Понятие о регуляции физиологических процессов и функций

Организм человека представляет собой систему высокодифференцированных клеток, тканей, органов, согласованная работа которых является непременным условием нормального функционирования организма. С другой стороны, для нормального функционирования организма необходимо состояние гомеостаза, т.е. поддержание постоянства химического состава и физико-химических свойств клеток, тканей и внутренней среды организма человека.

Наконец, организм человека существует в условиях постоянного изменения внутренней и внешней среды, к которым необходимо постоянно приспосабливаться.

Интегрирование (согласование) процессов и функций организма и адекватные приспособительные реакции организма осуществляется благодаря непрерывному протеканию процессов регуляции.

В организме человека имеется два основных вида регуляции функций: нервная и гуморальная регуляция.

Первая осуществляется в результате деятельности нервной системы,

вторая - благодаря деятельности желез внутренней секреции и других органов, обладающих секреторной активностью.

Физиологические процессы во всех клетках, тканях, органах находятся под непрерывным регулирующим воздействием со стороны нервной и эндокринной систем.

Благодаря этому наиболее тонко и точно поддерживается состояние гомеостаза организма и приспособление организма к конкретному состоянию внутренней и внешней среды.

Оба вида регуляции, имея свои особенности, дополняют друг друга, взаимосвязаны, поэтому правильнее говорить о едином регулирующем механизме - нейрогуморальной регуляции, благодаря чему организм существует как единое целое.

Главными центрами координации и согласования нервной и эндокринной регулирующих систем являются гипоталамус (подбугровая часть промежуточного мозга) и гипофиз.

Гипоталамус и гипофиз вместе образуют гипоталамо-гипофизарную систему. В гипоталамусе вырабатываются нейрогормоны, поступающие в гипофиз и регулирующие его деятельность. Нейрогормоны либерины усиливают, а статины замедляют выработку гипофизарных гормонов.

Гуморальная регуляция физиологических процессов

Название этого вида регуляции происходит от латинского hymor - жидкость. Этот вид регуляции осуществляется с помощью химических веществ, обладающих очень высокой биологической активностью - гормонов.

Гормоны разносятся по всему организму кровью, лимфой, тканевой жидкостью. Гормоны обнаружены у растений и животных разных уровней организации, но наибольшей сложности и разнообразия эндокринная система достигает у позвоночных животных.

Понятие о железах

Гормоны вырабатываются специальными органами - железами внутренней секреции, или эндокринными железами.

Эндокринные железы не имеют собственных выводных протоков, поэтому их секреты - гормоны - выделяются в жидкие среды организма: кровь, лимфу, тканевую жидкость. В эндокринных железах поэтому сильно развиты системы мелких и капиллярных кровеносных и лимфатических сосудов. В организме человека существуют также железы внешней секреции (экзокринные железы и железы смешанной секреции.

Железы внешней секреции имеют собственные выводные протоки, через которые выделяют свой секрет в полости внутренних органов или на поверхность тела (потовые, слюнные, сальные и др. железы). Железы смешанной секреции одновременно функционируют как железы внешней и внутренней секреции (половые железы, поджелудочная железа).

Гормоны - это химические вещества, обладающие высокой биологической активностью (например, 1 грамма адреналина достаточно, чтобы усилить работу 100 миллионов изолированных сердец лягушки, т.е. для стимуляции деятельности одного сердца достаточно 0,00000001г адреналина).

Гормоны в очень малых количествах вырабатываются железами внутренней секреции, но вызывают значительный физиологический эффект и играют ведущую роль в гуморальной регуляции функций организма.

Гормональной активностью обладают и ряд других внутренних органов, например, легкие, почки, слизистая кишечника и др. Конкретные гормоны обладают специфичностью действия, влияют на деятельность органов, расположенных вдали от места их выработки. Они сравнительно быстро разрушаются, поэтому для обеспечения функций организма должны постоянно вырабатываться и выделяться в жидкие среды организма. Гормоны оказывают воздействие на физиологические процессы путем влияния на обмен веществ, стимулируя, замедляя или блокируя синтез тех или иных веществ.

Выделяют три основные функции гормонов :

• обеспечение развития организма ;

• обеспечение приспособительных изменений в деятельности клеток, тканей, органов и организма в целом в зависимости от состояния внешней и внутренней среды и потребностей организма;

• гомеостатическая функция (поддержание важнейших физиологических функций на постоянном уровне).

По химической природе гормоны подразделяются

на три группы:

• белки и полипептиды (инсулин, гормон роста и др.);

• производные аминокислот (тироксин, адреналин и др.);

• жироподобные вещества - стероиды (тестостерон, андростерон).

Система желез внутренней секреции человека

Эта система образована следующими железами:

• гипофиз

• тимус (вилочковая железа)

• эпифиз

• надпочечники

• щитовидная железа

• поджелудочная железа

• паращитовидные железы

• половые железы

Нарушения деятельности желез внутренней секреции

Нарушения деятельности этих желез вызывает заболевания, называемые эндокринными. Эти нарушения бывают двух видов:

• вызванные повышенной секрецией гормона, т.е. усиленной работой железы - гиперфункцией

• вызванные снижением секреции гормона, т.е. ослаблением деятельности железы - гипофункцией.

Эндокринные заболевания у современного человека встречаются очень часто. Причины этих нарушений многообразны: нервные переутомления, стрессы, неправильное несбалансированное питание, вредные привычки, влияние экологически неблагополучной окружающей среды и др.

