Тироксин Трийодтиронин Андрогенны Глюкортикоиды

Эстрогены

В свою очередь, высвобождение всех 7 указанных гормонов аденогипофиза зависит от гормональной активности нейронов гипофизотропной зоны гипоталамуса - в основном паравентрикулярным ядром (ПВЯ). Здесь образуются гормоны, оказывающие стимулирующее или тормозящее влияние на секрецию гормонов аденогипофиза. Стимуляторы называются рилизинг-гормонами (либеринами), ингибиторы - статинами. Выделены тиреолиберин, гонадолиберин. соматостатин, соматолиберин, пролактостатин, пролактолиберин, меланостатин, меланолиберин, кортиколиберин.

Рилизинг-гормоны освобождаются из отростков нервных клеток паравентрикулярного ядра, поступают в портальную венозную систему гипоталамо-гипофиза и с кровью доставляются к аденогипофизу.

Регуляция гормональной активности большинства желез внутренней секреции осуществляется по принципу отрицательной обратной связи: сам гормон, его количество в крови регулирует свое образование. Указанное воздействие опосредуется через образование соответствующих рилизинг- гормонов(Рис. 6,7)

В гипоталамусе (супраоптическое ядро), кроме рилизинг-гормонов, синтезируются вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ) и окситоцин. Которые в виде гранул транспортируются по нервным отросткам в нейрогипофиз. Выделение нейроэндокринными клетками гормонов в кровоток обусловлено рефлекторной нервной стимуляцией.

Рис. 7 Прямые и обратные связи в нейроэндокринно системе.

1 - медленно развивающееся и продолжительное ингибирование секреции гормонов и нейромедиаторов, а также изменение поведения и формирование памяти;

2 - быстро развивающееся, но продолжительное ингибирование;

3 - кратковременное ингибирование

Гормоны гипофиза

В задней доле гипофиза - нейрогипофизе - находятся окситоцин и вазопрессин (АДГ). АДГ влияет на клетки трех типов:

1) клетки почечных канальцев;

2) гладкомышечные клетки кровеносных сосудов;

3) клетки печени.

В почках он способствует реабсорбции воды, а значит сохранению ее в организме, снижению диуреза (отсюда название антидиуретический), в кровеносных сосудах вызывает сокращение гладких мышц, суживая их радиус, и как следствие - повышает артериальное давление (отсюда название «вазопрессин»), в печени - стимулирует глюконеогенез и гликогенолиз. Кроме этого, вазопрессин обладает антиноцицептивным эффектом. АДГ предназначен для регуляции осмотического давления крови. Его секреция увеличивается под влиянием таких факторов: повышение осмолярности крови, гипокалиемии, гипокальциемии, повышении уменьшении ОЦК, снижении артериального давления, повышении температуры тела, активации симпатической системы.

При недостаточности выделения АДГ развивается несахарный диабет: объем выделенной мочи за сутки может достигать 20л.

Окситоцин у женщин играет роль регулятора маточной активности и участвует в процессах лактации как активатор миоэпителиальных клеток. Повышение продукции окситоцина происходит во время раскрытия шейки матки в конце беременности, обеспечивая ее сокращение в родах, а также во время кормления ребенка, обеспечивая секрецию молока.

В передней доле гипофиза, или аденогипофизе, вырабатываются тиреотропный гормон (ТТГ), соматотропный гормон (СТГ) или гормон роста, гонадотропные гормоны, адренокортикотропный гормон (АКТГ), пролактин, а в средней доле - меланоцитостимулирующий гормон (МСГ) или интермедии.

Гормон роста стимулирует синтез белка в костях, хрящах, мышцах и печени. В неполовозрелом организме обеспечивает рост в длину за счет повышения пролиферативной и синтетической активности хрящевых клеток особенно в зоне роста длинных трубчатых костей, одновременно стимулируя у них рост сердца, легких, печени, почек и др органов. У взрослых он контролирует рост органов и тканей. СТГ снижает эффекты инсулина. Выброс его в кровь увеличивается во время глубокого сна, после мышечных нагрузок, при гипогликемии.

Ростовой эффект гормона роста опосредуется воздействием гормона на печень, где образуются соматомедины (А,В,С) или ростовые факторы, обуславливающие активацию синтеза белка в клетках. Особенно велико значение СТГ в период роста (препубертатный, пубертатный периоды).

