Проработав эту главу, вы должны уметь: Рассказать, какие функции выполняют в организме органы чувств, нервная система и эффекторы. Перечислить пять типов стимулов, воспринимаемых органами чувств, и назвать органы чувств, реагирующие на стимулы каждого типа.
Нарисовать схему глаза, правильно указав роговицу, зрачок, радужную оболочку, хрусталик и сетчатку; назвать функции каждой из перечисленных структур; кратко описать расположение и функции колбочек и палочек; рассказать, как информация о падающем на палочку свете достигает мозга. Описать в общих чертах строение и функции нейрона; объяснить, как в нервной системе происходит передача информации о характере и силе стимула. Нарисовать схему синапса, указать его основные компоненты, объяснив роль каждого из них, и рассказать, как через синапс передается информация. Описать реакцию «борьбы или бегства», перечислив не менее четырех физиологических изменений, происходящих во время ее осуществления. Изобразить структурную единицу волокна скелетной мышцы между двумя соседними Z-пластинками во время сокращения волокна и его расслабления. Назвать два основных белка, обеспечивающих сокращение мышцы, указать их на своем рисунке (см. задание 7) и рассказать о роли, которую играют эти белки, а также АТФ и ионы кальция в сокращении мышцы. Схематически на биохимическом и клеточном уровнях описать события, происходящие с момента поступления нервного импульса к нервно-мышечному соединению до расслабления скелетного мышечного волокна. Объяснить, как регулируется сила и длительность сокращения скелетной мышцы. Описать связи между гипоталамусом и гипофизом и роль этих структур в эндокринной системе.
Для простоты мы можем по отдельности изучать процессы пищеварения, дыхания, размножения и поведение, однако в живом организме эти процессы неразрывно связаны.
Все функции организма должны быть скоординированы между собой. У животных такую координацию осуществляют нервная и эндокринная системы. Органы чувств (например, глаза и уши, а также органы, чувствительные к изменениям химического состава крови) воспринимают стимулы, такие, как свет или давление, несущие информацию о внутренней и внешней по отношению к организму среде. Эта информация передается в центральную нервную систему, состоящую из головного и спинного мозга, которая направляет мышцам и железам команды для необходимых изменений. Такие изменения можно подразделить на две основные группы: изменения, обеспечивающие внутренний гомеостаз и реакции на внешние события.
Рефлекторная дуга представляет собой простой пример петли контроля (рис. 23.1) и состоит из сенсорной клетки, воспринимающей стимул, из цепочки нейронов, включающей клетки центральной нервной системы, которые передают сигнал о воспринятом стимуле, а также мышцы или железы. При появлении стимула сенсорная клетка посылает информацию о нем по цепи нейронов. Поскольку между органом чувств и мышцей или железой располагаются обычно всего несколько нейронов, эффектор быстро отвечает на стимул, воспринятый сенсорной клеткой.
В этой главе мы рассмотрим органы чувств, воспринимающие стимулы, и нервы, передающие информацию от них; мы также разберем работу эндокринной и мышечной систем, которые реагируют на поступающую к ним информацию. Мы будем иметь дело главным образом с системами органов чувств человека, однако множество других животных обладают сходными системами. Основное различие между нами и другими животными заключается в гораздо более высоком уровне развития нашего мозга и как следствие этого в огромном разнообразии форм поведения.