В гуморальной регуляции функций организма принимает участие фибриноген
Занятие 13 Тема «Гуморальная регуляция функций организма. Железы внутренней секреции»
Понятие о гуморальной регуляции функций организма, отличие от рефлекторной дуги.
Гуморальная регуляция — это разновидность биологической регуляции, при котором информация передается с помощью биологически активных химических веществ, которые разносятся по организму кровью или лимфой, а также путем диффузии в межклеточной жидкости. Генерализованные специализированные эффекты гуморальной регуляции осуществляются с помощью особы химических регуляторов внутренней среды – гормонов.
Гормональная регуляция, как и любая система регуляции, имеет аппарат управления, каналы прямой и обратной передачи информации сигналы, которыми информация передаётся, исполнительные органы или объекты управления. Эти элементы системы названы звеньями и составляют структурно-функциональную организацию системы гормональный регуляции.
Сплошные стрелки – прямые связи, штриховые – обратные связи.
Отличие от рефлекторной дуги
1. Носителем информации при гуморальной регуляции является вещество, при нервном — нервный сигнал.
2. Передача гуморальной регуляции осуществляется током крови, лимфы, путем диффузии, нервная -поступает нервными волокнами.
3.Гуморальный сигнал медленнее (с током крови капилляром со скоростью 0,05 мм / с), чем нервный (скорость нервной передачи составляет 130 м / с).
4. Гуморальный сигнал не имеет такого точного адресата, как нервный импульс распространяется точно к действующему органу. Но эта разница не существенна, поскольку клетки имеют разную чувствительность к химическим веществам. Поэтому химические вещества действуют на строго определенные клетки, то есть на те, которые способны воспринимать эту информацию. Клетки, которые обладают такой высокой чувствительностью к любому гуморальному фактору, называются клетками-мишенями.
ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ
Железы внутренней секреции обеспечивают гуморальную регуляцию функций организма, т. е. регуляцию за счет веществ, растворенных в жидкой среде. В отличие от нервных механизмов, которые развиваются быстро, гуморальные механизмы возникают с большим латентным периодом и характеризуются длительностью действия.
Гуморальная регуляция представлена:
1) метаболитами (углекислый газ, ионы водорода, АДФ, АМФи т. д.);
2) регуляторами местного действия (паракринные факторы, напри-мер гистамин, простагландины, брадикинин и т. д.);
1. Вещество выделяется специализированными органами или клетками. Данный орган или клетка не выполняют никаких других функций.
2. Оказывает специфическое действие на орган-мишень. Это действие не воспроизводится никакими другими веществами.
3. Обладает высокой биологической активностью, т. е. действует в очень малых концентрациях.
4. Действует дистантно, т. е. от места образования до органа-мишени переносится кровью.
1. Обеспечивают физическое, половое, умственное развитие, функционирование репродуктивной системы, регулируют поведение.
2. Обеспечивают адаптацию организма к меняющимся условиям среды.
3. Регулируют константы гомеостаза.
Система гуанилатциклаза — цГМФ
Мембранный фермент гуанилатциклаза активируется не гормон-рецепторным комплексом, а ионами кальция и тканевыми биологически активными веществами (БАВ), например продуктами перекисного окисления липидов. При активации гуанилатциклазы образуется цГМФ, который активирует цГМФ-зависимые протеинкиназы, а они, в свою очередь, снижают скорость фосфорилирования миозина в гладких мышцах, вызывая их расслабление. В большинстве клеток цАМФ и цГМФ выступают как антагонисты.
Гормоны аденогипофиза
1. Соматотропный гормон (СТГ) — гормон роста. По химической природе является полипептидом, видоспецифичен, действие опосредуется через вещество плазмы — соматомедин. Мишени для СТГ — это клетки хрящевой ткани (стимулирует рост костей в длину) и все клетки организма (увеличивает их проницаемость для глюкозы, аминокислот). В жировой ткани стимулирует липолиз. СТГ принимает участие в заживлении ран, регенерации клеток. Концентрация СТГ увеличивается в крови в ночное время, когда в организме усиливаются процессы анаболизма. Выработка СТГ усиливается под действием либеринов, а на выработку соматолиберина влияют лимбическая система, уровень глюкозы и аминокислот в крови. Соматостатин тормозит выработку СТГ.
2. Адренокортикотропный гормон (АКТГ) — кортикотропин. По химической природе полипептид. Клетки-мишени — пучковая зона коры надпочечников (выброс в кровь глюкокортикоидов), жировые клетки (стимулируют липолиз). Выделение контролируется кортиколи-беринами, которые выделяются при гипоксии мозга, болевых воздействиях, физической нагрузке, охлаждении, гиповолемии, гипогликемии, инфекциях, голоде.
3. Пролактин — лактотропный гормон (ПРЛ), полипептид. Мишенями в мужском организме являются семенники. Под действием ПРЛ повышается их чувствительность к половым гормонам. В женском организме мишенями являются клетки молочной железы. Гормон стимулирует образование молока у кормящей матери, участвует в формировании материнского чувства. Стимулом для выработки гормона является изменение уровня половых гормонов в крови, раздражение механорецепторов соска молочной железы.
4. Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ). В мужском организме мишенями являются семенники, в которых усиливается сперматогенез, в женском организме — яичники. Гормон стимулирует рост фолликулов и образование эстрогенов.
5. Лютеинизирующий гормон (ЛГ). Мишени в мужском организме — семенники, гормон контролирует выработку андрогенов, в женском — яичники, гормон способствует овуляции, образованию желтого тела. Регуляция уровня гормона в крови осуществляется в зависимости от изменения уровня половых гормонов.
6. Тиреотропный гормон (ТТГ) — гликопротеид. Клетки-мишени — это фолликулярный аппарат щитовидной железы. Продукция определяется тиреолиберином, который вырабатывается при снижении уровня тироидных гормонов в крови, при длительном действии холода на организм.
7. Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ). Клетками-мишенями являются пигментные клетки кожи.
Гипоталамус и нейрогипофиз
Крупные клетки гипоталамуса образуют два ядра: паравентрикулярное (ПВЯ) и супраоптическое (СОЯ). Аксоны крупных клеток проходят в гипофиз и оканчиваются синапсами на стенках кровеносных сосудов. Клетки ПВЯ и СОЯ образуют два гормона: вазопрессин (антидиуретический гормон АДГ) и окситоцин (ОТЦ).
1. Вазопрессин вызывает констрикцию сосудов, в собирательных трубочках почки увеличивает реабсорбцию воды, в надпочечниках стимулирует выброс альдостерона. Стимулами для выброса АДГ являются:
• снижение активности барорецепторов — снижение АД;
• снижение активности волюморецепторов — уменьшение объема крови;
• увеличение активности осморецепторов — увеличение осмотического давления;
2. Окситоцин в мужском организме принимает участие в водно- солевом обмене, в женском организме стимулирует сокращение беременной матки и воздействует на миоэпителий молочной железы, вызывая отделение молока. Выделение гормона зависит от изменения уровня половых гормонов в крови, стимулируется раздражением механорецепторов соска.
Симпатоадреналовая система.
