Dzīvie organismi izmaiņas apkārtējā vidē un sava organisma iekšējā vidē uztver nepārtraukti, kā arī atbilstoši uz tām reaģē. Spēja reaģēt uz izmaiņām nodrošina organisma izdzīvošanu, augšanu un attīstību, kā arī pielāgošanos apkārtējās vides apstākļiem.
Kairināmība ir dzīvo organismu spēja uztvert kairinājumus un reaģēt uz tiem.
Kairinātāji ir jebkuras izmaiņas ārējā vai iekšējā vidē, piemēram, gaisma un ēna, vai dažāda veida pieskārieni - maigi, stipri, asi. Arī ķīmiskās vielas var būt kairinātājs, piemēram, iedomājies, ka ieelpo degvielas vai sarūguša piena aromātu. Organisma iekšienē kairinājums ir dažādu gāzu - skābekļa, ogļskābās gāzes, koncentrācija un to izmaiņas.
Kairinātāju daudzveidība
Kairināmība ir viena no dzīvības pamatpazīmēm, tādēļ raksturīga visiem dzīvajiem organismiem, taču tās izpausmes ir atšķirīgas.
| Augiem | |
 |
Saulespuķes zieds pagriežas pret gaismu.
|
 |
Priedes izdala sveķus vietās, kas ir bojātas. |
 |
Mimozas lapas sakļaujas, tām pieskaroties.
|
| Dzīvniekiem | |
 |
Cilvēks atrauj roku no karsta priekšmeta. |
 |
Putni aizlido, izdzirdot troksni. |
 |
Acs zīlīte sašaurinās spilgtā gaismā. |
| Vienšūņiem | |
 Amēba virzās uz barības avotu un ar savām māņkājiņām to satver.
Eiglēna pārvietojas gaismas virzienā, lai varētu veikt fotosintēzi. Tupelīte, saskaroties ar šķērsli, maina kustības virzienu.
|
|
Dzīvnieku un cilvēka organismā darbības regulāciju nodrošina divas savstarpēji saistītas regulācijas sistēmas - neirālā regulācija un humorālā regulācija. Abu sistēmu saskaņotu darbību sauc par neirohumorālo regulāciju.
1. Neirālā regulācija notiek ar nervu sistēmas palīdzību. Pa nervu šķiedrām tiek pārvadīti elektriski impulsi, kas ātri nonāk līdz izpildorgāniem un izraisa noteiktu reakciju. Regulāciju nodrošina nervu sistēma, iesaistītas ir galvas smadzenes, muguras smadzenes un nervi.
Nervu sistēma regulē un koordinē visu orgānu un orgānu sistēmu darbību. Pateicoties nervu sistēmai, organisms spēj reaģēt uz ārējo vidi un pielāgoties mainīgajiem apstākļiem. Nervu sistēma ir atbildīga arī par atmiņu, emocijām, miegu.
Neirālā regulācija nodrošina ļoti ātru reakciju uz kairinātāju, darbības ietekme ir īslaicīga, un reakcija ir precīzi vērsta uz konkrētu orgānu vai audiem. Piemēram, cilvēks acumirklī atvelk roku no karsta priekšmeta.
2. Humorālā regulācija notiek ar ķīmisku vielu – hormonu – palīdzību. Hormonus izdala endokrīnie jeb iekšējās sekrēcijas dziedzeri, un tie ar asinīm tiek nogādāti līdz mērķa šūnām vai orgāniem. Galvenie orgāni un dziedzeri, kas ir iesaistīti humorālajā regulācijā, ir hipofīze, vairogdziedzeris, aizkuņģa dziedzeris, virsnieres un dzimumdziedzeri. Lai arī humorālā regulācija organismā sākas lēnāk, salīdzinājumā ar neirālo, tās iedarbība ir ilgstošāka. Hormoni var ietekmēt konkrētu orgānu, bet daļa hormonu ietekmē vairākus orgānus vienlaikus. Piemēram, augšanas hormons, ko izdala hipofīze, regulē organisma augšanu vairāku gadu garumā.
| Neirālā regulācija | Humorālā regulācija | |
| Regulējošā sistēma | Nervu sistēma | Endokrīnā sistēma |
| Signāla veids | Nervu impulsi | Hormoni |
| Signāla pārvadīšana | Pa nervu šķiedrām | Ar asinīm |
| Reakcijas ātrums | Ļoti ātrs, dažu milisekunžu līdz sekunžu laikā | Lēnāks, sekunžu, minūšu, pat gadu garumā |
| Iedarbības ilgums | Īslaicīgs | Ilgstošs |
| Iedarbības vieta | Konkrēts orgāns vai audi | Konkrēts orgāns vai audi vai vairāki orgāni un audi |
Nervu sistēma un endokrīnā sistēma ir iesaistītas organisma regulācijā
Gan neirālā, gan humorālā regulācija ir iesaistītas organisma atbildes reakcijā uz kairinātājiem. Lai arī nervu sistēmas un endokrīnās sistēmas darbībā ir atšķirības, reakcija uz kairinājumu notiek vairākos līdzīgos un secīgos posmos.
Piemērs:
Tumšā istabā tiek ieslēgta spilgta gaisma. Acs receptori uztver kairinājumu - gaismu. Impulss pa nerviem nonāk smadzenēs. Atbildes signāls tiek nosūtīts acu muskuļiem. Acs zīlīte sašaurinās, lai samazinātu acī ienākošo gaismas daudzumu.
Piemērs:
Pēc ēdienreizes paaugstinās glikozes koncentrācija asinīs. Aizkuņģa dziedzera šūnas uztver glikozes koncentrācijas palielināšanos. Izdalās hormons insulīns. Insulīns ar asinīm tiek nogādāts līdz aknu, muskuļu un taukaudu šūnām, piesaistās šūnas receptoriem. Šūnas uzņem glikozi no asinīm un uzkrāj to rezervēs. Glikozes koncentrācija asinīs samazinās līdz normālam līmenim.
Daudzas organisma vielas uz izraisīto kairinājumu darbojas ļoti specifiski. Hormoni, fermenti un citas bioloģiski aktīvas vielas spēj iedarboties tikai uz noteiktām šūnām.
To raksturo atslēgas–slēdzenes princips.
- Atslēga – hormons vai cita signālviela.
- Slēdzene – receptors uz šūnas virsmas vai tās iekšienē.
Tikai tad, ja hormona forma atbilst receptoram, signālviela var piesaistīties receptoram un izraisīt noteiktu reakciju šūnā. Piemēram, hormons insulīns saistās tikai ar tām šūnām, kurām ir insulīna receptori. Pēc saistīšanās šūnas sāk uzņemt glikozi no asinīm.
Atslēgas-slēdzenes princips nodrošina ļoti specifisku vielu iedarbību uz noteiktām šūnām