяном пласте:

а) много кислорода;

б) нет бактерий;

в) мало кислорода;

г) в торфяном пласте много бактерий.

25. Паутинные бородавки пауков представляют собой:

а) выпячивания кутикулы;

б) выросты эпителия;

в) выпячивания железистой ткани;

г) видоизмененные брюшные ножки.

26. Спасается от нападения хищника, выбрасывая свои внутренности:

а) актиния;

б) голотурия;

в) каракатица;

г) устрица.

27. Органы, вырабатывающие электрический ток, располагаются у электрического ската:

а) на голове;

б) на хвосте;

в) в области анального отверстия;

г) между грудными плавниками и головой.

28. Возбудители сыпного тифа могут передаваться человеку при укусах:
а) комаров;

б)слепней;

в) вшей;

г) клопов.

29. Рот лишен губ у:

а) большинства крокодилов;

б) большинства черепах;

в) большинства змей;

г) большинства ящериц.

30. Поперечно-полосатые волокна свойственны мышечным тканям, которые обеспечивают:

а) повороты глазного яблока;

б) сжатие стенок лимфатических сосудов;

в) сужение тонкого кишечника;

г) расширение зрачка.

31. В каждой клетке обязательно содержится:

а) пластиды;

б) генетический аппарат;

в) комплекс Гольджи;

г) жгутики.

а) редуцирован гаметофит;

б) редуцирован спорофит;

в) преобладает половое поколение;

г) преобладает гаплоидный спорофит.

33. У папоротников в строении можно отметить:

а) главный корень;

б) сосуды;

в) трахеиды;

г) трахеи.

34. К бурым морским водорослям относится:

а) ламинария;

б) хлорелла;

в) спирогира;

г) улотрикс.

35. Характерным морфологическим признаком вида у растений является форма:

а) черешка;

б) прилистников;

в) стебля;

г) листа.

36. Функция свободной тычинки в цветке гороха заключается
в основном в осуществлении:

а) перекрестного опыления;

б) дополнительного питания насекомых;

в) самоопыления;

б) побега;

г) семени.

38.Более интенсивная окраска венчиков колокольчика раскидистого является результатом изменчивости:

а) комбинативной;

б) модификационной;

в) неопределенной;

г) мутационной.

39. Однодомным растением является

а) ива белая;

б) клен ясенелистный;

в) конопля индийская;

г) береза повислая.

40.Покровная ткань растений может быть представлена:

а) эпидермой;

б) пробкой;
в)коркой;

г) всеми перечисленными.

Задание 2 . Задание включает 30 вопросов, с несколькими вариантами ответа ют 0-я ло 5-ти). Индексы выбранных ответов внесите в матрицу ответов. За каждый вопрос Вы можете получить 3 балла (при полном соответствии)

1. К примитивным признакам строения цветка относятся:

а) круговое расположение частей цветка;

б) спиральное расположение частей цветка;

в) определенное количество частей цветка;

г) верхняя завязь;

д) неопределенное количество частей цветка.

2. Нижний плод, образованный не только пестиком, но и другими частями цветка, у:
а) шиповника;

б)яблони;

в) земляники;

г) граната;

3. Соцветие, свойственное злакам, называется:

а) сложный колос;

б) простой колос;

в) султан;

г) метелка;

а) тестостерона;

б) эстриола;

в) глюкогона;

г) кальцитонина;

д) инсулина.

5.В основу синтетической теории эволюции были положены:

а) принцип градации Ж.-Б.Ламарка;

б) теория естественного отбора Ч. Дарвина;

в) теория номогенеза Л.С. Берга;

г) теория фагоцителлы И.И.Мечникова.

д) все перечисленные теории.

6. Верными являются следующие утверждения:

а) оператор - место связывания репрессора;

б) в генах оператора происходят мутации;

в) оператор - строго определенная последовательность нуклеотидов;

г) промотор - часть оператора;

д) оператор - часть промотора.

7. В состав одного биоценоза не могли входить:

а) ихтиозавры и дельфины:

б) ракоскорпионы и панцирные рыбы;

в) трилобиты и крабы;

г) мамонты и динозавры;

д) сайгаки и северные олени.

8. Элементарными факторами эволюции являются:

а) Мутационный процесс;

б) борьба за существование;

в) популяционные волны;

г) половой отбор;

д) генетическая неоднородность популяции.

9. Коэволюционные изменения может вызывать:

а) внутривидовая борьба;

б) мутуализм;

в) хищничество;

г) комменсализм;

10. Частями цветка листового происхождения являются:

а) лепестки;

б) тычинки;

в) пестики;

г) цветоножка;

д) цветоложе.

11. В основу классификации бактерий положены следующие критерии:

а) одно или несколько легко выявляемых и важных для организма свойств;

б) патогенность; патогенные виды группируют в отдельные от непатогенных роды;

в) структура клеточной стенки;

г) эволюционное происхождение организма;

д) особенность строения ядерного вещества.

