Министерство Образования Украины

Сумской Государственный Университет

Медицинский Институт

Кафедра физиологии и патофизиологии

По физиологии

На тему: «Механизм гуморальной регуляции вегетативных функций организма».

Работу выполнила:

Студентка 2 курса 125 группы

План Тема 1. Гуморальная регуляция, ее факторы, механизмы действия гормонов на клетки-мишени, регуляция секреции гормонов: 1.Классификация и характеристика факторов гуморальной регуляции. Контур гуморальной регуляции. 2.Структурно-функциональная организация эндокринной системы. Эндокринные железы, их гормоны, их влияния. 3.Основные механизмы действия гормонов. 4. Гипоталамо-гипофизарная система, роль либеринов и статинов. Функциональная связь ги­поталамуса и гипофиза. Тема 2. 1.Гипофиз егогормоны. Роль соматотропина (СТГ)в обеспечении процессов роста и разви­тияСоматомедины: инсулинолодобный фактор роста I (ИФР - I), инсулинолодобный фактор ростаІІ(ИФР ІІ). Контур регуляции секреции СТГ.Метаболические влияния СТГ. 2. Щитовидная железа,ее гормоны, механизмы действия на клетки-мишени, их влияние насостояние психических функций, рост и развитие, метаболические процессы. Контур регуля­ции секреции тироксина (Т3) и трийодтиронина (Т4). Тема 3. Роль гормонов в регуляции гомеостаза. 1. Гормоны поджелудочной железы (инсулин, глюкагон, соматостатин), их влияния на мета­болизм и концентрацию глюкозы в крови. Контур гормональной регуляции поддержания постоянства концентрации глюкозы в крови. 2. Баланс Са в организме и гормоны которые регулируют кальциевый и фосфатный гомеостаз: паратиреоидный гормон (ПТГ) или паратгормон, кальцитонин, активная форма витамина D3. Тема 4. Роль гормонов е 1. Понятие о стрессе и стрессовых факторах. Виды адаптации к действию стрессовых фак­торов. 2.Общий адаптационный синдром (Г. Селье). 3.Роль симпато-адреналовой системы в адаптации. 4.Гормоны мозгового вещества желез надпочечников, и их роль в адаптации организма, 5.Гормоны коры надпочечников и их роль в адаптации организма. Тема 5. Роль гормонов е регуляции половых функций. 1.Половые железы. 2.Мужская половая система, ее структура и функции. 3.Женская половая система, ее структура и функции

Тема 1. Гуморальная регуляция, ее факторы, механизмы действия гормонов на клетки-мишени, регуляция секреции гормонов.

Гуморальная регуляция (от лат. humor - жидкость), один из механизмов координации процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемый через жидкие среды организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость) с помощью биологически активных веществ, выделяемых клетками, тканями и органами при их функционировании. Важную роль в Г. р. играют гормоны. У высокоразвитых животных и человека Г. р. подчинена нервной регуляции, вместе с корой составляет единую систему нейрогуморальной регуляции, обеспечивающей нормальное функционирование организма в меняющихся условиях среды.

Факторами гуморальной регуляции являются: 1.Неорганические метаболиты и ионы. Например, катионы кальция, водорода, углекислый газ. 2.Гормоны желез внутренней секреции . Вырабатываются специализированными инкреторными железами. Это инсулин, тироксин и др. 3.Местные или тканевые гормоны . Эти гормоны вырабатываются специальными клетками, называемыми паракринными, транспортируются тканевой жидкостью и действуют только на небольшом расстоянии от секретирующих клеток. К ним относятся такие вещества, как гистамин, серотонин, гормоны желудочно-кишечного тракта и другие. 4.Биологически активные вещества , обеспечивающие связи между клетками ткани. Это белковые макромолекулы, выделяемые ими. Они регулируют дифференцировку, рост и развитие всех клеток составляющих ткань и обеспечивают функциональное объединение клеток в ткань. Такими белками являются, например, кейлоны (тканеспецифичные гормоны местного действия - представлены белками или пептидами различной молекулярной массы), которые тормозят синтез ДНК и деление клеток.

Основные особенности гуморальной регуляции: 1.Низкая скорость регулирующего воздействия, связанная с невысокой скоростью токов соответствующих жидкостей организма. 2.Медленое нарастание силы гуморального сигнала и медленное снижение. Это связано с постепенным увеличением концентрации ФАВ и постепенным их разрушением. 3.Отсутствие конкретной ткани или органа-мишени для действия гуморальных факторов. Они действуют на все ткани и органы по ходу тока жидкости, в клетках которых имеются соответствующие рецепторы. Схематическое изображение эндокринной цепи регуляции. Контроллер сравнивает истинную вели­чину контролируемой переменной с «заданным значением» и посылает сигнал, вызывающий соответствую­щие изменения функции эндокринной железы. Ско­рость секреции гормонов эндокринной железой может изменяться под влиянием различных возмущающих факторов. Секретируемые железой гормоны регулиру­ют систему, отвечающую на гормональную информа­цию соответствующим физиологическим эффектом. Одновременно сигнал о новом значении контролируемой переменной поступает в контроллер, который и замыкает цепь.

Главные эндокринные железы и секретируемые ими гормоны
Эндокринная система человека - система желез внутренней секреции, локализованных в центральной нервной системе, различных органах и тканях; одна из основных систем регуляции организма. Регулирующее влияние эндокринная система осуществляет через гормоны, для которых характерны высокая биологическая активность (обеспечение процессов жизнедеятельности организма: роста, развития, размножения, адаптации, поведения). Эндокринная система делится на гландулярную эндокринную систему (или гландулярный аппарат), в котором эндокринные клетки собраны вместе и формируют железу внутренней секреции, и диффузную эндокринную систему . Железа внутренней секреции производит гландулярные гормоны, к которым относятся все стероидные гормоны, гормоны щитовидной железы и многие пептидные гормоны. Диффузная эндокринная система представлена рассеянными по всему организму эндокринными клетками, продуцирующими гормоны, называемые агландулярными - (за исключением кальцитриола) пептиды. Практически в любой ткани организма имеются эндокринные клетки. Центральным звеном эндокринной системы является гипоталамус и гипофиз. Периферическое звено эндокринной системы - щитовидная железа, кора и мозговое вещество надпочечников, а также яичники и яички, паращитовидные железы, ?-клетки островков поджелудочной железы, тимус, эндокринные клетки диффузной эндокринной системы. Функции эндокринной системы - Принимает участие в гуморальной (химической) регуляции функций организма и координирует деятельность всех органов и систем. - Обеспечивает сохранение гомеостаза организма при меняющихся условиях внешней среды. - Совместно с нервной и иммунной системами регулирует рост, развитие организма, его половую дифференцировку и репродуктивную функцию; принимает участие в процессах образования, использования и сохранения энергии. - В совокупности с нервной системой гормоны принимают участие в обеспечении эмоциональных реакций, психической деятельности человека. Термин «гормон» был предложен В. Бейлисом и Е. Старлингом (1905) (от греч. гормейн – приводить в движение, «пришпоривать»). Гормоны являются биоорганическими соединениями особого типа, образующиеся специализированными клетками эндокринных желез. Основные характеристики гормонов:

Целенаправленность эффекта:

Анатомическая – гормоны воздействуют на ограниченные ткани; Функциональная – гормон оказывает воздействие на те же или родственные процессы в разных тканях.