Мозговое вещество надпочечников выделяет гормоны адреналин (80 %) и норадреналин (20 %). В состоянии покоя количество гормона в крови невелико, но в состоянии стресса может повышаться в 20 раз. Адреналин стимулирует работу сердца и увеличивает систолический и минутный объем, а норадреналин увеличивает периферическое сопротивление, вызывая констрикцию сосудов.
Занятие 13 Тема «Гуморальная регуляция функций организма. Железы внутренней секреции»
Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
в гуморальной регуляции функций организма человека принимает участие 1)глюкоза 2) фибриноген 3)гемоглобин 4) инсулин
принимает участие гормон инсулин
уничтожаются естественным отбором. Чем это объясняется? Какая форма естественного отбора проявляется в это случае?
1) гипофиз
2) щитовидная железа
3) центры, выделяющие нейрогормоны
4) органы – мишени, на которые воздействуют гормоны
5) нервные узлы в работающих органах
6) очаги возбуждения в коре больших полушарий
Гибкость позвоночника обеспечивают позвонки , соединенные
1) путем срастания 2)костным швом 3)хрящевыми дисками 4)подвижно
А4. Жизненая емкость легких -это
1) количество вдыхаемого воздуха в состоянии покоя
2)количество выдыхаемого воздуха в состоянии покая
3)максимальное количество выдыхаемого воздуха после самого глубокого вдоха
4) количество выдыхаемого воздуха после максимального выдоха
А5.Что происходит с грудной клеткой при вдохе ?
1) приподнимается, объем уменьшивается
2) опускается , объем уменьшается
3) приподнимается , объем увеличивается
4)опускаеься , обьем увеличивается
А6.Подкожная жировая клетчатка
3) участвует в потооделении
4)защищает организм от охлаждения и перегрева
А7.В чем состоит защитная функция печени в организме человека ?
1)образует желчь , участвующую в процессе пищеварения
2) обезвреживает ядовитые вещества , которые приносит к ней кровь
3)превращает глюкозу в животный крахмал -гликоген
4)превращает белки в другие органические вещества
А8.В толстом кишечнике происходит интенсивное всасывание
1)глюкозы 2) аминокислот 3)углеводов 4)воды
А9.При распаде каких веществ не только выделяется много энергии ,но и образуется
1)белков 2)жиров 3)углеводов 4)витаминов
А10.Первичная моча образуется в
А11.В каком отделе головного мозга человека расположенцентр дыхательных рефлексов ?
1)в можечке 2) в среднем мозге 3) в продолговатом мозге
А12.Соматическая нервная система регулирует деятельность
1) сердца,желудка 2)желез внутреней секреции
3)скелетных мышц 4) гладкой мускулатуры
А13.Функция тромбоцитов -это
А14.Пассивный иммунитет возникает после введения
1)сыворотки 2)вакцины 3)антибиотика 4)крови донора
А15.Наибольшая скорость течения крови в
1) венах 2)артериях 3)капиллярах 4)аорте
А16.Теорию условных рефлексов создал
1) И.М.Сеченов 2)И.П.Павлов 3)И.И.Мечников
В1.При близорукости ( выберите три правильных ответа )
1)глазное яблоко укороченное
2)изображение фокусируется перед сетчаткой
3)необходимо носить очки с двояковыпуклыми линзами
4)глазное яблоко имеет удлиненную форму
5)изображение фокусируется за сетчаткой
6)рекомендуются очки с рассеивающими линзами
В2.Установите соответствие между функцией ткани и ее типом
древесина. 2. Укажите мышцы, способные к произвольным сокращениям: а) неисчерчен-ные в составе стенок кровеносных сосудов; б) исчерченные глотки; в) сердечная; г) неисчерченные в составе стенок кишечника. 3. Назовите ткань, в состав которой входят устьица: а) основная фотосинтезирующая; б) пробка; в) кожица листа; г) образовательная. 4. Отметьте ткань, у которой хорошо развито межклеточное вещество: а) эпителиальная; б) мышечная; в) нервная; г) соединительная. II. ВЫБЕРИТЕ ИЗ ПРЕДЛОЖЕННЫХ ОТВЕТОВ ДВА ПРАВИЛЬНЫХ 1. Назовите клетки, в которых встречаются хлоропласты: а) основной запасающей ткани; б) образовательной ткани; в) устьиц; г) основной фотосинтезирующей ткани. 2. Назовите ткани, клетки которых способны к делению: а) пробка; б) камбий; в) кожица; г) верхушечная меристема. 3. Назовите свойства, присущие эпителиальной ткани: а) межклеточное вещество почти отсутствует; б) межклетники хорошо развиты; в) клетки расположены на базальной мембране; г) клетки имеют длинные и короткие отростки. 4. Укажите ткани, клетки которых способны производить антитела: а) эпителий кожи; б) нервная; в) кровь; г) лимфа. III. ЗАДАНИЕ НА УСТАНОВЛЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ Установите соответствие между клетками организмов животных и человека и принадлежащими им тканями. Клетки Ткани: А Нейроглия 1 Кровь Б Лейкоциты 2 Хрящевая В Остеоциты 3 Ретикулярная Г Хондроциты 4 Нервная 5 Костная IV. ВОПРОСЫ ПОВЫШЕННОЙ сложности 1. Что общего и отличного в осуществлении нервной и гуморальной регуляции жизненных функций организмов животных? 2. Почему гомеостаз является необходимым условием существования любого организма? Ответ обоснуйте. 3. Что общего и отличного в регуляции жизненных функций организмов животных и растений? 4. Какие органы и системы органов принимают участие в поддержании гомеостаэа животных?
2. Мутации происходят в результате изменений.
3.Если взять для синтеза белка ферменты разных огранизмов то какие белки буду синтезированы?
4. Уровни организаций живой материи?
5. Химический элемент являющийся обязательной составной частью гемоглабина?
6.Что лучше сьесть для быстрого востановления работоспособности при усталости перед экзаменом?
7.Различие между растительной и животной клетками?
8.Какие организмы относят к прокориотам?
9. У каких организмов нет клеточных ядер?
10. В каких клетках больше всего метохондрий.
11. Реакции аноболизма преобладают в каких клетках?
12. Какие клетки принимают участие в половом размножении у многоклеточных организмах.
13. Что такое клеточный цикл.
14.Сомотическая клетка имеет набор хромосом перед началом метоза.
15. Различный набор хромосом содержится в каких клетках
16 Способы размножения характерные и для растений и для других организмов.
17. Преимущества полового разможения перед бесполым.
18. Причина по которой в половой клетке могут возникнуть мутации.
19.Организменный уровень организации и представители к нему относящиеся.
20. Последовательность этапа онтогенеза.
21. в норме у человека опладотварение происходит в каком органе
22. для зачатия друх однояйцевых близнецов необходимо оплодотворение какими клетками.
23. гиперозиготные особи и как они записываются.
24. Как записываются половые хромосомы женские и мужские.
25. Наследование групп крови.
26. Основоположник гинетики.
27. Что является еденицей эволюции.
28. Наследственная изменччивость и её примеры.
29. Факторы определяющие
30. Ароморфоз что это.
31. что является наличие микробов в окружающей среде.
32. Биогеоценоз- что это
33. почему бурый медведь является интегра консументом третьего порядка
34. Что является сигналом для начала миграций для перелётных птиц
35. Обязательным компонентом всех природных систем является.
