Pentru a coordona comportamentul și interacțiunea dintre organisme, organe și celule din organism, este necesară o alarmă.
Animalele folosesc în primul rând mirosuri. care este semnalizarea chimică. Substanțele mirositoare - diferite molecule - sunt secretate la animale prin glande cutanate, cu aer expirat, cu urină și alte fluide, și în plante cu frunze, coajă, flori. Mirosul este perceput în diferite animale prin organe olfactive sau dispersat difuz în capacele de către celulele chemoreceptoare. Distingați, pe de o parte, atractanții - atragerea de substanțe, inclusiv feromonii - atragerea partenerului sexual, pe de altă parte - repelenți - substanțe speriabile. Attractanții și agenții de repellenți sunt foarte eficienți în combaterea insectelor dăunătoare, a melcilor, a rozătoarelor și a altor animale. Gama lor de acțiune poate ajunge la câțiva kilometri. Arome aromate, uleiuri au fost folosite din timpuri stravechi. În prezent, ca agenți atractanți și repellenți, drogurile sintetice sunt din ce în ce mai folosite, care, prin structura lor moleculară, par să imite substanțe odorizante naturale.
Multe organisme folosesc lumină pentru a comunica. Unele bacterii, ciuperci, protozoare, meduze, crustacee, insecte și pești au o strălucire. Substanțe speciale - luminoforii produc porțiuni de energie luminoasă sub acțiunea radiațiilor de undă scurtă, descărcări electrice sau reacții chimice. Acest fenomen, numit luminiscență, este, de asemenea, cunoscut în natură neînsuflețită - de exemplu emisia de fosfor alb, compuși ai sulfului de calciu, bariu, stronțiu. Bioluminiscența este folosită de diferite organisme pentru iluminarea și atragerea pradă, sperii pradă, atragerea unui partener sexual.
Semnele, posturile, gesturile joacă, de asemenea, un rol important în semnalizarea animalelor. În evoluția omenirii, aceste forme de semnalizare au devenit lider. Subliniind importanța discursului ca formă de comunicare a oamenilor, Academician I.P. Pavlov a numit al doilea sistem de semnale. opunând tuturor celorlalte semnale, unite în conceptul primului sistem de semnale. Particularitatea discursului ca metodă de semnalizare este că cuvintele conțin o generalizare a nenumăratelor semnale ale primului sistem de semnal și, astfel, cuvintele devin "semnale de semnal". Vorbirea este una dintre manifestări și în același timp un instrument al activității nervoase superioare a omului (a se vedea mai jos).
În interiorul corpului, mecanismele de reglare hormonală și nervoasă sunt folosite pentru a interacționa între organe, țesuturi și celule individuale și pentru a percepe semnalele din lumea exterioară.
Majoritatea hormonilor în natura lor chimică sunt peptide (proteine mici), sunt, de asemenea, steroizi (clasa de lipide) și monoaminelor (modificat aminoacizi). Fiecare hormon afectează anumite celule țintă sau mai multe tipuri de celule. Percepția semnal hormonal de molecule receptori speciali (glicoproteine sau glicolipide) dispuse în coajă sau în citoplasmă (Fig. 9). Receptorul excitat, care catalizează lanțul de reacții chimice, transmite semnalul în continuare - la structurile de lucru ale celulei. Ca urmare, există un răspuns în formă de secreție (eliberarea substanțelor active), sinteză specifică, proliferarea și creșterea celulară. Astfel, hormonii sunt implicați în reglementarea funcționării, creșterii și dezvoltării organismului. În toate stadiile de receptor celular hormonului de recunoaștere a răspunsului făcut procesele fizico-chimice de bază: recunoaștere moleculară bazată pe potrivirea stereochimică (-cheie de blocare), o modificare reversibilă conformationala ( „tresărire“) molecule, transferul de energie de la o reacție la alta, și așa mai departe. n.
