Нейрогуморальная регуляция: нервная система и железы

Организм из миллиардов клеток может работать как одно целое, только если его части согласованы. Эту работу делят между собой две системы, и различие между ними — тема отдельного задания линии 18.

Нервная регуляция. Сигнал — нервный импульс, идёт по нервам, доходит за доли секунды, адресован строго определённому органу или даже отдельной мышце. Ответ быстрый и точный, но кратковременный.

Гуморальная регуляция (от латинского «humor» — жидкость). Сигнал — гормон, выделяется железой прямо в кровь и разносится по всему телу. Доходит медленно, действует на все клетки, у которых есть к нему чувствительность, зато долго.

Зачем нужны обе. Отдёрнуть руку от горячего нужно немедленно и именно этой рукой — тут работает нервная система. А вот перестроить обмен веществ на весь период роста подростка одним импульсом невозможно: нужно длительное, широкое действие — и здесь работают гормоны. Обе системы связаны: гипоталамус промежуточного мозга управляет гипофизом, а тот — остальными железами. Поэтому говорят о единой нейрогуморальной регуляции.

Типичное задание. Дают признаки («сигнал передаётся по нервам», «сигнал переносится кровью», «ответ быстрый», «действует длительно») и просят соотнести с видом регуляции. Различение всегда одно и то же: чем передаётся сигнал, как быстро и как долго действует.

Нейрон — нервная клетка: тело с ядром, множество коротких ветвящихся отростков дендритов и один длинный аксон. Дендриты принимают сигнал, аксон передаёт его дальше. Это различие проверяют прямо: «как называется единственный длинный отросток нейрона».

По работе нейроны делят на три вида, и это деление и задаёт устройство дуги:

• • чувствительный (центростремительный) — несёт сигнал от рецептора в мозг;
• • вставочный — лежит внутри центральной нервной системы и передаёт сигнал с чувствительного на двигательный;
• • двигательный (центробежный) — несёт сигнал из мозга к рабочему органу.

Рефлекторная дуга — путь, по которому идёт сигнал при рефлексе: рецептор → чувствительный нейрон → вставочный нейрон в ЦНС → двигательный нейрон → рабочий орган (мышца или железа). Пять звеньев, и порядок их — готовое задание на последовательность.

Почему без обратной связи дуга неполна. От рабочего органа в мозг идут сигналы о том, что действие выполнено, — это позволяет управлять движением по ходу. Поэтому современное описание говорит не о дуге, а о рефлекторном кольце.

Строение ЦНС. Серое вещество — это тела нейронов, белое — их отростки, проводящие пути. Расположены они по-разному: в спинном мозге серое вещество внутри, а белое снаружи; в головном наоборот — серое образует кору снаружи. Это различие спрашивают, и запомнить его помогает смысл: коре нужна максимальная площадь, потому она и снаружи, и потому она складчатая — извилины увеличивают поверхность.

Две работы спинного мозга. Рефлекторная — через него замыкаются простые врождённые рефлексы (коленный, отдёргивание руки). Проводниковая — через него идут все сигналы между телом и головным мозгом. Отсюда понятно, почему при травме спинного мозга отнимается всё, что ниже места повреждения: проводниковая работа прервана.

Функции отделов проще запомнить через то, что случится при их повреждении, — и именно так о них и спрашивают.

Продолговатый мозг — центры дыхания, сердцебиения, кашля, чихания, глотания, рвоты. Это жизненно важные центры: повреждение продолговатого мозга смертельно. Здесь же проходит граница со спинным мозгом.

Мост — проводящие пути, связывающие отделы между собой.

Мозжечок — координация движений, равновесие, точность и плавность. При его нарушении человек остаётся в сознании и всё понимает, но движения становятся размашистыми и неточными, походка шаткой. Алкоголь действует в том числе на мозжечок — отсюда характерная походка нетрезвого человека.

Средний мозг — ориентировочные рефлексы на внезапный свет и звук (поворот головы на резкий шум), тонус мышц.

Промежуточный мозг — здесь гипоталамус: центры жажды, голода, насыщения, терморегуляции, и отсюда же идёт связь с эндокринной системой через гипофиз.

