Тема 5. Пізнаємо організм людини в середовищі його існування

Органи — частини тіла, які мають певну форму, місце розташування в організмі й виконують конкретні функції.

Органами травної системи людини є: ротова порожнина, глотка, стравохід, шлунок, тонка кишка, товста кишка та деякі інші.

Дихальна система забезпечує надходження кисню в організм людини. Вона складається з дихальних (повітроносних) шляхів і легень.

Скелет людини — це опора тіла, яка складається з понад 200 різних кісток. Між ними є з’єднання — суглоби. Кістки приводяться у рух м’язами.

Кровоносну систему утворюють серце й кровоносні судини. Судинами постійно переміщується кров. Цей рух забезпечує серце.

Середовище життя людини — наземно-повітряне. Воно унікальне тим, що людина створила багато різноманітних виробів і речей, щоб воно було комфортним.

Технологія — це чітка послідовність дій задля отримання певного результату (наприклад, випечений хліб, збудований дім, виготовлений автомобіль). Кожна технологія потребує знань й умінь безпечно їх використовувати.

Матеріал — речовина, або суміш речовин, що використовують для виготовлення виробу. Є природні матеріали і штучні — створені людиною (їх більшість).

Здоров’я — стан, за якого немає вад у роботі органів і людина добре почувається.

Вода — незамінна речовина в раціоні людини. Для злагодженої роботи органів людині потрібно випивати щодня 1,5-2 літри чистої (негазованої) води.

Режим дня — чітко визначений розпорядок дій упродовж дня.

§ 27. Як влаштована і функціонує нервова система людини

1. Назви системи органів, позначені цифрами на колажі. Що тобі відомо про склад і функції кожної з цих систем?

Вислови припущення, чи існує в організмі людини система органів, яка керує й узгоджує роботу інших систем. Перевір своє припущення за науковою довідкою.

2. Назви органи чуття людини і проілюструй прикладами схему:

Яким може бути місце м’язів у цій схемі?

НАУКОВА ДОВІДКА. НЕРВОВА СИСТЕМА ТА ОРГАНИ ЧУТТЯ

Дізнаватися про світ довкола і стан свого організму, запам’ятовувати, фантазувати, розв’язувати задачі, приймати рішення людина здатна завдяки нервовій системі. Вона складається з головного мозку, спинного мозку та численних нервів, розташованих по всьому тілу (мал. 94).

Мал. 94. Нервова система людини

Головний мозок розташований всередині черепа, спинний мозок проходить усередині хребта.

Нерви зв’язують головний і спинний мозок з усіма органами й системами організму. Нерви можна порівняти з дротами, якими рухається інформація про стан організму і зовнішнього середовища у вигляді сигналів. Одні нерви передають інформацію від будь-якої частини тіла до спинного й головного мозку. Інші нерви — від них до м’язів або інших частин тіла.

Спинний мозок проводить сигнали від головного мозку до органів і в зворотному напрямку, керує роботою скелетних м’язів.

Головний мозок можна порівняти з комп’ютером, створеним природою. Він у секунду отримує і видає велику кількість нервових сигналів, що дають людині змогу рухатися, дихати, мислити, дізнаватися про довкілля. Мозок отримує інформацію від внутрішніх органів і зовнішнього середовища. Коли в головний мозок по нервах надходить інформація, він аналізує її та приймає рішення — як організму діяти у відповідь. По інших нервах мозок надсилає сигнал до м’язів чи інших частин тіла, щоб виконати рішення. Наприклад, від внутрішніх органів мозок отримує сигнал про спрагу і приймає рішення втамувати її. До виконання рішення залучаються очі в пошуку джерела води, працюють м’язи ніг і рук.

Головний мозок регулює роботу всіх систем організму людини і працює цілодобово. Навіть уві сні мозок керує диханням, кровообігом та іншими процесами, а ще — переробляє інформацію, отриману упродовж дня.

Хоча головний мозок захищений кістками черепа, варто дбати про безпеку. Адже внаслідок травмування черепа можуть постраждати мозкові центри, які керують важливими органами.

ПІЗНАВАЛЬНИЙ КАЛЕЙДОСКОП

Життя сучасної людини неможливо уявити без мобільних телефонів. Та надмірне їх використання здатне погіршити роботу мозку. Адже мобільні телефони є джерелом випромінювання, що негативно впливає на здоров’я людини. Особливо небезпечне таке випромінювання для дітей і підлітків, бо порівняно із дорослими людьми, в них кістки черепа тонші, маса мозку менша. Тому мозок зазнає сильнішого впливу випромінювання гаджетів, внаслідок якого погіршується пам’ять, виникає головний біль, з’являються неуважність, стомлюваність і дратівливість, погіршується пам’ять.

