Раздражимость: определение и описание
Что такое раздражимость? Является ли это свойство организма нормой или же это, скорее, состояние болезненной возбудимости и чрезмерная чувствительность органа или части тела? Естественная восприимчивость характерна для всех живых организмов, тканей и клеток, которые под влиянием определенных раздражителей реагируют определенным способом. В физиологии раздражимость – это свойство нервной, мышечной или другой ткани реагировать на раздражители. Способность реагирования на изменения в физической или биологической среде является свойством всего живого на Земле. Примерами может служить следующее: движение растений к свету, сужение и расширение зрачка в связи с изменением интенсивности света и так далее.
Виды раздражителей
Различают внешние и внутренние способы вмешательства. К внешним относятся:
- Физические (механические, тепловые, лучевые и звуковые). Примерами могут быть звук, свет, электричество.
- Химические (кислоты, щелочи, яды, лекарства).
- Биологические (бактерии, вирусы и тому подобное). Раздражителем может также считаться пища и особь противоположного пола.
- Социальные (для людей это могут быть обычные слова).
Что касается внутренних, то здесь идет речь о веществах, которые производятся самим организмом. Это могут быть гормоны и другие биологически активные составляющие. По силе воздействия выделяют три группы: подпороговые — те, которые могут и не вызывать ответа, пороговые – вмешательства умеренной интенсивности — и сверхпороговые, вызывающие наиболее сильную реакцию.
Порог восприятия
При изучении вопроса о том, что такое раздражимость, невозможно не учитывать наличие порога чувствительности у каждого живого организма. Анализаторы биосистемы имеют особый уровень восприятия. Это показатель величины эмоций, которые меняют состояние, ощущения живого организма.
Пороги восприятия подразделяются на:
- нижние абсолютные, вызывающие первичные ощущения;
- верхние абсолютные, приводящие к исчезновению восприятия, или преобразованию в болевой синдром;
- дифференциальные, отражающие незначительные изменения чувствительности за счет минимального прибавления величины раздражителя.
Различают также латентные пороги — временные периоды от начала действия до появления соответствующего ощущения, и оперативные, при которых скорость и точность распознавания ощущений достигают своей максимальной отметки.
Показатели порогов восприятия для каждого организма индивидуальны, они могут меняться в ходе приспособления биосистемы к имеющимся возбудителям.
Важнейшее биологическое свойство
Раздражимость – это в биологии свойство тканей, которые могут воспринимать внутреннее или внешнее вмешательство и отвечать на него путем перехода в возбужденное состояние. Такие ткани называются возбудимыми и имеют определенное количество характерных качеств. К ним относят следующие:
1. Раздражимость. Это когда клетки, ткани и органы способны на ответную реакцию при вмешательстве определенных раздражителей — как внешних, так и внутренних.
2. Возбудимость. Это такое качество животной или растительной клеток, при котором становится возможной смена состояния покоя на состояние физиологической активности организма.
3. Проводимость. Это способность к распространению возбудительных реакций. Она зависит от строения ткани и ее функциональных особенностей.
4. Память отвечает за фиксирование происходящих перемен на уровне молекул с занесением изменений в генетический код. Это качество дает возможность предвидеть поведение организма в ответ на повторные вмешательства.
Понятие о раздражимости
Определение 1
Раздражимость – это совокупность биологической способности клеток и организма реагировать на влияние факторов внешней среды.
Раздражимость это один из основных признаков жизни. Главными элементами процесса раздражимости являются рецепторы.
Определение 2
Рецепторы – клетки, органоиды или органы, которые способствуют восприятию факторов внешней среды.
Их функция состоит в превращение полученной информации в сигналы, и передачи их к другим клеткам или целому организму.
Рецепторные клетки владеют сложной системой мембран, реакция которых зависит от их химического состояния и их способности трансформировать один вид энергии в другой.
Замечание 1
Внешним признаком раздражимости является подвижность или сократимость, т.е. способность отдельных структур сжиматься и изменять свою форму и объем.