36. Конкурентные взаимоотношения и между кем они могу возникнуть.
37. Взаимоотношение человека и кишечной палочке это пример.
38. кто или что осущевствляет газовую функцию на земле.
39 основоположник учения о взаимоотношении человека и природы.
1. Два вида регуляции функций в организме – . (нервная и гуморальная).
2. Отдел мозга, регулирующий дыхание, пищеварение, сердечную деятельность, защитные рефлексы (кашель, чихание, рвота), жевание, глотание, – . (продолговатый мозг).
3. Равновесие тела, координацию движений регулирует … (мозжечок).
4. Процессы мышления, поведение, память, речь регулирует … (кора больших полушарий).
5. Часть периферической нервной системы, регулирующую работу скелетных мышц, называют … (соматической).
6. Часть периферической нервной системы, регулирующую работу внутренних органов, называют … (вегетативной), или … (автономной).
7. Отделы вегетативной нервной системы, оказывающие противоположное влияние на работу органов, – . (симпатический и парасимпатический).
8. Биологически активные вещества, выделяемые в кровь железами внутренней секреции, – . (гормоны).
9. Гипофиз, щитовидная железа, надпочечники – это железы … (внутренней) секреции.
10. Гормоны, регулирующие развитие вторичных половых признаков у мужчин и женщин, – . (половые).
11. Гормоны мозгового слоя надпочечников – . (адреналин и норадреналин).
12. Гормон, усиливающий работу сердца; его выработка увеличивается при эмоциональном напряжении – . (адреналин).
13. В регуляции обмена сахара в организме принимает участие гормон … (инсулин).
14. Гормон щитовидной железы – . (тироксин).
15. Железа внутренней секреции, расположенная в основании мозга и управляющая деятельностью других желез, – . (гипофиз).
16. Уменьшение выработки инсулина вызывает развитие тяжелого заболевания – . (сахарного диабета).
17. Усиление функции щитовидной железы приводит к … (базедовой болезни).
18. Для синтеза гормонов щитовидной железы необходим … (йод).
19. При недостаточной выработке гормонов щитовидной железы у детей развивается … (кретинизм), а у взрослых людей – . (микседема).
1. Кровь, межклеточное вещество и лимфа образуют … (внутреннюю среду организма).
2. Жидкая соединительная ткань – . (кровь).
3. Растворенный в плазме белок, необходимый для свертывания крови, – . (фибриноген).
4. Кровяной сгусток – . (тромб).
5. Плазма крови без фибриногена называется … (сывороткой крови).
6. Содержание хлорида натрия в физиологическом растворе составляет … (0,9%).
7. Безъядерные форменные элементы крови, содержащие гемоглобин, – . (эритроциты).
8. Состояние организма, при котором в крови уменьшается количество эритроцитов либо содержание гемоглобина в них, – . (анемия, или малокровие).
9. Человек, дающий свою кровь для переливания, – . (донор).
10. Каждая группа крови отличается от других содержанием особых белков в … (плазме) и в . (эритроцитах).
11. Явление поглощения и переваривания лейкоцитами микробов и иных чужеродных тел называется … (фагоцитозом).
12. Защитная реакция организма, например, против инфекций – . (воспаление).
13. Способность организма защищать себя от болезнетворных микробов и вирусов – . (иммунитет).
14. Культура ослабленных или убитых микробов, вводимых в организм человека, – . (вакцина).
15. Вещества, вырабатываемые лимфоцитами при контакте с чужеродным организмом или белком, – . (антитела).
16. Препарат готовых антител, выделенных из крови животного, которое было специально заражено, – . (сыворотка).
17. Иммунитет, наследуемый ребенком от матери, – . (врожденный).
18. Иммунитет, приобретенный после прививки, – . (искусственный).
19. Состояние повышенной чувствительности организма к антигенам – . (аллергия).
1. К органам кровообращения относятся … (сердце и сосуды).
2. Сосуды, по которым кровь течет от сердца, – . (артерии).
3. Мельчайшие кровеносные сосуды, в которых происходит обмен веществ между кровью и тканями, – . (капилляры).
4. Путь крови от левого желудочка до правого предсердия – . (большой круг кровобращения).
5. Самый широкий кровеносный сосуд – . (аорта).
6. Венозная кровь от головы, шеи, рук поступает в правое предсердие через … (верхнюю полую вену).
7. Четырехкамерный мышечный орган, работающий в течение всей жизни человека, – . (сердце).
8. Клапаны, расположенные между предсердиями и желудочками, – . (створчатые).
9. Способность сердца ритмически сокращаться без внешних раздражений под влиянием импульсов, возникающих в нем самом, – . (автоматизм).
10. Из правого желудочка венозная кровь поступает в крупный сосуд – . (легочную артерию).
11. Давление в аорте в момент сокращения желудочков называется … (максимальным).
12. Наиболее крупные депо крови – . (селезенка, печень).
13. Повышение кровяного давления называется … (гипертонией), а понижение – . (гипотонией).
14. Ритмичное колебание стенок сосудов – . (пульс).
15. Сосуды, снабжающие кровью сердце, – . (коронарные, или венечные).
16. Недостаточная физическая подвижность – . (гиподинамия).
17. Сужение просвета кровеносных сосудов и повышение кровяного давления вызывает вредное вещество, содержащееся в табаке – . (никотин).
18. Заболевание мышц сердца, вызванное нарушением кровотока в коронарных артериях, – . (инфаркт миокарда).
19. Виды кровотечений: . (капиллярные, венозные и артериальные).
1. Процесс газообмена между организмом и окружающей средой – . (дыхание).
2. Носовая полость, носоглотка, гортань, трахея и бронхи составляют … (воздухоносные пути).
3. Самый крупный хрящ гортани – . (щитовидный).
4. Трубка, состоящая из хрящевых полуколец, – . (трахея).
5. Крупные парные органы конусообразной формы, осуществляющие обмен газов между вдыхаемым воздухом и кровью, – . (легкие).
6. Самые мелкие бронхи заканчиваются микроскопическими заполненными воздухом легочными пузырьками – . (альвеолами).
7. Снаружи легкие покрыты плотной оболочкой – . (плеврой).
8. В спокойном состоянии человек делает … (16–20) дыхательных движений в 1 минуту.
9. Максимальное количество воздуха, выдыхаемого после самого глубокого вдоха, называется … (жизненной емкостью легких); ее определяют с помощью специального прибора – . (спирометра).
10. Центр, расположенный в продолговатом мозге и управляющий работой органов дыхания, – . (дыхательный).
11. Повышение концентрации углекислого газа в крови вызывает … (углубление и учащение дыхания).
12. Необходимый для дыхания компонент воздуха – . (кислород).
13. При дыхании людей и животных, брожении, гниении, сгорании топлива образуется … (углекислый газ).
14. Основную часть атмосферного воздуха составляет … (азот).
1. Механическая переработка пищи и химическое расщепление ее на простые растворимые вещества называется … (пищеварением).
2. Пищевые продукты состоят из… (питательных веществ); они выполняют … (строительную и энергетическую) функции.
3. Ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник образуют … (пищеварительный канал).