Для підлітків твого віку використання смартфону повинно не перевищувати двох години на добу.

• Тобі до снаги обрати такий режим користування гаджетами, щоб вони не створювали проблем для твого мозку. У цьому допоможе виконання завдання 6 у рубриці «Тобі до снаги» в кінці параграфа.

Завдання 1. Скористайся науковою довідкою й заповни в зошиті таблицю 19.

Органи нервової системи

У якій частині тіла розташований

Завдання 2. Поясни, чому під час їзди на скутері чи швидкісному велосипеді необхідно одягати шолом.

Сигнали, які надходять від внутрішніх органів, інформують мозок про загальний стан організму. Інформацію про оточуючий світ сприймають і передають у головний мозок органи чуття. Наприклад, варто наступити босоніж на камінчик, як сигнали від стопи прямують нервами до мозку. Завдяки мозку ти сприймаєш колір, звуки, запахи, смак, форму предметів, говориш і розумієш, що кажуть інші.

Діаграма показує, яку частку інформації ми отримуємо завдяки органам зору, слуху, дотику, нюху, смаку.

Якщо пальцями торкнутися цукру чи кухонної солі, то їх не відрізнити. Та варто покласти їх по черзі на язик — і відразу визначиш, де сіль, а де цукор. Окремі ділянки на поверхні язика визначають різний смак їжі (мал. 95).

Мал. 95. Ділянки язика, що відповідають за різні смакові відчуття

Завдання 2. Проведи вдома дослідження, аби виявити в себе і когось із рідних ділянки язика, що відповідають за різні смакові відчуття. Чи однаковими були у вас відчуття смаку?

Вухо сприймає інформацію у формі звукових хвиль, перетворює їх на нервові імпульси й передає слуховим нервом у мозок. Око сприймає інформацію у формі зображення, передає її в мозок зоровим нервом.

У головному мозку є окремі ділянки (центри), в які нервами надходить інформація від очей, вух, язика, носа (мал. 96, 1). Один з прикладів ілюструє малюнок 96, 2. Мозок аналізує отриману інформацію, приймає рішення щодо поведінки (дій) людини і надсилає сигнал до м’язів чи інших частин тіла, щоб організм відреагував на ситуацію.

Мал. 96. Органи чуття — частина нервової системи

Завдання 1. У таблиці 20 запропоновано ситуації, в яких учасник чи учасниця групи використовує органи чуття. Заповни таблицю 20 у зошиті за зразком.

Органи чуття, які сприймають сигнал

Робота мозку

Твоя реакція за участю м’язів

1. На твоєму шляху з’являється світлофор з червоним світлом

сприймає та аналізує сигнал як повідомлення про небезпеку

припиняєш рухатись, м’язи ніг не працюють

м’язи рук працюють: ти накладаєш їжу в миску, направляєш до рота;

3. У тебе цікавляться, чи солодкий чай

Органи чуття, які сприймають сигнал

Робота мозку

Твоя реакція за участю м’язів

4. Ти кидаєш собаці м’ячика

5. Ти обираєш букет квітів на подарунок

7. Однокласниця каже тобі, що написати в щоденнику

Зробіть висновок про зв’язок між органами чуття, мозком і м’язами. Що спільного зафіксували в таблиці щодо роботи мозку? Порівняйте результати своєї роботи з результатами інших груп.

Завдання 2. Пригадайте відомі вам з 5 класу засоби захисту від шуму, холоду, яскравого сонячного світла. Як вони допомагають у збереженні здоров’я нервової системи?

Багато інформації, яка надходить з навколишнього середовища, людина отримує за допомогою зору. Зображення, яке сприймає кожне око, зоровими нервами направляється до мозку. У ньому інформація від кожного ока поєднується, тому люди мають об’ємне сприйняття предметів навколишнього світу. Це допомагає вимірювати відстані. Досліди і переконайся.

НУМО ДОСЛІДЖУВАТИ ЯК ОЧІ ОЦІНЮЮТЬ ВІДСТАНЬ

Тобі знадобляться: аркуш паперу, олівець, стілець

Послідовність виконання дослідження

Крок 1. На аркуші паперу намалюй маленьку крапку й поклади аркуш на стіл. Сядь на стілець так, щоб аркуш паперу розташувався у тебе під рукою, потім заплющ одне око (або прикрий його рукою). Візьми олівець. Піднімай руку з олівцем вгору й повільно опускай її так, щоб кінчиком олівця торкнутися крапки на аркуші. Наскільки далеко від крапки ти вцілиш після першої спроби? Скільки спроб знадобилося, щоб потрапити в ціль — крапку на папері.