Специфичность (тропность) действия. При этом клетки-мишени имеют рецепторы к конкретному гормону, и другие вещества не могут «уподоблятся» строению и действию данного гормона.

Высокая биологическая активность. Гормоны проявляют свои биологические функции в очень низких (пико- и наномолярных) концентрациях.

Способность к дистантному воздействию. Гормоны оказывают необходимые эффекты на больших раатояниях от места их образования.

По химическому строению гормоны подразделяют на: 1. Гормоны - производные аминокислот (биологические амины - адреналин, норадреналин; тироксин); 2. Полипептиды и белковые гормоны (инсулин, СТГ и т.п.); 3. Гормоны - производные холестерина (половые гормоны – тестостерон, эстрадиол и т.п.). Действие гормонов на клетку, систему органа и организм проявляется в виде: 1.Метаболического действия – связанно с влиянием на обмен клеток: тироксин (катаболический путь), СТГ (анаболический путь). 2. Морфогенетического влияния – проявляется влиянием на рост и развитие организма (СТГ, тироксин, половые гормоны). 3.Корригирующего влияния – проявляется в регулирующем влиянии на работу органов и систем. 4. Репродуктивного влияния – половые гормоны действуют на половые железы, обеспечивая развития и функционирования репродуктивной системы. 5. Триггерного действия (пусковое влияние) – например, глюкокортикоиды способствуют адаптации организма к изменившимся условиям окружающей среды. Механизм действия гормонов Попадая в кровь, гормоны с ее током достигают регулируемых клеток, тканей, органов, которые называются мишенями. Можно выделить два основных механизма действия гормонов: Первый механизм (мембранное воздействие) - гормон связывается на поверхности клеток с комплементарными ему рецепторами и изменяет пространственную ориентацию рецептора. Последние являются трансмембранными белками и состоят из рецепторной и каталитической части. При связывании с гормоном активируется каталитическая субъединица, которая начинает синтез вторичного посредника (мессенджера). Мессенджер активирует целый каскад ферментов, что ведет к изменению внутриклеточных процессов. Например, аденилатциклаза вырабатывает циклический аденозинмонофосфат, регулирующий ряд процессов в клетке. По данному механизму функционируют гормоны белковой природы, молекулы которых гидрофильны и не могут проникать через клеточные мембраны. Второй механизм (внутриклеточное действие) - гормон проникает в клетку, связывается с белком-рецептором и вместе с ним попадает в ядро, где изменяет активность соответствующих генов. Это ведет к изменению метаболизма клетки. Эти же гормоны могут действовать на отдельные органеллы, например, митохондрии. По этому механизму действуют жирорастворимые стероидные и тиреоидные гормоны, которые благодаря липотропным свойствам легко проникают внутрь клетки через ее оболочку. Гипоталамо-гипофизарная система Нейроэндокринный комплекс позвоночных, образован гипоталамусом и гипофизом. Основное значение Г.-г. с.- регуляция вегетативных функций организма и размножения. В гипоталамусе сосредоточены нейросекреторные центры, состоящие из тел нейросекреторных клеток (НСК), отростки которых идут в нейрогипофиз. Различают пептидергические нейросекреторные центры (клетки вырабатывают пептидные нейрогормоны) и моноаминергические (синтезируют моноаминовые нейрогормоны). Пептидергич. центры представлены крупноклеточными ядрами, продуцирующими преим. вазопрессин, окситоцин и их гомологи, а так же диффузно рассеянными нейросекреторными клетками или их группами (открытые центры) в переднем и ср. гипоталамусе и вырабатывающими аденогипофизотропные нейрогормоны (рилизинг-гормоны). Моноаминергич. центры (преим. дофаминергич.) образованы аркуатным (инфундибулярным) и паравентрикулярными ядрами, синтезируют дофамин, норадреналин и серотонин, действующие как нейрогормоны. К кровеносным капиллярам срединного возвышения нейрогипофиза подходят окончания отростков (аксонов) НСК всех нейросекреторных центров. Поступающие в эти капилляры пептидные и моноаминовые нейрогормоны с током крови попадают в портальные вены и затем во вторичное капиллярное сплетение передней доли аденогипофиза. Здесь нейрогормоны оказывают стимулирующее или тормозное влияние на синтез и выделение тропных гормонов соответствующих железистых клеток. Выделяющиеся в кровь гормоны аденогипофиза через выносящие вены попадают в общий кровоток, через который и достигают периферических эндокринных желёз-мишеней. Эта система (гипоталамус - срединное возвышение - передняя часть аденогипофиза) называется гипоталамо-антероаденогипофизарной. Часть аксонов пептидергич. и моноаминергич. НСК образуют контакты с железистыми клетками промежуточной части аденогипофиза. С помощью такого двойного контроля регулируется синтез и выделение меланотропина и гормона, подобного кортикотропину, продуцируемых этой долей. Эту систему называют гипоталамометааденогипофизарной. Пути влияния пептидных и моноаминовых нейрогормонов на органы-мишени, опосредованные тройными гормонами аденогипофиза, называют трансаденогипофизарными. В нейрогипофизе на капиллярах системы общего кровотока преим. оканчиваются отростки НСК, продуцирующих вазопрессин и окситоцин, которые влияют на висцеральные органы, изменяя тонус их гладкой мускулатуры, поддерживая водно-солевой гомеостаз и оказывая влияние на секреторную функцию некоторых экзокринных (напр., пищеварит. тракта) и периферич. эндокринных желёз. Такая нейросекреторная система наз. гипоталамо-постгипофизарной, а путь влияния пептидных нейрогормонов, не опосредованный гормонами аденогипофиза,- парааденогипофизарным. Гипоталамо-антероаденогипофизарная система имеет важное значение в регуляции трофики, роста и репродуктивных функций организма, а две последние системы наиб, ярко проявляют себя в стрессорных ситуациях и тем самым имеют непосредств. отношение к регуляции защитно-приспособитиленых реакций. Функция Г.-г. с. контролируется нейронами центров самого гипоталамуса, а также ствола мозга и высших отделов ЦНС, напр. палеокортекса. Модулирующее, преим. тормозящее, влияние на Г.-г. с. оказывают нейрогормоны эпифиза. Схема гипоталамо-гипофизарных механизмов регуляции активности эндокринных желез (по Шмидту) Тема 2. Роль гормонов в регуляции процессов психофизического, физического раз­вития, линейного роста тела.