Реакции растений
В каком бы положении ни находилось семя в почве, корешок его проростка устремляется вниз, а стебелек вверх. Так проявляется геотропизм — реакция на земное притяжение, у корня она положительная, а у стебля — отрицательная. Когда стебелек оказывается над поверхностью почвы, он растет в сторону наибольшей интенсивности освещения, демонстрируя реакцию фототропизма.
Фототропизм выражается и в том, что листья растений разворачиваются перпендикулярно солнечным лучам и образуют листовую мозаику, чтобы избежать затенения друг другом. Фототропизм и геотропизм являются следствием миграции в тканях растений гормона роста — ауксина, который накапливается накапливается в затененных частях стебля, вызывая растяжение клеток, и стебель изгибается в нужную сторону.
Помимо основных реакций, для подсолнечника характерен гелиотропизм — поворот соцветия вслед за перемещением солнца
Многим растениям свойственен также фотопериодизм (реакция на продолжительность светового дня), благодаря которой они зацветают в определенный месяц лета. Раскрытие и закрытие цветков, поникание листьев во время жары — все эти реакции растения обеспечиваются изменением упругости (тургора) клеток за счет заполнения их вакуолей влагой. Например, в основании листочков мимозы стыдливой есть утолщения, при прикосновении к которым из их клеток происходит отток воды, и листочки тут же поникают.
Таксисы
Определение 3
Таксис – движение организма, который проявляет пространственное его перемещение относительно раздражителя.
По характеру ответа организма таксисы бывают положительными и отрицательными.
Положительные таксисы характеризуются движением в направлении действующего фактора. При отрицательных таксисов движение происходит в противоположном направлении.
Классификация таксисов (по виду раздражителя):
- Фототаксис – реакция на свет;
- Хемотаксис – реакция на химические соединения;
- Термотаксис – реакция на температуру.
Пример 1
Положительный фототаксис ориентирует движение одноклеточных жгутиковых водорослей в направлении оптимальному освещению, также ориентирует хлоропласты в клетках мезофилла листка. Хемотаксис способствует скоплению бактериальных клеток возле отмерших клеток инфузории, движению лейкоцитов к бактерии и т.д.
Замечание 2
Механизмы таксисов основаны на изменение свойств нативных макромолекул белка под воздействием различных факторов: кислотности, температуры, электрического заряда и др.
Замечание 3
Необходимым условием раздражимости является обратимость частичных изменений макромолекулы, и непосредственное восстановление ее первичного состояния.
Пути изменения положения органов растительного организма:
- За счет неравномерного роста отдельных частей органа;
- За счет временных изменений проницаемости цитоплазмы клеток.
- Такие типы движения принято называть вариационными, т.е. те которые через определенное время способны снова к воспроизведению.
Нервная система
Головной и спинной мозг — главные части центральной нервной системы
Многоклеточным животным и человеку свойственны более точные, быстрые и разнообразные реакции в ответ на раздражение. В процессе эволюции у них развилась нервная система, состоящая из специализированных клеток (нейронов) и нервных тканей, ответственных за восприятие внешних и внутренних раздражителей, анализ и хранение полученной информации, регулирование деятельности организма. Нервная система позвоночных состоит из центральной нервной системы, включающей головной и спинной мозг, а также периферической нервной системы — нервных узлов и нервов.
Центром управления жизнедеятельности является головной мозг, сюда поступает информация от органов чувств и спинного мозга. Периферическая нервная система состоит из соматической и вегетативной систем. Соматическая нервная система управляет работой мышц, ее деятельность у млекопитающих контролируется корой головного мозга. Вегетативная нервная система отвечает за работу внутренних органов, многие ее функции головному мозгу неподвластны.
Нервные клетки (нейроны) имеют множество отростков для связи и передачи импульсов
Развитие нервной системы сопровождается развитием органов чувств, специализированных на восприятии определенных раздражителей: органов зрения, слуха, обоняния, осязания и т. д. Они воспринимают раздражения особыми рецепторами — чувствительными окончаниями нервных волокон или специальными клетками. Рецепторы передают информацию в центральную нервную систему. Например, зрительные раздражители воспринимаются сетчаткой глаза, нервные волокна передают импульс в головной мозг, а оттуда — к органу тела, меняющему свою деятельность в результате рефлекса.
