§7.6. Спраутинг
Известно, что в центральной нервной системе нейроны не способны регенерировать (восстанавливаться). Однако перерезанные аксоны периферических нервов могут вновь отрастать и реиннервировать мышечные волокна. Регенерация центральных аксонов гораздо более ограничена.
Рис. 7–16. Модель спраутинга: (а) — острая фаза сразу после повреждения нервного волокна II; (б) — хроническая фаза (через несколько недель после острой фазы), спраутинг нервного волокна I: отрастание новых окончаний, занимающих освободившиеся синаптические участки.
Есть данные о локальном спраутинге (разрастании) поврежденных волокон с формированием новых синапсов. Моделью спраутинга может служить красное ядро, которое расположено в среднем мозге и имеет два основных входа I и II (рис.7–16). Первый вход от коры больших полушарий осуществляется через синапсы, которые оканчиваются на расстоянии от тела нейрона красного ядра. Синапсы второго входа от мозжечка заканчиваются ближе к телу нейрона. При разрыве мозжечковых путей начинается разветвление (спраутинг) окончания нервных путей от коры больших полушарий (рис. 7–16). Дегенерирующие синапсы «стимулируют» формирование новых окончаний, а незанятые синаптические части мембраны нейрона притягивают отрастающие волокна.
Все отделы центральной нервной системы вместе с управляемыми ими органами работают как единая функциональная система.
§7.7. Эндокринная система
Эндокринная и нервная системы действуют координировано, поддерживая гомеостаз организма. Если нервная система передает сигналы в виде нервных импульсов, то эндокринная система использует для этого вещества, вырабатываемые эндокринными железами и переносимые кровью.
7.7.1. Эндокринные железы
Эндокринные железы (или железы внутренней секреции) вырабатывают специальные химические вещества, называемые гормонами (греч. hormao – двигаю, побуждаю). Гормоны играют роль регуляторных сигналов, химических носителей информации, посылаемых соответствующим органам. Например, при попадании соринки в глаз возникает слезотечение, а при попадании кислой пищи в двенадцатиперстную кишку – выделение пищеварительного сока. При повышении уровня глюкозы в крови усиливается секреция инсулина. Инсулин вырабатывается поджелудочной железой и понижает содержание сахара в крови, задерживая распад гликогена в печени и увеличивая использование глюкозы мышечными и другими клетками. При длительном воздействии холода возрастает секреция тироксина. Тироксин – гормон, вырабатываемый щитовидной железой. Повышает интенсивность окислительных реакций в клетках и выделение тепла, поддерживает гормональную возбудимость нервных центров и сердечной мышцы.
Основными эндокринными железами у человека являются поджелудочная железа, гипофиз, щитовидная железа, надпочечники, яичники и семенники (табл. VII–2).
По химической природе все гормоны можно разделить на четыре группы: 1) производные аминов (например, тирозина), 2) пептиды и белки, 3) стероиды и 4) жирные кислоты.
Таблица VII–2. Эндокринные железы
Железа |
Гормоны |
Функции (или эффекты) |
Факторы, регулирующие активность |
Гипоталамус |
Либерины, статины и гормоны задней доли гипофиза |
Регуляция секреции гипофизарных (синтезируемых гипофизом) гормонов |
Уровень метаболитов и гормонов |
Задняя доля гипофиза |
Хранятся: окситоцин, (пептид) |
Стимуляция выделения молока молочной железой |
|
вазопрессин (пептид) |
Уменьшение диуреза (от греч. diuréō – выделяю мочу), интенсивности выделения мочи, стимулируя обратное всасывание воды в почечных канальцах
|
Осмотическое давление крови |
|
Передняя доля гипофиза |
Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) (гликопротеид) |
Стимуляция сперматогенеза (у мужчин), роста яйцевого фолликула (у женщин) |
Уровни эстрогенов и тестостерона в плазме |
Лютеинизирующий гормон (ЛГ) (гликопротеид) |
Стимуляция секреции семенниками у мужчин и яичниками у женщин половых гормонов: тестостерона (у мужчин), эстрогенов и прогестерона (у женщин) |
||
Пролактин (белок) |
Стимуляция и развитие молочных желез, формирование материнского инстинкта |
Гормоны гипоталамуса |
|
Тиреотропный гормон (ТТГ)
|
Синтез и секреция тиреоидных гормонов и роста щитовидной железы |