reglare nervoasă are loc prin intermediul celulelor nervoase speciale (neuroni) avand procese lungi si a nervilor asociate în lanțuri sau rețele de complexitate diferite. Regulamentul nervos este deja prezentă în meduze și Hidra - cele mai simple animale multicelulare, și ajunge la cea mai mare dezvoltare în vertebrate, în special într-o persoană cu creier dezvoltat și măduva spinării, sistemul autonom și ganglioni clustere locale de neuroni în organele interne. Literalmente fiecare parte a corpului este pătrunsă de procesele nervoase și capetele lor ramificate, permite corpului să aibă informații despre starea condițiilor de mediu la toate punctele, și de a gestiona aceste condiții - de obicei, cu reglare hormonala. Pe baza legăturilor nervoase, se formează programe complexe de reglementare internă a organelor, comportament și activitate nervoasă superioară.
Cea mai complexă manifestare a activității nervoase superioare la om este conștiința ca fiind cel mai înalt nivel al activității mentale. Cea mai importantă funcție a conștiinței se gândește cu principalele sale operații de abstractizare, generalizare, mediere și altele. Gândirea este direcționată spre realizarea a fi obiecte și fenomene, crearea de noi idei, construcția mentală a acțiunilor și previziune a consecințelor acestora. Gândirea este cea mai înaltă formă de reflecție activă a realității obiective.
Este știința modernă capabilă să explice natura activității nervoase, să înțeleagă mecanismele subtile ale creierului? În neuroștiință, există multe întrebări și pete albe, deoarece aceasta este cea mai complexă formă de manifestare a vieții, dar procesele elementare au fost studiate destul de bine. Așa cum am menționat deja mai sus, unitatea structurală a țesutului nervos este celula neuronală - neuronul. Neuronii au numeroase conexiuni ramificate, în special complexe în cortexul creierului. Conexiunile sunt distribuite, pe de o parte, pe receptorii senzoriali (piele,, auditive, olfactive receptorilor vizuali, visceral), iar pe de altă parte - pe toate dispozitivele de acționare reglabile (muschi, ale tractului gastrointestinal, de prostată și altele.). Fenomenul elementar în vystupaetrefleks de reglare neuronale - mating reacția organismului (organism) pentru stimularea externă sau internă, realizată prin intermediul sistemului nervos (Figura 10.). Ideea de reflexe a fost prezentată în secolul al XVII-lea de naturalistul și filosoful francez R. Descartes, care le-a referit la acțiuni involuntare automate. Fiziologul rus I.M. Sechenov, în 1863, a susținut că "toate acțiunile de viață conștientă și inconștientă prin modul de origine sunt reflexe". În secolul XX acest concept a fost dezvoltat de Pavlov în predarea reflexelor necondiționate și condiționate. Reflexele numeroase și diverse sunt compuse din acte comportamentale complexe, instincte, pe baza cărora se dezvoltă toată activitatea nervoasă mai mare. Animalele inferioare sunt dominate de reflexe necondiționate fixate în mod ereditar. și în om reflexele condiționate dobândite, fixate în procesele de educație, educație, activitate de muncă, domină.
Principiile biofizice ale muncii neuronilor sunt, de asemenea, cunoscute. Prin procesele neuronilor, semnalele pot fi transmise pe distanțe lungi în sute de secunde. Atingeți cu mâna unui obiect fierbinte - va urma imediat un răspuns reflex. Și, apropo, semnalul este timp pentru a rula prin fibrele nervoase senzoriale de la degetele de la picioare la ganglionul spinării și în măduva spinării, comuta la alte celule nervoase, și a reveni la mușchii, trage mâna de la un obiect fierbinte (vezi. Fig. 10). Se constată că transmiterea semnalului prin fibră nervoasă se realizează prin intermediul curenților electrici și câmpurilor electromagnetice. generate în membrana de suprafață a neuronului.
Să luăm în considerare o schemă de generare și conducere a unui impuls nervos (Figura 11).
