Koordinasi dan Gerak Balas dalam Manusia, nota ulang kaji

Gambaran keseluruhan

Badan menyelaras tindakannya melalui dua sistem yang berfungsi serentak: sistem saraf, yang menghantar impuls elektrik pantas sepanjang neuron untuk menghasilkan gerak balas segera dan singkat, dan sistem endokrin, yang membebaskan hormon kimia ke dalam darah untuk menghasilkan gerak balas lebih perlahan, lebih tahan lama dan selalunya lebih meluas. Bab ini merangkumi struktur neuron, cara maklumat merentasi sinaps, perbezaan antara tindakan terkawal dan luar kawal, hormon utama dan kelenjar yang membebaskannya, serta apa berlaku apabila mana-mana sistem itu tidak berfungsi dengan baik.

Arka refleks dan perbandingan antara penyelarasan saraf dan hormon ialah antara idea yang paling kerap diperiksa dalam bab ini, sering muncul sebagai gambar rajah berlabel, jadual perbandingan, atau soalan jawapan pendek yang meminta pelajar menjejaki laluan impuls daripada rangsangan kepada gerak balas. Mendapatkan turutan lima bahagian arka refleks dengan tepat, dalam arah yang betul, ialah salah satu cara paling mudah untuk memperoleh markah penuh bagi topik ini.

Kedua-dua sistem penyelarasan ini juga boleh tidak berfungsi, dan bab ini merangkumi dua isu kesihatan sebagai contoh: gangguan sistem saraf seperti strok atau penyakit Parkinson, di mana neuron dalam otak rosak atau hilang, dan gangguan endokrin seperti diabetes melitus, di mana badan menghasilkan insulin terlalu sedikit atau selnya berhenti bertindak balas dengan baik terhadap insulin yang ada, menyebabkan paras glukosa darah naik ke tahap yang berbahaya. Kedua-dua contoh ini menunjukkan bahawa gangguan biasanya melibatkan kegagalan pada satu bahagian khusus sistem, bukannya kegagalan keseluruhan sistem itu serentak.

Mempelajari laluan yang sihat dengan teliti sebelum mempelajari gangguannya menjadikan gangguan itu jauh lebih mudah diterangkan, kerana kebanyakan jawapan peperiksaan tentang isu kesihatan hanya bertanya bahagian khusus mana dalam sistem normal yang berhenti berfungsi dengan betul dan apa kesannya terhadap keupayaan badan untuk menyelaras dan bergerak balas. Pendekatan ini juga memudahkan pelajar menjawab soalan baharu tentang gangguan lain yang belum pernah dipelajari secara khusus.

Dua sistem penyelarasan dibandingkan (Standard Kandungan 12.1)

Standard Kandungan 12.1 memperkenalkan idea bahawa badan menyelaras tindakannya melalui dua sistem yang berfungsi serentak. Sistem saraf menghantar impuls elektrik pantas sepanjang neuron untuk menghasilkan gerak balas yang segera, singkat dan disasarkan dengan tepat.

Sistem endokrin membebaskan hormon kimia ke dalam darah untuk menghasilkan gerak balas yang bermula lebih perlahan, tersebar lebih meluas dan bertahan jauh lebih lama.

Rangsangan ialah perubahan yang dikesan oleh reseptor, dan gerak balas ialah tindakan efektor, biasanya otot atau kelenjar. Dalam sistem saraf, reseptor menghantar impuls melalui neuron ke efektor; dalam sistem endokrin, kelenjar membebaskan hormon yang bergerak dalam darah ke sel sasarannya.

Badan menggunakan kedua-duanya kerana sesetengah situasi memerlukan gerak balas sepantas kilat manakala yang lain memerlukan perubahan mantap dan berterusan seperti pertumbuhan.

Perbandingan dalam jadual di bawah ialah antara idea yang paling kerap diperiksa dalam keseluruhan bab ini, dan jawapan yang paling selamat memberi kelajuan, tempoh dan laluan isyarat bagi setiap sistem dan bukan satu perbezaan tunggal.

Sistem saraf: pusat dan periferi (Standard Kandungan 12.2)

Sistem saraf terbahagi kepada sistem saraf pusat dan sistem saraf periferi. Sistem saraf pusat ialah otak dan saraf tunjang, tempat kebanyakan maklumat diproses dan keputusan dibuat.

Sistem saraf periferi ialah rangkaian saraf yang membawa impuls antara sistem saraf pusat dengan setiap reseptor dan efektor dalam badan.