В гипофизе различают три доли: переднюю, среднюю и заднюю; первые две - железистые, третья - нейроглиального происхождения. В передней доле образуются основные тропные гормоны (АКТГ, соматотропный, тиреотропный, фолликулостимулирующий, лютеинизирующий и лактогенный), в средней - меланоцитстимулирующий (все три типа - альфа, бета, гамма), в задней - накапливаются окситоцин и вазопресин, образуются в ядрах гипоталамуса (паравентрикулярное и супраоптическое) и по аксонам переходят в гипофиз, который инкретирует их в кровь. Гормоном роста соматотропин называют за то, что у детей и подростков, а также молодых людей с ещё не закрывшимися зонами роста в костях он вызывает выраженное ускорение линейного (в длину) роста, в основном за счет роста длинных трубчатых костей конечностей. Соматотропин оказывает мощное анаболическое и анти-катаболическое действие, усиливает синтез белка и тормозит его распад, а также способствует снижению отложения подкожного жира, усилению сгорания жира и увеличению соотношения мышечной массы к жировой. Кроме того, соматотропин принимает участие в регуляции углеводного обмена - он вызывает выраженное повышение уровня глюкозы в крови и является одним из контринсулярных гормонов, антагонистов инсулина по действию на углеводный обмен. Описано также его действие на островковые клетки поджелудочной железы, иммуностимулирующий эффект, усиление поглощения кальция костной тканью и др. Многие эффекты гормон роста вызывает непосредственно, но значительная часть его эффектов опосредуется инсулиноподобными факторами роста, которые образуются под влиянием СТГ в печени и других тканях действуют через аутокринные/паракринные механизмы. Выделены два вида ИФР: инсулиноподобный фактор роста I (ИФР-I) и инсулиноподобный фактор роста II (ИФР-II) . Это близкие по строению одноцепочечные белки, сходные с проинсулином. ИФР-I и ИФР-II присутствуют в сыворотке преимущественно в виде комплексов со связывающими белками. Инсулиноподобный фактор роста-І (ИФР-І, Соматомедин С) - это один из важнейших представителей семейства инсулиноподобных факторов роста, осуществляющих эндокринную, аутокринную и паракринную регуляцию процессов роста, развития и дифференцировки клеток и тканей организма. ИФР-І также обеспечивает обратную связь с гипоталамусом и гипофизом по соматотропной оси: от уровня ИФР-І в крови зависит секреция соматотропин-рилизинг-гормона и соматотропного гормона. При низком уровне ИФР-І в крови секреция соматотропин-рилизинг-гормона и соматотропина возрастает, при высоком - снижается. Также ИФР-І регулирует секрецию соматостатина: высокий уровень ИФР-І приводит к возрастанию секреции соматостатина, низкий - к её снижению. Этот механизм является ещё одним способом регуляции уровня соматотропного гормона в крови. Уровень ИФР-І в крови зависит от действия на печень не только соматотропного гормона, но и половых стероидов и тиреоидных гормонов, глюкокортикоидов, инсулина. При этом инсулин, андрогены, эстрогены повышают секрецию ИФР-І печенью, а глюкокортикоиды её снижают. Схема регуляции секреции СТГ (ГР). (ГРРГ - рилизинг-гормоны, ГРРП - рилизинг-пептиды). Щитовидная железа секретирует тироидные (йодсодержащие) гормоны и кальцитонин. Тироидные гормоны : трийодтиронин Т3 и тетрайодтиронин Т4. Наибольшей биологической активностью обладает Т3. Тироидные гормоны синтезируются из аминокислоты тирозина с присоединением атомов йода, поэтому их количество в организме зависит от поступления йода с пищей. Механизм действия тироидных гормонов – в основном, внутриклеточный – через рецепторы цитоплазмы (в частности митохондрий) и ядра. Эффекты действия тироидных гормонов На обмен веществ – вызывают «пожар обмена»: - повышают интенсивность обменных процессов, усиливают липолиз и гликогенолиз; повышают концентрацию глюкозы в крови; - активируют процессы биологического окисления, увеличивают потребление кислорода и образование тепла (калоригенный эффект). На функции органов: - увеличивают частоту сердечных сокращений; - повышают возбудимость ЦНС. На рост, развитие и дифференцировку разных тканей, в том числе костной и нервной (морфогенетический эффект). Особо важную роль Т3 и Т4 играют в развитии организма в детстве. Регуляция секреции тироидных гормонов осуществляется системой «гипоталамус (тиролиберин) Аденогипофиз (ТТГ) щитовидная железа (Т3,Т4)» по механизму отрицательной обратной связи. В условиях стресса (особенно при действии холода) сигналы из ЦНС поступают к гипоталамусу, что приводит к увеличению секреции тиролиберина, ТТГ и Т3,Т4. Контур регуля­ции секреции тироксина (Т3) и трийодтиронина (Т4)
Тема 3. Роль гормонов в регуляции гомеостаза.

Основными гормонами поджелудочной железы являются следующие соединения: Инсулин Глюкагон Соматостатин Основная функция инсулина в организме состоит в понижении уровня сахара в крови. Это достигается с помощью одновременного действия по трем направлениям. Инсулин приостанавливает образование глюкозы в печени и повышает количество сахара, который усваивается тканями организма за счет увеличения проницаемости клеточных мембран. В то же время он тормозит распад глюкагона, ведь тот является полимерной цепочкой, состоящей из молекул глюкозы, и может быть использован для увеличения ее концентрации в крови. Под действием ряда факторов в организме возникает недостаток инсулина, ведущий к развитию сахарного диабета. Глюкагон отвечает за увеличение концентрации глюкозы в кровяном русле. Это достигается путем стимулирования ее образования в печени. Кроме того, он способствует расщепление липидов в жировой ткани. Таким образом, два описанных выше гормона поджелудочной железы выполняют противоположные функции. Однако в поддержании нормального уровня сахара в крови участвуют и другие биологически активные соединения, вырабатываемые эндокринной системой - соматотропин (гормон роста), кортизол, адреналин. Соматостатин подавляет секрецию гипоталамусом соматотропин-рилизинг-гормона и секрецию передней долей гипофиза соматотропного гормона и тиреотропного гормона. Кроме того, он подавляет также секрецию различных гормонально активных пептидов и серотонина, продуцируемых в желудке, кишечнике, печени и поджелудочной железе. В частности, он понижает секрецию инсулина, глюкагона, гастрина, холецистокинина, вазоактивного интестинального пептида, инсулиноподобного фактора роста-І. Общая схема регуляции глюкозы в крови
Главные регуляторы обмена кальция и фосфора - ПТГ, витамин D и кальцитонин. Мишени этих гормонов - костная ткань, почки и тонкая кишка. В регуляции метаболизма кальция и фосфора участвуют и другие факторы: ПТГ-подобные пептиды, цитокины (интерлейкины-1, -2, -6; трансформирующие факторы роста альфа и бета; факторы некроза опухолей альфа и бета), тромбоцитарный фактор роста, ИФР-I, ИФР-II, а также ИФР-связывающие белки. Паратиреоидный гормон (ПТГ) Регуляция секреции . ПТГ синтезируется в паращитовидных железах. Скорость секреции ПТГ зависит прежде всего от концентрации Ca2+ (свободного или ионизированного кальция) в сыворотке. На клетках паращитовидных желез имеются рецепторы Ca2+, сопряженные с G-белками. Даже незначительное снижение концентрации кальция быстро стимулирует секрецию ПТГ. На секрецию влияют также изменения концентрации магния в крови и изменения запасов магния в тканях: повышение концентрации Mg2+ подавляет секрецию ПТГ. Физиологическая роль . Главная функция ПТГ - поддержание постоянства концентрации кальция в крови. ПТГ стимулирует резорбцию костной ткани и тем самым усиливает поступление кальция в кровь. ПТГ снижает экскрецию кальция в почках и усиливает всасывание кальция в тонкой кишке. Витамин D Под этим названием объединяют несколько жирорастворимых веществ, в том числе - 1,25(OH)2D3(1,25-дигидроксивитамин D3), холекальциферол и эргокальциферол. Регуляция синтеза . Скорость образования 1,25(OH)2D3 зависит от количества и состава пищи и от сывороточной концентрации кальция, фосфата, ПТГ и, возможно, других гормонов - кальцитонина, эстрогенов, СТГ, инсулина. ПТГ непосредственно стимулирует синтез 1,25(OH)2D3, активируя 1альфа-гидроксилазу. Синтез 1,25(OH)2D3 усиливается при снижении внутри- и внеклеточной концентрации кальция и фосфора. Изменения концентрации кальция и фосфора влияют на синтез 1,25(OH)2D3 опосредованно, через ПТГ: при гипокальциемии и гипофосфатемии секреция ПТГ усиливается, при гиперкальциемии и гиперфосфатемии - подавляется. Физиологическая роль. Как и ПТГ, 1,25(OH)2D3 регулирует перестройку костной ткани. 1,25(OH)2D3 - это главный стимулятор всасывания кальция в кишечнике. Благодаря действию 1,25(OH)2D3 концентрация Ca2+ во внеклеточной жидкости поддерживается на уровне, необходимом для минерализации органического матрикса костной ткани. При дефиците 1,25(OH)2D3 нарушается образование аморфного фосфата кальция и кристаллов гидроксиапатита в органическом матриксе, что приводит к рахиту или остеомаляции. Недавно было установлено, что 1,25(OH)2D3 усиливает резорбцию костной ткани. В опытах на культурах клеток паращитовидных желез показали, что 1,25(OH)2D3 подавляет секрецию ПТГ. Кальцитонин Синтез и секреция. Синтезируется в парафолликулярных C-клетках щитовидной железы. Секреция кальцитонина усиливается при повышении концентрации кальция в крови и регулируется гастроэнтеропанкреатическими гормонами, в частности гастрином. Физиологическая роль. 1. Кальцитонин - антагонист ПТГ. Кальцитонин тормозит резорбцию костной ткани, снижая активность остеокластов. Кроме того, кальцитонин стимулирует остеобласты, способствуя образованию костной ткани. 2. Кальцитонин подавляет канальцевую реабсорбцию кальция в почках и тем самым усиливает его экскрецию. 3. Кальцитонин тормозит всасывание кальция в тонкой кишке. Это свойство кальцитонина используется для лечения тяжелой гиперкальциемии и гиперкальциемических кризов. 4. Скорость секреции кальцитонина у женщин сильно зависит от уровня эстрогенов. При дефиците эстрогенов, обусловленном менопаузой или заболеванием яичников, секреция кальцитонина снижается, что способствует ускоренной резорбции костной ткани и приводит к остеопорозу. Тема 4. Роль гормонов е регуляции адаптации организма.

