Біологія. Довідник школяра та абітурієнта

Особливості гуморальної регуляції життєвих функцій організму людини

Для здійснення комунікації й координації між клітинами, для підтримання стабільності внутрішнього середовища організму — гомеостазу — та здійснення основних життєвих функцій в еволюції виникли дві основні системи — ендокринна й нервова, які працюють у взаємодії під час здійснення інтегративної діяльності. Гормони служать посередниками, які разом з нервовою системою у складі єдиного інтегративного регуляторного апарату координують різноманітні функції організму — метаболізм, розмноження, імунітет, сезонні цикли активності. Гормони функціонують як елементів регулювальних ланок, тому істотно, щоб вони не накопичувались в організмі та їх рівень строго регулювався. Накопиченню гормонів перешкоджає їх інактивація в ефекторних органах з наступним виведенням із сечею. Дія багатьох гормонів може блокуватися завдяки секреції гормонів, які володіють антагоністичним ефектом. Процеси синтезу й секреції гормонів регулюються за допомогою зворотного зв’язку, і цей вид керування може здійснюватися на різних рівнях одночасно. Для забезпечення гомеостазу й підтримання на оптимальному рівні всіх параметрів внутрішнього середовища організму велике значення має включення в систему регуляції різних метаболітів (жирні кислоти, глюкоза, амінокислоти, йони та ін.).

Так, наприклад, йони Са²⁺, які надходять у залози, виконують роль регуляторів секреторного процесу; глюкоза стимулює гліколіз та інгібує утворення неестерифікованих жирних кислот. Від її рівня залежить секреція інсуліну і т. д. Гормони та їх продукти метаболізму можуть пригнічувати виділення якогось гормона, діючи за принципом негативного зворотного зв’язку. У багатьох випадках одна функція контролюється двома гормонами. Наприклад, інсулін знижує концентрацію цукру в крові, а глюкагон, діючи як антагоніст інсуліну, підвищує її. Кінцевий результат визначається співвідношенням цих двох ефектів. Існує також регуляція й після виділення гормона в кров. Період напіврозпаду (час, необхідний для розщеплення половини наявного гормона) для багатьох гормонів становить лише кілька хвилин. Цей показник використовується для визначення інтенсивності їх дії. Функціонування ендокринної системи здійснюється в тісній взаємодії та взаємовпливом з нервовою системою.

Це положення можна легко простежити на прикладі гіпоталамуса. Гіпоталамус отримує інформацію із зовнішнього й внутрішнього середовища. Із зовнішнього середовища через сенсорні системи сигнали надходять до кори великих півкуль та в інші відділи мозку. У переробленому вигляді вони передаються до гіпоталамуса, який інтегрує всю інформацію, отримувану з вищих відділів мозку і безпосередньо, до внутрішнього середовища. У результаті цих сигналів у гіпоталамусі виробляються регуляторні гормони, які включаються у загальну систему ендокринної регуляції. Крім того, гіпоталамус контролює діяльність симпатичної й парасимпатичної нервової системи та з їх допомогою регулює як діяльність периферійних ендокринних залоз, так і органів-«мішеней».

Гормони проявляють широкий регулювальний вплив на різні функції організму. Виділяють три основні функції гормонів: забезпечення розвитку організму; забезпечення адаптації фізіологічних систем (тобто здатність органів і тканин змінювати активність залежно від потреби в ній); забезпечення підтримання важливих фізіологічних показників на постійному рівні (гомеостатична функція). Різні біохімічні реакції можуть відбуватися правильним чином лише за наявності одного або кількох гормонів, хоча за збільшення їх концентрації реакція не прискорюється. У цих випадках проявляється пермісивна (дозвільна) дія гормону, тобто сам гормон не впливає на дану систему, але забезпечує можливість нормальної дії іншого гормону. Наприклад, тироксин володіє пермісивною дією (здатністю одного гормона забезпечувати реалізацію ефекту іншого гормона) стосовно до гормонів, які регулюють ріст. Ще однією важливою особливістю дії деяких гормонів є синергізм, тобто посилення дії одного гормона під впливом іншого. Гормони є елементами регуляторних систем.

У складній системі гормональної регуляції організму розрізняють більш або менш довгі ланцюги регуляції. Основна лінія взаємодій: ЦНС → гіпоталамус → гіпофіз → периферичні ендокринні залози. Всі елементи цієї системи об’єднані зворотними зв’язками. Функція частини ендокринних залоз не перебуває під регулювальним впливом гормонів аденогіпофізу (наприклад, прищитоподібні залози, підшлункова залоза та ін.).

Можливі порушення діяльності залоз внутрішньої секреції

Залози	Гормони	Гіпофункція (нестача)	Гіперфункція (надлишок)
Гіпофіз	Гормон росту (соматотропін)	Карликовість — затримка росту, нормальний розумовий та психічний розвиток	Гігантизм (у молодому віці) — посилений ріст. Акромегалія (у дорослих) — збільшення окремих частин тіла
Щитоподібна залоза	Тироксин	Кретинізм (у молодому віці) — порушення пропорцій тіла, відставання у психічному, статевому розвитку	Базедова хвороба — пришвидшення обміну речовин, схуднення, підвищена збудливість нервової систем, серцебиття, витрішкуватість
	Трийодтиронін	Мікседема (у дорослих) — уповільнення обміну речовин, набряк тканин, погіршення пам’яті
Надниркові залози	Кортикоїди	Бронзова хвороба — м’язова слабкість, задишка, втрата апетиту, зниження температури, бронзовий відтінок шкіри	Передчасне статеве дозрівання із швидким припиненням росту
Підшлункова залоза	Інсулін	Цукровий діабет — збільшення вмісту глюкози у крові, сечі, що виділяється; поява цукру в сечі. Хворі багато п’ють води, худнуть	Гіпоглікемія — у разі різкого зниження цукру в крові розвивається інсуліновий шок — гостре порушення діяльності мозку, судоми, непритомність