В этот период агонистами ГР являются половые гормоны, увеличение секреции которых способствует резкому ускорению роста костей. Однако, длительное образование больших количеств половых гормонов приводит к противоположному эффекту - к прекращению роста. Недостаточное количество ГР приводит к карликовости (нанизм), а чрезмерное - к гигантизму. Рост некоторых костей взрослого человека может возобновиться в случае чрезмерной секреции СТГ. Тогда возобновляется пролиферация клеток ростковых зон. Что приводит к разрастанию

Кроме того, глюкокортикоиды угнетают все компоненты воспалительной реакции - уменьшают проницаемость капилляров, тормозят экссудацию, снижают интенсивность фагоцитоза.

Глюкокортикоиды резко снижают продукцию лимфоцитов, уменьшают активность Т-киллеров, интенсивность иммунологического надзора, гиперчувствительность и сенсибилизацию организма. Все это позволяет рассматривать глюкокортикоиды как активные иммунодепрессанты. Это свойство используется в клинике для купирования аутоиммунных процессов, для снижения иммунной защиты организма хозяина.

Глюкокортикоиды повышают чувствительность к катехоламинам, повышают секрецию соляной кислоты и пепсина. Избыток этих гормонов вызывает деминерализацию костей, остеопороз, потерю Са 2+ с мочой, снижают всасывание Са 2+ . Глюкокортикоиды влияют на функцию ВНД - повышают активность обработки информации, улучшают восприятия внешних сигналов.

Минералокортикоиды (альдосгерон, дезоксикортикостерон) участвуют в регуляции минерального обмена. Механизм действия альдостерона связан с активацией синтеза белка, участвующего в реабсорбции Na + - Na + , К ч -АТФазы. Повышая реабсорбцию и снижая ее для К + в дистальных канальцах почки, слюнных и половых железах, альдостерон способствует задержке №" и СГ в организме и выведению К + и Н из организма. Таким образом, альдостерон является натрийсберегающим, а также калийуретическим гормоном. За счет задержки Иа\ а вслед за ним и воды, он способствует повышению ОЦК и, как следствие, повышению артериального давления. В отличие от глкжокортикоидов, минералокортикоиды способствуют развитию воспаления, т.к. повышают проницаемость капилляров.

Половые гормоны надпочечников выполняют функцию развития половых органов и появление вторичных половых признаков в тот период, когда половые железы еще не развиты, т е. в детском возрастем также в пожилом возрасте.

Гормоны мозгового слоя надпочечников - адреналин (80%) и норадреналин (20%) - вызывают эффекты во многом идентичные активации нервной системы. Их действие реализуется за счет взаимодействия с а- и (3- адренорецепторами. Следовательно, им присуща активация деятельности сердца, сужение сосудов кожи, расширение бронхов и т.д. Адреналин влияет на углеводный и жировой обмен, усиливая гликогенолиз и липолиз.

Катехоламины участвуют в активации термогенеза, в регуляции секреции многих гормонов - усиливают выброс глюкагона, ренина, гастрина, паратгормона, кальцитонина, тиреоидных гормонов; снижают выброс инсулина. Под влиянием этих гормонов повышается работоспособность скелетных мышц, возбудимость рецепторов.

При гиперфункции коры надпочечников у больных заметно изменяются вторичные половые признаки (например, у женщин могут появляться мужские половые признаки - борода, усы, тембр голоса). Наблюдаются ожирение (особенно в.области шей, лица, туловища), гипергликемия, задержка воды и натрия в организме и др.

Гипофункция коры надпочечников вызывает болезнь Аддисона – бронзовый оттенок кожи (особенно лица, шеи, рук), потеря аппетита, рвота, повышенная чувствительность к холоду и боли, высокая восприимчивость к инфекциям, повышенный диурез (до 10 л мочи за сутки), жажда, снижение работоспособности.

©2015-2017 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.