Стресс – совокупность всех неспецифических изменений, возникающих в организме под влиянием любых воздействий и включающих, в частности стереотипный комплекс неспецифических защитно-приспособительных реаций. Агент, вызывающий стресс, называют стрессором. Различают следующие виды стрессоров : 1.Физиологические . Они оказывают непосредственное воздействие на организм. Это болевые, тепловые, холодовые голодание, интоксикация и др. раздражители. 2.Психологические . Словесные стимулы, сигнализирующие об имеющихся или будущих вредных воздействиях.. В соответствии с видом стрессоров выделяют следующие разновидности стресса : 1.Физиологический . Например гипертермия. 2.Психологический . Выделяют 2 его формы: а. информационный стресс , возникает при информационных перегрузках, когда человек не успевает принимать правильные решения. б. эмоциональный стресс . Возникает в ситуациях обиды, угрозы, неудовлетворённости. Любой стрессор запускает неспецифические адаптационные механизмы организма. Эти адаптационные процессы проявляются триадой стресса : 1.Повышается активность коркового слоя надпочечников 2.Уменьшается вилочковая железа 3.Появляются язвы на слизистой оболочке желудка и кишечника. Адаптивная стресс-реакция Если активация функций органов и их систем у данного индивида в условиях действия стрессорного агента предотвращает отклонение параметров гомеостаза за пределы нормального диапазона, а чрезвычайный фактор характеризуется умеренной силой и продолжительностью воздействия, то может сформироваться состояние повышенной резистентности организма к нему. В подобных случаях стресс имеет адаптивное значение и повышает приспособляемость организма как к определённому - воздействовавшему на него агенту, так и к некоторым другим (феномен перекрестной неспецифической адаптации). Такую стресс-реакцию называют адаптивной. При действии на организм в адаптированном его состоянии того же самого чрезвычайного фактора, как правило, не наблюдается расстройств жизнедеятельности. Более того, повторное воздействие стрессорного агента умеренной силы через определённые промежутки времени (необходимые для реализации восстановительных процессов) формируют устойчивую, длительно повышенную резистентность организма к этому и другим воздействиям. Неспецифическое адаптирующее свойство повторного действия различных стрессорных факторов умеренной силы (гипоксии, физической нагрузки, охлаждения, перегревания и др.) используют для искусственного повышения устойчивости организма к стрессорным факторам и предупреждения их повреждающего действия. С этой же целью проводят курсы так называемых неспецифических лечебно-профилактических процедур: пиротерапии, обливания прохладной и/или горячей водой, различные варианты душа, аутогемотерапии, физических нагрузок, периодических воздействий умеренной гипобарической гипоксии (в барокамерах), дыхания гипоксической газовой смесью и др. Комплекс неспецифических защитно-приспособильных реакций при стрессе, направленных на создание устойчивости(резистентности) организма к любому фактору, обозначается Селье как общий(генерализованнфй) адаптационный синдром(ГАС), в динамике котторого закономерно прослеживаются три стадии, характеризующие резистентность организма в развитии стресса: 1) реакция тревоги; 2) стадия резистентности; 3) стадия истощения. Адаптационному синдрому предшествует шок. Длительность и выраженнность каждой стадии может варьироваться в зависимости от природы и силы стрессорного агента, вида животного и физиологического состояния организма. Первая стадия синдрома (реакция тревоги) характеризует остро протекающую, активную мобилизацию адаптационных процессов в организме в ответ на всякое смещение гомеостаза при стрессе (на первый шок). В это аремя устойчивость организма к воздействиям быстро возрастает. Во второй стадии (стадии резистентности) устанавливается повышенная сопротивляемость к стрессору, которая носит общий характер. Например, если стресс вызывается холодом, то на стадии резистентности выявлется повышенная устойчивость не только к хололоду, но и действтю повышенной температуры, рентгеновских лучей, токсино и т.д. в случаях когда стресс слишком сильный или длительный, защитно-приспособительный механизмы организма могут истощатся и общий адаптационнный синдром переходит в третьб стадию (стадию истощения), характеризующуюся снижением резистентности организма к данному стрессору и другим видам стрессорных воздействий. Эта стадия также называется вторичным шоком. Важную роль в ре­гуляции неспецифических адаптивных реакций организма иг­рает симпато-адреналовая система . Убедительно показано, что в ответ на различные воздей­ствия в организме происходит быстрое возбуждение симпатической нервной системы и усиление секреторной деятельности мозгового слоя надпочечников. Интенсивный выброс катехоламинов надпо­чечниками и окончаниями симпатических нервных волокон приво­дит организм в состояние общей повышенной активности при стрес­се: 1) стимулируется глюкогенолиз в печени, возникает гипергликемия, повышается утилизация глюкозы в скелетных мышцах и не­которых других тканях; 2) стимулируется липолиз и повышается в крови содержание свободных жирных кислот; 3) повышаются тка­невое дыхание и температура тела; 4) усиливаются и учащаются сокращения сердечной мышцы; 5) повышается кровяное давление; 6) расширяются коронарные сосуды; 7) расширяются бронхи и уси­ливается легочная вентиляция; 8) увеличивается возбудимость ко­ры головного мозга; 9) повышается работоспособность скелетных мышц; снижается проницаемость мембран к токсинам и улучшает­ся клеточные контакты; пермиссируются эффекты глюкокортикоидов и т.д. В реакции на стресс выделяется большое количество гормонов коры надпочечников - глюкокортикоидов, главным образом кортизола. Они взаимодействуют с катехоламинами, что обеспечивает появление всех вышеперечисленных ответных реакций. Кортизол «модулирует» иммунологические реакции на заражение бактериями и вирусами, тормозит чрезмерные иммунологические реакции (например, аллергию), уменьшает воспаление. Он играет также очень важную роль в реакции адаптации организма. Недостаточность функции коры надпочечников может в стрессовой ситуации не обеспечить реакцию адаптации, вызвать коллапс (резкое падение кровяного давления) и внезапную смерть. Тема 5. Роль гормонов е регуляции половых функций.

