Практическая биология для школьников - Ксения Михеева

мочеиспускание, ведь это известная реакция на что-то сильно пугающее? Здесь вспоминаем про «пописать на дорожку»: моча стекает в мочевой пузырь постепенно и почти постоянно. Значит, до того, как включилась симпатическая нервная система, уже шёл процесс мочеобразования и что-то скопилось. Вот оно и выделяется в подобные моменты.

Что же, на этом наш осмотр этой локации завершён. Может, вам нужно ненадолго остаться в уборной? Нас ждёт ещё долгое путешествие.

Краткое резюме по ванной комнате

Какие знания мы унесём с собой из ванной комнаты? Даже в обычных средствах для тела или уборки есть место биологии, так как натуральные компоненты производятся живыми организмами. Вода усиливает запахи. А ещё она влияет на кожу и даже продукт выделения почек, так как работает закон осмоса. Важно регулярно ухаживать за зубами и тщательно следить за гигиеной полости рта, потому что рассказы про налёт, бактерии и кариес – совсем не мифы. Растениям находится место даже в ванной комнате, а из их тканей получают множество бытовых предметов, например, мочалки для тела.

Столовая

Добро пожаловать в следующий зал нашей экскурсии – столовую. Сейчас можно сделать обеденный перерыв или просто небольшую паузу для перекуса. А может, вы сходите за чашечкой чая или кофе. В любом случае, нас ждёт много интересного, в том числе связанного с работой пищеварительной системы. Начинаем, только помните, что «когда я ем, я глух и нем». Почему так? Узнаем чуть позже.

Так аппетитно гремите посудой, что аж слюнки текут

Наверняка вы слышали про собак Павлова. Тех самых, у которых выделялась слюна на включение лампочки или звук звонка. А вас удивит, если я скажу, что у нас, людей, тоже постоянно формируются такие реакции? Возможно, вы уже ощутили это на себе, когда почувствовали выделение слюны или аппетит при обсуждении различной еды и блюд. Ещё нет? Тогда попробуйте представить большой кусок пиццы с тяяяянущимся сыром и ароматной пеперони, спелую клубнику, сорванную прямо с грядки, запечённые роллы с лососем и нежной майонезной шапочкой, яркий борщ со свежей деревенской сметаной и пампушками или сочную куриную котлетку… Такая реакция называется условным рефлексом.

Биографическая справка. Иван Петрович Павлов – отечественный физиолог, лауреат Нобелевской премии. Занимался изучением работы пищеварительной системы, условных и безусловных рефлексов, разработал учение о высшей нервной деятельности.

На счету учёного множество открытий и работ, связанных с физиологией различных органов, многие исследования стали классическими. Ряд экспериментов и открытий Павлова входит в обязательную школьную программу по биологии.

У всех живых существ есть базовые реакции, которые присутствуют от рождения. Например, у человека и других млекопитающих – слюноотделительный рефлекс, то есть выделение слюны в ответ на присутствие пищи в ротовой полости. Но в более сложно организованном головном мозге на основе этих базовых реакций формируются новые. Происходит это примерно так: человек ел лимон – запомнил ощущение кислоты во рту – мозг связал образ лимона с кислым вкусом – слюна стала выделяться не только тогда, когда человек ест лимон, но и тогда, когда просто вспоминает о нём или смотрит на картинку. Это и есть условный рефлекс. Он так называется, потому что реакция наблюдается не на значимый стимул (в моём примере лимон), а на что-то, что только наделяется свойствами лимона (воспоминание или фото), то есть картинка и есть условие для выделения слюны.

Подобные реакции вырабатываются постоянно, а мы даже не отдаём себе в этом отчёт. Но при чём же здесь посуда? Звон, который она издаёт при сервировке стола, – это сигнал, что пора трапезничать. За несколько повторений мозг привыкает к этому и начинает давать указания на выделение слюны. Подобное может наблюдаться также при наступлении обеда или ужина (если человек привык принимать пищу в одно и то же время), чтении меню, улавливании запаха еды и т. п.

Для выработки условного рефлекса нужно соблюдать два правила. Первое: повторяемость и систематичность. Недостаточно один раз поесть в 12:00 или дать собаке вкусняшку после включения любимого рингтона на телефоне. Подобные действия нужно воспроизвести несколько раз. Второе: условный стимул должен предшествовать безусловному, хотя бы на немного (несколько секунд). Если сначала давать еду, а потом включать рингтон или зажигать лампочку, толку не будет. Условный стимул (тот, который изначально не значим для организма) как бы становится сигналом, предупреждением или напоминанием о том, что дальше последует что-то важное: дадут еду, похвалят, поругают и т. д.

При ненадобности условный рефлекс затирается, тормозится. Если у сотрудника офиса поменялся график работы и обеденное время сдвинулось, то постепенно его организм забудет старую реакцию и начнёт выделять слюну по новому распорядку. Это тоже важный процесс, так как позволяет избавиться от потерявших смысл рефлексов. Действительно, для чего поддерживать поведение и затрачивать на него ресурсы, если ничего значимого это не приносит?

Зачем выделять слюну заранее

Условные рефлексы – реакции, вырабатываемые в течение жизни и помогающие приспособиться к новым условиям. Но в чём смысл пускать слюнки на изображения тортиков или облизываться, проходя мимо кухни, откуда доносятся чудесные запахи? Это подготовка пищеварительной системы к приёму пищи.

Раздражение рецепторов ротовой полости приводит к формированию нервного импульса, который направляется в самый древний отдел головного мозга – продолговатый мозг. Здесь расположен пищевой центр, управляющий выделением различных соков: слюны, желудочного, кишечного и других. Чем раньше сюда поступит информация, тем раньше запустится выработка и, следовательно, пища быстрее переработается.

Поэтому выделение слюны и желудочного сока ещё до контакта рецепторов с едой помогает своевременно подготовиться к приёму пищи и в дальнейшем быстрее с ней справиться. Так что условный слюноотделительный рефлекс очень полезен, хоть и реализуется сложнее: сначала информация поступает в кору головного мозга – высший интегративный центр, отдел, отвечающий за самые сложные мыслительные функции, затем от неё – в продолговатый мозг, а от него – на рабочие органы – слюнные железы и стенки желудка.

Кстати, у человека слюна выделяется не только при приёме пищи и в её ожидании, а в течение всего дня, просто в меньших количествах. Это связано с речью, образованием звуков. Заметьте, когда во рту пересыхает, говорить крайне сложно.

Вещества и значение слюны

А кто сможет назвать вещества, содержащиеся в слюне? Конечно, её основа – вода, также здесь много минеральных и органических молекул. Особо отметим муцин, лизоцим, амилазу и мальтазу.

Муцин придаёт слюне вязкость, поэтому она более плотная и густая, нежели обычная вода. Лизоцим – антибактериальное вещество, обеззараживающее пищу. Помним, что микроорганизмы вездесущи и окружают нас повсюду, в том числе попадают в ротовую полость. Но благодаря защитным механизмам большая часть микробов уничтожается.