Tiga bahagian otak diperiksa pada peringkat ini. Serebrum mengawal pemikiran sedar, ingatan, penaakulan dan tindakan terkawal.

Serebelum mengawal keseimbangan dan penyelarasan pergerakan otot. Medula oblongata mengawal tindakan luar kawal seperti degupan jantung, kadar pernafasan dan diameter salur darah.

Saraf tunjang menghubungkan otak dengan seluruh badan dan bertindak sebagai pusat pemprosesan bagi banyak refleks.

Jawapan yang tepat menamakan bahagian otak yang betul bagi sesuatu fungsi; kehilangan markah yang lazim ialah menamakan serebrum bagi keseimbangan, yang sebenarnya tugas serebelum.

Neuron dan sinaps (Standard Kandungan 12.3)

Terdapat tiga jenis neuron, dan setiap satu membawa impuls dalam arah yang tetap. Neuron deria membawa impuls daripada reseptor ke arah sistem saraf pusat.

Neuron perantara, yang terdapat di dalam otak dan saraf tunjang, menghubungkan satu neuron dengan neuron lain. Neuron motor membawa impuls daripada sistem saraf pusat ke efektor seperti otot atau kelenjar.

Sinaps ialah ruang kecil antara hujung satu neuron dengan permulaan neuron seterusnya. Impuls tidak boleh melompat merentasi ruang itu secara elektrik.

Sebaliknya, apabila impuls sampai ke hujung neuron pertama, ia mencetuskan pembebasan bahan kimia dipanggil neurotransmiter, yang meresap merentasi ruang dan mengikat reseptor pada neuron seterusnya, memulakan impuls baharu. Oleh sebab neurotransmiter hanya dibebaskan pada satu sisi dan dikesan pada sisi lain, sinaps memastikan impuls bergerak hanya dalam satu arah.

Jadual di bawah meletakkan tiga neuron itu bersebelahan. Menyatakan arah pergerakan bagi setiap satu ialah kunci untuk menjawab soalan tentang laluan saraf dengan betul.

Arka refleks: laluan pantas dan automatik

Tindakan refleks ialah gerak balas yang pantas, automatik dan luar kawal yang melindungi badan tanpa menunggu otak membuat keputusan. Laluan yang diikutinya ialah arka refleks, dan turutan lima bahagiannya ialah salah satu sumber markah penuh yang paling boleh diharap dalam bab ini.

Lima bahagian itu, mengikut turutan, ialah: reseptor, neuron deria, neuron perantara (dalam saraf tunjang), neuron motor, dan efektor. Rangsangan seperti cucukan jarum dikesan oleh reseptor dalam kulit; neuron deria membawa impuls ke neuron perantara dalam saraf tunjang; neuron perantara menyalurkannya ke neuron motor; dan neuron motor mencetuskan efektor, iaitu otot, untuk mengecut dan menarik tangan menjauh.

Kesemuanya berlaku dalam masa sepersekian saat.

Sebab refleks begitu pantas ialah saraf tunjang bertindak sebagai pusat pemprosesan, jadi impuls tidak perlu bergerak ke otak dan kembali sebelum efektor bertindak. Otak mungkin dimaklumkan selepas itu, sebab itu seseorang merasai kesakitan sesaat selepas tangan sudah pun bergerak.

Tindakan terkawal dan luar kawal (Standard Kandungan 12.4)

Tindakan terkawal, seperti mengambil pen atau menulis ayat, diputuskan secara sedar dan dikawal oleh otak, khususnya serebrum, dan boleh dimulakan, diubah atau dihentikan mengikut kehendak. Tindakan luar kawal berlaku secara automatik, tanpa kawalan sedar, dan biasanya sama ada refleks melindungi atau proses yang mengekalkan badan berfungsi, seperti degupan jantung.

Tindakan refleks ialah contoh jelas tindakan luar kawal: ia menggunakan saraf tunjang dan bukan pemikiran sedar, jadi ia lebih pantas dan tidak mudah disekat. Degupan jantung dan pergerakan makanan di sepanjang usus juga luar kawal, tetapi ini dikawal oleh medula oblongata dan berterusan sama ada seseorang memikirkannya atau tidak.

Perbezaan yang paling kerap diuji ialah pusat kawalan dan sama ada pilihan sedar terlibat: tindakan terkawal melibatkan serebrum dan keputusan sedar, manakala tindakan luar kawal memintas pemikiran sedar dan melindungi atau mengekalkan badan secara automatik.

