Гуморальная регуляция
Гуморальная регуляция — управление функциями организма с помощью биологически активных веществ, прежде всего гормонов, которые переносятся кровью, лимфой и тканевой жидкостью. Она действует медленнее нервной регуляции, зато эффект часто длится дольше и распространяется на многие органы.
Сущность гуморальной регуляции
Слово «гуморальный» происходит от латинского humor — «жидкость». Сигнал образуется в одной части организма, выделяется во внутреннюю среду и с током жидкости достигает клеток-мишеней. Основными переносчиками служат кровь, лимфа и тканевая жидкость. В отличие от нервного импульса, гормон не передаётся по нервному волокну: он распространяется химическим путём.
Гуморальная регуляция — координация функций организма биологически активными веществами, переносимыми жидкостями внутренней среды к клеткам-мишеням.
Гормоны — вещества, которые образуются специализированными клетками или органами, выделяются обычно в кровь и изменяют деятельность клеток-мишеней. Клетка реагирует на гормон только тогда, когда у неё есть соответствующий рецептор. Поэтому один и тот же гормон может влиять на разные органы неодинаково, а клетки без рецептора не реагируют.
- Дереккөз сигнала: эндокринная железа или отдельные гормональные клетки.
- Переносчик: кровь, лимфа или тканевая жидкость.
- Адресат: клетка-мишень с подходящим рецептором.
- Нәтиже: изменение обмена веществ, роста, развития или работы органа.
Эндокринные железы и гормоны
Эндокринные, или железы внутренней секреции, не имеют выводных протоков. Их секрет поступает непосредственно в кровь или тканевую жидкость. Совокупность эндокринных желёз и гормональных клеток образует эндокринную систему. Для сравнения: железы внешней секреции выделяют секрет по протокам на поверхность тела или в полости органов.
| Орган или железа | Пример гормона | Основное действие |
|---|---|---|
| Гипофиз | Гормон роста | Стимулирует рост организма |
| Щитовидная железа | Тироксин | Ускоряет обмен веществ, важен для развития |
| Поджелудочная железа | Инсулин | Снижает содержание глюкозы в крови |
| Надпочечники | Адреналин | Мобилизует организм при нагрузке или опасности |
| Паращитовидные железы | Паратгормон | Повышает содержание кальция в крови |
| Половые железы | Половые гормоны | Обеспечивают развитие признаков пола и размножение |
Гормоны действуют в очень малых концентрациях, но вызывают заметный ответ. Они регулируют рост и развитие, обмен белков, жиров и углеводов, водно-солевой баланс, половое созревание, стрессовые реакции и приспособление к изменениям среды.
Гормон действует только на клетки-мишени, содержащие рецепторы к этому гормону. Наличие гормона в крови само по себе не означает, что все клетки организма на него реагируют.
Как возникает и прекращается ответ
Регуляция начинается с изменения внутренней или внешней среды: например, увеличения концентрации глюкозы в крови. Рецепторы и регулирующие центры распознают изменение, после чего железа выделяет гормон. Гормон достигает клеток-мишеней и изменяет скорость определённых процессов. Затем результат обычно уменьшает исходное отклонение — так поддерживается гомеостаз.
Большинство систем работает по принципу отрицательной обратной связи. Если результат действия гормона достигнут, его выделение уменьшается. Например, после еды содержание глюкозы в крови повышается, поджелудочная железа выделяет инсулин, клетки поглощают глюкозу, а её концентрация возвращается к норме. Сильное отклонение от нормы снова запускает регуляторный ответ.
Почему гормон адреналин не вызывает одинаковый эффект во всех клетках организма?
Положительная обратная связь встречается реже. В этом случае результат усиливает исходный процесс. Пример — усиление сокращений матки во время родов: растяжение её стенок способствует выделению гормона, который усиливает сокращения. После завершения родов стимул исчезает, и цикл прекращается.
При отрицательной обратной связи результат действия гормона ослабляет причину его выделения. Это основной механизм поддержания относительного постоянства внутренней среды — гомеостаза.
Нервная и гуморальная регуляция
| Признак | Нервная регуляция | Гуморальная регуляция |
|---|---|---|
| Сигнал | Нервный импульс и медиатор | Гормон или другое биологически активное вещество |
| Путь | Нервные волокна | Кровь, лимфа, тканевая жидкость |
| Скорость | Очень жоғары | Обычно ниже |
| Продолжительность | Часто короткая | Часто более длительная |
| Направленность | Точно к определённым клеткам | С током жидкости; ответят клетки с рецепторами |
В реальном организме эти способы связаны. Нервная система может управлять работой эндокринных желёз, а гормоны влияют на нервную систему. Так формируется единая нейрогуморальная регуляция. Например, опасность быстро воспринимается нервной системой, а затем адреналин поддерживает готовность организма дольше: ускоряет сердцебиение, повышает доступность глюкозы и перераспределяет кровоток.
После приёма пищи концентрация глюкозы в крови повышается. Определите последовательность событий и итоговый эффект.
Важно: инсулин не «уничтожает» глюкозу и не переносит её сам по организму. Он изменяет проницаемость и активность клеток, благодаря чему клетки поглощают глюкозу и используют или запасают её.
Нарушения гуморальной регуляции
Нарушение может быть связано с недостатком или избытком гормона, повреждением железы, нарушением транспорта гормона либо отсутствием рецепторов у клеток. Например, при недостатке инсулина или снижении чувствительности клеток к нему содержание глюкозы в крови остаётся повышенным. При недостатке гормонов щитовидной железы замедляются обменные процессы и развитие организма.
Для правильного ответа на экзаменационный вопрос сначала определите: какая железа выделяет гормон, куда он переносится, на какие клетки действует и какой показатель изменяется. Затем проверьте, есть ли обратная связь и как она возвращает показатель к норме.
1. Не путайте железы внутренней и внешней секреции: эндокринные железы не имеют выводных протоков. 2. Не называйте кровь органом-мишенью: кровь переносит гормон, а мишенью являются клетки с рецепторами. 3. Не утверждайте, что гормоны действуют мгновенно, как нервный импульс. 4. Не путайте инсулин и глюкагон: инсулин обычно снижает глюкозу в крови, а глюкагон повышает её. 5. Отрицательная обратная связь не означает отрицательный или вредный эффект; она означает ослабление исходного отклонения.
Итоговая проверка
Главное
- Гуморальная регуляция — управление функциями организма веществами, переносимыми кровью, лимфой и тканевой жидкостью.
- Гормоны образуются эндокринными железами и действуют только на клетки-мишени с соответствующими рецепторами.
- Гуморальная регуляция обычно медленнее нервной, но её действие длительнее и может охватывать разные органы.
- Основной механизм поддержания гомеостаза — отрицательная обратная связь.
- Для анализа примера нужно установить источник гормона, путь переноса, клетку-мишень, эффект и роль обратной связи.