Гуморальна система регуляції

Гуморальна регуляція (від лат. humor – рідина) здійснюється шляхом переносу біологічно активних речовин (гормонів, медіаторів) рідкими середовищами організму (кров’ю, лімфою та ін.).

Гормони. Гормони відносяться до групи інформонів, які утворюються у залозах внутрішньої секреції (справжні гормони) і в інших тканинах (гістогор-мони). Справжні гормони надходять безпосередньо до крові та з її течією досягають усіх органів та тканин, але впливають лише на ті з них, клітини яких мають специфічні для даного гормону рецептори. Такі органи і тканини називають мішенями. Вони є білками, які мають особливу структуру, що забезпечує можливість його взаємодії з даним гормоном.

Гормони відіграють вирішальну роль у підтриманні стійкості внутрішнього середовища. Вони також беруть участь у пристосувальній (адаптивній) діяльності організму до умов зовнішнього та внутрішнього середовища, які змінюються, впливаючи на обмін речовин, і стають необхідним ланцюгом у здійсненні регуляторної функції нервової системи. Характерними особливостями гормонів є висока та специфічна біологічна активність і дистантність дії (віддаленість ефекту, що викликається, від місця утворення гормонів).

Залози внутрішньої секреції. До них належать: щитовидна, паращитовидні, тимус – вилочкова або зобна залоза, підшлункова, статеві залози, наднирковики, гіпофіз, епіфіз, гіпоталамус.

Щитовидна залоза розташована на передній поверхні гортані. Вона складається з двох частин, з’єднаних між собою перешийком, маса її становить 25-50 г. Щитовидна залоза виділяє в кров гормони, які є йодованими похідними тирозину: тироксин (тетрайодтиронін), трийодтиронін, а також кальцитонін, який є пептидом і не містить йоду. Гормони, які містять йод, відіграють важливу роль у регуляції синтезу білка, диференціюванні тканин, розвитку та росту організму, впливають на окислювальне фосфорилювання, що сприяє посиленню продукції теплової енергії при підвищеній функції щитовидної залози (внаслідок чого зростає температура тіла).

При надмірному надходженні у кров гормонів щитовидної залози виникає захворювання – гіпертиреоз (тиреотоксикоз або базедова хвороба). Ознаками цієї хвороби є: збільшення розмірів щитовидної залози (зоб), зменшення маси тіла внаслідок посилення обміну речовин, підвищена емоційна збудливість, надмірне серцебиття, випинання очей (екзофтальм), підвищення артеріального тиску, тремтіння рук.

При недостатньому утворенні гормонів щитовидної залози виникає гіпотиреоз, який характеризується різким зниженням інтенсивності обміну речовин в організмі дорослих людей, виникає слизовий набряк тканин –мікседема. При цьому захворюванні знижується обмін речовин, набрякає обличчя, знижується температура тіла, уповільнюється мислення та мовлення. У ранньому дитячому віці затримується ріст, статевий та інтелектуальний розвиток і при гострих формах захворювання виникає значна розумова відсталість та кретинізм.

При низькому вмісті йоду у воді та харчових продуктах виникає так званий ендемічний зоб (ендемія – захворювання, яке постійно спостерігається у деяких місцевостях, що обумовлене природними факторами). При цьому значне збільшення щитовидної залози поєднується із зниженням її гормональної функції. Причиною дефіциту йоду у ґрунті та воді є затримка морських вітрів, які містять йод, високими гірськими хребтами, а також наявність у грунті хімічних елементів, які пов’язують йод у сполуки, які не засвоюються рослинами.

Кальцитонін бере участь у регуляції обміну кальцію в організмі.

Паращитовидні залози розташовані на задній поверхні щитовидної залози. Вони виділяють паратгормон – речовину білкової природи, яка регулює обмін мінеральних речовин, а саме кальцію та фосфору, та кальцитонін. Роль цих залоз особливо велика у дитячому віці.

Тимус (вилочкова, зобна залоза) знаходиться у грудній порожнині за грудиною. До моменту статевої зрілості він значною мірою піддається зворотному розвитку; в ньому утворюються гормони – тимозини та тимопоетини. Вони беруть участь в утворенні та функціях деяких ланок імунної системи (Т - лімфоцитів), а також регулюють процеси росту в дитячому організмі.

Підшлункова залоза має змішану секрецію, тому що з передньої її частини в отвір дванадцятипалої кишки виділяється травний сік, який містить ферменти, що розщеплюють складні харчові речовини. У кров вона виділяє два гормони білково-пептидної природи. Один з них – глюкагон, який утворюється a-клітинами острівкової тканини (острівки Лангерганса); в b-клітинах синтезується інсулін.

Глюкагон стимулює розщеплення глікогену печінки до глюкози, яка потрапляє в кров. Інсулін активує функцію ферментів, які каталізують синтез глікогену та жирів з глюкози, в результаті чого її вміст у крові знижується.