Иван Петрович Павлов (1849—1936) — великий русский физиолог, создатель учения об условных рефлексах. Рефлексы — это реакции организма на раздражение рецепторов. Различают условные и безусловные рефлексы. Безусловные рефлексы (пищевой, половой, ориентировочный и т. д.) свойственны животным и человеку от рождения. Условные рефлексы более многочисленные и сложные, они приобретаются организмом индивидуально в процессе жизни, главную роль при их формировании играет головной мозг.
Поделиться ссылкой
Особенности проявления у растений
Чарльз Дарвин доказал, что раздражимостью обладают также и растения, так как они реагируют на любые изменения окружающей среды: смену времен года, дождь, засуха, ветер. В отличие от животных представители флоры не перемещаются в пространстве. Двигательные реакции совершают лишь их отдельные части: стебель, листья, цветы, корни.
Система движений растений состоит из тропизмов, настий и нутаций.
Тропизм связан с ростом растения: его развитием или сокращением, что зависит от факторов света, влажности, температуры и др. Так, например, представители флоры изгибают свои стволы или стебли в сторону большей освещенности, направляют развитие корневой системы в сторону воды, буйно расцветают под воздействием химических или органических удобрений.
Настии возникают у растений в ответ на диффузно рассеянный раздражитель. Проявляются они в виде закрытия/раскрытия лепестков цветов при смене дня и ночи или изменении температурного режима.
Нутации — это вращательные круговые движения, свойственные вьющимся растениям при механическом воздействии. Встречая на пути роста любое препятствие, они начинают интенсивно расти, обвивая его своим стеблем.
Настии
Определение 5
Настии – ответная реакция органов или частей растений на действие раздражителей без определенного направления, т.е. диффузно и равномерно с каждой стороны.
Классификация настий (по направлению изгиба и характера воздействующего фактора):
- Эпинастии – изгиб органа направлен вниз;
- Гипонастии – изгиб органа вверх;
- Никтиноастии – двигательная реакция под действием темноты;
- Фотонастии – раскрывание лепестков при воздействии на них освещения.
- Термонастии – раскрывание лепестков при действии температуры;
- Сейсмонастии – движение органов на механическое раздражение.
Проявления у животных
Реагирование активной деятельностью в ответ на влияние окружающей среды — вот что такое раздражимость у животных. Внешними факторами для представителей фауны являются свет, температура, звуки, природные сезоны. В качестве примера можно рассмотреть ночные трели соловья, кукареканье петуха на рассвете, стремление ежа свернуться в клубок при приближении потенциальной опасности, сократительные действия гусеницы при прикосновении к ее тельцу, продвижение хищника в сторону запаха добычи.
Свет, механическое воздействие, запах в данных случаях – это раздражающие факторы для живого существа, а действия животных, птиц, насекомых – ответная биологическая реакция.
Для животных характерно проявление встречных реакций на возбуждающие факторы в виде следующих движений:
- таксисов;
- рефлексов.
Первые генетически обоснованы, они проявляются на уровне инстинкта. Таксисы способствуют ориентированию животных в пространстве относительно неблагоприятных или положительных для себя раздражителей и дифференцируются на следующие группы:
- фототаксис (активность под влиянием света);
- хемотаксис (вызван химическими изменениями);
- термотаксис (под влиянием температурных изменений);
- геотаксис (в зависимости от направления земного притяжения);
- реотаксис (под влиянием течения жидкости);
- анемотаксис (вызван изменением воздушного потока);
- гидротаксис (связан с переменой влажности окружающего пространства).
На разных этапах развития они имеют свою степень сложности.
Рефлексы – двигательная реакция с обязательным участием нервной системы. Основа такого действия – раздражение органа чувств и отражение его в мозге, за которым затем следует то или иное поведение организма. Рефлексы дифференцируются на:
- безусловные, врожденные (строительство нор и берлог, чихание, кашель, воспроизводство потомства);
- условные, приобретенные (усиленное слюноотделение при запахе еды, требование домашним питомцем пищи в определенное время).
Первые имеют генетическую основу, передаются животными из поколения в поколение. Условные приобретаются в процессе жизни, тесно связаны с практическим опытом и для каждого организма являются индивидуальными.