Раздел "Координация и регуляция". Биология, 8 класс. Ответы к рабочей тетради (Сонин Н.И., Агафонова И.Б.)

Гуморальная регуляция

36. Запишите определения

Гуморальная регуляция - механизм регуляции деятельности организма, который осуществляется через жидкие среды организма с помощью биологически активных веществ - гормонов, которые вырабатываются клетками, тканями и органами.
Гормоны - внеклеточные гуморальные регуляторы - биологически активные вещества, которые регулируют практически все функции организма
Железы внутренней секреции - железы, которые вырабатывают гормоны

37. Рассмотрите рисунок, изображающий железы человека. Напишите их названия.

1. Гипофиз
2. Щитовидная железа
3. Тимус (вилочковая железа)
4. Надпочечник
5. Поджелудочная железа
6. Яичник или семенник (половые железы)

38. Заполните таблицу Гормоны гипофиза и их функции

39. Заполните таблицу Гормоны желез и их функции

Железы	Гормоны	Действие гормонов на организм
Щитовидная железа	регулируют процессы роста, развития тканей	повышают интенсивность обмена веществ, уровень потребления кислорода органами и тканями
Околощитовидная железа	регулируют содержание солей кальция и фосфора в крови	при недостатке нарушается рост костей и зубов, повышается возбудимость нервной системы
Надпочечники	регулируют обмен углеводов и жиров, деятельность нервной системы, влияют на содержание натрия, калия	усиливают работу мышц, повышают содержание глюкозы в крови, усиливают кровоток в мозге и других органах, повышают уровень кровяного давления, усиливают сердечную деятельность, поэтому выброс этих гормонов важен в условиях напряжения, стресса
Поджелудочная железа	пищеварительный сок, инсулин (регулирует обмен углеводов, поступление глюкозы в кровеносные сосуды)	при снижении выработки инсулина, глюкоза не поступает из кровеносных сосудов в ткани органов и наступает диабет. При избыточной выработке инсулина, содержание сахара падает, и человек впадает в инсулиновый шок
Половые железы	регулируют рост и созревание организма, формирование вторичных половых признаков	у мужчин - рост усов и бороды, огрубение голоса, изменение телосложения у женщин - высокий голос, округлые формы тела, управление фазами полового цикла и течением беременности

40. Почему поджелудочную и половые железы называют железами смешанной секреции

Эти железы выполняют двойную фунцкию, т.е. действуют одновременно как железы внешней и внутренней секреции

41. Объясните, какова причина возникновения диабета

Диабет возникает из-за снижения выработки инсулина поджелудочной железой. Глюкоза не поступает в клетки тканей органов, а выводится из организма с мочой.

5.4.1.Нервная система. Общий план строения. Функции.

5.4.2. Строение и функции центральной нервной системы.

5.4.3. Строение и функции вегетативной нервной системы.

5.4.4. Эндокринная система. Нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности.

Нервная система

Многоклеточные организмы нуждаются в сложной системе согласования всех процессов жиз­недеятельности для поддержания постоянства внутренней среды и своевременного реагирования на внешние воздействия. В организме человека эту функцию выполняют нервная, эндокринная и иммунная системы.

Нервная регуляция представляет собой совокупность показателей в организме человека, ко­торые координируют работу отдельных органов и систем, осуществляют их взаимосвязь между собой и всего организма с окружающей средой за счет возникновения и передачи электрических волн - нервных импульсов.

Нервная регуляция обеспечивается функционированием нервной системы. В основе деятель­ности нервной системы лежат раздражимость и возбудимость.

Нервная система человека образована нервной тканью, структурной единицей которой явля­ется нейрон. Под действием достаточно сильных раздражителей, например вспышки света, в ней­ронах возникают и передаются нервные импульсы. По характеру деятельности нейроны делятся на чувствительные, вставочные и двигательные. Чувствительные нейроны проводят нервные им­пульсы от органов в центральную нервную систему, двигательные - из центральной нервной си­стемы к органам, в то время как любые нейроны, лежащие между ними, называют вставочными.

Основной формой деятельности нервной системы является рефлекс.

Рефлекс - это реакция организма на любой раздражитель, кото­рая осуществляется с помощью нервной системы.

Путь, по которому проходит нервный импульс при реализации рефлекса, называется рефлекторной дугой. Элементарная рефлектор­ная дуга образована двумя нейронами - чувствительным и двигатель­ным. Примером такой рефлекторной дуги является дуга коленного рефлекса (рис. 5.43). Если нанести ниже колена легкий удар специаль­ным молоточком, в ответ голень и стопа будут резко выброшены впе­ред. Большинство рефлекторных дуг в организме человека содержит все три типа нейронов: чувствительный, вставочный и двигательный.

Рефлекс осуществляется только в том случае, если все звенья реф­лекторной дуги возбуждены. Если хоть в одном из них происходит торможение, то и рефлекс проявляться не будет.

Анатомически нервная система делится на центральную (ЦНС) и периферическую (ПНС). ЦНС, в свою очередь, подразделяется на головной и спинной мозг, а ПНС представляет собой совокупность нервов и нервных узлов, ле­жащих за пределами ЦНС. В зависимости от выполняемых функций выделяют соматическую и автономную (вегетативную ) нервные системы. Соматическая нервная система, представляю­щая собой совокупность нервных центров и нервов, управляет работой мышц тела, а контроль над работой внутренних органов осуществляет вегетативная (автономная) нервная система.

