Мал. 6.7. Електричне поле гимнарха

Силові лінії електричного поля показані пунктиром. А – нормальне поле навколо риби – вид у профіль. В – зміни в електричному полі. викликані предметом, що є поганим провідником. С – зміни, викликані гарним провідником.

Розряди слабкі і тривалі

Значна кількість електричних риб випромінюють не ізольовані розряди, як це роблять електричні скати, соми й вугри, а серію імпульсів, майже безупинних і рівномірно ритмічних. Це всі представники родини довгорилів і більшість голих вугрів. Напруга струму, виробленого їхніми електричними органами, вимірюється не десятками і сотнями вольт, а коливається від 0,2 до 2 вольт. Їх електричні органи відіграють значну роль у визначенні місцезнаходження перешкод і здобичі (мал. 6.7).

Питання для самоперевірки

1. Що таке подразливість, збудливість і збудження?

2. Будова та властивості посмугованих м’язів.

3. Особливості будови і функції білих та червоних посмугованих м^’язів.

4. Будова та властивості непосмугованих м^’язів.

5. Будова та властивості електричних органів риб.

МОДУЛЬ 2. Внутрішнє середовище риб та його регуляція

Розділ 7. Ендокринна система

Загальні відомості про гуморальну регуляцію

У будь-якому живому організмі виробляються хімічні речовини, які розносяться по всьому тілу і відіграють певну роль, інтегруючи і координуючи діяльність різних органів, доповнюючи тим самим діяльність нервової системи. Такі речовини можна назвати «хімічними координаторами». Хімічним координатором є будь-яка речовина, що потрапляє в рідини тіла із навколишнього середовища або із клітин, що складають організм, і беруть участь у підтримці гомеостазу. Наприклад, важливу роль у координації функцій організму відіграють О₂ і СО₂. Інші речовини, такі, як вітамін D, можуть потрапляти в організм ззовні або синтезуватися деякими клітинами організму і переходити із них у кров.

Гуморальна система регуляції живих організмів є найбільш давньою. У більш організованих організмів відособлюються спеціальні органи – залози внутрішньої секреції, що синтезують специфічні речовини – гормони, які виконують регулювальні функції для клітин, тканин і органів.

Систему органів внутрішньої секреції ще називають ендокринною системою, речовини що виділяються ними – гормонами, а виділення речовин у кров – інкрецією.

Система залоз внутрішньої секреції не тільки функціонує у тісному зв'язку із нервовою, регулюється нею, але і впливає на проходження процесів у центральній нервовій системі, підтримуючи певні домінанти, що забезпечують поведінку риб у конкретних ситуаціях.

В дії цих двох систем є деякі розбіжності. Мозок координує багато функцій організму і діапазон часу відповідної реакції коливається від мілісекунд до секунд, у той час як ендокринні органи реагують в основному протягом більш тривалого часу (від декількох хвилин до кількох днів, а в деяких випадках і більше). Хоча нервова діяльність проявляється в основному в електричних явищах (збудження і проведення імпульсу збудження), вона також пов'язана із утворенням та виведенням хімічних сполук (медіаторів, нейросекретів) у нервових закінченнях – синапсах. Ендокринні органи можуть бути пов'язані із нервовою передачею імпульсів, як ланка під час здійснення рефлексу, але в основному виробляють хімічні сполуки – гормони. Вплив одноразового виділення гормонів, які надходять у кров, може відчуватися протягом декількох годин, а дія поодинокого нервового імпульсу триває значно менше. У той час як нервові імпульси йдуть до цілком визначених клітин, особливо в соматичній системі, гормони звичайно транспортуються кров'ю і потенційно можуть впливати на всі клітини організму. Проте, більшість гормонів також має високоспецифічну дію, оскільки певні клітини на своїй поверхні мають специфічні білки – рецептори, що зв'язуються зі специфічними гормонами. Наявність рецепторів забезпечує чутливість клітин до певних гормонів. Такі клітини називаються клітинами-мішенями. Через вплив на секрецію і загальний широкий вплив на організм ендокринну систему часто характеризують як систему, що призначена для хімічної координації через кровоносну систему.