12. К числу агранулоцитов, среди лейкоцитов, в крови человека относят:
а)лимфоцит В;

б) лимфоцит Т;

в) эозинофилы;

г) нейтрофилы;

д) моноциты

13. Примером идиоадаптации является:

а) защитная окраска;

б) приспособления у семян к распространению;

в) появление двухкамерного сердца;

г) двойное оплодотворение;

д) превращение листьев в колючки.

14. У личинок двукрылых насекомых политенные хромосомы можно встретить з ядрах
клеток:

а) мальпигиевых сосудов;

б) жирового тела:

в) нервных ганглиев;

г) питающих клетки яичников;

д) слюнных желез.

15.Фотосинтез идет с выделением Ог у:

а) цианобактерий;

б) галобактерий;

в) пирофитных водорослей;

г) пурпурных бактерий;

д) сернокислых бактерий.

16.Вещества, синтезирующиеся из холестерина:

а) желчные кислоты;

б) гиалуроновая кислота;

в) гидрокортизон;

г) соматотропный гормон;

д) эстрон.

17.Макроэргические соединения образуются:

а) при гликолизе;

б) в цикле Кребса;

в) при окислительном фосфорилировании;

г) в темновой фазе фотосинтеза;

д) в световой фазе фотосинтеза.

18. Признаками, общими для грибов и растений, являются:

а) гетеротрофность:

б) наличие хорошо выраженной клеточной стенки, включающей хитин;

в) наличие хлоропластов;

г) накапливание гликогена как запасного вещества;

д) способность к размножению спорами.

19. К одноклеточным водорослям относится:

а) улотрикс;

б) хлорелла;

в) спирогира;

г) хламидомонада;

д) кладофора.

20. Выделение продуктов обмена у паукообразных происходит через:

а) метанефридии;

б) мальпигиевы сосуды;

в) антеннальные железы;

г) максиллярные железы;

д) коксальные железы.

21. Для насекомых характерно:

а) четыре пары конечностей;

б) развитие с превращением:

в) численность более 1 миллиона видов:

г) наличие легких;

д) дыхание жабрами.

22. Для всех гельминтов характерно:

а) катагенез дыхательной системы;

б) высокая интенсивность размножения;

в) отсутствие выделительной системы;

г) гермафродитизм;

д) отсутствие нервной системы.

23. Неверным являются суждения:

а) кошачьи - семейство отряда хищных;

б) ежи - семейство отряда насекомоядных;

в) заяц - род отряда грызунов;

г) тигр - вид рода пантера;

д) малая панда - род семейства медвежьих.

24. С помощью трахей дышат:

а) наземные моллюски;

б) многоножки;

в) наземные ракообразные;

г) насекомые;

д) скорпионы.

25. К ферментам, непосредственно участвующим в расщеплении полисахаридов, относят:

а) липаза;

б) лактаза;

в) мальтаза;

г) амилаза;

д) пепсин.

26. Симпатическая нервная система:

а) подготавливает организм к преодолению стрессовых ситуаций;

б) расширяет зрачки;

в) повышает активность кишечника;

г) стимулирует выделение адреналина;

д) понижает частоту сердечного ритма.

27. Для хвощевидных характерно, что:

а) в цикле развития преобладает спорофит;

б) спорангии располагаются группами на спорангиофорах;

в) ксилема содержит только трахеиды;

г) гаметофит - зеленые лопастные заростки с архегониями и антеридиями;

д) гаметофит живет 1 год.

28. В состав центрального цилиндра стебля входят клетки:

а) флоэмы;

б) ксилемы;

в) паренхимы;

г) перицикла;

д) колленхимы.

29. Дорсальные области эмбриона с осевыми органами над неразделённой массой желтка
первоначально закладывается у:

б) земноводных;

в) пресмыкающихся;

д) млекопитающих.

30. Для иглокожих характерно:

а) двуслойное строение тела;

б) наличие целома;

в) наружный известковый скелет;

г) прямое развитие;

д) раздельнополость.

31. Системой гигантских аксонов обладают:

а) кольчецы;

б) кишечнополостные;

в) членистоногие;

г) моллюски;

д) хордовые.

32. Гемолимфа насекомых выполняет функции:

а) снабжение тканей н органов питательными веществами;

б) резервирование питательных веществ в организме;

в) снабжение тканей и органов кислородом;

г) выведение из тканей и органов углекислого газа;

д) транспорта конечных продуктов метаболизма.

33. В защите организма человека от вирусной инфекции принимают участие:

а) интерферон;

б) антитела;

в) Т-киллеры;

г) Т-супрессоры;

д) фибробласты.

34. Гиперполяризация постсинаптической мембраны в тормозных синапсах происходит за
счет лавинообразного поступления в клетку:

а) кальция;

г) натрия;

д) магния.

35.Тестостерон - это:

а) полисахарид;

б) производное одной из аминокислот;

в) производное холестерина;

г) мужской половой гормон;

д) полипептид, состоящий из двух пептидных цепочек.

