Лекція 2 основні принципи регуляції фізіологічних функцій

Організм людини складається із органів, які для виконання своїх функцій об'єднуються з утворенням функціональних систем і потребують на будь-якому рівні організації, починаючи від молекул і аж до цілісного організму, складних систем регуляції.

Ці системи забезпечують взаємодію різних структур навіть у стані фізіологічного спокою, але особливо проявляється їхнє значення в активному стані - під час взаємодії організму із зовнішнім середовищем, яке постійно змінюється і тому вимагає адекватної відповіді організму. У такому разі однією з обов'язкових умов самоорганізації і саморегуляції є збереження організмом стабільності його внутрішнього середовища, що визначається поняттям гомеостазу.

Ритмічність фізіологічних функцій. Процеси життєдіяльності навіть за умови повного фізіологічного спокою не завжди перебігають з постійною активністю. Посилення чи послаблення їх відбувається під впливом складної взаємодії екзогенних та ендогенних чинників і називається біологічними ритмами. Періодичність коливань функційної активності різних органів варіює у надзвичайно широких межах, починаючи від періоду менше ніж 0,5 год аж до багатоденних і навіть багаторічних циклів.

Механізми регулювання функцій організму

У результаті еволюційного розвитку в організмі людини сформувалася складна система регулювання функцій, яка забезпечує як збереження стабільності стану організму, так і його здатність до пристосування - адаптацію до різних умов існування, що гарантує високу надійність функціонування органів, їхніх систем та організму в цілому.

Найдавнішою формою реакції, що може відбуватися як всередині клітини, так і між окремими клітинами, є хімічна взаємодія. Вона здійснюється двома типами речовин: а) неспецифічними продуктами обміну (метаболітами), б) специфічними регуляторами, біологічно активними сполуками. Більшість відомих регуляторів синтезується у багатьох органах, але для деяких з них у процесі еволюції сформувалися самостійні утвори - залози. Регулятори можуть впливати на процеси, що відбуваються у самій клітині, або виділятися у рідкі середовища (найчастіше у кров) і розноситися по всьому організму. Тому такий тип регулювання називають гуморальним.

Еволюційно пізніше, з появою нервової системи, в живих істот з'явилися нервові механізми регулювання.

Гуморальне регулювання

Сполуки, що виділяються клітинами, діють: а) на саму клітину (аутокринно), б) місцево на сусідні клітини (паракринно), в) надходять у рідкі середовища і ними переносяться до далеко розташованих клітин (телекринно).

Серед таких сполук виділяють гормони і негормональні біологічно активні речовини. Особливістю таких регуляторів є те, що у відносно малій концентрації вони спричинюють виражений біологічний ефект.

Гормони (від грец. Ноrmао - надаю руху) є хімічними посередниками, що секретуються і виділяються клітинами у відповідь на певні сигнали систем регулювання. Багато гормонів секретуються клітинами спеціалізованих залоз. Наука, що вивчає розвиток, будову і функцію залоз, які виробляють гормони, а також механізм їхнього синтезу, впливу на організм, називається ендокринологією (від грец. епdоп - усередині, krіпо - відокремлювати). Свій секрет ці залози виділяють не через вивідні протоки, а безпосередньо у кров та лімфу. Залози, які виділяють свій вміст через вивідні протоки, називають екзокринними.

Кожен конкретний вид гормонів має специфічні рецептори на мембранах клітин, які характеризуються високим ступенем спорідненості до нього.

Інші біологічно активні сполуки. В організмі існує безліч хімічних сполук, що в комплексі з гормонами, нервовою системою чи самостійно регулюють або модулюють функції його органів та систем. Важливе місце серед них посідають нейромедіатори (норадреналін, ацетилхолін, ГАМК - гамааміномасляна кислота, серотонін, гістамін), які вивільняються нервовими закінченнями і діють паракринно.

Наступну велику групу речовин складають аутокрини - речовини, які синтезуються під час запальних реакцій. Серед них найбільш важливими є гістамін та брадикінін.

Третя група речовин належить до продуктів метаболізму арахідонової кислоти (входить до складу ліпідів клітинних мембран), які утворюються у відповідь на гормональні та інші стимули. Ці сполуки одержали назву простагландинів, оскільки вперше були виділені із тканини передміхурової залози.

Четверта група регуляторів - сполуки пептидної природи, здійснюють контроль за чистотою клітинної популяції, імунітетом і беруть участь у згортанні крові.