Sistem endokrin dan maklum balas negatif (Standard Kandungan 12.6)

Sistem endokrin ialah sekumpulan kelenjar yang membebaskan hormon terus ke dalam aliran darah. Hormon bergerak ke seluruh badan tetapi hanya memberi kesan kepada sel sasaran yang mempunyai reseptor sepadan.

Empat kelenjar dan hormonnya diperiksa secara terperinci, dan jadual di bawah mengaitkan setiap kelenjar dengan hormon dan kesannya.

Aras hormon biasanya dikawal oleh maklum balas negatif. Apabila keadaan seperti kepekatan glukosa darah naik daripada normal, pankreas membebaskan insulin, yang menurunkannya dengan menjadikan sel menyerap glukosa dan hati menyimpannya sebagai glikogen.

Apabila kepekatan glukosa darah jatuh terlalu rendah, pankreas membebaskan glukagon, yang menaikkannya dengan menjadikan hati membebaskan glukosa. Insulin dan glukagon ialah hormon antagonis kerana kesannya bertentangan, dan bersama-sama mereka mengekalkan glukosa darah dalam julat yang sempit.

Maklum balas negatif ialah idea teras yang perlu dinyatakan dalam penjelasan: perubahan daripada normal mencetuskan gerak balas yang menolak keadaan kembali ke arah normal, dan sebaik sahaja normal dipulihkan, hormon pembetul dikurangkan.

Isu kesihatan sistem saraf dan endokrin (Standard Kandungan 12.5 dan 12.7)

Kedua-dua sistem penyelarasan boleh tidak berfungsi, dan setiap gangguan diperiksa dengan menanya bahagian mana dalam sistem normal yang berhenti berfungsi. Strok berlaku apabila bekalan darah ke sebahagian otak terganggu, jadi neuron di kawasan itu kekurangan oksigen dan mati, dan fungsi yang dikawalnya, seperti pergerakan atau pertuturan, terjejas.

Penyakit Parkinson berkembang apabila neuron yang menghasilkan bahan kimia diperlukan untuk pergerakan lancar beransur-ansur mati, menyebabkan gegaran serta pergerakan perlahan dan tegang.

Diabetes melitus ialah gangguan endokrin yang dikaji di sini. Ia berkembang apabila badan menghasilkan insulin terlalu sedikit, atau apabila sel badan berhenti bertindak balas secara normal terhadap insulin yang ada.

Oleh sebab insulin biasanya memberi isyarat kepada sel untuk menyerap glukosa daripada darah, apabila ia tiada atau tidak berkesan, glukosa tidak diserap dengan cekap dan kepekatan glukosa darah naik melebihi julat normal, yang boleh merosakkan salur darah dan organ dari semasa ke semasa.

Sistem saraf dan endokrin tidak sepenuhnya berasingan. Sebahagian otak, iaitu hipotalamus, memantau keadaan dalam badan dan mengawal kelenjar pituitari, yang kemudian membebaskan hormon yang mempengaruhi kelenjar lain.

Isyarat saraf dengan itu boleh mencetuskan gerak balas hormon, sebab itu kedua-dua sistem dikatakan bekerja bersama dan bukan berasingan.