Задание 3. Задание на определение правильности суждений. Номера правильных суждений внесите в матрицу. (30 суждений) Максимальный балл за задание -30 (по одному баллу за каждое правильно указанное суждение, и по одному баллу за каждое правильно не указанное)

Основоположником клеточной инженерии является М. Шлейден.

Эволюционные взаимодействия организмов разных видов, не обменивающихся генетической информацией, но тесно связанных биологически, называются коэволюцией.

Образование на растении плодов в результате оплодотворения - партенокарпия.

Пневмококки - простейшие рода стрептококков.

Процесс самовоспроизведения макромолекул нуклеиновых кислот, обеспечивающих точное копирование генетической информации, называется репликацией.

У речного рака в строении карапакса есть переднегрудь, среднегрудь, заднегрудь.

В строении скелета головы окуня можно выделить мозговой и висцеральный отделы черепа.

Гевея бразильская, растение семейства молочайные - основной источник природного каучука.

У головастика один круг кровообращения, у взрослой лягушки - два.

Специфические белки, присутствующие во всех живых клетках и играющие роль биологических катализаторов, - ферменты.

Феромоны - биологически активные вещества, выделяемые животными, грибами и растениями в окружающую среду и влияющие на поведение или физиологическое состояние других особей того же вида.

Хроматин - это нуклеопротеидные нити, из которых состоят хромосомы клеток.

Абиотическая среда- это совокупность органических факторов обитания организмов.

Белый амур - пресноводная рыба семейства сельдеобразных, используемая повсеместно для борьбы с зарастанием водоемов.

Агробиоценоз - это совокупность организмов, обитающих на рекультивированных после добычи полезных ископаемых землях.

Биосфера - оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяются совокупной деятельностью живых организмов.

Проводимость и возбудимость - свойства нервной ткани.

Чистотел - лекарственное растение семейства маковые.

Насекомое семейства галлиц - гессенская муха: повреждают пшеницу, ячмень, рожь.

Подавляющее большинство представителей отряда Попугаи в естественных условиях распространены в Австралийской зоогеографической области.

Вороний глаз - род многолетних трав сем. триллиевых, порядка смилаксовых, часто неверно относят к семейству лилейных.

Процесс внутриутробного вынашивания плода у живородящих животных - беременность.

Воспитанных в неволе беркутов используют для охоты на зайцев, лис, волков и медведей.

У моллюсков выделительная система представлена протонефриди^ми.

Гаплоид - организм с двойным набором хромосом.

Гемолимфа - бесцветная или зеленая жидкость, циркулирующая в сосудах и межклеточных полостях беспозвоночных.

Единая система записи наследственной информации в виде последовательности нуклеотидов - генетический код.

Тип полового процесса, при котором мужские и женские гаметы, сливающиеся при оплодотворении, одинаковы по форме и размеру, - гомогаметность.

Дерматоглифика - раздел морфологии животных и человека, изучающий папиллярные линии и узоры.

Задание 4. Задание, предполагающее полный развёрнутый ответ. Максимальное количество баллов за каждый ответ 20 баллов (всего 40).

1.Во все времена существовала мода на мужскую и женскую одежду, косметику, большой популярностью пользовался тот или иной тип фигуры. Какие из требований современной моды представляются Вам вредными для здоровья? Почему?

2. При проверке зрения врачи капают в глаза атропин, что вызывает расширение зрачка. Зрачки расширяются в темноте, при испуге, от боли. Как Вы полагаете, какие явления приводят к расширению зрачка в этих разных случаях?

Ответы заданий городской олимпиады школьников по биологии (2007-2008г)

10-11 класс (мах баллов)

Задание 1 (мах. 40 баллов)

Задание 2 (мах. 105 баллов)

Задание 3 (мах. 30 баллов)

Правильные суждения под номерами - 2, 5, 7, 8, 9,10,16,17,18,19,20,22,23,26,27,

Задание 4 (мах. 40 баллов) (мах. 40 баллов, по 20 за задание) Количество баллов за каждый вопрос определяется жюри в зависимости от полноты ответа.

1.Обувь - узкие, на высоком каблуке туфли - провоцируют развитие варикозного расширения вен ; некоторые модели, особенно это, касается босоножек, которые плохо фиксируют ногу, поэтому возможны вывихи . Постоянное ношение тесной обуви может привести к нарушению кровообращения , деформации стопы . Одежда:

а) искусственные ткани - нарушается дыхание кожи , возможно появление кожных
заболеваний:

б) узкая одежда (корсеты, ремни, джинсы) - нарушение кровообращения .
Косметика, ее неумелое использование приводит к выпадению ресниц , закупориванию
пор , появлению угрей , обесцвечиванию губ .

Окрашивание, мелирование, химическая завивка нарушают структуру волос , а использование фенов - чрезмерно высушивает волосы , и приводит к повышенной деятельности сальных желез.

Многие диеты обещают отличные результаты. В данном случае нужно помнить, что каждый организм индивидуален, что подходит одному, не годится для другого. Специфика любой диеты должна быть определена врачами-диетологами для каждого конкретного человека.

олимпиаде школьников» Мастер - класс ...