лекции биология / биоритмы

Биоритмы. Нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности в организме человека.

Физиологические процессы в организме характеризуются ритмичностью, т.е. закономерной повторяемостью через определенные промежутки времени. Биоритмы – саморегулирующиеся изменения интенсивности функционирования организма, осуществляемые в определенный отрезок времени и многократно повторяющиеся. Ритмические процессы в организме связаны с ритмическими процессами во Вселенной (движение небесных тел, смена сезонов года, дня и ночи, приливы и отливы) и осуществляются посредством нейро-эндокринной системы, выполняя адаптивную функцию.

Различают сезонные, суточные (циркадные) и другие биоритмы.

Сезонные ритмы проявляются совпадением периодов жизненного цикла с соответствующим временем года (увеличение длины светового дня стимулирует деятельность половых желез, определяет начало брачного периода).

В основе суточных ритмов лежит смена бодрствования и сна (биологические часы). Они обеспечивают максимальную биологическую активность в определенное время суток, наиболее благоприятное для деятельности организма.

У млекопитающих и человека наблюдается следующие биоритмы: половые циклы, сезонные колебания физиологической активности щитовидной железы, надпочечников, половых желез, суточные изменения двигательной активности, температуры тела, частоты сердцебиения, обмена веществ и т.д. В сложной инстинктивной деятельности животных большую роль играет нервно – гуморальная регуляция. От нее зависят добыча пищи, размножение, запасание корма, спасение от врагов и т.д.

Выделение гормонов железами внутренней секреции регулируется нервно-рефлекторными и гуморальными механизмами. Центральная железа внутренней секреции – гипофиз, которая контролирует деятельность желез внутренней секреции, в свою очередь, находится под контролем промежуточного мозга, гипоталамуса. В промежуточном мозге находится ядра, управляющие обменом веществ и состоянием внутренней среды организма.

Взаимодействие гипоталамуса и гипофиза с железами внутренней секреции осуществляется по принципу обратной связи. Так, усиленное выделение щитовидной железой тироксина тормозит выработку тиреотропного гормона гипофиза, который регулирует секрецию тироксина. Вследствие этого количество тироксина в крови падает. Уменьшение количества тироксина в крови ведет к прямо противоположному эффекту. Точно так же адренокортикотропный гормон гипофиза регулирует выработку гормонов корой надпочечников.

В ряде случаев два или несколько гормонов оказывают на функцию клетки или органа совокупное действие. В эндокринной части поджелудочной железы, помимо инсулина, образуется глюкагон. Аналогичным с ним действием обладает адреналин. С другой стороны, гормоны могут влиять на какой – либо физиологический процесс прямо противоположно друг другу. Так, если инсулин снижает уровень сахара в крови, то адреналин повышает этот уровень.

Биологические эффекты некоторых гормонов, в частности кортикостероидных, заключается в том, что они создают условия для проявления действия другого гормона. Гормоны обладают также многими другими свойствами.

Одна и та же клетка подвергается действию многих гормонов. Поэтому конечный биологический результат будет зависеть не от одного, а от многих гормональных влияний. Таким образом, эндокринная регуляция жизнедеятельности организма является комплексной и строго сбалансированной. Изменения физиологических и биохимических реакций под действием гормонов способствует приспособлению животных к постоянно изменяющимся условиям внешней среды (адаптации). Можно выделить несколько уровней регуляции в организме.

1. Нейрогуморальная регуляция – клетки мозга с помощью рецепторов воспринимают различные сигналы внешней и внутренней среды и преобразуют их в волну деполяризации нервного волокна (нервный импульс). Это сопровождается высвобождением из нервных клеток в синапс веществ нейромедиаторов – химических сигналов, вызывающих изменения обмена веществ в нервных и эндокринных клетках.

2. Гормональная регуляция (дистанционное управление) – осуществляется посредством гормонов – химических сигналов, освобождающихся в кровь в ответ на специфический стимул со стороны нервной системы (гипоталамуса – гипофиза), и достигающих своих специфических тканей – мишеней. Гормоны модифицируют обмен веществ через внутриклеточные механизмы регуляции. Отработанные гормоны разрушаются специфическими ферментами.

3. Внутриклеточные механизмы регуляции – реализуются посредством:

• Изменения активности имеющихся ферментов (ингибирование, активация).

• Изменения количества белков и ферментов (индукция и репрессия синтеза и распада белков).

• Изменения скорости трансмембранного транспорта веществ через мембрану.

2