4. С возрастом зубы … (молочные) заменяются … (постоянными) зубами.
5. Пища дробится и измельчается с помощью … (коренных) зубов.
6. Начальный отдел тонкого кишечника – . (двенадцатиперстная кишка).
7. Толстая кишка образует мешкообразное выпячивание – . (слепую кишку), от которой отходит червеобразный отросток – . (аппендикс).
8. Три пары слюнных желез: . (подъязычные, подчелюстные, околоушные).
9. Желудочный сок содержит: . (соляную кислоту, ферменты, слизь).
10. Фермент желудочного сока, расщепляющий белки до аминокислот, – . (пепсин).
11. Воспаление слизистой оболочки желудка – . (гастрит).
12. Самая крупная железа нашего организма – (печень); она вырабатывает … (желчь).
13. Самый длинный отдел пищеварительного канала – . (тонкая кишка).
14. Всасывание питательных веществ происходит через стенки … (тонкой кишки).
15. Микроскопические выросты на стенках тонкой кишки – . (ворсинки).
16. Никотин вызывает спазм сосудов, ведущий к образованию … (язвы желудка).
17. Особо опасные инфекционные желудочно-кишечные заболевания: . (холера, дизентерия, брюшной тиф).
18. Использование недоброкачественных или несвежих продуктов может вызвать … (пищевое отравление).
1. Сложную цепь превращений веществ в организме называют … (обменом веществ).
2. Процесс усвоения организмом веществ, которые он использует из окружающей среды, называют … (пластическим обменом).
3. Для растворения большинства химических соединений, находящихся в организме, необходима … (вода).
4. Вещества, поддерживающие постоянство состава внутренней среды, участвующие в свертывании крови, придающие костной ткани твердость, – . (минеральные соли).
В целом организме нервный и гуморальный механизмы регуляции действуют совместно. Оба механизма регуляции взаимосвязаны. Химические регуляторы, образующиеся в организме, влияют и на нервные клетки, изменяя их состояние. Влияют на состояние нервной системы и образующиеся в железах внутренней секреции гормоны. Но функциями эндокринных желез управляет нервная система. Ей в организме принадлежит ведущая роль в регуляции всей деятельности. Гуморальные факторы — звено в нейро-гуморальной регуляции. В качестве примера напомним регуляцию осмотического давления крови при жажде. Вследствие недостатка воды повышается осмотическое давление во внутренней среде организма. Это приводит к раздражению специальных рецепторов — осморецепторов. Возникшее возбуждение по нервным путям направляется в центральную нервную систему. Оттуда импульсы направляются к железе внутренней секреции — гипофизу — и стимулируют выделение в кровь антидиуретического гормона гипофиза. Этот гормон, попадая в кровь, приносится к извитым канальцам почек и усиливает обратное всасывание воды из первичной мочи в кровь. Таким образом уменьшается количество выводимой с мочой воды и восстанавливается нарушенное осмотическое давление в организме.
При избытке сахара в крови нервная система стимулирует функцию внутрисекреторной части поджелудочной железы. Теперь в кровь поступает больше гормона инсулина, и лишний сахар под его влиянием откладывается в печени и мышцах в виде гликогена. При усиленной мышечной работе, когда повышается потребление сахара и в крови его становится недостаточно, усиливается деятельность надпочечников. Гормон надпочечников адреналин способствует превращению гликогена в сахар. Так нервная система, воздействуя на железы внутренней секреции, стимулирует или тормозит отделение ими биологически активных веществ.
Влияния нервной системы осуществляются через секреторные нервы. Кроме того, нервы подходят к кровеносным сосудам эндокринных желез. Меняя просвет сосудов, они влияют на деятельность этих желез.
И наконец, в эндокринных железах располагаются чувствительные окончания центростремительных нервов, сигнализирующих в центральную нервную систему о состоянии эндокринной железы. Таким образом, нервная система оказывает влияние на состояние желез внутренней секреции. Состояние железы, выработка ею гормона в большой степени зависят от нервных влияний. В связи с этим многие эндокринные заболевания развиваются вследствие поражения нервной системы (сахарный диабет, базедова болезнь, расстройство функции половых желез). Например, описан случай тяжелого заболевания щитовидной железы, развившегося у матери, потерявшей за одну ночь двух детей, умерших от дифтерии.
Не только нервная система оказывает влияние на состояние эндокринных желез, но и гормоны действуют на нервную систему. Большое влияние они оказывают на деятельность коры больших полушарий головного мозга. Издавна было известно, что кастрация, т. е. удаление половых желез у домашних животных, делает их выносливыми и спокойными (например, вол в сравнении с быком).
Если повышается функция щитовидной железы (базедова болезнь), человек становится очень раздражительным, эмоциональным. Наоборот, при понижении функции щитовидной железы (микседема) человек становится вялым, пассивным, эмоции у него снижены. Если функция щитовидной железы понижена с раннего детства, то у ребенка отстает физическое и умственное развитие (кретинизм). У животных с удаленной щитовидной железой труднее образуются условные рефлексы.
Тесная связь деятельности желез внутренней секреции и центральной нервной системы подтверждается и особенностями строения эндокринной системы. В промежуточном отделе головного мозга имеется образование — гипоталамус, который является одновременно и нервным центром, и своеобразной железой внутренней секреции. Он образован нервными клетками, но не совсем обычными: они способны вырабатывать особые вещества, которые поступают в кровь, притекающую от гипоталамуса к гипофизу. Активные вещества гипоталамуса побуждают гипофиз вырабатывать другие гормоны; к ним относится гормон роста, тиреотропный гормон (он активизирует работу щитовидной железы), гонадотропные гормоны (они активизируют работу половых желез) и др. Под влиянием гормонов гипофиза другие эндокринные железы вырабатывают свои гормоны, которые действуют на различные органы, ткани и клетки организма.
Между гипоталамусом, гипофизом и периферическими эндокринными железами существует прямая и обратная связь. Например, гипофиз вырабатывает тиреотропный гормон, который стимулирует деятельность щитовидной железы. Под влиянием тиреотропного гормона гипофиза щитовидная железа вырабатывает свой гормон — тироксин, который влияет на все органы и ткани организма. Тироксин влияет и на сам гипофиз, как бы информируя его о результатах его деятельности: чем больше гипофиз выделяет тиреотропного гормона, тем больше щитовидная железа выделяет тироксина. Но если тиреотропный гормон гипофиза стимулирует работу щитовидной железы (это прямая связь), то, напротив, тироксин тормозит деятельность гипофиза, уменьшая выработку тиреотропного гормона (это обратная связь). Механизм прямой и обратной связи имеет очень важное значение в деятельности эндокринной системы, так как благодаря ему работа всех желез внутренней секреции не выходит за границы физиологической нормы.
На рисунке 3 представлена схема нейро-эндокринной регуляции деятельности организма.
Изучение функциональных отношений между разными железами внутренней секреции показало, что почти все они влияют Друг на друга, тесно взаимодействуя.
Регуляция функций организма — процесс сложный, осуществляющийся нейро-гуморальным путем. При этом нервные факторы регуляции взаимодействуют с гуморальными. Даже передача возбуждения с одного нейрона на другой или на исполнительные органы (мышцы, железы), как показали исследования, осуществляется при участии химических посредников — медиаторов. Самым распространенным передатчиком (медиатором) возбуждения является ацетилхолин. Нервная клетка сама вырабатывает ацетилхолин, затрачивая значительное количество энергии. Ацетилхолин накапливается в окончаниях нервных клеток в виде мелких пузырьков. Когда возбуждение достигает окончаний отростков нервной клетки, ацетилхолин проходит через мембрану клетки и способствует передаче возбуждения другой клетке.
Рис. 3. Нейро-эндокринная регуляция функций организма (схема)
Кроме ацетилхолина, обнаружены и другие передатчики нервных импульсов. В окончаниях симпатических нервов обнаружены медиаторы адреналин и норадреналин.
1. Чем отличаются гормоны от ферментов?
2. Какова роль гормонов в регуляции функций организма?
3. Какие вы знаете химические вещества, принимающие участие в регуляции функций организма?
4. Как нервная система поддерживает постоянство внутренней среды организма? Приведите примеры.
5. Приведите примеры условных рефлексов у человека.
6. Приведите примеры нейро-гуморальной регуляции функций в организме человека.
2. Гипоталамо-гипофизарная система как основной механизм нервно-гуморальной регуляции секреции гормонов.
4. Гормоны щитовидной железы
5. Гормоны паращитовидных желез
6. Гормоны поджелудочной железы
7. Роль гормонов в адаптации организма при действии стрессовых факторов
Гуморальная регуляция — это разновидность биологической регуляции при которой информация передается с помощью биологически активных веществ, которые разносятся по организму кровью, лимфой, межклеточной жидкостью.
Гуморальная регуляция отличается от нервной:
носитель информации — химическое вещество (при нервной — нервный импульс, ПД);
передача информации осуществляется током крови, лимфы, путем диффузии (при нервной — нервными волокнами);
гуморальный сигнал распространяется медленнее (с током крови в капиллярах — 0,05 мм/с) чем нервный (до 120-130 м/с);
гуморальный сигнал не имеет такого точного «адресата» (нервный — очень конкретный и точный), воздействия на те органы, которые имеют к гормону рецепторы.
Факторы гуморальной регуляции:
 |  |  |
Истинные гормоны Тканевые гормоны Метаболиты
 |  |
Классические, собственно гормоны — это вещества синтезируемые железами внутренней секреции. Это гормоны гипофиза, гипоталамуса, эпифиза, надпочечников; поджелудочной, щитовидной, паращитовидной, вилочковой, половых желез, плаценты (Рис. I).
Кроме эндокринных желез, в различных орынач и тканях есть специализированные клетки, которые сини шруют вещества, действующие на клетки-мишени с помощью диффузии, т. е. поступая в сровь, местно. Это гормоны паракринного действия.
К ним принадлежат нейроны гипоталамуса, которые вырабатывают некоторые гормоны и нейропептиды, а также клетки АРUD-системы, или системы захвата предшественников аминов и их декарбоксилирования. Примером могут служить: либерины, статины, нейропептиды гипоталамуса; интерстинальные гормоны, компоненты ренин-ангиотензиновой системы.
2) Тканевые гормоны секретируются неспециализированными клетками разного вида: простагландины, энкефалины, компоненты калликреин- ининовой системы, гистамин, серотонин.
3) Метаболические факторы — это неспецифические продукты, которые образуются во всех клетках организма: молочная, пировиноградная ислоты, СО2, аденозин и др, а также продукты распада при напряженном метаболизме: повышенное содержание К + , Са 2+ , Na + и т.д.
Функциональное значение гормонов:
1) обеспечение роста, физического, полового, интеллектуального развития;
2) участие в адаптации организма в различных изменяющихся условиях внешней и внутренней среды;
Рис. 1 Железы внутренней секреции и их гормоны
2) дистантный характер действия;
3) высокая биологическая активность.
1. Специфичность действия обеспечивается тем, что гормоны взаимодействуют со специфическими рецепторами, находящимися в определенных органах-мишенях. В результате каждый гормон действует лишь на конкретные физиологические системы или органы.
2. Дистантность заключается в том, что органы-мишени, на которые действуют гормоны, как правило, расположены далеко от места их образования в эндокринных железах. В отличие от «классических» гормонов, тканевые действуют паракринно, т е. местно, недалеко от места их образования.
Гормоны действуют в очень небольших количествах, в чем и проявляется их высокая биологическая активность. Так, суточная потребность для взрослого составляет: тиреоидных гормонов — 0,3 мг, инсулина — 1,5мг, андрогенов — 5мг, естрогенов — 0,25мг и т.д.
Механизм действия гормонов зависит от их структуры
 |  |
Гормоны белковой структуры Гормоны стероидной структуры
Рис. 2 Механизм гормонального контроля
Гормоны белковой структуры (Рис.2) взаимодействуют с рецепторами плазматической мембраны клетки, которые являются гликопротеидами, причем специфичность рецептора обусловлена углеводным компонентом. Результатом взаимодействия является активация протеинфосфокиназ, которые обеспечивают
фосфорилирование белков-регуляторов, перенос фосфатных групп от АТФ к гидроксильным группам серина, треонина, тирозина, белка. Конечный эффект действия этих гормонов может быть — сокращение, усиление ферментных процессов, например, гликогенолиза, повышение синтеза белка, повышение секреции и т.д.
Сигнал от рецептора, с которым провзаимодействовал белковый гормон, к протеинкиназе передается с участием специфического посредника или вторичного мессенджера. Такими мессенджерами могут быть (Рис.З):
2)ионы Са 2+ ;
3)диацилглицерин и инозитолтрифосфат;
4)другие факторы.
Рис.З. Механизм мембранной рецепции проведения гормонального сигнала в клетке при участии вторичных посредников.
 |
Гормоны стероидной структуры (Рис.2) легко проникают внутрь клетки через плазматическую мембрану в силу своей липофильности и взаимодействуют в цитозоле со специфическими рецепторами, образуя комплекс «гормон-рецептор», который движется в ядро. В ядре комплекс распадается и гормоны взаимодействуют с ядерным хроматином. В результате этого происходит взаимодействие с ДНК, а затем — индукция матричной РНК. Вследствие активации транскрипции и трансляции спустя 2-3 часа, после воздействия стероида наблюдается усиленный синтез индуцированных белков. В одной клетке стероид влияет на синтез не более 5-7 белков. Известно также, что в одной и той же клетке стероидный гормон может вызывать индукцию синтеза одного белка и репрессию синтеза другого белка (Рис. 4).
Рис.4 Механизм цитоплазматического (ядерного) действия стероидных гормонов.  |
Действие тиреоидных гормонов осуществляется через, рецепторы цитоплазмы и ядра, в результате чего индуцируется синтез 10-12 белков.
Рефляция секреции гормонов осуществляется такими механизмами:
1) прямое влияние концентраций субстратов крови на клетки железы;
4) нейрогуморальная регуляция (гипоталамо-гипофизарная система).