Гормональная регуляция полового созревания. Осуществляет гуморальную регуляцию процессов жизнедеятельности У мужчин и женщин функция половых желез находится под контролем нейрогуморальной регуляции, которая обеспечивает согласование нейрональных (лат. nervus - нерв) и гуморальных (лат. humor - жидкость) явлений (выделение определенных жидкостей на нервные раздражители). Одним из обязательных условий их функционирования является нормальная деятельность мозгового придатка (гипофиза). Секреция и выброс гормонов в кровь происходят под контролем специальных центров, которые находятся в гипоталамусе. Половая жизнь человека также зависит от коры головного мозга. Нервная регуляция половой функции. Осуществляется она половыми центрами, которые находятся в поясничных и крестцовых сегментах спинного мозга, гипоталамусе и коре головного мозга. Эти центры непосредственно (гуморально) и опосредованно (волокнами вегетативной нервной системы) соединены с половыми органами, эндокринными железами и между собой. До полового созревания основным активным центром нервной регуляции является спинной мозг (крестцовые сегменты). С началом активного функционирования передней доли гипофиза и гормонопродукувальних клеток половых желез включается остальные нервных центров (поясничные сегменты спинного мозга, средний мозг и кора головного мозга). Однако если из-за нарушения функционирования гипофиз оказывается неспособным производить гонадотропные гормоны, стимулирующие половые органы, вследствие чего начинают функционировать и более совершенные нервные центры, не наступает половое развитие. Регуляторная функция половых центров, которые находятся в крестцовых сегментах спинного мозга, осуществляется по типу безусловных рефлексов; центров в поясничных сегментах спинного мозга и в среднем мозге - безусловно-условных; корковых центров - условных. Эндокринная регуляция половой функции. Специфическая эндокринная регуляция функций половых органов обеспечивается гипофизарно-гонадным системой. Гипофиз выделяет гонадотропные гормоны, под воздействием которых в половых железах вырабатываются половые гормоны. От них зависит чувствительность половых Центров, развитие и возбудимость половых органов. Зрительные, слуховые, обонятельные, тактильные сигналы проходят через кору головного мозга и трансформируются в гипоталамусе, вызывая синтез его гормонов, которые попадают в гипофиз и стимулируют выработку других гормонов. Гормоны выделяются непосредственно в кровяное русло и с током крови переносятся в ткани, на которые они действуют. самым Важным гормоном, воздействующим на половые функции, является тестостерон. Его еще называют мужским половым гормоном, хотя в значительно меньшем количестве есть и у женщин. В организме здорового мужчины вырабатывается 6 - 8 мг тестостерона в сутки (более 95% производят яички, остальное - надпочечники). В яичках и надпочечниках женщины вырабатывается его ежесуточно примерно 0,5 мг. Тестостерон является главным биологическим фактором, детерминирует половое влечение у мужчин и женщин. Недостаточное его количество приводит к снижению половой активности, а избыток - усиливает половое влечение. У мужчин слишком низкий уровень тестостерона может затруднять достижение и поддержание эрекции. у женщин - вызывает снижение полового влечения. Данных о том, что в целом интерес женщин к сексу ниже по сравнению с мужчинами через меньшее количество тестостерона в их крови не зафиксировано. Существует мнение, что порог чувствительности мужчин И ЖЕНЩИН к его действия разный, причем женщины более чувствительны к меньшей его количества в крови. Эстрогены (греч. oistros - страсть и genos - рождение) (преимущественно эстрадиол), которые еще называют женскими половыми гормонами, есть и у мужчин. У женщин они вырабатываются в яичниках, у мужчин - в яичках. Женскому организму они необходимы для поддержания в нормальном состоянии слизистой оболочки влагалища и выработки вагі-нального секрета. Эстрогены способствуют также сохранению структуры и функции молочных желез женщины, ее упругости влагалища. Однако они не существенно влияют на интерес, который женщина испытывает к сексу, и на ее сексуальные возможности, так как хирургическое удаление яичников не снижает сексуального влечения женщин и их сексуальной активности. Функция эстрогенов у мужчин еще недостаточно изучена. Однако слишком высокий их уровень у мужчин резко снижает сексуальную активность, может вызвать затруднение эрекции, увеличение молочных желез. И у мужчин, и у женщин также является прогестерон (лат. pro - приставка, означает того, кто действует в интересах кого, чего, и gestatio - беременность) - гормон, близкий по своей структуре к эстрогенам и андрогенам. Предполагают, что высокий его уровень інгібіційно