Уровень тиреоидных гормонов Т3 и Т4 в плазме |
|
Адренокортикотропный гормон (АКТГ) (пептид) |
Синтез и секреция гормонов – кортикостероидов корой надпочечников. При мобилизации защитных сил организма синтез АКТГ усиливается. |
Уровень АКТГ и кортикостероидов в плазме |
|
Соматотропный гормон (роста, СТГ) (белок) |
Ускорение роста тела, регулируя обмен веществ и стимулируя белковый синтез. Избыточное( или недостаточное) образование СТГ в детском возрасте приводит к гигантизму (или карликовости). |
Гормоны гипоталамуса |
|
Паращитовидная железа |
Паратгормон (паратиреоидный гормон) |
Повышение
уровня Са2+
и снижение уровня
|
Уровень Са2+ и в плазме |
Щитовидная железа |
Трииодтиронин (Т3) и тироксин (Т4) (иодированные производные тирозина) |
Повышение интенсивности окислительных реакций в клетках и выделение тепла, участие в процессах роста, поддержание гормональной возбудимости нервных центров в сердечной мышце. Недостаток Т4 приводит к кретинизму. |
ТТГ |
Тиреокальцитонин |
Снижение уровня Са2+ в крови |
Уровень Са2+ в крови |
|
Кора надпочечников |
Глюкокортикоиды (кортизол) (стероиды) |
Стимуляция расщепления белков, синтеза глюкозы и гликогена. Адаптация к стрессу. Противовоспалительное и антиаллергическое действие. |
АКТГ |
Минералокортикоиды (альдостерон) (стероиды) |
Задержка Na+ в почках, повышение отношения Na+/K+ во вне- и внутриклеточной жидкостях. Повышение кровяного давления. |
Уровни Na+ и K+ в плазме, низкое кровяное давление |
|
Мозговой слой надпочечников |
Адреналин (эпинефрин) |
Увеличение потребления кислорода; повышение артериального давления, содержания сахара в крови, частоты и силы сердечных сокращений; сужение капилляров в коже и внутренних органах. Расширение артериол (мелких конечных разветвлений артерий, переходящих в капилляры) в сердце и скелетных мышцах. |
Симпатическая нервная система |
Норадреналин (норэпинефрин) (из группы катехоламинов) |
Общее сужение мелких артерий; повышение кровяного давления, стимуляция углеводного обмена. Служит медиатором (передатчиком) проведения нервного импульса через синапс |
Нервная система |
|
Островки Лангерганса в поджелудочной железе |
Инсулин (бета-клетки) (белок) |
Снижение уровня глюкозы в крови, задерживая распад гликогена в печени и увеличивая использование клетками глюкозы и аминокислот |
Уровень глюкозы и аминокислот в крови |
Глюкагон (альфа-клетки) (полипептид) |
Повышение уровня глюкозы в крови путем стимуляции расщепления в печени запасенного гликогена |
Уровень глюкозы в крови |
|
Желудок |
Гастрин (полипептид)
|
Секреция желудочного сока при поступлении пищи в желудок |
Пища в желудке |
Двенадцатиперстная кишка |
Секретин |
Секреция панкреатического сока (пищеварительного сока, вырабатываемого поджелудочной железой и содержащего ферменты, расщепляющие белки); угнетение секреции желудочного сока |
Кислая пища в двенадцатиперстной кишке |
Холецистокинин (панкреозимин) |
Сокращение желчного пузыря. Стимуляция синтеза пищеварительных ферментов поджелудочной железой и их выделение в двенадцатиперстную кишку |
Жирные кислоты и аминокислоты в двенадцатиперстной кишке |
|
Почки |
Ренин (от лат. ren – почка) |
Превращение ангиотензиногена в активные формы (ангиотензин), участвующие в регуляции артериального давления крови и водно-солевого обмена в организме
|
Уровень Na+ в плазме, низкое кровяное давление |
Яйцевой фолликул |
Эстрогены (17β- эстрадиол) (стероиды) |
Развитие вторичных женских половых признаков |
ФСГ и ЛГ |
Прогестерон |
Регулирование обмена веществ в женском организме в период беременности
|
ЛГ |
|
Желтое тело |
Прогестерон и эстрогены (стероиды) |
Стимуляция роста и развития матки и плода |
ЛГ и развивающийся плод |
Плацента |
Хорионический гонадотропин (гликопротеид) |
Обеспечение сохранения желтого тела после оплодотворения и выделения им гормона прогестерона |
Развивающийся плод |
Плацентарный лактоген (от лат. lactis – молоко) |
Стимуляция роста молочных желез |
Развивающийся плод |
|
Семенники |
Тестостерон (стероид) |
Стимуляция функций мужских половых органов и развитие вторичных мужских половых признаков
|
ЛГ и ФСГ |
в плазме