У підшлунковій залозі утворюються також деякі тканинні гормони короткодистантної дії, які беруть участь у регуляції процесів травлення. Недостатній синтез у підшлунковій залозі інсуліну та надмірний – глюкагону, є причинами виникнення цукрового діабету. При цьому захворюванні порушується утилізація глюкози тканинами, підвищується її вміст у крові (гіперглікемія); глюкоза з’являється у сечі (глюкозурія). При цьому збільшується кількість сечі (внаслідок підвищеної спраги та вживання великої кількості рідини), в результаті чого в організмі зменшується вміст води. У тканинах та крові накопичуються продукти неповного окислення жирів – кетонові тіла; b-оксимасляна та ацетооцтова кислота, ацетон, що може призвести до зрушення реакції крові у кислий бік (ацидоз).

Надниркові залози – парний ендокринний орган, вони розташовані на верхніх полюсах нирок. Кожен з них містить у собі дві самостійні ендокринні залози – кору та мозковий прошарок (рис.5).

Корковий прошарок виділяє в кров три групи гормонів стероїдної природи (кортикостероїди), які відрізняються за функцією: мінералокортикоїди (альдостерон та дезоксикортикостерон), глюкокортикоїди (гідрокортизон, кортизол, кортикостерон) та статеві гормони (андрогени, естрогени, прогестерон).

Мінералокортикоїди сприяють утриманню Na⁺ в організмі та виведенню з нього Ka⁺. При надмірі мінералокортикоїдів в організмі затримується вода та зростає рівень кров’яного тиску. При їх нестачі організм втрачає таку велику кількість іонів Na⁺, що виникають зміни внутрішнього середовища, несумісні з життям; наслідком цього є смерть. Тому мінералокортикоїди називають гормонами, які зберігають життя.

Глюкокортикоїди впливають на обмін вуглеводів, жирів та білків. Вони посилюють розщеплення білків у тканинах та підвищують у крові рівень глюкози через посилення її утворення з амінокислот. Глюкокортикоїди викликають мобілізацію жиру із жирових депо та його використання в процесах

Рисунок 5 –. Гормони надниркових залоз та їх функції

енергетичного обміну. Ці гормони знижують запальні та алергічні реакції, тому їх називають «протизапальними» гормонами.

Статеві гормони надниркових залоз відіграють важливу роль у розвитку статевих органів підростаючого організму. У старості при згасанні функції цих залоз знижується також їх секреція. Гіперфункція коркового шару призводить до порушень у статевій сфері; у дітей спостерігається рання статева зрілість, у жінок з’являються чоловічі вторинні статеві ознаки (грубий голос, борода та вуса).

Мозковий прошарок надниркових залоз виділяє в кров катехоламіни, головним чином адреналін, який є похідним тирозину. Адреналін посилює розщеплення глікогену та мобілізацію жирів із жирових депо, викликає звуження кровоносних судин (крім судин серця та м’язів), підвищує кров’яний тиск, гальмує функції шлунково-кишкового тракту, прискорює коагуляцію крові.

Таким чином, дія цього гормону спрямована на мобілізацію енергетичних ресурсів організму, забезпечення ними робочих органів, які беруть участь у протидії організму впливу шкідливих факторів. Тому адреналін називають «аварійним» гормоном. Ефект, який чинить адреналін, схожий з ефектом, який викликає збудження симпатичного відділу вегетативної нервової системи.

Статеві залози – парні органи змішаної секреції. У них утворюються статеві гормони (внутрішня секреція) та статеві клітини (зовнішня секреція). Завдяки цим гормонам здійснюється розвиток вторинних статевих ознак, тобто особливостей, характерних для чоловічого та жіночого організмів.

Епіфіз – верхній мозковий придаток (шишкоподібна залоза) знаходиться під мозковим шлуночком. У ньому утворюється мелатонін, який регулює пігментний обмін.

Гіпофіз – складний ендокринний орган, розташований на нижній поверхні головного мозку. У ньому розрізняють три частини: передню, середню та задню.

Передня частина складається із функціонально та структурно різних клітин, які секретують ряд гормонів білкової або поліпептидної природи. Вони виконують роль регуляторів інших (периферичних) ендокринних залоз, це так звані тропні гормони. До тропних гормонів відноситься і гормон росту – соматотропін. Він є найважливішим стимулятором лінійного росту кісток та синтезу білків у клітинах організму, посилює синтез РНК, утворення глікогену.

У середній частині утворюється гормон інтермедін, який впливає на пігментацію шкіри.

Задня доля гіпофізу виділяє нейрогормони – вазопресин та окситоцин, а також акумулює гормони, які синтезуються в гіпоталамусі. Вазопресин (антидіуретичний гормон) звужує кровоносні судини та підвищує артеріальний тиск крові, а також зменшує процес утворення сечі шляхом посилення реабсорбції води в нирках, отже зменшує кількість сечі, яка виділяється. Окситоцин – гормон, який викликає скорочення мускулатури матки, отже впливає на пологовий акт та секрецію молока молочними залозами. Виділення цих гормонів залежить від функціонування інших залоз внутрішньої секреції.

Установлено, що гормони утворюються також у різних органах та тканинах. Вони мають короткодистантну дію, бо впливають на рецептори, розташовані порівняно недалеко від місця секреції регулятора. Таким чином, забезпечується надійність дії гуморальної системи. У гормональній регуляції беруть участь і гістогормони (клітинні гормони), які утворюються не в залозах внутрішньої секреції а в шлунку, кишечнику та інших органах.