Первый зародившийся в процессе эволюции тип регуляции (в растениях).
От humor – жидкость.
Гуморально-гормональная регуляция – регуляция, осуществляемая за счет различных биологически активных веществ, которые имеются постоянно в крови или выделяются в кровь. Эти вещества способны изменять функцию или структуру различных органов и тканей.
К таким веществам относятся:
1. Гормоны (от греческого hormaino – приводить в движение, побуждать). Гормоны – это вещества, которые вырабатываются клетками желез внутренней секреции и выводятся во внутреннюю среду организма – межклеточную жидкость, лимфу, кровь. (Железы внутренней секреции – щитовидная железа, надпочечник, поджелудочная железа, паращитовидная железа, половые железы).
Управляет работой желез внутренней секреции гипофиз – «король» всех желез. Он находится у основания черепа головного мозга. А гипофизом управляет гипоталамус – высший центр вегетативной регуляции. Гипофиз и гипоталамус образуют гипофизо-гипоталярную систему.
Гормоны могут быть белкового и стероидного (продукты холестиринового обмена – жиры) происхождения.
Для каждого гормона есть свой ингибитор – вещество, разрушающее гормон.
Гормоны имеют ряд общих свойств:
1) Высокая степень биологической активности. Например, 1 г адреналина может изменить работу сердец у 10 млн. лягушек; 1 г инсулина может изменить уровень сахара в крови у 375 тыс. кроликов.
2) Высокая специфичность. Все гормоны имеют свои специфические клетки-«мишени», т. е. клетки, чувствительные к данным гормонам; но есть гормоны, которые воздействуют на все клетки. Т. о. эта специфичность может быть однонаправленной или многонаправленной (изменение одной или нескольких функций.) Например, гормон роста отвечает только за рост организма, а адреналин – полифункционален.
3) Видовая неспецифичность. Например, инсулин собаки, кошки, свиньи, человека и т.д. одинаков. Исключение составляют половые гормоны.
4) Все гормоны обладают избыточностью. Их выделяется значительно больше, чем необходимо для регуляции той или иной функции.
2. Регуляторные пептиды. (Более мелкие белки. Белки состоят из аминокислот, в пептидах АК может быть от 2 до 20 – это число незначительно). Регуляторные пептиды могут вырабатываться во всех тканях органов. Активность пептидов на несколько порядков выше, чем у гормонов. Содержание их в организме очень незначительно.
Например, ангиотензин II – мощное сосудосужающее средство, приводит к развитию гипертонии (постоянно повышенному давлению), усиленно вырабатывается при заболевании почек. Существует пептид боли. Выделяется организмом для усиления боли.
3. Различные ионы Н+, К+, Са2+, Мg+, Na+.
4. Продукты метаболизма. Например СО2 является регулятором дыхания. Из клеток поступает в кровь и далее через легкие в воздух.
Отличия регуляций с помощью НС и ГГР:
а) Различные скорость включения и продолжительность регулирующего воздействия.
НС быстро включает и быстро выключает исполнительный механизм. ГГР медленно включается и может долго длится. Например, рост организма продолжается до 25 лет (гормон роста вырабатывается гипофизом), а для регуляции работы сердца НС требуются доли секунды.
б) Различная локализованность эффекта. НС имеет строго локализованный характер регулирующего воздействия, ГГР оказывает более широкое воздействие. Например, когда НС регулирует работу сердца, другие органы не затрагиваются. При ГГР выработанный щитовидной железой гормон тироксин усиливает окислительные процессы всех клеток.
в) Различная надежность путей. ГГР более надежна. Повреждение плечевого нерва приводит к тому, что вся рука не работает, а нарушение работы трети железы не исключает дальнейшей регуляции.
г) Различные энергозатраты. ГГР работает с избытком. При ГГР вырабатывается и выбрасывается в кровь на порядок больше, чем нужно биологически активных веществ, т. к. большая их часть гибнет по пути (под действием ингибитора). Кроме того, дополнительная энергия тратится на транспортировку гормонов из органа, где они вырабатывается. С точки зрения энергии НС более экономична.
ФУНКЦИИ ПОЛОВЫХ ЖЕЛЕЗ
К половым железам (гонадам) относят семенники в мужском организме и яичники в женском организме. Эти железы выполняют двоякую функцию: формируют половые клетки и выделяют в кровь половые гормоны. Как в мужском, так и в женском организме выра6атываются и мужские половые гормоны (андрогены) и женские - (клрогены), которые отличаются по их количеству. Их выработка и активность регулируются гонадотропными гормонами гипофиза. По химической структуре они являются стероидами (производными холестерина), продуцируются из общего предшественника. Эстрогены образуются путем преобразования из тестостерона. Мужской половой гормон тестостерон вырабатывается специальными клетками в области извитых канальцев семенников. Другая часть обеспечивает созревание сперматозоидов и вместе с тем продуцирует эстрогены. Гормон тестостерон начинает действовать еще в стадии внутриутробного развития, формируя организм по мужскому типу. Обеспечивает развитие первичных и вторичных половых признаков женского организма, регулирует процессы сперматогенеза, протекание новых актов, формирует характерное половое поведение, особенности строения и состава тела, психические особенности. Тестостерон обладает сильным анаболическим действием—он стимулирует синтез белков, способствуя гипертрофии мышечной ткани. Выработка женских половых гормонов (эстрогенов) осуществляется в яичниках клетками фолликулов. Основным гормоном этих клеток является эстрадиол. В яичниках также вырабатываются мужские половые гормоны—андрогены. Эстрогены регулируют процессы формирования женского организма, развитие первичных и вторичных половых признаков женского организма, рост матки и молочных желез, становление цикличности половых функций. Эстрогены обладают анаболическим действием в организме, но в меньшей степени, чем андрогены. Кроме гормонов эстрогенов, в женском организме вырабатывается гормон прогестерон. Сходной функцией обладают клетки желтого тела, которое после овуляци становится особой железой внутренней секреции. Секреция эстетов и прогестерона находится под контролем полового центра гипоталамуса и гонадотропного гормона гипофиза, которые формируют периодичность овариалъно-менструалъного цикла (ОМЦ). Овариально-менструальный цикл состоит из следующих 5 фаз: • менструальная (примерно 1-3 день) — отторжение неоплодотворенной яйцеклетки с частью маточного эпителия и кровотечением (менструацией); постменструальная (4-12 день) - созревание очередного фолликула с яйцеклеткой и усиленное выделение эстрогенов;
овуляторная (13-14 день) — разрыв фолликула и выход яйцелетки в маточные трубы; постовуляторная (15-25 день) — образование из лопнувшего фолликула желтого тела и продуцирование гормона прогестерона, необходимого для внедрения оплодотворенной яйцеклетки в стенку матки и нормального протекания беременности; предменструальная (26-28 день) — разрушение желтого тела
(при отсутствии оплодотворения), снижение секреции генов и прогестерона, ухудшение самочувствия и работоспособности.