Inițial, datorită funcționării pompelor de ioni (vezi segmentul 16, transportul ionic activ), o diferență de potențial (plus în afară, minus din interior) se acumulează pe membrana celulei nervoase, atingând 80 milivolți. Principalul purtător al încărcăturii externe pozitive este ionii de sodiu. Atunci când zona membranei este iritată, se deschid porii de proteine, prin care ionii de sodiu se grăbesc în celulă (conform legii simplei difuzii). Fluxul de particule încărcate, în acest caz - fluxul de ioni de sodiu de-a lungul canalului apă-proteină, reprezintă un curent electric. După cum se știe bine, un curent electric generează un câmp electromagnetic în jurul conductorului; Același lucru se întâmplă și în motorul electric pe înfășurările rotorului. Câmpul electromagnetic rezultat este imediat transferat la porii proteinei vecine, dezvăluindu-i ionii de sodiu. O reacție în lanț este generată de la un pori la altul, care se extinde de-a lungul întregii fibre nervoase. Finalizează transmiterea stimularea impulsului nervos a fibrelor de membrană și porțiunea de vârf a eliberării neurotransmițătorilor - substanțe care stimulează celula următoare. Dacă este o celulă musculară, urmată de o reacție care implică microfilamente contractile și miozinei (vezi. Secțiunea 15 și Fig. 7). Somatic semnale ale sistemului nervos sunt deosebit de rapid, deoarece secțiuni mari de fibre acoperite cu un așa-numita teaca de mielină, și câmpul electromagnetic „salturi“, prin intermediul acestor site-uri, mai degrabă decât „crawling“ în toate porii membranei. Situația este comparabilă cu cea atunci când calul sub călăreț sau o pradă prădător urmărire, trecerea de la rulează la trap la galop.
Rețineți că alte țesuturi, în special glandele musculare ale inimii, au de asemenea excitabilitate și conductivitate electrică. Acest lucru vă permite să organizați munca sa ritmică, neîntreruptă și într-o oarecare măsură autonomă. În cazul întreruperii cardiace, dacă nu există tulburări structurale puternice, lucrarea poate fi restabilită prin descărcarea curentului electric, ceea ce se face în medicina de urgență.
Activitatea electrică a conductorilor creierului, a inimii și a altor organe este compusă dintr-un anumit biofield total al fiecărui organ individual și al întregului organism. Acest câmp electromagnetic este ușor de detectat și servește ca un semn de diagnostic valoroase pentru detectarea bolilor inimii și a creierului (electrocardiografie, electroencefalografie). Oamenii deosebit de sensibili - psihicul - sunt capabili să-și prindă receptorii fluctuațiile de pe câmpul biologic al altcuiva și chiar să pună niște diagnostice.
Din analiza mecanismelor de semnalizare biologică este evident că procesele elementare fizice și chimice se bazează pe ele. Receptorii Protein-carbohidrat ale membranelor celulare recunosc stereochimic diferite molecule de semnalizare - atractanți și insectifuge, hormoni și neurotransmițători. Percepția de lumină, și, prin urmare, imaginile vizuale, bazată pe excitație electromagnetică a receptorilor de proteine in membranele celulelor sensibile - tije si conuri - in retinei. În toate cazurile, moleculele de reacție suferă o denaturare conturară reversibilă. Transferul semnalului implică deseori reacții enzimatice, în care momentul de lucru este și restructurarea conforma- lizării. Aproape toate procesele de semnalizare și de reglementare au loc cu cheltuielile de energie. Energia solară în celulele de plante generează sinteza glucozei, oxidarea glucozei în animale dă energie pentru sinteza moleculelor ATP. Din energia relațiile ATP-energie este transformată în lucru - se transformă în alte legături chimice la lumină, energie electrică, mecanică și disipată în spațiu sub formă de căldură latentă. Ca și alte tipuri de activități vitale, semnalizarea, activitatea hormonală și nervoasă sunt opțiuni pentru existența și transformarea materiei și a câmpului.
CONCLUZII PRIVIND TEMA 2
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: