Гуморальные механизмы регуляции гомеостаза

Гуморальная регуляция – наиболее древний механизм координации процессов жизнедеятельности организма. Она определяется способностью отдельных клеток организма синтезировать биологически активные вещества (гормоны, медиаторы и др.) и выделять их во внутреннюю среду организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость), что влечет за собой изменения интенсивности обменных процессов в соответствии с динамикой условий внешней или внутренней среды на клеточном уровне, органном и организменном уровнях. Гуморальная регуляция обусловлена тем, что клетки способны изменять интенсивность своих процессов жизнедеятельности в зависимости от физико-химических параметров жидкой среды. Она осуществляется медленно, вызывая длительно сохраняющиеся эффекты. Многие биологически активные вещества, циркулируя в крови, вызывают специфические эффекты, действуя на чувствительные к ним структуры («мишени») и неспецифические, изменяя активность различные части организма, независимо от того насколько это целесообразно или нет для организма в данный момент. Так, адреналин, выбрасываемый мозговым слоем надпочечников в момент опасности, мобилизует защитное поведение организма за счет усиления притока крови к скелетной мускулатуре, сердцу и мозгу, но при этом сосуды внутренних органов, наоборот, сужаются. Это позволяет организму избежать воздействия негативного фактора. Однако, длительно сохраняющееся состояние тревоги или страха ведет к нарушению микроциркуляции во внутренних органах, способствуя их ишемии (отмиранию) и нарушению кровообращения.

Железами внутренней секреции называются эндокринные железы, которые не имеют выводных протоков и выделяют свои секреты – гормоны, непосредственно в кровь или тканевую жидкость. К ним относятся: эпифиз, гипофиз, надпочечники, щитовидная, поджелудочная, вилочковая, паращитовидные, половые железы. Эндокринной функцией обладает гипоталамус (структура промежуточного мозга), которая структурно и функционально связана с гипофизом.

По химическому строению гормоны очень разнообразны и делятся на 3 группы:

1) белки и пептиды (инсулин, гормоны передней доли гипофиза);

2) производные аминокислот (адреналин, тироксин);

3) стероиды (половые гормоны, гормоны коры надпочечников).

Гормоны обладают рядом свойств:

1) высокой биологической активностью;

2) специфичностью: действуют на строго определенный тип обменных процессов или на определенные структуры-мишени – группу клеток ткань, орган, систему органов;

3) дистантным действием: оказывают влияние на структуры-мишени, расположенные в любой части организма.

Одни гормоны довольно длительное время сохраняются в крови, другие быстро разрушаются, вызывая непродолжительно сохраняющиеся эффекты. Поддержание в крови определенного уровня гормона обеспечивается постоянным выделением их соответствующими железами. При этом наблюдаются длительно сохраняющиеся эффекты, т. к. в ответную реакцию вовлекаются как специфические структуры, так и неспецифические (они не обладают повышенной чувствительностью к действующему гормону). Поступая в кровь, гормоны с её током разносятся по всему организму и оказывают стимулирующее или тормозящее влияние на определенные структуры, физиологические и метаболические процессы организма: регулируют процессы роста и развития, определяют дифференцировку тканей, наступление периода полового созревания, репродуктивные и многие другие процессы жизнедеятельности, протекающие на разных уровнях организации организма. Гуморальная регуляция обеспечивает функционирование организма человека как единой целостной системы.

Влияние гормонов на клетки осуществляется разными путями. Некоторые из них связываются с определенными белками-рецепторами плазматической мембраны, изменяя активность её ферментов и транспортных структур, определяющих проницаемость плазматической мембраны и соответственно интенсивность клеточного метаболизма. Другие гормоны, проникая в ядро, оказывают активизирующее или тормозное воздействие на определенные гены и, тем самым, регулируют интенсивность и направленность реакций матричного синтеза (транскрипции и трансляции), лежащих в основе биосинтеза белковых молекул.

В ряде случаев 2 или несколько гормонов оказывают совокупное влияние на функционирование клетки (органа): глюкогон и адреналин активизируют распад гликогена и соответственно повышение уровня глюкозы в крови. Иногда гормоны могут влиять на какой-либо физиологический процесс прямо противоположным образом: инсулин понижает содержание глюкозы в крови, а адреналин, наоборот, повышает. Эффекты ряда гормонов, в частности, кортикостероидов, заключаются в том, что они создают условия для проявления активности других гормонов.

Таким образом, эндокринная регуляция жизнедеятельности организма является комплексной и строго сбалансированной, т.к. в каждый момент времени одна и та же структура организма подвергается воздействию многих гормонов, поэтому конечный результат зависит не от одного, а от многих гормональных влияний. Изменения физиологических и биохимических реакций под действием гормонов способствуют поддержанию гомеостаза и развитию приспособительных реакций организма к постоянно изменяющимся условиям внешней и внутренней среды.

Нервный и гуморальный механизмы регуляции функций взаимосвязаны. Так, существует множество биологически активных веществ, способных оказывать влияние на жизнедеятельность нервных клеток и функций нервной системы. Но их образование и поступление в кровь находится под регулирующим влиянием нервной системы. В этой связи правильнее говорить о единой нервно-гуморальной системе регуляции функций организма, обеспечивающей адекватное взаимодействие организма и среды.