Спинной мозг располагается в позвоночном канале, образованном телами и дугами позвонков. Снаружи он покрыт тремя оболочками: твердой, паутинной и мягкой. Спинной мозг имеет вид длинного шнура, разделенного продольными бороздами на правую и леву половины.

В центре спинного мозга проходит спинномозговой канал, заполненный спинномозговой жид­костью. Спинномозговой канал окружен серым веществом, тогда как на периферии спинного мозга располагается белое вещество (рис. 5.44). Белое вещество образовано длинными отросткаминейронов, образующими проводниковые пути. Серое вещество состо­ит из тел двигательных и вставочных нейронов. От спинного мозга отходят 31-33 пары спинномозговых нервов, иннервирующих орга­ны тела. Спинномозговые нервы образуются в результате слияния передних (двигательных) и задних (чувствительных) корешков.

Спинной мозг выполняет проводниковую и рефлекторную функ­ции. В нем находятся центры таких рефлексов, как коленный и мо­чеиспускательный. Однако работа спинного мозга осуществляется под контролем головного мозга, поэтому, сосредоточившись, мы мо­жем не реагировать на постукивание неврологического молоточка под коленом.

При повреждении спинного мозга нарушается его проводимость: ниже места повреждения утрачивается чувствительность частей ор­ганизма и способность к движению.

Головной мозг человека находится в полости черепа и имеет такие же три оболочки, как и спинной мозг - твердую, паутинную и мягкую (рис. 5.45). Снаружи и изнутри, в желудочках, мозг омывается особой жидкостью - ликвором. Масса головного мозга в среднем составляет око­ло 1300-1400 г, однако мозг И. С. Тургенева весил более 2 кг, а мозг А. Франса - чуть более 1 кг, и это не помешало им стать классиками мировой литературы.

Головной мозг анатомически делят на продолговатый мозг, мост, мозжечок, средний, проме­жуточный и передний мозг.

В продолговатом мозге находятся центры дыхания, сердцебиения, жевания, глотания, пото­отделения, защитных рефлексов (кашель, чихание, рвота, слезоотделение и мигание), рефлексы поддержания позы и др. Помимо рефлекторной, он выполняет также и проводниковую функцию, поскольку через него проходят нервные тракты из спинного мозга в мост.

Мост , в свою очередь, соединяет средний и продолговатый мозг, и в основном выполняет про­водниковую функцию.

Мозжечок образован двумя полушариями, покрытыми корой. Он координирует движения ор­ганизма, участвует в поддержании тонуса мышц и регуляции работы внутренних органов.

В среднем мозге находятся центры первичного анализа информации, приходящей от органов чувств, а также проводниковые пути. В ответ на вспышку света или сильный звук человек по­ворачивает голову в направлении раздражителя - это безусловный ориентировочный рефлекс. Немаловажную роль средний мозг играет в регуляции тонуса скелетных мышц.

Промежуточный мозг образован таламусом (зрительными бугром) и гипоталамусом (подбугорьем). В таламусе находятся центры анализа зрительной информации, а также организации ин­стинктов, влечений и эмоций. Он интегрирует нервные пути, идущие в передний мозг и от него, а также осуществляет быстрый анализ и переключение на раз­ные участки коры переднего мозга информации, поступающей от различных органов тела. В состав промежуточного мозга входят также гипоталамус, который является высшим центром нейрогуморальной регуляции в организме человека, и шишко­видное тело - эпифиз, относящийся к эндокринной системе. В нижней части гипоталамус соединен с гипофизом - железой внутренней секреции. Функциями гипоталамуса являются ре­гуляция обмена веществ, терморегуляция, деятельность пище­варительной, эндокринной и выделительной систем, системы кровообращения, голода и насыщения, жажды и ее утоления, страха, ярости, сна и бодрствования, а также эмоций.

В целом промежуточный мозг вместе со средним осущест­вляет сложные рефлекторные, или инстинктивные реакции. Некоторые его центры принимают участие в удержании вни­мания, не пропуская в кору больших полушарий ненужные в данный момент доцентровые сигналы. Спереди он переходит в большие полушария конечного мозга.

Продолговатый мозг, мост, средний и промежуточный мозг, а также мозжечок объединяют в ствол мозга. Он выполняет рефлекторную, проводниковую и ассоциативную функции, обеспе­чивая взаимодействие всех структур ЦНС. В толще серого вещества продолговатого мозга, моста, среднего и промежуточного мозга располагается ретикулярная формация - сеть нейронов, тесно связанная с остальными структурами ЦНС. Ее основной функцией является регуляция уровня активности коры больших полушарий, мозжечка, таламуса и спинного мозга.

Большие полушария переднего мозга занимают большую часть мозгового отдела черепа, что связано с развитием функций данного отдела мозга. Они покрыты корой из серого вещества, под которой находится подкорка - белое вещество. Серое вещество коры больших полушарий в ос­новном состоит из тел нейронов и их коротких отростков, тогда как подкорка представляет собой совокупность их длинных отростков, среди которых встречаются небольшие скопления нейро­нов - подкорковые центры или ядра.

Кора больших полушарий образует многочисленные борозды и извилины, увеличивающие ее площадь поверхности. Наиболее крупные борозды делят кору на доли: лобную, височную, темен­ную и затылочную (рис. 5.46). Участки коры, отвечающие за выполнение определенных функций, называют зонами, или центрами. Четких границ между ними не существует, однако всего вы­деляют от 50 до 200 таких центров. Их можно разделить на три группы: сенсорные, двигательные и ассоциативные. Сенсорные зоны воспринимают сигналы от различных рецепторов, в двигатель­ных зонах формируются сигналы к соответствующим органам, тогда как ассоциативные объеди­няют деятельность двух первых.

В лобной доле расположены двигательные центры, в темен­ной - обонятельные и вкусовые, а также центры кожно-мышечного чувства, в височной - слуховые, в затылочной - зри­тельный.

С деятельностью ассоциативных зон наиболее сильно свя­заны высшие психические функции - мышление и сознание, речь и др.

В подкорке находятся центры древних рефлексов, напри­мер мигательного. Таким образом, передний мозг в основном выполняет рефлекторную функцию, а также является основой психической деятельности человека.

В прошлом считалось, что у левшей доминирует правое по­лушарие, а у правшей - левое. Однако никаких анатомиче­ских различий между ними обнаружено не было. Впоследствии было установлено, что в левом полушарии располагаются центры речи, письма, восприятия цифр и нот, счета и др., тогда как в правом осуществляется восприятие пространственных образов. Таким образом, асимметрия полушарий носит функциональный характер. Вместе с тем между по­лушариями существуют настолько тесные связи, что ни обработка информации, ни большинство высших психических функций не могут осуществляться только одним из них.

Вегетативная нервная система, охватывающая отделы головного мозга и нервы с их развет­влениями, иннервирует в основном внутренние органы - сердце, сосуды, железы внутренней секреции и др. Она делится на два отдела - симпатический и парасимпатический.

Узлы симпатического отдела лежат в грудном и поясничном отделах спинного мозга, а также по обе стороны от позвоночного столба. Симпатический отдел вегетативной нервной системы отве­чает за мобилизацию резервов организма в ответ на сильные раздражители. При этом увеличива­ются частота и сила сердечных сокращений и дыхательных движений, сужаются многие сосуды, расширяются зрачки, повышается концентрация сахара в крови, но в то же время ослабляются процессы пищеварения и выделения.

