Центры регуляции функций

Функции внутренних органов регулируются нервными центрами продолговатого мозга, гипоталамуса и лимбической системы. Все эти структуры участвуют в поддержании постоянства внутренней среды организма и влияют на работу всех его систем — сердечно-сосудистой, эндокринной, пищеварительной, выделительной, половой дыхательной; они влияют также на обмен веществ.

Вегетативная нервная система регулирует сокращения висцеральных мышц, так и деятельность желез. Регуляторные влияния соматической нервной системы подчинены сознанию. К ней относятся главные чувствительные и двигательные пути и их центры, кора головного мозга, базальные ганглии и мозжечок.

Различные отделы вегетативной нервной системы — лимбическая система, гипоталамус, продолговатый мозг и АНС отвечают за регуляцию деятельности внутренних органов на разных уровнях.

Лимбическая система участвует в осуществлении сложных поведенческих актов и реакций — пищевого, родительского, полового и территориального поведения. Гипоталамус располагает центрами регуляции температуры тела и водного баланса и влияет на пищевое, половое и эмоциональное поведение. Гипоталамус играет важную роль в регуляции эндокринных функций.

В продолговатом мозгу находятся регуляторные центры сердечно-сосудистой и дыхательной систем. В АНС, главной задачей, которой является проведение импульсов от ЦНС к внутренним органам, расположены эфферентные вегетативные нейроны. АНС подразделяется морфологически и функционально на два отдела: парасимпатический и симпатический. Между этими отделами обычно существует антагонизм: под действием парасимпатических нервов железы или мышцы внутренних органов подвергаются возбуждению, а под действием симпатических — торможению.

Два главных медиатора вегетативных нейронов — это ацетилхолин и норадреналин. Нейроны, выделяющие ацетилхолин, называются холинэргическими, а норадреналин — адренэргическими. Общее возбуждение симпатической нервной системы помогает организму справиться со стрессовой ситуацией. Симпатическая система ускоряет ритм сердца, повышает артериальное давление, кровоток в мышцах и уровень глюкозы в крови; на деятельность же пищеварительной системы она оказывает угнетающее влияние. Все эти эффекты помогают организму справиться со стрессом. Парасимпатическая система отвечает за восстановление ресурсов — снижение частоты сердечных сокращений и артериального давления и стимуляция функции пищеварительной системы.

Гормональная регуляция физиологических функций

Особенно важную роль в гуморальном взаимодействии органов, тканей и клеток играют те из них, которые имеют специализированную способность вырабатывать вещества, изменяющие состояние организма, функцию и структуру органов и тканей. Эти вещества называют гормонами, а выделяющие их органы — эндокринными железами или железами внутренней секреции. Они названы так потому, что в отличие от желез внешней секреции не имеют выводных протоков и выделяют образующиеся в них вещества непосредственно в кровь.

К железам внутренней секреции относятся гипофиз, щитовидная железа, околощитовидные железы, островковый аппарат поджелудочной железы, кора и мозговое вещество надпочечников, половые железы и плацента, эпифиз.

Гормоны обладают дистантным действием, поступая в кровяное русло — оказывают влияние на весь организм и на органы и ткани расположенные вдали от той железы, где они образуются.

Выделяют четыре типа влияния гормонов на организм:

1) метаболическое (действие на обмен веществ);

2) морфогенетическое (стимуляция формообразовательных процессов, дифференцировки, роста и пр.);

3) кинетическое (включающее определенную деятельность исполнительных органов);

4) корригирующее (изменяющее интенсивность функции органов и тканей).

Характерным свойством гормонов является их высокая физиологическая активность. Это означает, что очень малое количество гормона может вызвать изменения функций организма. Гормоны быстро разрушаются в тканях, в частности в печени, поэтому необходимо постоянное выделение соответствующей железой.

Известные гормоны позвоночных могут быть разделены на три основных класса:

1) стероиды;

2) производные аминокислот;

3) белково-пептидные соединения.

Стероидные гормоны и гормоны-производные аминокислот не имеют видовой специфичности. Белково-пептидные гормоны обладают видовой специфичностью.

Отдельные фрагменты молекул гормонов несут различную функцию: фрагменты (гаптомеры), обеспечивающие поиск места действия гормона; актоны — обеспечивающие специфические влияния гормона на клетку; фрагменты, регулирующие степень активности гормона и другие свойства его молекулы.

Гормоны транспортируются кровью, как в свободном, так и в связанном с белками плазмы крови виде.

Важное значение имеет скорость поглощения гормонов клетками органов и тканей; скорость разрушения их печенью и другими органами и выведения их почками.

Регуляция функций эндокринных желез осуществляется несколькими способами:

1) прямое влияние на клетки железы концентрации в крови того вещества, уровень которого регулирует данный гормон;

2) опосредованное, нейрогуморальное влияние.

Например, усиление секреции инсулина при повышении концентрации глюкозы в крови, протекающей через поджелудочную железу.

Нервная регуляция физиологических функций осуществляется строго локально — через определенные синапсы, напоминая по точности эффекта телеграфную связь, где телеграмма доставляется точно по определенному адресу. В отличие от этого принцип влияния гормонов напоминает радиосвязь, когда посылаемый в эфир сигнал адресуется «всем, всем, всем»; в действительности же радиосигнал, посланный всем, доходит до адресата, лишь при наличии приемника, точно настроенного на волну данной станции. Подобно этому и в организме гормон хотя и достигает с током крови всех органов и тканей, но действует при этом лишь на те клетки, ткани и органы, которые обладают специфическими рецепторами, настроенными на восприятие именно данного гормона. Такие органы и ткани получили название органов и тканей-мишеней. Рецептор представляет собой специальный белок, определенная часть молекулы которого совпадает с гаптометром молекулы гормона. Это и обеспечивает прием сигнала, т.е. специфическое взаимодействие гормона с клеткой. Данные рецепторы могут располагаться внутри клетки, но могут быть встроены в поверхностную мембрану клетки. Гормоны, плохо проникающие внутрь клетки, фиксируются на мембране снаружи. В этом случае необходимо наличие внутриклеточных посредников  — медиаторов, передающих влияние гормона на определенные внутриклеточные структуры. К ним относятся аденозинмонофосфат (АМФ), гуанозинмонофосфат (ГМФ), простогландины и кальций. Эти медиаторы обеспечивают быстрый специфический эффект гормонов.

Гормоны, сравнительно легко проникающие через мембрану клетки (стероидные, тиреоидные), оказывают непосредственное специфическое влияние на определенные внутриклеточные структуры. Их действие развертывается и осуществляется длительно, так как они, как правило, влияют на процессы синтеза определенных клеточных белков.

Литература:

[9] Стр. 178-183.

[18]  Стр. 12-27.