ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ

На предыдущих лекциях мы рассмотрели нервный механизм ¹ управления в живых системах, сегодня в центре нашего внимания будет гуморальный механизм управления.

Понятие «гуморальная регуляция»

Гуморальная регуляция предусматривает из­менение физиологической активности органов и систем под влиянием химических веществ, доставляемых через жидкие среды организма (интерстициальная жидкость, лимфа, кровь, цереброспинальная жидкость и др.).²

Синоним гуморальной регуляции — гуморальный механизм управления.

Не путайте понятия гуморальная и гормональная регуляция! Гормональная регуляция один из видов гуморальной регуляции со своими особенностями.

Поэтому трудно согласиться с утверждением, представленным в учебнике ³ «Гуморальная форма управления реализуется при выделе­нии биологических веществ в кровь». Это характерно для отдельных форм гуморальной регуляции, в частности для гормональной регуляции.

Гуморальный механизм в качестве средств управления и передачи информации использует химические вещества — гормоны, продукты обмена веществ, простагландины, регуляторные пептиды, и др.⁴ Сравним с нервным механизмом: нервный механизм в качестве средства управления, передачи информации использует потенциалы возбуждения (ПД, им­пульсы).⁵

Значение и место гуморальной регуляции

Гуморальная регуляция является неотъемлемым звеном в общей системе интеграционных механизмов.

Гуморальный механизм управления является древ­нейшей формой взаимодействия клеток, органов и систем. Он возник на самых ранних этапах существования живой природы.

Гуморальный механизм является более древним, чем нервный.

В организме человека и высших животных можно найти различные варианты гуморального механизма регуляции, отражающие в изве­стной мере его эволюцию.

Большинство исследователей нервную регуляцию признают доминирующей, высшим этапом развития регуляции. Но при этом гуморальный механизм не считают редуцированным.⁶

Появление специализированных органов гуморальной регуляции (эндокринных желёз) и специализированных средств регуляции (гормонов) можно воспринимать как важный этап развития гуморальной регуляции.

Сравним нервную и гуморальную регуляцию. Что, прежде всего, характеризует связь?

1. Скорость

2. Надёжность

3. Адресность

Гуморальная регуляция по этим характеристикам уступает нервной регуляции. Для гуморального механизма управления характерны относи­тельно медленное распространение и диффузный характер управ­ляющих воздействий, низкая надежность осуществления связи.⁷

Но всегда ли нужны для регуляции функции, распространения информации такие характеристики связи? Нервные управляющие воздействия напоминают телефонную связь, гуморальные — средства массовой информации — радио, телевиденье, прессу.

,  ,

Разве телефоны заменили телевидение? Нет. По схожим причинам и нервная регуляция не отменяет гуморальную регуляцию.

Основные связи между нервной и эндокринной системами регу­ляции осуществляются посредством взаимодействия гипоталамуса и гипофиза. ⁸

Формы гуморальной регуляции

При описании форм управления в учебнике⁹ допущены неточности, вероятно опечатки. Нельзя перечислять формы управления следующим образом «аутокринная, паракринная и гуморальная …». Аутокринная и паракринная регуляция являются формами гуморальной регуляции. Говоря о форме управления, которая «… реализуется при выделе­нии биологических веществ в кровь», авторы, по всей видимости имели ввиду гормональную регуляцию, при условии использования в качестве средств управления гормонов.

Перечислим как можно полнее формы гуморальной регуляции.

1. Аутокринная. Вещество оказывает влияние на ту же клетку, в которой он образуется, изменяя ее функциональную активность.

2. Юкстакринная. Вещество не попадает в межклеточную жидкость, а сигнал передается через плазматическую мембрану рядом расположенной другой клетке.

Если Вы выразите сомнение, что этот тип взаимодействия между клетками можно относить к гуморальной регуляции, эти сомнения будут не безосновательны. Действительно, взаимодействие не осуществляется ни через одну из внеклеточных жидкостей организма. Но выйдем из этого щекотливого положения, предположив, что и контакт …

3. Изокринная или местная. Вещество, синтезированное в клетке, высвобождается в межтканевую жидкость и оказывает свое действие на со­седнюю клетку.

4. Паракринная. Вещество, синтезированное в одной клет­ке, поступает в межклеточную жидкость и влияет на ряд клеток, расположенных поблизости.

5. Солинокринная. Вещество из одной клетки поступает в про­свет протока и достигает другой клетки, оказывая на нее специфическое воздейст­вие.

6. Гормональная (эндокринная, гемокринная, телекринная). Вещество действуют на значительном уда­лении от места образования.

7. Нейрокринная (синаптическая и несинаптическая). Вещество, высво­бождаясь из нервных окончаний, выполняет функцию медиатора (обычно усили­вающего).

Безусловно, это форма нервного механизма регуляции. Но упоминание её в предложенном контексте, на наш взгляд, уместно, поскольку речь идет об использовании в качестве средства управления не потенциала действия (что характерно для нервной регуляции), а химических веществ (что характерно для гуморальной регуляции).

Важно помнить, что нейроны осуществляют и паракринную и эндокринную¹⁰ регуляцию.

В настоящее время гуморальную регуляцию чаще разделяют на две основных формы:

1. местную саморегуляцию

2. систему гормональной регуляции.

Местная регуляция

Местная регуляция — передача химических сигналов в пределах одной ткани или органа.

Местная регуляция осуществляется тремя способами с помощью:

1. креаторных связей (кейлонов - простых белков или гликопротеидов)

2. простейших метаболитов (молочная, уксусная, адениловая кисло­ты, CO₂ и др.)

3. тканевых гормонов.

Местная регуляция с помощью креаторных связи

При по­мощи этих связей осуществляется обмен информацией между клетками, регуляция внутриклеточного синтеза белка, объединение клеток в ткань, дифференцировка, рост и развитие ткани. К веществам, обеспечивающим креаторные связи, относят кейлоны - простые белки или гликопротеиды, подавляющие деление клеток и син­тез ДНК.

Местная регуляция с помощью простейших метаболитов ¹¹

Влияние простейших метаболитов (молочная, уксусная, адениловая кисло­ты, CO₂ и др.), образующихся во всех клетках и выступающих регуляторами об­менных процессов и функций органов по принципу обратной связи. Накапливаясь в крови, метаболиты приспосабливают различные системы организма к определен­ным житейским ситуациям. Регуляторные эффекты метаболитов неспецифичны.

Местная регуляция с помощью тканевых гормонов

Влияние метаболитов более сложного химического строения, называемых биологически активными веществами или тканевыми гормонами. Они образуются в неспециализированных клетках различных органов и тканей. Выработка этих ве­ществ является не главной, а дополнительной функцией тех органов, которые их образуют. К таким веществам относятся биогенные амины (гистамин, серотонин), кинины, простагландины.

Особенно много тканевых гормонов образуется в желудочно-кишечном тракте: гастрин, секретин, энтерокринин и др. Биологически ак­тивные вещества регулируют функции мембран клеток, изменяют величину мем­бранного заряда, оказывают влияние на клеточную рецепцию, ферментативные ре­акции, энергетический обмен. Кроме того, они изменяют чувствительность клеток к нервным и гормональным влияниям, поэтому биологически активные вещества называют модуляторами регуляторных сигналов.