1.3. Регуляция с помощью метаболитов и тканевых гормонов. Миогенный механизм регуляции

А. Метаболиты - продукты, образующиеся в организме в процессе обмена веществ как результат различных биохимических реакций. Это аминокислоты, нуклеотиды, коферменты, угольная, молочная, пировиноградная, адениловая кислоты, ионный сдвиг, что сопро­вождается изменением рН. Регуляция с помощью метаболитов на ранних этапах филогенеза была единственной. Метаболиты одной клетки непосредственно влияли на другую - соседнюю - клетку или группу клеток, которые в свою очередь таким же способом действо­вали на следующие клетки (контактная регуляция). С появлением гемолимфы и сосудистой системы метаболиты с движущейся гемо­лимфой стали передвигаться к другим клеткам организма, даже расположенным на большом расстоянии, причем процесс стал осу­ществляться быстрее. Затем появилась нервная система как регули­рующая система, а еще позже - эндокринные железы. Метаболиты действуют в основном местно, но могут влиять и на другие органы и ткани, на активность нервных центров. Например, накопление угольной кислоты в крови ведет к возбуждению дыхательного цен­тра и усилению дыхания. Примером местной гуморальной регуля­ции может служить гиперемия интенсивно работающей скелетной мышцы: накапливающиеся метаболиты обеспечивают расширение кровеносных сосудов, что увеличивает доставку кислорода и питательных веществ к мышце. Подобные регуляторные влия­ния метаболитов происходят и в других активно работающих органах и тканях организма.

Б. Тканевые гормоны: биогенные амины (гистамин, серотонин), простагландины и кинины. Они занимают промежуточное положе­ние между гормонами и метаболитами как гуморальными вещест­вами регуляции. Эти вещества свое регулирующее влияние оказы­вают на клетки тканей посредством изменения их биофизических свойств (проницаемость мембран, их возбудимость), интенсивности обменных процессов, чувствительности клеточных рецепторов, об­разования вторых посредников. В результате влияния тканевых гормонов меняется чувствительность клеток к нервным и гумо­ральным влияниям. Поэтому тканевые гормоны называют модуля­торами регуляторных сигналов - они оказывают модулирующее влияние. Тканевые гормоны образуются неспециализированными клетками, но действуют посредством специализированных клеточ­ных рецепторов: например, для гистамина обнаружено два вида рецепторов – Н1 и Н2. Известно, что тканевые гормоны влияют на проницаемость клеточных мембран: они регулируют поступление в клетку и выход из нее различных веществ и ионов, определяющих мембранный потенциал, а значит, и ПД.

В. Миогенный механизм регуляции. С развитием мышечной системы в процессе эволюции миогенный механизм регуляции функций постепенно становится все более заметным. Организм человека по своей массе примерно на 50% состоит из мышц. Это скелетная мускулатура (40% от массы тела), мышца сердца, глад­кие мышцы кровеносных и лимфатических сосудов, стенки пище­варительного тракта, желчного и мочевого пузырей и других внутренних органов. Сущность миогенного механизма регуляции состоит в том, что предварительное умеренное растяжение ске­летной или сердечной мышцы увеличивает силу их сокращений. Сократительная активность гладкой мышцы также зависит от степени наполнения полого мышечного органа, а значит, и его растяжения. При увеличении наполнения органа тонус гладкой мышцы сначала возрастает, а затем возвращается к исходному уровню (пластичность гладкой мышцы), что обеспечивает регуля­цию тонуса сосудов и наполнение внутренних полых органов без существенного повышения давления в них (до определенной вели­чины). Кроме того, большинство гладких мышц обладает автоматией, они постоянно находятся в некоторой степени сокращения под влиянием импульсов, возникающих в них самих (например, мышцы кишечника, кровеносных сосудов). Импульсы, поступаю­щие к ним по вегетативным нервам, оказывают модулирующее влияние увеличивают или уменьшают тонус гладких мышечных волокон.