Крок 2. Спробуй закрити інше око. Яка ситуація з потраплянням олівця в крапку? Коли потрапляння в крапку було влучнішим — з відкритим правим чи лівим оком?

Крок 3. Спробуй повторити попередні кроки, коли обидва ока відкриті. Яким виявилося влучання в крапку?

ПАРАД ПОРАД

Про мозок варто піклуватись. Одноманітні завдання, відсутність нових вражень, різноманітні переживання призводять до погіршення роботи мозку. На роботу мозку впливають різні чинники, як-от рівень освітленості, період доби, самопочуття. Якщо мозок не отримує навантаження, погіршується його працездатність: людині складніше зосереджуватись, запам’ятовувати, розв’язувати задачі.

Щоб мозок став тобі помічником у навчанні й розв’язанні життєвих завдань:

• дотримуйся режиму праці й відпочинку, спи не менше 8 годин;
• раціонально харчуйся, щоб забезпечити мозок, поживними речовинами й вітамінами;
• провітрюй приміщення й частіше прогулюйся на свіжому повітрі, аби мозок отримував достатньо кисню.

Обов’язково тренуй мозок: розв’язуй кросворди, ребуси та інші цікаві завдання, спілкуйся, читай, грай у шахи, вивчай іноземні мови.

• Доповни наведені поради власними щоденними звичками, які допомагають піклуватися про мозок.

Нервова система підтримує і регулює діяльність усіх систем організму людини, забезпечує її поведінку у відповідь на зміну умов внутрішнього та зовнішнього середовища; їй людина завдячує можливістю пізнавати себе й навколишній світ.

ТОБІ ДО СНАГИ

1. Назви одну функцію спинного мозку, дві функції головного мозку, три органи нервової системи людини.

2. Чому нервову систему людини називають системою керування та зв’язку?

3. Придумай дві ситуації на зразок тих, що в рубриці «Нумо досліджувати» й охарактеризуй їх подібним чином.

4. Як органи чуття забезпечують зв’язок організму людини із зовнішнім середовищем? Склади схему, що ілюструє твою відповідь.

5. Із заплющеними очима ти можеш впізнати голоси знайомих, розрізнити гладенькі або шорсткі поверхні предметів, відчути аромат троянд, почути наближення потягу. Яке значення для людини має здатність сприймати подібну інформацію? Що спільного у сприйнятті наведених явищ і предметів?

6. Проведи самоспостереження, з якою метою використовуєш мобільний телефон чи планшет та скільки часу на це витрачаєш. Дослідження виконуй упродовж трьох днів, отримані результати запиши в таблицю 21, яку попередньо перенеси в зошит.

Дії з мобільним телефоном/планшетом

Дата спостереження

Тривалість дій з мобільним телефоном (у хвилинах)

Спілкування в соціальних мережах

Обмін світлинами та відеороликами

Завдання 1. Склади діаграму, що ілюструє тривалість кожної дії упродовж трьох днів. На які дії з мобільним телефоном ти витрачаєш найбільше часу?

Завдання 2. Візьми до уваги інформацію рубрики «Пізнавальний калейдоскоп» цього параграфа й розроби режим безпечного для мозку використання своїх гаджетів упродовж тижня.

§ 15. Нервова система та нервова регуляція. Поняття про гуморальну регуляцію

Одноклітинні організми, рослини та гриби не мають нервової системи, але можуть активно змінювати свою життєдіяльність під впливом зовнішніх факторів (подразників). А от у тварин у процесі еволюції з’явилась особлива система органів — нервова система — яка забезпечує нервову регуляцію діяльності організму за допомогою нервових електричних імпульсів.

Нервова система є сукупністю клітин — нейронів — та інших структур нервової тканини тварин (мал. 15.1).

Мал. 15.1. Тканина нервової системи

«Нейрон» у перекладі з давньогрецької означає «волокно», «нерв». Це клітина, що обробляє та передає інформацію у вигляді електричного або хімічного сигналу. Наприклад, м’язи отримують від нервових волокон близько 2500 таких сигналів-«повідомлень» за секунду. А оскільки в організмі людини 100 млрд нейронів, загальна кількість сигналів буде приголомшливою!

У будові нейрона розрізняють тіло клітини, де розміщене її ядро та відростки (мал. 15.2).

Мал. 15.2. Моделі нейронної клітини

До складу нервової системи належать головний мозок, спинний мозок і сукупність нервів (мал. 15.3).