Ендокринну систему риб варто розглядати порівняно із ендокринною системою інших хребетних, тому що риби у багатьох відношеннях є типовими хребетними тваринами. Деякі гормони, наприклад тироксин і катехоламіни, дуже подібні в усіх хребетних. У той же час у зв'язку із великою розмаїтістю риб, своєрідністю навколишнього середовища й особливостями адаптації до нього, ендокринній системі риб властива велика різноманітність, яка набагато більша, ніж у всіх наземних тварин.

Гормони можна класифікувати за низкою ознак :

1. За хімічною природою

   1. білки;

   2. пептиди;

   3. похідні амінокислот;

   4. стероїди.

2. За характером дії

   1. метаболічні – які обумовлюють зміну обміну речовин;

   2. морфогенетичні або формоутворювальні - які стимулюють процес диференціації тканин, органів, росту і метаморфозу;

   3. коригувальні – які впливають на зміни функцій всього організму або окремих його органів.

3. За місцем утворення:

   1. гормони епіфіза;

   2. гормони гіпофіза;

      1. гормони нейрогіпофіза (аргінін – вазотоцин (АВТ), окситоцин);

      2. гормони аденогіпофіза (СТГ, ТТГ, АКТГ, ГТГ, МСГ, ПГ);

   3. гормони урофізу;

   4. гормони щитоподібної залози (тироксин, трийодотиронін);

   5. гормони ультимобронхіальної залози (кальцитонін);

   6. гормони підшлункової залози (інсулін, глюкагон);

   7. гормони інтерреналових тіл (глюкокортикоїди, мінералокортикоїди, статеві гормони);

   8. гормони хромафінної тканини (адреналін, норадреналін);

   9. гормони статевих залоз;

      1. сім'яників (андрогени);

      2. яєчників (естрогени, прогестерон).

Біологічна дія гормонів обумовлена їхніми властивостями.

1. Кожний гормон діє лише на певні органи і функції, викликаючи їх специфічні зміни. Клітини, які реагують на дію гормону, мають на своїй мембрані специфічні білки-рецептори. Такі клітини називають клітинами-мішенями

2. Гормони мають високу біологічну активність (адреналін діє на серце в концентрації 1*10^-7, СТГ – 10^-9 (нанограми), гіпофіз реагує на пікограми 10^-12 рилізинг-факторів, ангіотензин-2 викликає спрагу в концентрації 10^-15 (фемтограмові кількості).

3. Гормони характеризуються дистантною дією. Вони впливають не на ті органи і тканини, у яких утворюються, а на ті, що розташовані далеко від ендокринних залоз.

4. Гормони мають порівняно невеличкі розміри молекул, що забезпечує їхнє проникнення через ендотелій капілярів і мембрани клітин.

5. Гормони порівняно швидко руйнуються в тканинах (час напіврозпаду для тироксину 96 годин, тиреотропного гормону – 35-50 хв, адреналіну – кілька секунд).

6. Більшість гормонів не має видової специфічності.

Дія гормонів часто носить каскадний характер, тобто незначна кількість гормону може викликати значний біологічний ефект.

Наприклад: У відповідь на виділення у гіпоталамусі 0,1 мкг кортиколіберину у аденогіпофізі утворюється майже 1 мкг АКТГ, який стимулює синтез у інтерреналових клітинах 40 мкг кортикостероїду, останній. в свою чергу забезпечує синтез у печінці 5600 мкг глікогену.

Дія гормонів у клітинах організму здійснюється одним із механізмів – або гормон діє на рецепторні білки клітинної мембрани, збудження яких активує фермент аденілатциклазу, що каталізує утворення циклічного аденозин -3^’5^’– монофосфату (цАМФ), в свою чергу цАМФ активує протеїнкінази і в подальшому – активізує певні ферменти, або відбувається взаємодія між гормоном і цитоплазматичними білковими рецепторами та ядерним апаратом клітини і стимулюється процес біосинтезу певних ферментів.

Перший механізм характерний для білкових і пептидних гормонів, другий – для стероїдних гормонів (кортизол, кортикостерон, альдостерон, тестостерон, естрадіол, прогестерон).

В ендокринній системі інкреція гормонів регулюється за типом негативних зворотних зв'язків. Так, підвищення вмісту тироксину викликає гальмування синтезу тиреоліберину у гіпоталамусі, що призводить до припинення синтезу ТТГ у гіпофізі і до відповідного відновлення фізіологічного рівня концентрації тироксину в організмі.