Konsep utama untuk dikuasai

• Sistem saraf, Sistem saraf terdiri daripada sistem saraf pusat, otak dan saraf tunjang, tempat kebanyakan maklumat diproses dan keputusan dibuat, dan sistem saraf periferi, rangkaian saraf yang membawa impuls elektrik antara sistem saraf pusat dengan setiap reseptor dan efektor dalam badan. Kerosakan pada mana-mana bahagian laluan ini boleh mengganggu penghantaran maklumat dan gerak balas badan.
• Neuron, Neuron deria membawa impuls daripada reseptor ke arah sistem saraf pusat, neuron motor membawa impuls daripada sistem saraf pusat ke efektor seperti otot atau kelenjar, dan neuron perantara di dalam otak atau saraf tunjang menyambungkan kedua-duanya, membolehkan impuls diproses atau disalurkan semula.
• Sinaps, Sinaps ialah ruang kecil antara hujung satu neuron dengan permulaan neuron seterusnya. Apabila impuls tiba, ia mencetuskan pembebasan neurotransmiter kimia yang meresap merentasi ruang itu dan mengikat reseptor pada neuron seterusnya, menjana impuls baharu dan memastikan isyarat bergerak hanya dalam satu arah. Sesetengah dadah dan racun bertindak dengan mengganggu tindak balas neurotransmiter tepat di sinaps ini.
• Arka refleks, Arka refleks ialah laluan pantas, automatik dan luar kawal yang tidak memerlukan pemikiran sedar: rangsangan dikesan oleh reseptor, dibawa oleh neuron deria ke neuron perantara dalam saraf tunjang, disalurkan ke neuron motor, dan akhirnya sampai ke efektor, yang bergerak balas dalam masa sepersekian saat.
• Tindakan terkawal vs luar kawal, Tindakan terkawal, seperti mengambil pen, diputuskan dan dikawal secara sedar oleh otak, melibatkan serebrum, dan boleh dimulakan, diubah atau dihentikan mengikut kehendak. Tindakan luar kawal, seperti refleks atau degupan jantung, berlaku secara automatik tanpa kawalan sedar dan biasanya melindungi badan atau mengekalkan satu proses dalaman.
• Sistem endokrin, Sistem endokrin ialah kumpulan kelenjar yang membebaskan hormon terus ke dalam aliran darah dan bukan melalui saluran. Setiap hormon bergerak ke seluruh badan tetapi hanya memberi kesan kepada sel sasaran yang mempunyai reseptor sepadan, menghasilkan kesan yang berkembang lebih perlahan berbanding impuls saraf tetapi selalunya bertahan lebih lama. Cara pembebasan tidak melalui saluran inilah yang membezakan kelenjar endokrin daripada kelenjar eksokrin seperti kelenjar peluh.
• Hormon dan kelenjar utama, Empat kelenjar dan hormonnya kerap diperiksa: kelenjar pituitari membebaskan hormon pertumbuhan yang mengawal pertumbuhan badan, kelenjar tiroid membebaskan tiroksin yang mengawal kadar metabolisme, pankreas membebaskan insulin dan glukagon yang mengawal paras glukosa darah, dan kelenjar adrenal membebaskan adrenalina yang menyediakan badan untuk situasi tertekan atau bahaya. Setiap satu daripada empat kelenjar ini boleh muncul berasingan dalam soalan struktur atau bersama dalam satu soalan perbandingan.
• Maklum balas negatif dan homeostasis, Paras hormon biasanya dikawal oleh maklum balas negatif: apabila keadaan seperti paras glukosa darah naik atau turun daripada normal, sesuatu kelenjar membebaskan hormon yang menolaknya kembali ke arah normal, dan sebaik sahaja normal dipulihkan, kelenjar itu mengurangkan pembebasan hormon semula. Gelung maklum balas ini menjadi teras kepada cara sistem endokrin mengekalkan persekitaran dalaman yang stabil.
• Isu kesihatan sistem saraf, Kerosakan pada sistem saraf mengganggu penyelarasan: strok berlaku apabila bekalan darah ke sebahagian otak terganggu, membunuh neuron di kawasan itu dan menjejaskan fungsi yang dikawalnya, manakala penyakit Parkinson berkembang apabila neuron yang menghasilkan bahan kimia diperlukan untuk pergerakan lancar beransur-ansur mati, menyebabkan gegaran serta pergerakan perlahan dan tegang.
• Isu kesihatan sistem endokrin, Diabetes melitus berkembang apabila badan menghasilkan insulin terlalu sedikit atau apabila sel badan berhenti bertindak balas secara normal terhadap insulin yang ada, jadi glukosa tidak diserap daripada darah ke dalam sel dengan cekap dan paras glukosa darah naik melebihi julat normal, yang boleh merosakkan salur darah dan organ dari semasa ke semasa.

Senarai semak ingatan pantas

1. Boleh anda takrif dan terangkan Sistem saraf?
2. Boleh anda takrif dan terangkan Neuron?
3. Boleh anda takrif dan terangkan Sinaps?
4. Boleh anda takrif dan terangkan Arka refleks?
5. Boleh anda takrif dan terangkan Tindakan terkawal vs luar kawal?
6. Boleh anda takrif dan terangkan Sistem endokrin?
7. Boleh anda takrif dan terangkan Hormon dan kelenjar utama?
8. Boleh anda takrif dan terangkan Maklum balas negatif dan homeostasis?
9. Boleh anda takrif dan terangkan Isu kesihatan sistem saraf?
10. Boleh anda takrif dan terangkan Isu kesihatan sistem endokrin?

Soalan lazim

Lagi untuk Koordinasi dan Gerak Balas dalam Manusia

Sumber:SRC-DSKP-EN