Узлы парасимпатического отдела находятся в продолговатом мозге, крестцовом отделе спин­ного мозга и во внутренних органах. Парасимпатический отдел нормализует жизнедеятельность организма, при этом снижается частота и сила сердечных сокращений и дыхательных движений, расширяются сосуды, сужаются зрачки, снижается концентрация сахара в крови, однако усили­вается пищеварение и выделение.

Ряд внутренних органов иннервируются одновременно обоими отделами вегетативной нервной системы, однако ко многим кровеносным сосудам, селезенке, органам чувств и ЦНС подходят только симпатические или парасимпатические волокна.

Зндокринная система

Гуморальная регуляция - это координация физиологических функций с помощью биологиче­ски активных веществ через жидкости организма - кровь, лимфу и тканевую жидкость.

Биологически активными веществами называются вещества, вырабатываемые клетками и тканями организма и оказывающие сильное стимулирующее влияние на функции организма. К ним относятся гормоны, витамины и ферменты. Витамины в большинстве своем поступают в ор­ганизм человека извне, тогда как гормоны и ферменты вырабатываются специальными железами.

Железы организма человека делятся на железы внешней, внутренней и смешанной секреции. К железам внешней секреции относятся все железы, имеющие протоки и периодически выво­дящие свои продукты в полость органов или наружу. Это слюнные, слезные, потовые, сальные и другие железы. Они вырабатывают пищеварительные ферменты, слезную жидкость, кожное са­ло и т. д. Железы внутренней секреции продуцируют гормоны, поступающие во внутреннюю сре­ду организма. Железы смешанной секреции выделяют свои продукты и в кровь, и в органы тела.

Гормоны - биологически активные вещества, образуемые специализированными железами и оказывающие действие в тканях-мишенях в микроскопических количествах.

Однако влияние гормонов распространяется не на весь организм, а только на конкретные клетки, ткани и органы. Это их свойство называется специфичностью. Недостаток гормонов, связанный с гипофункцией соответствующей железы, равно как и избыток, обусловленный ее гиперфункцией, негативно влияют на жизнедеятельность организма, приводя к появлению патологи­ческих изменений.

Совокупность желез внутренней секреции называется эндо­кринной системой организма. Строение и функции желез вну­тренней секреции изучает наука эндокринология.

Эндокринную систему организма человека образуют гипотала­мус, гипофиз, эпифиз, щитовидная железа, паращитовидные же­лезы, поджелудочная железа, надпочечники и половые железы (яичники и яички) (рис. 5.47).

Гипоталамус - отдел промежуточного мозга, высший центр нейрогуморальной регуляции в организме человека. В нем вы­рабатываются вещества, влияющие на образование гормонов ги­пофиза, а также два гормона, только высвобождаемые гипофи­зом - вазопрессин (антидиуретический гормон) и окситоцин. Вазопрессин задерживает воду в организме в процессе мочеобра- зования. Снижение концентрации этого гормона приводит к бы­строй потере воды и даже обезвоживанию. Окситоцин стимулиру­ет родовую деятельность, вызывая изгнание плода из матки.

Гипофиз - небольшая железа, которая расположена у осно­вания головного мозга и вырабатывает ряд гормонов, а также вы­свобождает вазопрессин и окситоцин, продуцируемые гипоталаму­сом. Гормоны гипофиза стимулируют деятельность других желез внутренней секреции. К ним относятся адренокортикотропный

гормон (АКТГ), гонадотропные гормоны - лютеинизирующий (ЛГ) и фолликулостимулирующий (ФСГ), лактотропный гормон, или пролактин (ЛТГ), меланоцитстимулирующий (МСГ), еомато- тропный (СТГ) и тиреотропный гормоны (ТТГ).

АКТГ регулирует деятельность надпочечников и стимулирует выделение адреналина. Гонадо­тропные гормоны способствуют формированию половых желез и их нормальному функциониро­ванию. ЛТГ вызывает увеличение молочных желез и выделение молока у матери после рождения ребенка. МСГ усиливает пигментацию кожи человека. СТГ стимулирует рост организма. Недо­статок СТГ приводит к карликовости, при этом пропорции тела и умственное развитие остают­ся нормальными. Избыток СТГ вызывает гигантизм, а если концентрация гормона повышается у взрослого человека, то увеличиваются размеры отдельных выступающих органов - это заболе­вание называется акромегалией. ТТГ контролирует деятельность щитовидной железы.

Эпифиз, или шишковидная железа, входящая в состав промежуточного мозга, участвует в ре­гуляции биологических ритмов организма и продуцирует гормон мелатонин, вызывающий по- светление кожи.

Щитовидная железа, расположенная в средней области шеи, выделяет тиреоидные гормоны тироксин и трийодтиронин, а также кальцитонин. Тиреоидные гормоны регулируют обмен ве­ществ в организме, способствуя нормальным процессам роста, развития и дифференцировки тка­ней. Кальцитонин снижает уровень кальция в крови за счет его отложения в костях.

Гиперфункия щитовидной железы приводит к повышению интенсивности обмена веществ, возбудимости нервной системы, бессонницы и развитию зоба. Комплекс этих симптомов получил название базедовой болезни. Гипофункция щитовидной железы, наоборот, вызывает замедление обмена веществ, которые накапливаются в коже, и повышает возбудимость нервной системы. Это заболевание называется микседемой. Недостаток тиреоидных гормонов в детстве и юности приво­дит к карликовости и кретинизму.

Паращитовидные железы расположены на поверхности щитовидной железы и выделяют па- ратгормон. Он способствует повышению уровня кальция в крови и поэтому является антагони­стом кальцитонина. Гиперфункция паращитовидных желез может привести к нарушениям кост­ной ткани и остеопорозу.

Надпочечники - парные эндокринные органы, лежащие вблизи верхней части почек. В над­почечниках выделяют корковый слой и мозговое вещество. В корковом слое надпочечников обра­зуются кортикостероиды, а в мозговом - адреналин и норадреналин. Кортикостероиды регулиру­ют обмен органических и неорганических веществ в организме человека. Их недостаток приводит к Аддисоновой (бронзовой) болезни, симптомами которой является усиленная пигментация кожи, слабость, головокружение, артериальная гипотония, неопределенные боли в области кишечника и поносы.

Адреналин выделяется надпочечниками во многих критических ситуациях. Он усиливает ра­боту сердца, сужает кровеносные сосуды, тормозит пищеварение, повышает потребление кисло­рода, увеличивает концентрацию глюкозы в крови, кровоток в печени и т. д. Выброс адреналина в кровь связан с действием сильных раздражителей на организм человека и является неотъемле­мым компонентом стрессовых реакций организма.

К железам смешанной секреции относятся поджелудочная и половые железы.

Поджелудочная железа, помимо пищеварительных ферментов, выделяет в кровоток гормоны инсулин и глюкагон, регулирующие углеводный обмен. Инсулин снижает концентрацию глюкозы в крови, способствуя ее связыванию в печени и других органах, а глюкагон, наоборот, повышает концентрацию глюкозы в крови вследствие расщепления гликогена в печени. Недостаток инсули­на, приводящий к повышению концентрации глюкозы в крови, вызывает развитие сахарного диа­бета. Избыток инсулина может привести к резкому падению концентрации глюкозы, потере со­знания и судорогам. Отклонения в содержании глюкагона у человека наблюдаются крайне редко.

