แนวคิดเรื่องความหงุดหงิดจุลินทรีย์ พืช และสัตว์ตอบสนองต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่หลากหลาย: อิทธิพลทางกล (การเจาะ ความดัน การกระแทก ฯลฯ) การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความเข้มและทิศทางของรังสีแสง เสียง การกระตุ้นด้วยไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของอากาศ น้ำหรือดิน ฯลฯ สิ่งนี้นำไปสู่ความผันผวนบางอย่างในร่างกายระหว่างสภาวะที่มั่นคงและไม่มั่นคง สิ่งมีชีวิตมีความสามารถในขณะที่พัฒนา ในการวิเคราะห์สถานะเหล่านี้และตอบสนองต่อสิ่งเหล่านั้นตามนั้น คุณสมบัติที่คล้ายกันของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดเรียกว่าความหงุดหงิดและความตื่นเต้นง่าย
ความหงุดหงิดคือความสามารถของร่างกายในการตอบสนองต่ออิทธิพลภายนอกหรือภายใน
ความหงุดหงิดเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตเนื่องจากการปรับตัวที่ให้การเผาผลาญที่ดีขึ้นและการป้องกันจากผลกระทบของสภาพแวดล้อม
ความตื่นเต้น- นี่คือความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการรับรู้ผลกระทบของสิ่งเร้าและตอบสนองต่อพวกมันด้วยปฏิกิริยากระตุ้น
อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมส่งผลต่อสถานะของเซลล์และออร์แกเนล เนื้อเยื่อ อวัยวะ และร่างกายโดยรวม ร่างกายตอบสนองต่อสิ่งนี้ด้วยปฏิกิริยาที่เหมาะสม
อาการหงุดหงิดที่ง่ายที่สุดคือ ความเคลื่อนไหว.มันเป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่ง่ายที่สุด สิ่งนี้สามารถสังเกตได้จากการทดลองกับอะมีบาภายใต้กล้องจุลทรรศน์ หากวางอาหารหรือผลึกน้ำตาลก้อนเล็กๆ ไว้ข้างอะมีบา อะมีบาจะเริ่มเคลื่อนตัวเข้าหาสารอาหารอย่างแข็งขัน ด้วยความช่วยเหลือของซูโดพอด อะมีบาจะห่อหุ้มก้อนเนื้อและดึงมันเข้าไปภายในเซลล์ แวคิวโอลย่อยอาหารจะเกิดขึ้นทันทีซึ่งอาหารจะถูกย่อย
เมื่อโครงสร้างของร่างกายมีความซับซ้อนมากขึ้น ทั้งการเผาผลาญและอาการหงุดหงิดก็จะซับซ้อนมากขึ้น สิ่งมีชีวิตและพืชเซลล์เดียวไม่มีอวัยวะพิเศษที่ให้การรับรู้และการถ่ายทอดอาการระคายเคืองที่มาจากสิ่งแวดล้อม สัตว์หลายเซลล์มีอวัยวะรับความรู้สึกและระบบประสาทซึ่งทำให้พวกมันรับรู้ถึงการระคายเคืองและการตอบสนองต่อพวกมันทำให้ได้รับความแม่นยำและความสะดวกอย่างยิ่ง
ความหงุดหงิดในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว แท็กซี่.
รูปแบบที่ง่ายที่สุดของความหงุดหงิดนั้นพบได้ในจุลินทรีย์ (แบคทีเรีย, เชื้อราที่มีเซลล์เดียว, สาหร่าย, โปรโตซัว)
ในตัวอย่างของอะมีบา เราสังเกตการเคลื่อนไหวของอะมีบาต่อสิ่งเร้า (อาหาร) ปฏิกิริยามอเตอร์ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวนี้เรียกว่าตอบสนองต่อการระคายเคืองจากสภาพแวดล้อมภายนอก แท็กซี่.แท็กซี่เกิดจากการระคายเคืองจากสารเคมี จึงเรียกอีกอย่างว่าแท็กซี่ ยาเคมีบำบัด(รูปที่ 51)
ข้าว. 51. Chemotaxis ใน ciliates
แท็กซี่มีทั้งเชิงบวกและเชิงลบ วางหลอดทดลองที่มีวัฒนธรรมของรองเท้าแตะ ciliates ลงในกล่องกระดาษแข็งแบบปิดซึ่งมีรูเดียวที่อยู่ตรงข้ามส่วนตรงกลางของหลอดทดลองแล้วนำไปให้แสง
หลังจากผ่านไปไม่กี่ชั่วโมง ซิลิเอตทั้งหมดก็จะมุ่งความสนใจไปที่ส่วนที่ส่องสว่างของหลอดทดลอง นี่เป็นเชิงบวก โฟโต้แท็กซี่
