2. Гуморальная регуляция функций организма [1976 -

Гуморальная регуляция - наиболее древняя форма регуляции. Химические вещества, образующиеся в организме в процессе его жизнедеятельности, поступают в кровь и тканевую жидкость. Переносясь жидкостями организма, химические вещества действуют на деятельность его органов, обеспечивают их взаимодействие.

Эндокринные железы

Каждая клетка в процессе обмена веществ образует и отдает в окружающую ее тканевую жидкость определенные вещества, многие из которых обладают биологической активностью. Так, в каждой клетке образуется углекислый газ, который стимулирует дыхательные движения.

Известно, что в процессе эволюции образовалась особая система органов, специализировавшихся на выработке очень активных химических веществ, регулирующих жизненные процессы. Это железы внутренней секреции. Эти железы не имеют выводных протоков и выделяют образующиеся в них секреты прямо в кровь, за что их называют еще эндокринными железами (от греч. endon -внутри, krinein- выделять) (рис. 1).

Рис. 1. Расположение желез внутренней секреции в теле человека (схема): 1 - шишковидная железа, или эпифиз; 2 - гипофиз; 3 - щитовидная железа; 4 - паращитовидные железы; 5 - вилочковая железа; 6 - поджелудочная железа; 7 - надпочечники; 8 - яичник (у девочки); 9 - семенник (у мальчика)

Эндокринные железы человека невелики по размерам, имеют очень маленькую массу (от долей грамма до нескольких граммов). Они обильно снабжены кровеносными сосудами. Кровь приносит к ним необходимый "строительный материал" и уносит химически активные секреты.

К эндокринным железам подходит разветвленная сеть нервных волокон, их деятельность регулирует центральная нервная система.

Вырабатываемые железами внутренней секреции вещества называются гормонами.

Гормоны

Гормоны обладают высокой биологической активностью. Так, 1 г адреналина (гормон надпочечников) усиливает работу 100 000 000 изолированных сердец лягушки. Другой особенностью гормонов является специфичность их действия - каждый гормон определенным образом действует на определенные органы, ткани и клетки, на протекающие в них физиологические процессы.

Опыт 1

Пронаблюдайте влияние адреналина и питуитрина на меланофоры (пигментные клетки) лягушки. Для работы нужен раствор адреналина и раствор питуитрина (один из гормонов гипофиза). Их можно приобрести в аптеке.

За 6 ч до опыта несколько лягушек поместите в стеклянную банку, обернутую белой бумагой. Под дно банки также подложите белую бумагу. На рассеянном свету лягушки светлеют. Забинтуйте лягушку влажным марлевым бинтом, чтобы она не двигалась, но одну заднюю лапку оставьте свободной. Укрепите лягушку на дощечке булавками и растяните над отверстием в дощечке плавательную перепонку задней лапки лягушки. Дощечку с лягушкой поместите под микроскоп так, чтобы под объективом была растянутая над отверстием плавательная перепонка. Убедитесь, что посветление лягушек связано с сокращением отростков пигментных клеток. Пигментные клетки под микроскопом имеют вид черных точек.

Теперь двум лягушкам введите под кожу брюшка при помощи шприца по 0,5 мл раствора питуитрина. Примерно через полчаса лягушки потемнеют. Рассмотрите под микроскопом плавательную перепонку задних лапок этих лягушек. Вы заметите, что отростки пигментных клеток теперь хорошо видны.

Двум другим лягушкам введите под кожу брюшка по 1-2 мл раствора адреналина. Для этого надо взять другой шприц или если имеется только один шприц, то после введения питуитрина его надо тщательно промыть. Через 20 мин под микроскопом пронаблюдайте пигментные клетки в плавательной перепонке задних лапок этих лягушек. Как влияет адреналин на пигментные клетки лягушки? Объясните механизм этих влияний.

Гормоны состоят из молекул сравнительно небольшого размера. Это обеспечивает их проникновение через стенки капилляров из кровяного русла в ткани.

Гормоны сравнительно быстро разрушаются в тканях, поэтому для обеспечения длительного действия необходимо их постоянное выделение в кровь.

Гормоны обладают относительной специфичностью, что имеет важное практическое значение, так как позволяет недостаток того или иного гормона в организме человека компенсировать введением гормональных препаратов, получаемых из соответствующих желез животных.

Гормоны оказывают влияние на процессы обмена веществ. Известно, что все химические превращения в организме, процессы синтеза и распада веществ протекают при участии ферментов - биологических катализаторов. Действие гормонов на обмен веществ осуществляется через ферментные системы. Гормоны могут стимулировать синтез ферментов, активизировать одни ферментные системы и блокировать другие.

Все гормоны так или иначе влияют на обмен веществ. Но некоторые гормоны имеют специфическое действие. Гормон поджелудочной железы инсулин и гормон надпочечников адреналин регулируют углеводный обмен. Гормон паращитовидных желез регулирует обмен кальция и фосфора в организме. Гормоны оказывают влияние на рост и развитие организма, на процессы полового созревания, участвуют в регуляции деятельности организма.

В настоящее время функции желез внутренней секреции изучены достаточно полно. Удалось не только выделить в чистом виде многие гормоны, но даже некоторые гормоны получить синтетическим путем.