В регуляции деятельности эндокринной системы важную роль играет принцип саморегуляции, который осуществляется по типу обратных связей. Различают положительную (например, повышение сахара в крови приводит к повышению секреции инсулина) и отрицательную обратную связь (при повышении в крови уровня тиреоидных гормонов уменьшается продукция тиреотропного гормона и тиреолиберина, которые обеспечивают выброс тиреоидных гормонов).
Итак, прямое влияние концентраций субстратов крови на клетки железы идет по принципу обратных связей. Если в крови изменяется уровень вещества, который контролируется конкретным гормоном, то «слеза отвечает повышением или снижением секреции данного гормона.
Нервная регуляция осуществляется благодаря прямому влиянию симпатических и парасимпатических нервов на синтез и секрецию гормонов нейрогипофиз, мозговой слой надпочечников), а также опосредованно, «меняя интенсивность кровоснабжения железы. Эмоциональные, юихические воздействия через структуры лимбической системы, через ипоталамус — способны существенно влиять на продукцию гормонов.
Гормональная регуляция осуществляется также по принципу обратной связи: если в крови уровень гормона повышается, то в агвет на это снижается выброс тех гормонов, которые контролируют содержание данного гормона, что и приводит к уменьшению его концентрации в кроки.
Например, при повышении уровня кортизона в крови, снижается выброс АКТГ (гормон стимулирующий секрецию гидрокортизона) и как следствие
— снижение его уровня в крови. Другим примером гормональной регуляции может быть такой: мелатонин (гормон эпифиза) модулирует функцию надпочечников, щитовидной железы, половых желез т е. определенный гормон может влиять на содержание в крови других гормональных факторов.
Гипоталамо-гипофизарная система как основной механизм нервно-гуморальной регуляции секреции гормонов.
Функция щитовидной, половых желез, коры надпочечников регулируется гормонами передней доли гипофиза — аденогипофизом. Здесь синтезируются тропные гормоны: адренокортикотропный (АКТГ), тиреотропный (ТТГ), фолликулостимулирующий (ФС) и лютеинизирующий (ЛГ) (Рис. 5).
С некоторой условностью к тройным гормонам относится и соматотропный гормон (гормон роста), который оказывает свое влияние на рост не только прямо, но и опосредованно через гормоны — соматомедины, образующиеся в печени. Все эти тропные гормоны так названы в связи с тем, что они обеспечивают секрецию и синтез соответствующих гормонов других эндокринных желез: АКТГ —
глюкокортикоидов и минералокортикоидов: ТТГ — тиреоидных гормонов; гонадотропные — половые гормоны. Кроме того, в аденогипофизе образуется интермедии (меланоцитостимулирутощий гормон, МЦГ) и пролактин, которые обладают эффектом на периферические органы.
Рис. 5. Регуляция эндокринных желез ЦНС. ТЛ, СЛ, ПЛ, ГЛ и КЛ — оответственно, тиреолиберин, соматолиберин, пролактолиберин, гонадолиберин и кортиколиберин. СС и ПС — соматостатин и пролактостатин. ТТГ — тиреотропный гормон, СТГ — соматотропный гормон (гормон роста), Пр — пролактин, ФСГ — фолликулостимулирующий гормон, ЛГ — лютеинизирующий гормон, АКТГ — адренокортикотропный гормон
 | ||||
 |  |  |  |  |
 |
Тироксин Трийодтиронин Андрогенны Глюкортикоиды
В свою очередь, высвобождение всех 7 указанных гормонов аденогипофиза зависит от гормональной активности нейронов гипофизотропной зоны гипоталамуса — в основном паравентрикулярным ядром (ПВЯ). Здесь образуются гормоны, оказывающие стимулирующее или тормозящее влияние на секрецию гормонов аденогипофиза. Стимуляторы называются рилизинг-гормонами (либеринами), ингибиторы — статинами. Выделены тиреолиберин, гонадолиберин. соматостатин, соматолиберин, пролактостатин, пролактолиберин, меланостатин, меланолиберин, кортиколиберин.
Рилизинг-гормоны освобождаются из отростков нервных клеток паравентрикулярного ядра, поступают в портальную венозную систему гипоталамо-гипофиза и с кровью доставляются к аденогипофизу.
Регуляция гормональной активности большинства желез внутренней секреции осуществляется по принципу отрицательной обратной связи: сам гормон, его количество в крови регулирует свое образование. Указанное воздействие опосредуется через образование соответствующих рилизинг- гормонов(Рис. 6,7)
В гипоталамусе (супраоптическое ядро), кроме рилизинг-гормонов, синтезируются вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ) и окситоцин. Которые в виде гранул транспортируются по нервным отросткам в нейрогипофиз. Выделение нейроэндокринными клетками гормонов в кровоток обусловлено рефлекторной нервной стимуляцией.
Рис. 7 Прямые и обратные связи в нейроэндокринно системе.
1 — медленно развивающееся и продолжительное ингибирование секреции гормонов и нейромедиаторов, а также изменение поведения и формирование памяти;
2 — быстро развивающееся, но продолжительное ингибирование;
3 — кратковременное ингибирование
Гормоны гипофиза
В задней доле гипофиза — нейрогипофизе — находятся окситоцин и вазопрессин (АДГ). АДГ влияет на клетки трех типов:
1) клетки почечных канальцев;
2) гладкомышечные клетки кровеносных сосудов;
В почках он способствует реабсорбции воды, а значит сохранению ее в организме, снижению диуреза (отсюда название антидиуретический), в кровеносных сосудах вызывает сокращение гладких мышц, суживая их радиус, и как следствие — повышает артериальное давление (отсюда название «вазопрессин»), в печени — стимулирует глюконеогенез и гликогенолиз. Кроме этого, вазопрессин обладает антиноцицептивным эффектом. АДГ предназначен для регуляции осмотического давления крови. Его секреция увеличивается под влиянием таких факторов: повышение осмолярности крови, гипокалиемии, гипокальциемии, повышении уменьшении ОЦК, снижении артериального давления, повышении температуры тела, активации симпатической системы.
При недостаточности выделения АДГ развивается несахарный диабет: объем выделенной мочи за сутки может достигать 20л.
Окситоцин у женщин играет роль регулятора маточной активности и участвует в процессах лактации как активатор миоэпителиальных клеток. Повышение продукции окситоцина происходит во время раскрытия шейки матки в конце беременности, обеспечивая ее сокращение в родах, а также во время кормления ребенка, обеспечивая секрецию молока.
В передней доле гипофиза, или аденогипофизе, вырабатываются тиреотропный гормон (ТТГ), соматотропный гормон (СТГ) или гормон роста, гонадотропные гормоны, адренокортикотропный гормон (АКТГ), пролактин, а в средней доле — меланоцитостимулирующий гормон (МСГ) или интермедии.
Гормон роста стимулирует синтез белка в костях, хрящах, мышцах и печени. В неполовозрелом организме обеспечивает рост в длину за счет повышения пролиферативной и синтетической активности хрящевых клеток особенно в зоне роста длинных трубчатых костей, одновременно стимулируя у них рост сердца, легких, печени, почек и др органов. У взрослых он контролирует рост органов и тканей. СТГ снижает эффекты инсулина. Выброс его в кровь увеличивается во время глубокого сна, после мышечных нагрузок, при гипогликемии.