แท็กซี่เป็นลักษณะของสัตว์หลายเซลล์ ตัวอย่างเช่น เม็ดเลือดขาวในเลือดแสดงปฏิกิริยาเคมีเชิงบวกต่อสารที่แบคทีเรียหลั่งออกมา โดยจะรวมตัวกันในบริเวณที่แบคทีเรียเหล่านี้สะสม จับ และย่อยพวกมัน
ความหงุดหงิดในพืชหลายเซลล์ เขตร้อนแม้ว่าพืชหลายเซลล์จะไม่มีอวัยวะรับความรู้สึกหรือระบบประสาท แต่ก็ยังแสดงอาการหงุดหงิดในรูปแบบต่างๆ อย่างชัดเจน เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนทิศทางการเจริญเติบโตของพืชหรืออวัยวะของมัน (ราก ลำต้น ใบ) อาการหงุดหงิดดังกล่าวในพืชหลายเซลล์เรียกว่า เขตร้อน
โชว์ก้านพร้อมใบ โฟโตโทรฟิซึมเชิงบวกและเติบโตไปสู่แสงสว่างและราก - phototropism เชิงลบ(รูปที่ 52) พืชตอบสนองต่อสนามโน้มถ่วงของโลก ให้ความสนใจกับต้นไม้ที่เติบโตตามไหล่เขา แม้ว่าพื้นผิวดินจะมีความลาดชัน แต่ต้นไม้ก็เติบโตในแนวตั้ง การตอบสนองของพืชต่อแรงโน้มถ่วงเรียกว่า ภูมิศาสตรนิยม(รูปที่ 53) รากที่งอกออกมาจากเมล็ดที่งอกแล้วมักจะมุ่งลงสู่พื้นดินเสมอ - geotropism เชิงบวกหน่อที่มีใบที่พัฒนาจากเมล็ดมักจะพุ่งขึ้นจากพื้นดินเสมอ - geotropism เชิงลบ
Tropisms มีความหลากหลายมากและมีบทบาทสำคัญในชีวิตพืช มีการแสดงอย่างชัดเจนในทิศทางการเจริญเติบโตในพืชปีนเขาและปีนป่ายต่างๆ เช่น องุ่นและฮ็อป
ข้าว. 52.โฟโตโทรฟิสซึ่ม
ข้าว. 53.จีโอโทรปิซึม: 1 - กระถางดอกไม้ที่มีต้นกล้าหัวไชเท้าตรง 2 - กระถางดอกไม้วางตะแคงและเก็บไว้ในที่มืดเพื่อกำจัดแสงรบกวน 3 - ต้นกล้าในกระถางงอไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการกระทำของแรงโน้มถ่วง (ลำต้นมี geotropism เชิงลบ)
นอกจากเขตร้อนแล้ว พืชยังแสดงการเคลื่อนไหวประเภทอื่นๆ ด้วย นาสเทีย.พวกเขาแตกต่างจากเขตร้อนในกรณีที่ไม่มีการวางแนวเฉพาะกับสิ่งเร้าที่ทำให้เกิดสิ่งเหล่านั้น. ตัวอย่างเช่น หากคุณสัมผัสใบของผักกระเฉดขี้อาย มันจะพับตามยาวอย่างรวดเร็วและร่วงหล่นลง หลังจากนั้นครู่หนึ่ง ใบไม้ก็กลับสู่ตำแหน่งเดิม (รูปที่ 54)
ข้าว. 54. Nastia และผักกระเฉดขี้อาย: 1 - อยู่ในสภาพดี; 2 - เมื่อเกิดอาการหงุดหงิด
ดอกไม้ของพืชหลายชนิดตอบสนองต่อแสงและความชื้น ตัวอย่างเช่น ดอกทิวลิปเปิดในที่มีแสงสว่างและปิดในความมืด ช่อดอกของดอกแดนดิไลออนจะปิดในสภาพอากาศที่มีเมฆมากและจะเปิดในสภาพอากาศที่ชัดเจน
ความหงุดหงิดในสัตว์หลายเซลล์ สะท้อนกลับเนื่องจากการพัฒนาของระบบประสาท อวัยวะรับความรู้สึก และอวัยวะในการเคลื่อนไหวของสัตว์หลายเซลล์ รูปแบบของความหงุดหงิดจึงมีความซับซ้อนมากขึ้นและขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ใกล้ชิดของอวัยวะเหล่านี้
ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด การระคายเคืองดังกล่าวเกิดขึ้นในซีเลนเตอเรต หากคุณแทงไฮดราน้ำจืดด้วยเข็ม มันจะหดตัวเป็นลูกบอล การระคายเคืองภายนอกถูกรับรู้โดยเซลล์ที่ละเอียดอ่อน ความตื่นเต้นที่เกิดขึ้นจะถูกส่งไปยังเซลล์ประสาท เซลล์ประสาทส่งการกระตุ้นไปยังเซลล์กล้ามเนื้อผิวหนัง ซึ่งตอบสนองต่อการระคายเคืองโดยการหดตัว กระบวนการนี้เรียกว่าการสะท้อนกลับ (การสะท้อน)
สะท้อน- นี่คือการตอบสนองของร่างกายต่อการระคายเคืองที่เกิดจากระบบประสาท
เดส์การตส์แสดงความคิดเรื่องการสะท้อนกลับ ต่อมาได้รับการพัฒนาในผลงานของ I.M. Sechenov และ I.P.
เส้นทางที่ผ่านไปด้วยการกระตุ้นประสาทจากอวัยวะที่รับรู้ถึงความระคายเคืองต่ออวัยวะที่ทำหน้าที่ตอบสนองเรียกว่า ส่วนโค้งสะท้อน
ในสิ่งมีชีวิตที่มีระบบประสาท ปฏิกิริยาตอบสนองมีสองประเภท: ไม่มีเงื่อนไข (โดยกำเนิด) และปรับสภาพ (ได้มา) ปฏิกิริยาตอบสนองแบบมีเงื่อนไขนั้นเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาตอบสนองที่ไม่มีเงื่อนไข
การระคายเคืองใด ๆ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการเผาผลาญในเซลล์ ซึ่งนำไปสู่การกระตุ้นและการตอบสนองเกิดขึ้น
| |
§ 46. ประเภทของการเผาผลาญในสิ่งมีชีวิต§ 48. วงจรชีวิตของเซลล์
รูปแบบที่ง่ายที่สุดของความหงุดหงิดนั้นพบได้ในจุลินทรีย์ (แบคทีเรีย, เชื้อราที่มีเซลล์เดียว, สาหร่าย, โปรโตซัว)
ในตัวอย่างของอะมีบา เราสังเกตการเคลื่อนไหวของอะมีบาต่อสิ่งเร้า (อาหาร) ปฏิกิริยามอเตอร์ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวนี้เรียกว่าตอบสนองต่อการระคายเคืองจากสภาพแวดล้อมภายนอก แท็กซี่.แท็กซี่เกิดจากการระคายเคืองจากสารเคมี จึงเรียกอีกอย่างว่าแท็กซี่ ยาเคมีบำบัด(รูปที่ 51)
ข้าว. 51. Chemotaxis ใน ciliates
แท็กซี่มีทั้งเชิงบวกและเชิงลบ วางหลอดทดลองที่มีวัฒนธรรมของรองเท้าแตะ ciliates ลงในกล่องกระดาษแข็งแบบปิดซึ่งมีรูเดียวที่อยู่ตรงข้ามส่วนตรงกลางของหลอดทดลองแล้วนำไปให้แสง
หลังจากผ่านไปไม่กี่ชั่วโมง ซิลิเอตทั้งหมดก็จะมุ่งความสนใจไปที่ส่วนที่ส่องสว่างของหลอดทดลอง นี่เป็นเชิงบวก โฟโต้แท็กซี่
แท็กซี่เป็นลักษณะของสัตว์หลายเซลล์ ตัวอย่างเช่น เม็ดเลือดขาวในเลือดแสดงปฏิกิริยาเคมีเชิงบวกต่อสารที่แบคทีเรียหลั่งออกมา โดยจะรวมตัวกันในบริเวณที่แบคทีเรียเหล่านี้สะสม จับ และย่อยพวกมัน
ความหงุดหงิดในพืชหลายเซลล์ เขตร้อนแม้ว่าพืชหลายเซลล์จะไม่มีอวัยวะรับความรู้สึกหรือระบบประสาท แต่ก็ยังแสดงอาการหงุดหงิดในรูปแบบต่างๆ อย่างชัดเจน เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนทิศทางการเจริญเติบโตของพืชหรืออวัยวะของมัน (ราก ลำต้น ใบ) อาการหงุดหงิดดังกล่าวในพืชหลายเซลล์เรียกว่า เขตร้อน
โชว์ก้านพร้อมใบ โฟโตโทรฟิซึมเชิงบวกและเติบโตไปสู่แสงสว่างและราก - phototropism เชิงลบ(รูปที่ 52) พืชตอบสนองต่อสนามโน้มถ่วงของโลก ให้ความสนใจกับต้นไม้ที่เติบโตตามไหล่เขา แม้ว่าพื้นผิวดินจะมีความลาดชัน แต่ต้นไม้ก็เติบโตในแนวตั้ง การตอบสนองของพืชต่อแรงโน้มถ่วงเรียกว่า ภูมิศาสตรนิยม(รูปที่ 53) รากที่งอกออกมาจากเมล็ดที่งอกแล้วมักจะมุ่งลงสู่พื้นดินเสมอ - geotropism เชิงบวกหน่อที่มีใบที่พัฒนาจากเมล็ดมักจะพุ่งขึ้นจากพื้นดินเสมอ - geotropism เชิงลบ
Tropisms มีความหลากหลายมากและมีบทบาทสำคัญในชีวิตพืช มีการแสดงอย่างชัดเจนในทิศทางการเจริญเติบโตในพืชปีนเขาและปีนป่ายต่างๆ เช่น องุ่นและฮ็อป
ข้าว. 52.โฟโตโทรฟิสซึ่ม
ข้าว. 53.จีโอโทรปิซึม: 1 – กระถางพร้อมต้นกล้าหัวไชเท้าที่ปลูกตรง 2 – กระถางดอกไม้วางตะแคงและเก็บไว้ในที่มืดเพื่อกำจัดแสงรบกวน 3 – ต้นกล้าในกระถางมีการงอในทิศทางตรงข้ามกับแรงโน้มถ่วง (ลำต้นมีจีโอโทรปิซึมเป็นลบ)
นอกจากเขตร้อนแล้ว พืชยังแสดงการเคลื่อนไหวประเภทอื่นๆ ด้วย นาสเทีย.พวกเขาแตกต่างจากเขตร้อนในกรณีที่ไม่มีการวางแนวเฉพาะกับสิ่งเร้าที่ทำให้เกิดสิ่งเหล่านั้น. ตัวอย่างเช่น หากคุณสัมผัสใบของผักกระเฉดขี้อาย มันจะพับตามยาวอย่างรวดเร็วและร่วงหล่นลง หลังจากนั้นครู่หนึ่ง ใบไม้ก็กลับสู่ตำแหน่งเดิม (รูปที่ 54)
ข้าว. 54. Nastia และผักกระเฉดขี้อาย: 1 – อยู่ในสภาพปกติ 2 - เมื่อเกิดอาการหงุดหงิด
ดอกไม้ของพืชหลายชนิดตอบสนองต่อแสงและความชื้น ตัวอย่างเช่น ดอกทิวลิปเปิดในที่มีแสงสว่างและปิดในความมืด ช่อดอกของดอกแดนดิไลออนจะปิดในสภาพอากาศที่มีเมฆมากและจะเปิดในสภาพอากาศที่ชัดเจน
ความหงุดหงิดในสัตว์หลายเซลล์ สะท้อนกลับเนื่องจากการพัฒนาของระบบประสาท อวัยวะรับความรู้สึก และอวัยวะในการเคลื่อนไหวของสัตว์หลายเซลล์ รูปแบบของความหงุดหงิดจึงมีความซับซ้อนมากขึ้นและขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ใกล้ชิดของอวัยวะเหล่านี้
ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด การระคายเคืองดังกล่าวเกิดขึ้นในซีเลนเตอเรต หากคุณแทงไฮดราน้ำจืดด้วยเข็ม มันจะหดตัวเป็นลูกบอล การระคายเคืองภายนอกถูกรับรู้โดยเซลล์ที่ละเอียดอ่อน ความตื่นเต้นที่เกิดขึ้นจะถูกส่งไปยังเซลล์ประสาท เซลล์ประสาทส่งการกระตุ้นไปยังเซลล์กล้ามเนื้อผิวหนัง ซึ่งตอบสนองต่อการระคายเคืองโดยการหดตัว กระบวนการนี้เรียกว่าการสะท้อนกลับ (การสะท้อน)
สะท้อน- นี่คือการตอบสนองของร่างกายต่อการระคายเคืองที่เกิดจากระบบประสาท
เดส์การตส์แสดงความคิดเรื่องการสะท้อนกลับ ต่อมาได้รับการพัฒนาในผลงานของ I.M. Sechenov และ I.P.
เส้นทางที่ผ่านไปด้วยการกระตุ้นประสาทจากอวัยวะที่รับรู้ถึงความระคายเคืองต่ออวัยวะที่ทำหน้าที่ตอบสนองเรียกว่า ส่วนโค้งสะท้อน
ในสิ่งมีชีวิตที่มีระบบประสาท ปฏิกิริยาตอบสนองมีสองประเภท: ไม่มีเงื่อนไข (โดยกำเนิด) และปรับสภาพ (ได้มา) ปฏิกิริยาตอบสนองแบบมีเงื่อนไขนั้นเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาตอบสนองที่ไม่มีเงื่อนไข
การระคายเคืองใด ๆ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการเผาผลาญในเซลล์ ซึ่งนำไปสู่การกระตุ้นและการตอบสนองเกิดขึ้น
ความหงุดหงิดคือความสามารถของร่างกายหรือเนื้อเยื่อส่วนบุคคลในการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังเป็นความสามารถของกล้ามเนื้อในการหดตัวเพื่อตอบสนองต่อการยืดกล้ามเนื้อ ความตื่นเต้นง่ายคือสิ่งที่ทำให้เซลล์ตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นหรือการกระตุ้น เช่น ความสามารถของเซลล์ประสาทหรือเซลล์กล้ามเนื้อในการตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นทางไฟฟ้า
คุณสมบัติทางชีวภาพที่สำคัญที่สุด
ในทางชีววิทยา ความหงุดหงิดเป็นคุณสมบัติของเนื้อเยื่อที่สามารถรับรู้การรบกวนภายในหรือภายนอก และตอบสนองต่อสิ่งรบกวนนั้นโดยเข้าสู่สภาวะตื่นเต้น เนื้อเยื่อดังกล่าวเรียกว่าตื่นเต้นและมีคุณสมบัติเฉพาะจำนวนหนึ่ง ซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้:
1. ความหงุดหงิด ซึ่งเป็นช่วงที่เซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะสามารถตอบสนองต่อการแทรกแซงของสิ่งเร้าบางอย่างทั้งภายนอกและภายในได้
2. ความตื่นเต้น นี่คือคุณภาพของเซลล์สัตว์หรือพืชซึ่งสามารถเปลี่ยนสถานะการพักผ่อนเป็นสถานะของกิจกรรมทางสรีรวิทยาของร่างกายได้
3. การนำไฟฟ้า นี่คือความสามารถในการแพร่กระจายปฏิกิริยากระตุ้น ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของเนื้อเยื่อและลักษณะการทำงานของมัน
4. หน่วยความจำมีหน้าที่บันทึกการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุลโดยบันทึกการเปลี่ยนแปลงคุณภาพนี้ทำให้สามารถทำนายพฤติกรรมของร่างกายเพื่อตอบสนองต่อการแทรกแซงซ้ำ ๆ
ความหงุดหงิด: ความหมายและคำอธิบาย
ความหงุดหงิดคืออะไร? คุณสมบัติของร่างกายนี้เป็นปกติหรือเป็นสภาวะของความตื่นเต้นง่ายอันเจ็บปวดและความไวที่มากเกินไปของอวัยวะหรือส่วนหนึ่งของร่างกาย? ความอ่อนไหวตามธรรมชาติเป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตเนื้อเยื่อและเซลล์ทั้งหมดซึ่งทำปฏิกิริยาในลักษณะใดรูปแบบหนึ่งภายใต้อิทธิพลของสิ่งเร้าบางอย่าง ในทางสรีรวิทยา ความหงุดหงิดเป็นคุณสมบัติของประสาท กล้ามเนื้อ หรือเนื้อเยื่ออื่นๆ ในการตอบสนองต่อสิ่งเร้า ความสามารถในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมทางกายภาพหรือทางชีวภาพเป็นทรัพย์สินของทุกชีวิตบนโลก ตัวอย่างได้แก่: ไปทางแสง การหดตัวและการขยายรูม่านตาเนื่องจากการเปลี่ยนแปลง และอื่นๆ
นิรุกติศาสตร์ของแนวคิด
คำนี้มาจากภาษาลาตินที่ทำให้ระคายเคือง ความหงุดหงิดคือปฏิกิริยาของความตื่นเต้นต่อปัจจัยภายนอกบางอย่าง คำนี้ใช้เพื่ออธิบายการตอบสนองทางสรีรวิทยาต่อสิ่งเร้าตลอดจนอาการทางพยาธิวิทยาที่เกี่ยวข้องกับความไวที่มากเกินไป ไม่ควรสับสนแนวคิดนี้กับความหงุดหงิด
คุณสมบัตินี้สามารถแสดงให้เห็นได้ในปฏิกิริยาทางพฤติกรรมต่อสิ่งเร้าด้านสิ่งแวดล้อม สถานการณ์ สังคมวิทยา และอารมณ์ และแสดงออกด้วยความโกรธ ความโกรธ และความรู้สึกหงุดหงิดที่ไม่สามารถควบคุมได้ ตามกฎแล้วคุณภาพนี้มีอยู่ในคนเท่านั้น ความหงุดหงิดเป็นสมบัติของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด รวมถึงโลกของสัตว์และพืชด้วย
ความหงุดหงิดและการปรับตัว
ทุกคนมีคุณสมบัติเช่นความหงุดหงิด นี่คือความสามารถของร่างกายในการรับรู้และตอบสนองต่อสิ่งเร้าบางอย่าง ซึ่งอาจมีผลทั้งเชิงบวกและเชิงลบ พืชมักจะโน้มตัวไปในทิศทางที่มีแสงแดดมากขึ้น เมื่อรู้สึกถึงความอบอุ่นบุคคลสามารถยกมือออกจากเตาร้อนได้
สิ่งที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับแนวคิดเรื่อง "ความหงุดหงิด" คือการปรับตัวซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการเปลี่ยนแปลงในร่างกายเพื่อตอบสนองต่ออิทธิพลภายนอก ตัวอย่างเช่น ผิวของมนุษย์จะคล้ำลงเมื่อโดนแสงแดดจัด คำว่า "การปรับตัว" มักใช้เพื่ออธิบายการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในประชากรซึ่งโดยทั่วไปไม่สามารถส่งต่อไปยังลูกหลานได้ ดังนั้นจึงไม่มีนัยสำคัญทางวิวัฒนาการ นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มักจะสามารถย้อนกลับได้ ตัวอย่างเช่น ผิวสีแทนจะค่อยๆ จางลงหากบุคคลหนึ่งหยุดอยู่กลางแสงแดด สภาพแวดล้อมอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระยะยาวในองค์ประกอบทางพันธุกรรมของประชากรซึ่งไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้ในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด
แนวคิดพื้นฐาน
ความหงุดหงิดคือความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการตอบสนองต่ออิทธิพลภายนอกในลักษณะใดลักษณะหนึ่งโดยการเปลี่ยนรูปแบบและการทำงานบางอย่าง บทบาทของสารระคายเคืองคือปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่สามารถทำให้เกิดการตอบสนองได้ ในระหว่างการพัฒนาเชิงวิวัฒนาการ เนื้อเยื่อถูกสร้างขึ้นซึ่งมีระดับความไวเพิ่มขึ้นเนื่องจากมีตัวรับพิเศษในเซลล์ เนื้อเยื่อที่อ่อนแอดังกล่าว ได้แก่ เนื้อเยื่อประสาท กล้ามเนื้อ และต่อม
ความสัมพันธ์ระหว่างความหงุดหงิดและความตื่นเต้นง่าย
ความหงุดหงิดและความตื่นเต้นนั้นเชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก ความตื่นเต้นง่ายเป็นคุณสมบัติของเนื้อเยื่อที่มีการจัดระเบียบสูงซึ่งตอบสนองต่ออิทธิพลภายนอกโดยการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางสรีรวิทยา ระบบประสาทจะเข้ามาอันดับแรกในแง่ของความตื่นเต้น ตามมาด้วยกล้ามเนื้อและต่อมต่างๆ
ประเภทของสารระคายเคือง
มีวิธีการแทรกแซงทั้งภายนอกและภายใน ภายนอกได้แก่:
- กายภาพ (เครื่องกล ความร้อน รังสี และเสียง) เช่น เสียง แสง ไฟฟ้า
- สารเคมี (กรด ด่าง สารพิษ ยา)
- ทางชีวภาพ (แบคทีเรีย ไวรัส ฯลฯ) อาหารและเพศตรงข้ามก็ถือได้ว่าเป็นการระคายเคืองเช่นกัน
- สังคม (สำหรับคนเหล่านี้อาจเป็นคำธรรมดา)
ในส่วนของภายใน เรากำลังพูดถึงสารที่ร่างกายสร้างขึ้นเอง สิ่งเหล่านี้อาจเป็นฮอร์โมนและส่วนประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่นๆ ขึ้นอยู่กับความแรงของการกระแทก มีสามกลุ่มที่แตกต่างกัน: เกณฑ์ย่อย - กลุ่มที่อาจไม่ก่อให้เกิดการตอบสนอง เกณฑ์ - การแทรกแซงที่มีความรุนแรงปานกลาง - และเกณฑ์เหนือกว่า ทำให้เกิดปฏิกิริยาที่รุนแรงที่สุด
ความสามารถของร่างกายในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม พืชตอบสนองต่อ: แสง แรงโน้มถ่วง ความเข้มของแสง ทิศทางของการเจริญเติบโตและตำแหน่งของใบมีดไปทางแสงคือ heloitropism หรือ phototropism โดยที่ระดับแสงลดลง - การเพิ่มจำนวนของคลอโรพลาสต์ทิศทางของการเจริญเติบโตของรากจะตรงไปยังศูนย์กลางของโลก - geotropism ( ปฏิกิริยาต่อแรงโน้มถ่วง สัตว์ตอบสนองต่อปัจจัยทางกายภาพและสารเคมีทั้งหมด (กลิ่นหรือปริมาณของสารต่าง ๆ ในน้ำ (อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ) ในพืชการเคลื่อนไหวจะเกิดขึ้นรอบแกนของมันเท่านั้น สัตว์จะทำปฏิกิริยากับการเคลื่อนไหว การเคลื่อนไหวของสัตว์นั้น เรียกว่าแท็กซี่: หากสิ่งเร้าเป็นบวก (ความร้อน อาหาร ฯลฯ) พวกมันจะเคลื่อนเข้าหาสิ่งเร้า - แท็กซี่เชิงบวก หากปัจจัยนั้นเป็นอันตราย - ให้ถอยห่างจากมัน - แท็กซี่เชิงลบ
ความหงุดหงิดในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว แท็กซี่.
รูปแบบที่ง่ายที่สุดของความหงุดหงิดนั้นพบได้ในจุลินทรีย์ (แบคทีเรีย, เชื้อราที่มีเซลล์เดียว, สาหร่าย, โปรโตซัว)
ความหงุดหงิดในพืชหลายเซลล์ เขตร้อน แม้ว่าพืชหลายเซลล์จะไม่มีอวัยวะรับความรู้สึกหรือระบบประสาท แต่ก็ยังแสดงอาการหงุดหงิดในรูปแบบต่างๆ อย่างชัดเจน เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนทิศทางการเจริญเติบโตของพืชหรืออวัยวะของมัน (ราก ลำต้น ใบ) อาการหงุดหงิดในพืชหลายเซลล์ดังกล่าวเรียกว่าเขตร้อน
ลำต้นและใบแสดงปฏิกิริยาโฟโตโทรฟิสม์เชิงบวกและเติบโตไปทางแสง ในขณะที่รากแสดงปฏิกิริยาโฟโตโทรฟิสม์เชิงลบ พืชตอบสนองต่อสนามโน้มถ่วงของโลก ให้ความสนใจกับต้นไม้ที่เติบโตตามไหล่เขา แม้ว่าพื้นผิวดินจะมีความลาดชัน แต่ต้นไม้ก็เติบโตในแนวตั้ง การตอบสนองของพืชต่อแรงโน้มถ่วงเรียกว่าจีโอโทรปิซึม รากที่งอกออกมาจากเมล็ดที่งอกมักจะมุ่งลงสู่พื้นดินเสมอ - geotropism เชิงบวก หน่อที่มีใบที่พัฒนาจากเมล็ดจะถูกชี้ขึ้นจากพื้นดินเสมอ - geotropism เชิงลบ
ความหงุดหงิดในสัตว์หลายเซลล์ สะท้อนกลับ เนื่องจากการพัฒนาของระบบประสาท อวัยวะรับความรู้สึก และอวัยวะในการเคลื่อนไหวของสัตว์หลายเซลล์ รูปแบบของความหงุดหงิดจึงมีความซับซ้อนมากขึ้นและขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ใกล้ชิดของอวัยวะเหล่านี้
ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด การระคายเคืองดังกล่าวเกิดขึ้นในซีเลนเตอเรต หากคุณแทงไฮดราน้ำจืดด้วยเข็ม มันจะหดตัวเป็นลูกบอล การระคายเคืองภายนอกถูกรับรู้โดยเซลล์ที่ละเอียดอ่อน ความตื่นเต้นที่เกิดขึ้นจะถูกส่งไปยังเซลล์ประสาท เซลล์ประสาทส่งการกระตุ้นไปยังเซลล์กล้ามเนื้อผิวหนัง ซึ่งตอบสนองต่อการระคายเคืองโดยการหดตัว กระบวนการนี้เรียกว่าการสะท้อนกลับ (การสะท้อน)
สัตว์ทุกตัวมีปฏิกิริยาต่อสภาพแวดล้อมภายนอก เช่น ต่อข้อมูลเกี่ยวกับมัน ทั้งเพื่อค้นหาอาหารและบุคคลที่เป็นเพศอื่น และในการหลีกเลี่ยงผู้ล่า พวกเขาได้รับข้อมูลส่วนใหญ่ผ่านอวัยวะรับความรู้สึกเฉพาะทาง โดยใช้ตัวรับในการได้ยิน การมองเห็น การรับรส กลิ่น และการสัมผัส นอกจากนี้ยังมีตัวรับภายในอีกด้วย ความหงุดหงิดแสดงออกในรูปแบบของความสามารถในการตอบสนองต่อข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกลไฟฟ้า (แสง) และความร้อน (ความร้อน - เย็น แม่เหล็กและทางไฟฟ้าของวัตถุ) พลังงาน แรงทางกล (เสียง แรง การสั่นสะเทือน แรงโน้มถ่วง ฯลฯ ) และ สารเคมี ( รส ความชื้น กลิ่น)
สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวมีความไวต่อแสงอยู่แล้ว และการพัฒนาของดวงตาเริ่มต้นขึ้นในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ อันดับแรกมีจุดแสง จากนั้นเป็นด้านในแมลง และสุดท้ายมีเลนส์เดียว (เลนส์) ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ผึ้ง ปลา ปลาหมึกยักษ์จะเคลื่อนที่ไปในระนาบของแสงโพลาไรซ์
หลุมบนใบหน้าของงูหางกระดิ่งจะรับรู้รังสีอินฟราเรด
ปลามีตัวรับไฟฟ้าที่ปล่อยประจุและรับรู้ข้อมูลในสภาพแวดล้อมทางน้ำ (ปลาไฟฟ้า เช่น ปลาไหล ฉลาม)
ค้างคาวนำทางโดยใช้คลื่นเสียงความถี่สูง สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในปากร้ายและนก...
ความหงุดหงิด- นี่คือคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในการตอบสนองต่ออิทธิพลภายนอกโดยการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและหน้าที่ เซลล์และเนื้อเยื่อทั้งหมดเกิดการระคายเคือง
สารระคายเคือง– สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่สามารถทำให้เกิดการตอบสนองในรูปแบบสิ่งมีชีวิต
การระคายเคือง- เป็นกระบวนการรับสารที่ระคายเคืองต่อร่างกาย ในกระบวนการวิวัฒนาการ เนื้อเยื่อที่มีความหงุดหงิดสูงและมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในปฏิกิริยาการปรับตัวได้ถูกสร้างขึ้น พวกมันเรียกว่าเนื้อเยื่อที่ถูกกระตุ้น ซึ่งรวมถึงเนื้อเยื่อประสาท กล้ามเนื้อ และต่อม
ความตื่นเต้น– นี่คือความสามารถของเนื้อเยื่อที่มีการจัดระเบียบสูง (ประสาท กล้ามเนื้อ ต่อม) ในการตอบสนองต่อการระคายเคืองโดยการเปลี่ยนคุณสมบัติทางสรีรวิทยาและสร้างกระบวนการกระตุ้น ระบบประสาทมีความตื่นตัวสูงสุด รองลงมาคือเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อและเซลล์ต่อมในที่สุด
สิ่งเร้าสามารถเป็นได้ทั้งภายนอกและภายใน ภายนอกแบ่งออกเป็น:
ทางกายภาพ (ทางกล ความร้อน การแผ่รังสี การกระตุ้นเสียง)
สารเคมี (กรด ด่าง สารพิษ สารยา)
ทางชีววิทยา (ไวรัส จุลินทรีย์ต่างๆ)
สิ่งเร้าภายในรวมถึงสารที่เกิดขึ้นในร่างกาย (ฮอร์โมน สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ)
ตามความสำคัญทางชีวภาพ สิ่งเร้าแบ่งออกเป็นเพียงพอและไม่เพียงพอ สิ่งเร้าที่เพียงพอรวมถึงสิ่งเร้าที่ออกฤทธิ์ในสภาวะธรรมชาติบนระบบที่ถูกกระตุ้น เช่น แสงสำหรับอวัยวะที่มองเห็น เสียงของอวัยวะการได้ยิน กลิ่นเพื่อการรับรู้กลิ่น
เวลาที่ไม่เหมาะสม. เพื่อทำให้เกิดความตื่นเต้น การตอบสนองที่ไม่เพียงพอจะต้องแข็งแกร่งกว่าการตอบสนองที่เพียงพอสำหรับอุปกรณ์การรับรู้หลายเท่า การกระตุ้นคือชุดของกระบวนการทางกายภาพและเคมีในเนื้อเยื่อ
7. ศักยภาพในการพักผ่อน ศักยภาพในการดำเนินการ การตอบสนองในท้องถิ่น
ศักยภาพในการพักผ่อน
เมื่อเซลล์หรือไฟเบอร์อยู่นิ่ง ศักย์ภายในของมัน (ศักย์ของเมมเบรน) จะแตกต่างกันไปตั้งแต่ -50 ถึง -90 มิลลิโวลต์ และตามอัตภาพจะถูกตั้งค่าเป็นศูนย์ การมีอยู่ของศักยภาพนี้เกิดจากความไม่เท่าเทียมกันในความเข้มข้นของ Na +, K +, Cl -, Ca 2+ ไอออนภายในและภายนอกเซลล์รวมถึงการซึมผ่านของเมมเบรนที่แตกต่างกันสำหรับไอออนเหล่านี้ ภายในเซลล์มีโพแทสเซียมมากกว่าภายนอกถึง 30-50 เท่า ในเวลาเดียวกันความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนของเซลล์ที่ไม่ถูกกระตุ้นสำหรับโพแทสเซียมไอออนจะสูงกว่าโซเดียมไอออนถึง 25 เท่า ดังนั้นโพแทสเซียมจึงออกจากเซลล์ออกไปด้านนอก ในช่วงเวลานี้ แอนไอออนของไซโตพลาสซึมของเซลล์ โดยเฉพาะเซลล์ภายนอก จะผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ไม่ดีนักและไปรวมตัวกันที่พื้นผิว ทำให้เกิดศักย์ "―" ไอออนโพแทสเซียมที่ปล่อยออกมาจากเซลล์จะถูกกักไว้ที่พื้นผิวด้านนอกของเมมเบรนด้วยประจุตรงข้ามกับไฟฟ้าสถิต
ความต่างศักย์นี้เรียกว่าศักย์ของเมมเบรนหรือศักย์พัก เมื่อเวลาผ่านไป ในสถานการณ์เช่นนี้ โพแทสเซียมไอออนส่วนใหญ่อาจออกจากเซลล์ และความแตกต่างของความเข้มข้นภายนอกและภายในจะลดลง แต่สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น เนื่องจากมีปั๊มโซเดียมโพแทสเซียมอยู่ในเซลล์ เนื่องจากโพแทสเซียมไหลกลับจากของเหลวในเนื้อเยื่อเข้าสู่เซลล์ และโซเดียมไอออนถูกปล่อยออกมาตามการไล่ระดับความเข้มข้น (และมีโซเดียมอยู่นอกเซลล์มากขึ้น)
ศักยภาพในการดำเนินการ
หากการเปลี่ยนแปลงได้รับผลกระทบจากเส้นประสาทหรือเส้นใยกล้ามเนื้อ ความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนจะเปลี่ยนไปทันที โดยไอออนโซเดียมจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากความเข้มข้นของโซเดียมในของเหลวในเนื้อเยื่อสูงขึ้น ไอออนจะพุ่งเข้าไปในกรด ส่งผลให้ศักยภาพของเมมเบรนลดลงเหลือศูนย์ ในบางครั้งความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นกับเครื่องหมายตรงกันข้ามจะปรากฏขึ้น (การกลับตัวของเมมเบรน)
ก) ขั้นตอนการสลับขั้ว
b) ขั้นตอนการรีโพลาไรเซชัน
c) เฟสการรีโพลาไรเซชันแบบติดตาม (ศักยภาพ)
การเปลี่ยนแปลงความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนเป็น Na+ จะเกิดขึ้นได้ไม่นาน เริ่มเพิ่มขึ้นสำหรับ K+ และลดลงสำหรับ Na+ สิ่งนี้สอดคล้องกับระยะการรีโพลาไรเซชัน ส่วนที่ลดลงของเส้นโค้งสอดคล้องกับศักยภาพในการติดตามและสะท้อนถึงกระบวนการฟื้นตัวที่เกิดขึ้นหลังจากการระคายเคือง
แอมพลิจูดและธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวในศักยะงาน (AP) ขึ้นอยู่กับความแรงของการกระทำเพียงเล็กน้อย สิ่งสำคัญคือแรงนี้มีค่าวิกฤตซึ่งเรียกว่าการระคายเคืองหรือรีโอเบส เกิดขึ้นที่บริเวณที่มีการระคายเคือง ศักยภาพในการดำเนินการจะแพร่กระจายไปตามเส้นประสาทหรือเส้นใยกล้ามเนื้อโดยไม่เปลี่ยนแอมพลิจูด การปรากฏตัวของเกณฑ์ของการระคายเคืองและความเป็นอิสระของแอมพลิจูดของศักยภาพในการดำเนินการจากความแรงของการกระตุ้นเรียกว่ากฎ "ทั้งหมด" หรือ "ไม่มีเลย" นอกจากความแรงของการระคายเคืองแล้วระยะเวลาในการดำเนินการก็มีความสำคัญเช่นกัน การกระทำที่สั้นเกินไปไม่ทำให้เกิดความตื่นตัว เป็นการยากที่จะกำหนดอย่างเป็นระบบ ดังนั้นผู้วิจัย Lapin จึงแนะนำคำว่า "chronopsia" นี่เป็นเวลาขั้นต่ำที่จำเป็นในการกระตุ้นเนื้อเยื่อด้วยแรงเท่ากับสองรีโอเบส
การเกิดขึ้นของศักยะงานจะเกิดขึ้นก่อนจุดกระตุ้นของกล้ามเนื้อหรือเส้นประสาทที่ทำงานภายใต้การเปลี่ยนแปลงขีดจำกัดของศักย์ของเยื่อหุ้มเซลล์ พวกมันปรากฏอยู่ในรูปแบบ ท้องถิ่น(ท้องถิ่น) คำตอบ.
การตอบสนองในท้องถิ่นมีลักษณะดังนี้:
ขึ้นอยู่กับความแรงของการระคายเคือง
ค่อย ๆ เพิ่มขนาดของการตอบสนอง
ไม่แพร่กระจายไปตามเส้นใยประสาท
สัญญาณแรกของการตอบสนองเฉพาะที่จะถูกตรวจพบเมื่อสิ่งเร้าอยู่ที่ 50-70% ของค่าเกณฑ์ การตอบสนองเฉพาะที่ เช่นเดียวกับศักยภาพในการดำเนินการ เกิดจากการซึมผ่านของโซเดียมที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นนี้ไม่เพียงพอที่จะกระตุ้นศักยภาพในการดำเนินการ
ศักยภาพในการดำเนินการเกิดขึ้นเมื่อการเปลี่ยนขั้วของเมมเบรนถึงระดับวิกฤติ แต่การตอบสนองในท้องถิ่นเป็นสิ่งสำคัญ เป็นการเตรียมเนื้อเยื่อสำหรับการสัมผัสครั้งต่อไป
กระตุ้นไปตามเส้นประสาทและเส้นใยกล้ามเนื้อ ลักษณะเฟสของการเปลี่ยนแปลงความตื่นเต้นง่ายของเส้นใยประสาท
การดำเนินการกระตุ้น
การกระตุ้นจะแพร่กระจายไปตามเส้นประสาทและเส้นใยกล้ามเนื้อเนื่องจากการก่อตัวของศักยะงานและกระแสไฟฟ้าในท้องถิ่น หากศักยะงานเกิดขึ้นในส่วนใดส่วนหนึ่งของเส้นใยประสาทอันเนื่องมาจากการกระทำ เมมเบรนในส่วนนี้จะถูกชาร์จ "+" พื้นที่ที่ไม่มีการกระตุ้นที่อยู่ติดกันคือ “―”
กระแสน้ำในท้องถิ่นเกิดขึ้น ซึ่งทำให้เมมเบรนเปลี่ยนขั้วและส่งเสริมให้เกิดศักยภาพในการดำเนินการในบริเวณนี้ ที่. การกระตุ้นแพร่กระจายไปตามเส้นใย
ภายใต้สภาพธรรมชาติ การกระตุ้นจะแพร่กระจายไปตามเส้นใยในรูปแบบของพัลส์เป็นระยะ ๆ ในความถี่ที่แน่นอน นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าหลังจากแรงกระตุ้นแต่ละครั้ง เส้นใยประสาทจะไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ในช่วงเวลาสั้นๆ ศึกษาการเปลี่ยนแปลงความตื่นเต้นง่ายโดยใช้สิ่งเร้า 2 อันที่ออกฤทธิ์ในช่วงเวลาหนึ่ง
มีการสร้างการเปลี่ยนแปลงความตื่นเต้นต่อไปนี้
การวาดภาพ ในระหว่างการตอบสนองในท้องถิ่น ความตื่นเต้นเพิ่มขึ้น ในระหว่างขั้นตอนการดีโพลาไรซ์จะมีการสังเกตความไม่ตื่นเต้นของเส้นประสาทโดยสมบูรณ์ นี่คือสิ่งที่เรียกว่าระยะทนไฟสัมบูรณ์ ระยะเวลาของระยะนี้สำหรับเส้นใยประสาทคือ 0.2-0.4 มล. สำหรับกล้ามเนื้อ 2.5-4 มล. ตามด้วยระยะของการหักเหของแสงสัมพัทธ์ มันสอดคล้องกับระยะการรีโพลาไรเซชัน
เส้นใยประสาทและกล้ามเนื้อตอบสนองด้วยความตื่นเต้นต่อการระคายเคืองอย่างรุนแรง ระยะนี้กินเวลานานกว่าระยะการหักเหสัมพัทธ์ และมีขนาด 1.2 มล.
ในเนื้อเยื่อเดียวกัน ระยะเวลาของการหักเหของแสงจะแตกต่างกันไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับความผิดปกติของการทำงานของ NS หรือในระหว่างที่เกิดโรค
ในระหว่างระยะที่มีศักยภาพในการติดตาม ระยะความสูงส่งหรือระยะเหนือปกติจะเกิดขึ้น กล่าวคือ จะมีการตอบสนองต่อการกระทำใดๆ ก็ตามอย่างรุนแรง อยู่ในเส้นใยประสาท 12-30 มิลลิวินาที กล้ามเนื้อ 50 มิลลิวินาทีขึ้นไป