Половые железы вырабатывают одновременно половые продукты и половые гормоны (жен­ские - эстрогены, мужские - андрогены), оказывая значительное влияние на процессы роста, развития и полового созревания, а также регулируя формирование вторичных половых призна­ков.

Нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности организма как основа его целостности, связи со средой

Нервная и эндокринная системы представляют собой неразрывное единство, обусловленное многочисленными прямыми и обратными связями. Получение сигналов от различных рецепторов является прерогативой именно нервной системы, которая и включается в работу первой. Ее им­пульсы мгновенно и точно воздействуют на органы, изменяя их активность. Однако контроль со стороны нервной системы является недолговременным, она действует точечно, тогда как для «за­крепления» эффекта и вовлечения всего организма в реакцию сигнал через гипоталамус поступает и к эндокринной системе. Гипоталамус и сам выделяет гормоны вазопрессин и окситоцин, ока­зывающие существенное действие на функции организма. В гипоталамусе выделяются нейрогор- моны, регулирующие работу гипофиза, а тот, в свою очередь, воздействует на иные эндокринные железы с помощью собственных гормонов. Гормоны, выделяемые железами внутренней секреции, с одной стороны, действуют более продолжительное время, а с другой - подключают к работе и другие органы, а также согласовывают их деятельность.

Гормоны эндокринных желез необходимы и для нормального развития самой нервной систе­мы, поскольку, например, при нехватке гормонов щитовидной железы в детском возрасте проис­ходит недоразвитие головного мозга, ведущее к кретинизму.

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.

Кроме ацетилхолина, обнаружены и другие передатчики нервных импульсов. В окончаниях симпатических нервов обнаружены медиаторы адреналин и норадреналин.

Вопросы и задания к главе "Регуляция функций организма"

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.

В ходе этого урока мы ознакомимся с нейрогуморальной регуляцией, а также с понятиями прямой и обратной связей.

Тема: Нервная и эндокринная системы

Урок: Нейрогуморальная регуляция

В нашем организме для постоянной регуляции физиологических процессов используется два механизма - нервный и гуморальный.

Нервная регуляция осуществляется с помощью нервной системы. Для нее характерна быстрота реакции . Нервные импульсы распространяются с большой скоростью - до 120 м/с по некоторым нервам. Нервная регуляция характеризуется направленностью процесса, четкой локализацией нервных влияний .

Гуморальная регуляция - это древнейшая форма взаимодействия между клетками многоклеточного организма. Химические вещества, образующиеся в организме в процессе его жизнедеятельности, поступают в кровь, тканевую жидкость. Переносясь жидкостями организма, химические вещества действуют на деятельность его органов, обеспечивают их взаимодействие.

Гуморальная регуляция характеризуется следующими особенностями :

Отсутствие точного адреса, по которому направляется химическое вещество, поступающее в кровь и другие жидкости нашего организма. Действие этого вещества не локализовано, не ограничено определенным местом;

Химическое вещество распространяется относительно медленно (максимальная скорость - 0,5 м/с);

Химическое вещество действует в ничтожных количествах и обычно быстро разрушается или выводится из организма.

В целом организме нервной и гуморальный механизмы регуляции действуют совместно. Оба механизма регуляции взаимосвязаны. Гуморальные факторы - звено в нейрогуморальной регуляции. В качестве примера давайте вспомним регуляцию уровня сахара в крови. При избытке сахара в крови нервная система стимулирует функцию внутрисекреторной части поджелудочной железы. В результате в кровь поступает больше гормона инсулина, и лишний сахар под его влиянием откладывается в печени и в 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.

Влияние нервной системы осуществляется через секреторные нервы. Нервы подходят к кровеносным сосудам эндокринных желез. Меняя просвет сосудов, они влияют на деятельность этих желез.

В эндокринных железах располагаются чувствительные окончания центростремительных нервов, сигнализирующих в центральную нервную систему о состоянии эндокринных желез. Главными центрами координации и интеграции функций двух регуляторных систем служат гипоталамус и гипофиз.

Рис. 1.

Гипоталамус расположен в промежуточном отделе головного мозга, играет ведущую роль в сборе информации от других участков головного мозга и от собственных кровеносных сосудов. Он способен регистрировать содержание различных веществ и гормонов в крови. Гипоталамус является одновременно и нервным центром, и своеобразной железой внутренней секреции. Он образован нервными клетками, но не совсем обычными: они способны вырабатывать особые вещества - нейрогормоны. Такие клетки называются нейросекретоными. Эти биологически активные вещества поступают в кровь, притекающую от гипоталамуса к гипофизу.

Гипофиз, в свою очередь, путем секреции гормонов прямо или косвенно влияет на другие железы внутренней секреции.

Между гипоталамусом, гипофизом и периферическими эндокринными железами существует прямая и обратная связь . Например, гипофиз вырабатывает тиреотропный гормон, который стимулирует деятельность щитовидной железы. Под влиянием действия тиреотропного гормона гипофиза щитовидная железа вырабатывает свой гормон - тироксин, который влияет на органы и ткани организма.

Тироксин влияет и на сам гипофиз, как бы информируя его о результатах деятельности: чем больше гипофиз выделяет тиреотропного гормона, тем больше щитовидная железа вырабатывает тироксина, - это прямая связь. Напротив, тироксин тормозит деятельность гипофиза, уменьшая выработку тиреотропного гормона, - это обратная связь.

Рис. 2.

Механизм прямой и обратной связи имеет очень важное значение в деятельности , так как благодаря ему работа всех желез не выходит за границы физиологической нормы.

Нейроскреторные ядра гипоталамуса являются одновременно нервными образованиями и эндокринной частью головного мозга. Сюда стекается обширный поток информации от и внутренних органов человека. Это достигается либо генерацией нервных импульсов, либо выделением специальных гормонов. Часть этих гормонов регулирует функции передней доли гипофиза, где вырабатываются гормоны, контролирующие другие железы внутренней секреции, такие как щитовидная железа, надпочечники и половые железы.

Рис. 3

Рис. 4.

Итак, каждый из двух основных механизмов в организме - нервный и гуморальный - тесно взаимодействуют. Оба вместе, дополняя друг друга, обеспечивают важнейшую особенность нашего организма - саморегуляцию физиологических функций, приводящую к поддержанию гомеостаза - постоянства внутренней среды организма.

1. Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология 8 М.:Дрофа

2. Пасечник В.В., Каменский А.А., Швецов Г.Г. / Под ред. Пасечника В.В. Биология 8 М.:Дрофа.

3. Драгомилов А.Г., Маш Р.Д. Биология 8 М.: ВЕНТАНА-ГРАФ

1. Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология 8 М.: Дрофа - с. 301, задания и вопрос 3,4.

2. Приведите пример обратной связи.

3. Как взаимодействуют гипоталамус и гипофиз?

4. Подготовьте реферат о взаимосвязи гормонов с эмоциями.