Ростовой эффект гормона роста опосредуется воздействием гормона на печень, где образуются соматомедины (А,В,С) или ростовые факторы, обуславливающие активацию синтеза белка в клетках. Особенно велико значение СТГ в период роста (препубертатный, пубертатный периоды).
В этот период агонистами ГР являются половые гормоны, увеличение секреции которых способствует резкому ускорению роста костей. Однако, длительное образование больших количеств половых гормонов приводит к противоположному эффекту — к прекращению роста. Недостаточное количество ГР приводит к карликовости (нанизм), а чрезмерное — к гигантизму. Рост некоторых костей взрослого человека может возобновиться в случае чрезмерной секреции СТГ. Тогда возобновляется пролиферация клеток ростковых зон. Что приводит к разрастанию
Кроме того, глюкокортикоиды угнетают все компоненты воспалительной реакции — уменьшают проницаемость капилляров, тормозят экссудацию, снижают интенсивность фагоцитоза.
Глюкокортикоиды резко снижают продукцию лимфоцитов, уменьшают активность Т-киллеров, интенсивность иммунологического надзора, гиперчувствительность и сенсибилизацию организма. Все это позволяет рассматривать глюкокортикоиды как активные иммунодепрессанты. Это свойство используется в клинике для купирования аутоиммунных процессов, для снижения иммунной защиты организма хозяина.
Глюкокортикоиды повышают чувствительность к катехоламинам, повышают секрецию соляной кислоты и пепсина. Избыток этих гормонов вызывает деминерализацию костей, остеопороз, потерю Са 2+ с мочой, снижают всасывание Са 2+ . Глюкокортикоиды влияют на функцию ВНД — повышают активность обработки информации, улучшают восприятия внешних сигналов.
Минералокортикоиды (альдосгерон, дезоксикортикостерон) участвуют в регуляции минерального обмена. Механизм действия альдостерона связан с активацией синтеза белка, участвующего в реабсорбции Na + — Na + , К ч -АТФазы. Повышая реабсорбцию и снижая ее для К + в дистальных канальцах почки, слюнных и половых железах, альдостерон способствует задержке №’ и СГ в организме и выведению К + и Н из организма. Таким образом, альдостерон является натрийсберегающим, а также калийуретическим гормоном. За счет задержки Иа\ а вслед за ним и воды, он способствует повышению ОЦК и, как следствие, повышению артериального давления. В отличие от глкжокортикоидов, минералокортикоиды способствуют развитию воспаления, т.к. повышают проницаемость капилляров.
Половые гормоны надпочечников выполняют функцию развития половых органов и появление вторичных половых признаков в тот период, когда половые железы еще не развиты, т е. в детском возрастем также в пожилом возрасте.
Гормоны мозгового слоя надпочечников — адреналин (80%) и норадреналин (20%) — вызывают эффекты во многом идентичные активации нервной системы. Их действие реализуется за счет взаимодействия с а- и (3- адренорецепторами. Следовательно, им присуща активация деятельности сердца, сужение сосудов кожи, расширение бронхов и т.д. Адреналин влияет на углеводный и жировой обмен, усиливая гликогенолиз и липолиз.
Катехоламины участвуют в активации термогенеза, в регуляции секреции многих гормонов — усиливают выброс глюкагона, ренина, гастрина, паратгормона, кальцитонина, тиреоидных гормонов; снижают выброс инсулина. Под влиянием этих гормонов повышается работоспособность скелетных мышц, возбудимость рецепторов.
При гиперфункции коры надпочечников у больных заметно изменяются вторичные половые признаки (например, у женщин могут появляться мужские половые признаки — борода, усы, тембр голоса). Наблюдаются ожирение (особенно в .области шей, лица, туловища), гипергликемия, задержка воды и натрия в организме и др.
Гипофункция коры надпочечников вызывает болезнь Аддисона – бронзовый оттенок кожи (особенно лица, шеи, рук), потеря аппетита, рвота, повышенная чувствительность к холоду и боли, высокая восприимчивость к инфекциям, повышенный диурез ( до 10 л мочи за сутки), жажда, снижение работоспособности.
Организм представляет собой единое целое. Единство организма обеспечивается единым обменом веществ, единой нейро-гуморальной регуляцией, единой для всех тканей системой гемо- и лимфоциркуляции. Организм существует в тесном взаимодействии с окружающей средой, обмениваясь с ней веществами, энергией, информацией. Относительно независимое от окружающей среды существование организма обеспечивается способностью организма сохранять на постоянном уровне показатели внутренней среды (гомеостаз). К важнейшим показателям гомеостаза относятся нормальные концентрации в крови минеральных и питательных веществ, метаболитов, ионов водорода, клеток крови и другие показатели.
Физиологической регуляцией называется управление функциями организма с целью его приспособления к условиям внешней среды. Регуляция функций организма является основой обеспечения постоянства внутренней среды организма и его адаптации к изменяющимся условиям существования и осуществляется по принципу саморегуляции путем формирования функциональных систем. Функцией систем и организма в целом называется деятельность, направленная на сохранение целостности и свойств системы. Функции характеризуются количественно и качественно.
Основой физиологической регуляции является передача и обработка информации. Под термином «информация» понимается любое сообщение о фактах и событиях, происходящих в окружающей среде и организме человека. Под саморегуляцией понимают такой вид регуляции, когда отклонение регулируемого параметра является стимулом для его восстановления.
Для осуществления принципа саморегуляции необходимо взаимодействие следующих компонентов функциональных систем:
— Регулируемый параметр (объект регуляции, константа).
— Аппараты контроля, следящие за отклонением данного параметра под воздействием внешних и внутренних факторов.
— Аппараты регуляции, обеспечивающие направленное действие на деятельность органов, от которых зависит восстановление отклонившегося параметра.
— Аппараты исполнения — органы и системы органов, изменение деятельности которых в соответствии с регуляторными влияниями приводит к восстановлению исходной величины параметра.
«Обратная афферентация несет информацию в аппараты регуляции о достижении или не достижении полезного результата, о возвращении или невозвращении отклонившегося параметра к норме. Таким образом регуляция функций осуществляется системой, которая состоит из отдельных элементов: управляющего устройства (ЦНС, эндокринная клетка), каналов связи (нервы, жидкая внутренняя среда), датчиков, воспринимающих действие факторов внешней и внутренней среды (рецепторы), структур, воспринимающих информацию выходных каналов (рецепторы клеток) и исполнительных органов.
Система регуляции в организме представляет трехуровневую структуру. Первый уровень регуляции состоит из относительно автономных локальных систем, поддерживающих константы. Второй уровень системы регуляции обеспечивает приспособительные реакции в связи с изменениями внутренней среды, на этом уровне обеспечивается оптимальный режим работы физиологических систем для адаптации организма к внешней среде. Третий уровень регуляции реализуется поведенческими реакциями организма и обеспечивает оптимизацию его жизнедеятельности.
Различают четыре вида регуляции: механическую, гуморальную, нервную, нервно-гуморальную.