влияет на половую активность человека, сдерживает ее. Итак, нейрогуморальная регуляция половой функции обеспечивается деятельностью глубинных структур мозга и эндокринной системы, формирующие выражения полового влечения и возбуждения всех отделов нервной системы, которые влияют на половую жизнь. Нервная регуляция осуществляется с помощью электрических импульсов, идущих по нервным клеткам. По сравнению с гуморальной она происходит быстрее более точная требует больших затрат энергии более эволюционно молодая. Гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности (от латинского слова гумор - «жидкость») осуществляется за счет веществ, выделяемых во внутреннюю среду организма (лимфу, кровь, тканевую жидкость). Гуморальная регуляция может осуществляться с помощью: гормонов - биологически активных (действующих в очень маленькой концентрации) веществ, выделяемых в кровь железами внутренней секреции; других веществ . Например, углекислый газ вызывает местное расширение капилляров, к этому месту притекает больше крови; возбуждает дыхательный центр продолговатого мозга, дыхание усиливается. Все железы организма делятся на 3 группы 1) Железы внутренней секреции (эндокринные ) не имеют выводных протоков и выделяют свои секреты непосредственно в кровь. Секреты эндокринных желез называются гормонами , они обладают биологической активностью (действуют в микроскопической концентрации). Например: . 2) Железы внешней секреции имеют выводные протоки и выделяют свои секреты НЕ в кровь, а в какую-либо полость или на поверхность организма. Например, печень , слезные , слюнные , потовые . 3) Железы смешанной секреции осуществляют и внутреннюю, и внешнюю секрецию. Например железа выделяет в кровь инсулин и глюкагон, а не в кровь (в 12-перстную кишку) - поджелудочный сок; половые железы выделяют в кровь половые гормоны, а не в кровь - половые клетки. Установите соответствие между органом (отделом органа), участвующим в регуляции жизнедеятельности организма человека, и системой, к которой он относится: 1) нервная, 2) эндокринная. А) мост Б) гипофиз В) поджелудочная железа Г) спинной мозг Д) мозжечок Ответ Установите, в какой последовательности осуществляется гуморальная регуляция дыхания при мышечной работе в организме человека 1) накопление углекислого газа в тканях и крови 2) возбуждение дыхательного центра в продолговатом мозге 3) передача импульса к межреберным мышцам и диафрагме 4) усиление окислительных процессов при активной мышечной работе 5) осуществление вдоха и поступление воздуха в легкие Ответ Установите соответствие между процессом, происходящим при дыхании человека, и способом его регуляции: 1) гуморальная, 2) нервная А) возбуждение рецепторов носоглотки частицами пыли Б) замедление дыхания при погружении в холодную воду В) изменение ритма дыхания при избытке углекислого газа в помещении Г) нарушение дыхания при кашле Д) изменение ритма дыхания при уменьшении содержания углекислого газа в крови Ответ 1. Установите соответствие между характеристикой железы и видом, к которому ее относят: 1) внутренней секреции, 2) внешней секреции. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке. А) имеют выводные протоки Б) вырабатывают гормоны В) обеспечивают регуляцию всех жизненно важных функций организма Г) выделяют ферменты в полость желудка Д) выводные протоки выходят на поверхность тела Е) вырабатываемые вещества выделяются в кровь Ответ 2. Установите соответствие между характеристикой желез и их типом: 1) внешней секреции, 2) внутренней секреции. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке. А) образуют пищеварительные ферменты Б) выделяют секрет в полость тела В) выделяют химически активные вещества – гормоны Г) участвуют в регуляции процессов жизнедеятельности организма Д) имеют выводные протоки Ответ Установите соответствие между железами и их типами: 1) внешней секреции, 2) внутренней секреции. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке. А) эпифиз Б) гипофиз В) надпочечник Г) слюнная Д) печень Е) клетки поджелудочной железы, вырабатывающие трипсин Ответ Установите соответствие между примером регуляции работы сердца и типом регуляции: 1) гуморальная, 2) нервная А) учащение сердцебиений под влиянием адреналина Б) изменение работы сердца под влиянием ионов калия В) изменение сердечного ритма под влиянием вегетативной системы Г) ослабление деятельности сердца под влиянием парасимпатической системы Ответ Установите соответствие между железой в организме человека и её типом: 1) внутренней секреции, 2) внешней секреции А) молочная Б) щитовидная В) печень Г) потовая Д) гипофиз Е) надпочечники Ответ 1. Установите соответствие между признаком регуляции функций в организме человека и его видом: 1) нервная, 2) гуморальная. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке. А) доставляется к органам кровью Б) большая скорость ответной реакции В) является более древней Г) осуществляется с помощью гормонов Д) связана с деятельностью эндокринной системы Ответ 2. Установите соответствие между характеристиками и видами регуляции функций организма: 1) нервная, 2) гуморальная. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) включается медленно и действует долго Б) сигнал распространяется по структурам рефлекторной дуги В) осуществляется действием гормона Г) сигнал распространяется с током крови Д) включается быстро и действует коротко Е) эволюционно более древняя регуляция Ответ Выберите один, наиболее правильный вариант. Какие из перечисленных желез выделяют свои продукты через специальные протоки в полости органов тела и непосредственно в кровь 1) сальные 2) потовые 3) надпочечники 4) половые Ответ Установите соответствие между железой организма человека и типом, к которому её относят: 1) внутренней секреции, 2) смешанной секреции, 3) внешней секреции А) поджелудочная Б) щитовидная В) слёзная Г) сальная Д) половая Е) надпочечник Ответ Выберите три варианта. В каких случаях осуществляется гуморальная регуляция? 1) избыток углекислого газа в крови 2) реакция организма на зеленый сигнал светофора 3) избыток глюкозы в крови 4) реакция организма на изменение положения тела в пространстве 5) выделение адреналина при стрессе Ответ Установите соответствие между примерами и видами регуляции дыхания у человека: 1) рефлекторная, 2) гуморальная. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) остановка дыхания на вдохе при входе в холодную воду Б) увеличение глубины дыхания из-за увеличения концентрации углекислого газа в крови В) кашель при попадании пищи в гортань Г) небольшая задержка дыхания из-за снижения концентрации углекислого газа в крови Д) изменение интенсивности дыхания в зависимости от эмоционального состояния Е) спазм сосудов мозга из-за резкого увеличения концентрации кислорода в крови Ответ Выберите три железы внутренней секреции. 1) гипофиз 2) половые 3) надпочечники 4) щитовидные 5) желудочные 6) молочные Ответ Выберите три варианта. Гуморальные воздействия на физиологические процессы в организме человека 1) осуществляются с помощью химически активных веществ 2) связаны с деятельностью желёз внешней секреции 3) распространяются медленнее, чем нервные 4) происходят с помощью нервных импульсов 5) контролируются продолговатым мозгом 6) осуществляются через кровеносную систему Ответ Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Что характерно для гуморальной регуляции организма человека? 1) ответная реакция четко локализована 2) сигналом служит гормон 3) включается быстро и действует мгновенно 4) передача сигнала только химическая через жидкие среды организма 5) передача сигнала осуществляется через синапс 6) ответная реакция действует продолжительное время Ответ © Д.В.Поздняков, 2009-2019 Анатомо физиологические особенности периода полового созревания и задачи гигиены воспитания Анатомо-физиологические особенности созревания мозга. психофизические аспекты поведения ребенка Хромосомные наборы мужского и женского организма различаются тем, что у женщин имеется две Х-хромосомы, а у мужчин - одна Х- и одна Y-хромосома. Это различие определяет пол зародыша и возникает в момент оплодотворения. Уже в эмбриональном периоде развитие половой сферы полностью зависит от активности гормонов. Активность половых хромосом наблюдается на очень коротком отрезке онтогенеза - от 4-й до 6-й недели внутриутробного развития и проявляется только в активации семенников. Никаких различий в дифференцировке других тканей тела между мальчиками и девочками нет, и если бы не гормональное влияние семенников, развитие протекало бы только по женскому типу. Женский гипофиз работает циклически, что определяется гипоталамическими влияниями. У мужчин гипофиз функционирует равномерно. Установлено, что в самом гипофизе нет половых различий, они заключены в нервной ткани гипоталамуса и прилежащих ядер головного мозга. В период между 8-й и 12-й неделей внутриутробного развития семенник должен «сформировать» гипоталамус по мужскому типу с помощью андрогенов. Если этого не произойдет, у плода сохранится циклический тип секреции гонадотропинов даже при наличии мужского набора хромосом XY. Поэтому употребление беременной женщиной половых стероидов на начальных этапах беременности весьма опасно. Мальчики рождаются с хорошо развитыми экскреторными клетками семенников (клетки Лейдига), которые, однако, деградируют на 2-й неделе после рождения. Вновь они начинают развиваться только в период полового созревания. Этот и некоторые другие факты позволяют предположить, что репродуктивная