Гипофиз

Гипофиз - это нижний придаток промежуточного мозга. Масса этой железы у взрослого человека всего 0,5 - 0,7 г. Она расположена в особом углублении турецкого седла клиновидной кости. Гипофиз - это важный регуляторный центр, контролирующий функции других желез внутренней секреции и влияет на общий обмен веществ. Гипофиз состоит из трех долей: передней, промежуточной и задней, каждая из которых выделяет определенные гомоны.

Передняя доля гипофиза вырабатывает гормоны, которые действуют на другие эндокринные железы - тропные гормоны:

• тиреотропный гормон, регулирующий рост, развитие и деятельность щитовидной железы, стимулируя выработку ею гомонов;

• адренокортикотропный гормон, регулирующий развитие и деятельность коры надпочечников, усиливая выработку гормонов в ней;

• гонадотропные гормоны - это группа гормонов, регулирующих деятельность половых желез (фолликулостимулирующий гормон способствует росту половых клеток в женском и мужском организме; лютеинизирующий гормон способствует образованию желтого тела в яичниках и выработке полового гормона прогестерона семенниками и яичниками; пролактин способствует выработке грудного молоки молочными железами)

• соматотропный гормон (гормон роста) контролирует процессы роста скелета и мягкий тканей, белковый, углеводный и жировой обмен.

• Гиперфункция гипофиза по соматотропному гормону в детском возрасте ведет к гигантизму (рост свыше 2 метров), а в зрелом возрасте, когда закончены процессы роста скелета, приводит к развитию заболевания акромегалия (сильное увеличение отдельных частей тела: носа, кистей и стоп, нижней челюсти и др.). Гипофункция в детском возрасте приводит к резкому отставанию в росте и развитию карликовости, когда рост прекращается при достижении роста 1 метр и менее.

• Гипофизарные карлики характеризуются нормальным психическим развитием и пропорциями тела, характерными для взрослого человека нормального роста.

• Гипофункция в зрелом возрасте в результате нарушения обмена веществ приводит либо к сильному похуданию, либо к сильному ожирению.

• Промежуточная доля гипофиза вырабатывает меланоцитостимулирующий гормон, или интермедин, роль которого заключается в стимуляции синтеза пигмента меланина клетками кожного эпителия.

• Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) вырабатывает два гормона: вазопрессин и окситоцин. Вазопрессин повышает тонус мускулатуры артериол, увеличивая в них давление, а также усиливает обратное всасывание воды из канальцев нефронов, снижая количество вторичной мочи. Гипофункция по этому гормоны приводит к развитию несахарного диабета, когда количество вторичной мочи, не содержащей сахара, значительно увеличивается. Окситоцин действует на гладкую мускулатуру матки, усиливая ее сокращение при родах, а также стимулирует выработку молока молочными железами.

• Вазопрессин –повышает тонус сосудов (АД), уменьшает Гормоны задней доли гипофиза вырабатываются в гипоталамусе, а из него поступают в гипофиз. В гипоталамусе вырабатываются нейрогормоны, поступающие в гипофиз и регулирующие его деятельность. Нейрогормоны либерины усиливают, а статины замедляют выработку гормонов передней долей гипофиза.

• Эпифиз

• Эпифиз является верхним придатком промежуточного мозга, округлой формы, масса его у взрослого человека около 0,2 г. Железа вырабатывает гормоны мелатонин и серотонин. Мелатонин регулирует процессы полового созревания, вызывая их задержку. Серотонин является предшественником при синтезе мелатонина. Деятельность эпифиза имеет четко выраженный суточный ритм: ночью синтезируется мелатонин, днем - серотонин. Поэтому считают, что эпифиз играет роль "биологических часов", регулируя суточные ритмы организма.

• мочеотделение

Щитовидная железа расположена на передней поверхности шеи впереди гортани и верхней части трахеи. В ней различают две доли и перешеек. Масса железы около 20 - 30 г. Железа интенсивно снабжается кровью: минутный кровоток в ней превышает ее массу в 3 - 7 раз. Гормонами щитовидной железы являются тироксин, трийодтиронин, тетрайодтиронин, в состав которых входит йод. Концентрация йода в щитовидной железе в 200-300 раз больше, чем в крови. Действие гормонов щитовидной железы очень многогранное.

Они участвуют в регуляции белкового, углеводного и жирового обмена, регулируют теплопродукцию и дифференцировку тканей организма, изменяют деятельность сердечно-сосудистой системы и органов дыхания, влияют на возбудимость нервной системы, обеспечивают устойчивость организма к инфекционным заболеваниям и адаптации к различным внешним факторам.

Гипофункция и гиперфункция приводят к тяжелым заболеваниям. Гипофункция в раннем детском возрасте приводит к развитию кретинизма: резко задерживается умственное и физическое развитие, больные дети имеют карликовый рост. Гипофункция у взрослых - микседема. Заболеванию чаще подвержены женщины (около 80% всех случаев). При умеренном снижении выработки гормонов наблюдается апатия, слабость, быстрая утомляемость, нарушения памяти и расстройства психики, снижение температуры тела, увеличение массы тела. При гиперфункции, которая называется базедова болезнь, увеличивается щитовидная железа, наблюдается пучеглазие, усиливается частота сердечного ритма. Усиливается обмен веществ, повышается температура тела и нервная возбудимость. Источником йода являются продукты питания и вода.

Еще одним гормоном щитовидной железы является тирокальцитонин. Под действием этого гормона снижается содержание кальция в крови и усиливается его отложение в костной ткани, а также усиливается заживление поврежденной костной ткани.