Физическая (механическая) регуляция реализуется через механические, электрические, оптические, звуковые, электромагнитные, тепловые и другие процессы (например, заполнение дополнительным объемом крови полостей сердца приводит к большей степени растяжения их стенок и к более сильному сокращению миокарда). Наиболее надежными механизмами регуляции являются местные. Они реализуются путем физико-химического взаимодействия структур органа. Например, в работающей мышце в результате выделения миоцитами химических метаболитов и тепла происходит расширение кровеносных сосудов, что сопровождается возрастанием объемной скорости кровотока и увеличением снабжения миоцитов питательными веществами и кислородом. Местная регуляция может осуществляться с помощью биологически активных веществ (гистамин), тканевых гормонов (простагландины).
Гуморальная регуляция осуществляется через жидкие среды организма (кровь (гумор), лимфу, межклеточную, цереброспинальную жидкости) с помощью различных биологически активных веществ, которые выделяются специализированными клетками, тканями или органами. Этот вид регуляции может осуществляться на уровне структур органа — местная саморегуляция, или обеспечивать генерализованные эффекты через систему гормональной регуляции. В кровь поступают химические вещества, образующиеся в специализированных тканях и обладающих специфическими функциями. Среди этих веществ различают: метаболиты, медиаторы, гормоны. Они могут действовать местно или дистантно.
Например, продукты гидролиза АТФ, концентрация которых возрастает при повышении функциональной активности клеток, вызывают расширение кровеносных сосудов и улучшают трофику этих клеток. Особенно важную роль играют гормоны- продукты секреции специальных, эндокринных органов. К железам внутренней секреции относят: гипофиз, щитовидную и околощитовидные железы, островковый аппарат поджелудочной железы, кору и мозговое вещество надпочечников, половые железы, плаценту и эпифиз.
Гормоны влияют на обмен веществ, стимулируют морфообразовательные процессы, дифференцировку, рост, метаморфоз клеток, включают определенную деятельность исполнительных органов, изменяют интенсивность деятельности исполнительных органов и тканей. Гуморальный путь регуляции действует относительно медленно, скорость ответной реакции зависит от скорости образования и секреции гормона, его проникновения в лимфу и кровь, скорости кровотока. Локальное действие гормона определяется наличием к нему специфического рецептора. Длительность действия гормона зависит от скорости его разрушения в организме. В различных клетках организма, в том числе и мозге, образуются нейропептиды, которые действуют на поведение организма, целый ряд различных функций и регулируют секрецию гормонов.
Нервная регуляция осуществляется посредством нервной системы, базируется на переработке информации нейронами и передаче ее по нервам.
Имеет следующие особенности:
— большую скорость развития действия;
— высокую специфичность — в реакции участвует строго определенное количество компонентов, необходимых в данный момент.
Нервная регуляция осуществляется быстро, с направленностью сигнала к определенному адресату. Передача информации (потенциалов действия нейронов) осуществляется со скоростью до 80-120 м/с без снижения амплитуды и потери энергии. Нервной регуляции подлежат соматические и вегетативные функции организма. Основной принцип нервной регуляции — рефлекс. Нервный механизм регуляции филогенетически возник позднее местного и гуморального и обеспечивает высокую точность, скорость и надежность ответной реакции. Он является наиболее совершенным механизмом регуляции.
В процессе эволюции произошло объединение нервного и гуморального видов корреляций в нервно-гуморальную форму, когда экстренное вовлечение в процесс действия органов путем нервной корреляции дополняется и пролонгируется гуморальными факторами.
Нервная и гуморальная корреляции играют ведущую роль в объединении (интеграции) составных частей (компонентов) организма в единое целоеорганизм. При этом они как бы дополняют друг друга своими особенностями. Гуморальная связь имеет генерализованный характер. Она одновременно реализуется во всем организме. Нервная связь имеет направленный характер, она наиболее избирательна и реализуется в каждом конкретном случае преимущественно на уровне определенных компонентов организма.
Креаторные связи обеспечивают обмен между клетками макромолекулами, которые способны оказать регуляторное влияние на процессы метаболизма, дифференцировки, роста, развития, функционирования клеток, тканей. Через креаторные связи осуществляется влияние кейлонов — белков, подавляющих синтез нуклеиновых кислот и деление клеток.
Метаболиты по механизму обратной связи оказывают влияние на внутриклеточный обмен и функции клеток и на функционирование рядом расположенных структур. Например, при интенсивной мышечной работе молочная и пировиноградная кислоты, образующиеся в мышечной клетке в условиях дефицита кислорода, ведут к расширению микрососудов мышцы, к увеличению притока крови, питательных веществ и кислорода, что улучшает питание мышечных клеток. Одновременно они стимулируют метаболические пути их использования, снижают сократительную способность мышцы.
Нейроэндокринная система обеспечивает соответствие метаболических, физических функций и поведенческих реакций организма условиям внешней среды, поддерживает процессы дифференциации, роста, развития, регенерации клеток; в целом способствуют сохранению и развитию как индивидуума, так и биологического вида в целом. Двойная (нервная и эндокринная) регуляция обеспечивает через механизм дублирования надёжность регуляции, высокую скорость ответа через нервную систему и длительность ответа во времени через выделение гормонов.
Филогенетически наиболее древние гормоны вырабатываются нервными клетками, химический сигнал и нервный импульс часто взаимопревращаемы. Гормоны, будучи нейромодуляторами, оказывают влияние на эффекты в ЦНС многих медиаторов (гастрин, холецистокинин, ВИП, ГИП, нейротензин, бомбезин, субстанция Р, опиомеланокортины — АКТГ, бета-, гамма-липотропины, альфа-, бета-, гамма-эндорфины, пролактин, соматотропин). Описаны гормон продуцирующие нейроны.
В основе нервной и гуморальной регуляции лежит принцип кольцевой связи, который в биологических системах был приоритетно показан советским физиологом П.К. Анохиным. Положительные и отрицательные обратные связи обеспечивают оптимальный уровень функционирования — усиление слабых ответов и ограничение сверхсильных.
Деление механизмов регуляции на нервные и гуморальные является условным.
В организме эти механизмы неразделимы:
1) Информация о состоянии внешней и внутренней среды, как правило, воспринимается элементами нервной системы, и после обработки в нейронах в качестве исполнительных органов могут использоваться как нервный, так и гуморальный путь регуляции.
2) Деятельность желез внутренней секреции управляется нервной системой. В свою очередь, метаболизм, развитие и дифференцировка нейронов осуществляется под влиянием гормонов.
3) Потенциалы действия в местах контакта нейрона и рабочей клетки вызывают секрецию медиатора, который через гуморальное звено изменяет функцию клетки. Таким образом, в организме существует единая нейрогуморальная регуляция с приоритетным значением нервной системы. Организм на действие каждого раздражителя отвечает сложной биологической реакцией как единое целое. Это достигается взаимодействием всех систем, тканей и клеток организма. Взаимодействие обеспечивается местными, гуморальными и нервными механизмами регуляции
Нервная система человека делится на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую. Центральная нервная система обеспечивает индивидуальное приспособление организма к среде обитания, адаптацию организма, поведение организма в соответствии с конституцией и его потребностями, обеспечивает интеграцию и объединение органов в единое целое на основе восприятия, оценки, сравнения, анализа информации, поступающей из внешней и внутренней среды организма. Периферическая нервная система обеспечивает трофику тканей и оказывает непосредственное влияние на структуру и функциональную активность органов.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
источник