Большие полушария (кора) — мышление, речь, память, произвольные движения и все ощущения. Кора разделена на зоны: зрительная — в затылочной доле, слуховая — в височной, кожно-мышечная — в теменной, двигательная — в лобной. Запомнить их расположение помогает простая привязка: зрительная зона — там, куда приходит зрительный нерв, в самом затылке; слуховая — ближе к ушам, в висках.

Вегетативная нервная система управляет работой внутренних органов и не подчиняется воле. В ней два отдела с противоположным действием. Симпатический мобилизует организм: учащает сердцебиение, расширяет зрачок и бронхи, тормозит пищеварение — состояние «опасность, надо действовать». Парасимпатический возвращает к покою: замедляет сердце, сужает зрачок, усиливает пищеварение. Работа обоих отделов вместе и удерживает равновесие; их действие похоже на пару мышц-антагонистов.

Три типа желёз. Внешней секреции имеют протоки и выделяют секрет наружу или в полость: потовые, сальные, слюнные, печень. Внутренней секреции протоков не имеют и выделяют гормоны прямо в кровь: гипофиз, щитовидная, надпочечники. Смешанной секреции работают и так и так: поджелудочная (сок — в кишечник, инсулин — в кровь) и половые железы. Вопрос «к какому типу относится поджелудочная железа» — постоянный, и ответ «смешанной» надо уметь обосновать.

Гипофиз и гормон роста. Недостаток в детстве даёт карликовость, избыток — гигантизм. Гипофиз к тому же управляет остальными железами, за что его называют главной железой.

Щитовидная железа и йод. Её гормон тироксин содержит йод и задаёт скорость обмена веществ. При нехватке йода в пище железа разрастается, пытаясь работать за двоих, — это эндемический зоб; у детей недостаток гормона тормозит рост и умственное развитие. Отсюда практическая мера, о которой спрашивают: йодированная соль и морская рыба в районах, бедных йодом.

Поджелудочная железа и сахар крови. Инсулин снижает содержание глюкозы в крови, помогая клеткам её усваивать. При нехватке инсулина глюкоза остаётся в крови, не попадает в клетки и начинает выводиться с мочой — это сахарный диабет. Отсюда и связь с темой выделения: глюкоза в анализе мочи — признак диабета.

Надпочечники и адреналин. Адреналин — гормон стресса: учащает пульс, повышает давление и уровень глюкозы в крови, расширяет бронхи и зрачки. Его действие совпадает с действием симпатического отдела нервной системы — и это не совпадение, а пример того, как две системы регуляции работают заодно.

Линия 24 даёт текст биологического содержания на 250–400 слов и три вопроса. Три балла и двадцать минут — самое дорогое и самое долгое задание работы, и потерять здесь легче всего не от незнания, а от неправильного порядка действий.

Шаг 1. Прочитать вопросы прежде текста. Тогда чтение становится поиском, а не пересказом: вы заранее знаете, что именно ищете.

Шаг 2. Различить, какие вопросы «по тексту», а какие «сверх текста». Обычно первые один-два вопроса отвечены в отрывке дословно, а последний требует вашего знания или вывода. Это распределение почти постоянно, и по нему удобно распределять время: на первые два вопроса уходит пять минут, остальное — на третий.

Шаг 3. Отвечать на вопрос, а не на тему. Самая частая потеря балла на этой линии — переписанный целиком абзац вместо конкретного утверждения. Эксперт ищет в вашем ответе определённую мысль, и она не должна тонуть в лишнем.

Шаг 4. Если в вопросе есть слово «почему», «объясните» или «и почему», обоснование обязательно. Ответ «к железам внутренней секреции» на вопрос «к какому типу относится железа и почему» неполон и оценивается ниже.

Шаг 5. Писать по пунктам, нумеруя ответы. Три ответа проверяются порознь; сплошной текст, в котором они перемешаны, затрудняет проверку и стоит баллов.

Шаг 6. Отвечать на все три вопроса. Даже неуверенный, но осмысленный ответ может принести балл; пропуск не принесёт ничего. Это правило работает и в линиях 22, 23, 25, 26.