Мал. 15.3. Нервова система людини

Головний мозок — центральний орган нервової системи більшості тварин. А в деяких функцію головного мозку виконує скупчення нервових клітин, що нагадує вузол.

Головний мозок бере участь у регуляції та координації процесів в організмі. Череп захищає мозок від ушкоджень.

Маса мозку в людей може різнитися: від 1000 до 2000 г. Безпосереднього зв’язку між масою мозку людини та її розумовою діяльністю немає. Коли ми навчаємося, то змінюється структура мозку і збільшується кількість нейронних зв’язків.

Робота нервової системи ґрунтується на рефлексах. Рефлекс — це реакція організму, що здійснюється за участі нервової системи у відповідь на вплив зовнішніх або внутрішніх подразників. Наприклад, коли людина торкається гарячого або гострого предмета, то рефлекторно прибирає руку перш, ніж отримає пошкодження (мал. 15.4). Так злагоджено працюють спинномозкові нерви.

Мал. 15.4. Нейрони за допомогою своїх відростків передають нервовий імпульс у спинний мозок, а потім до м’яза руки, який сприймає сигнал і скорочується. У результаті рука відсмикується від голки кактуса

Гуморальна регуляція

Окрім нервової регуляції в організмі відбувається гуморальна регуляція та координація фізіологічних функцій організму.

Гуморальна регуляція відбувається за допомогою гормонів (від грец. ορμονη — «рухаю, збуджую»), продуктів обміну й навіть вуглекислого газу. Гормони — це специфічні біологічно активні речовини, які поширюються кров’ю та лімфою. «Виробниками» гормонів є спеціалізовані ендокринні залози, які здійснюють гуморальну регуляцію, збільшуючи або зменшуючи синтез гормонів.

Різні гормони виробляються в організмі людини в певний час доби.

Організм як єдине ціле

Отже, зв’язок між усіма органами організму та контроль за їхнім функціонуванням здійснює нервова система. Вона забезпечує узгодженість роботи органів. Так, наприклад, якщо відбуваються певні зміни в діяльності одного органа, вони впливають на весь організм загалом.

Гуморальна регуляція, яка також контролюється нервовою системою, допомагає підтримувати цілісну єдність організму, забезпечувати його нормальне функціонування. Наприклад, одні гормони впливають на ріст організму, інші — на розумову діяльність.

Запитання і завдання

1. Чим відрізняються між собою нервова та гуморальна регуляції? 2. До якого типу рефлексів можна віднести бажання маленького лисенятка вполювати їжака?

3. Наведіть приклади безумовних і умовних рефлексів, з якими ви можете стикнутися в повсякденному житті.

4. Розгляньте малюнок нейрона (див. мал. 15.2). Схарактеризуйте цей біологічний об’єкт за планом: 1. Опис (форма). 2. Порівняння (з іншими біологічними об’єктами). 3. Асоціації (що спадає на думку? про що змушує думати?) 4. Аналіз будови (склад та як утворений). 5. Застосування (де та як «використовується» в організмі). 6. Ставлення (запропонуйте аргументи «за» або «проти» наявності його в організмі).

5. Доповніть фразу: «Мозок розвивається, якщо. ».

6. Мрієте стати лікарем/лікаркою? Проведіть медичне спостереження за колінним рефлексом. Для цього запросіть когось із дорослих зручно присісти на стілець, щоб нога лежала на нозі. Ударте злегка ребром долоні по коліну. Відбудеться скорочення м’язів, що веде до розгинання ноги в колінному суглобі. Визначте рефлекси обох кінцівок і порівняйте їх.

Ключова ідея

В організмах тварин відбуваються нервова та гуморальна регуляції. Нервова регуляція здійснюється за участі нервової системи через нервові електричні імпульси. Вони передаються за допомогою нейронів. Центральним органом нервової системи є головний мозок. Реакцією організму на подразники є рефлекс. За допомогою гормонів відбувається гуморальна регуляція фізіологічних функцій організму.

Дізнайтеся більше

Чи можна поєднати медицину і мистецтво? Видатний біолог Ґреґ Данн досліджує мозок. Нейрони, які він бачив у мікроскопі, надихнули його на написання картин у стилі японського монохромного живопису «сумі-е». Так Ґ. Данн поєднав медицину з живописом, адже кожен його художній твір дозволяє не лише насолодитися мистецтвом, а ще й досліджувати науку. Знайдіть в інтернеті та перегляньте роботи Ґ. Данна. Поділіться своїми враженнями. Уявіть нейрони та намалюйте їх у стилі «сумі-е».