система человека в принципе готова к развитию уже к моменту рождения, однако под влиянием специфических нейрогуморальных факторов этот процесс затормаживается на несколько лет - до начала пубертатных перестроек в организме. У новорожденных девочек иногда наблюдается реакция со стороны матки, появляются кровянистые выделения наподобие менструальных, а также отмечается активность молочных желез вплоть до секреции молока. Подобная же реакция молочных желез бывает и у новорожденных мальчиков. В крови новорожденных мальчиков содержание мужского гормона тестостерона выше, чем у девочек, но уже через неделю после рождения ни у мальчиков, ни у девочек этого гормона почти не обнаруживают. Однако через месяц у мальчиков содержание тестостерона в крови вновь быстро увеличивается, достигая к 4-7 мес. половины уровня взрослого мужчины, и сохраняется на таком уровне в течение 2-3 мес., после чего несколько снижается и уже не меняется до начала пубертата. С чем связан такой инфантильный выброс тестостерона - неизвестно, но есть предположение, что в этот период формируются какие-то очень важные «мужские» свойства. Процесс полового созревания протекает неравномерно, и его принято подразделять на определенные этапы, на каждом из которых складываются специфические взаимоотношения между системами нервной и эндокринной регуляцией. Эти этапы английский антрополог Дж.Таннер назвал стадиями, а исследования отечественных и зарубежных физиологов и эндокринологов позволили установить, какие морфофункциональные свойства характерны для организма на каждой из этих стадий. Нулевая стадия - стадия новорожденности. Эта стадия характеризуется наличием в организме ребенка сохранившихся материнских гормонов, а также постепенным регрессом деятельности собственных желез внутренней секреции, после того как родовой стресс закончится. Первая стадия - стадия детства (инфантилизм). Период от года до появления первых признаков полового созревания расценивается как этап полового инфантилизма, т. е. подразумевается, что в этот период ничего не происходит. Однако незначительное и постепенное увеличение секреции гормонов гипофиза и гонад в этот период имеет место, и это косвенно свидетельствует о созревании диэнцефальных структур головного мозга. Развитие половых желез в этот период не происходит потому, что оно тормозится гонадотропин-ингибирующим фактором, который вырабатывается гипофизом под воздействием гипоталамуса и другой мозговой железы - эпифиза. Начиная с 3 лет девочки опережают мальчиков по уровню физического развития, и это сочетается с более высоким содержанием гормона роста у них в крови. Непосредственно перед пубертатом секреция гормона роста еще усиливается, и это вызывает ускорение ростовых процессов - препубертатный скачок роста. Наружные и внутренние половые органы развиваются малозаметно, вторичных половых признаков нет. Заканчивается эта стадия у девочек в 8-10, а у мальчиков - в 10-13 лет. Хотя мальчики растут на этой стадии чуть медленнее, чем девочки, большая длительность стадии приводит к тому, что при вступлении в пубертат мальчики оказываются крупнее девочек. Вторая стадия - гипофизарная (начало пубертата). К началу полового созревания снижается образование ингибитора гонадотропина, а также усиливается секреция гипофизом двух важнейших гонадотропных гормонов, стимулирующих развитие половых желез - фоллитропина и лютропина. В результате железы «просыпаются» и начинается активный синтез тестостерона. В этот момент чувствительность половых желез к гипофизарным влияниям существенно увеличивается, и постепенно налаживаются эффективные обратные связи в системе гипоталамус-гипофиз-гонады. У девочек в этот же период наиболее высока концентрация гормона роста, у мальчиков пик ростовой активности наблюдается позже. Первым внешним признаком начала пубертата у мальчиков служит увеличение яичек, которое как раз и происходит под влиянием гонадотропных гормонов гипофиза. В 10 лет эти изменения можно заметить у трети мальчиков, в 11 - у двух третей, а к 12 годам - практически у всех. У девочек первый признак пубертата - набухание молочных желез, причем часто чуть раньше начинается увеличение левой железы. Сначала железистую ткань можно только пропальпировать, затем выпячивается околососковый кружок. Отложение жировой ткани и формирование зрелой железы происходит на последующих этапах пубертата. Эта стадия полового созревания заканчивается у мальчиков в 11-12, а у девочек - в 9-10 лет. Третья стадия - стадия активации гонад. На этом этапе воздействие гипофизарных гормонов на половые железы усиливается, и гонады начинают вырабатывать в больших количествах половые стероидные гормоны. Одновременно увеличиваются и сами гонады: у мальчиков это хорошо заметно по значительному увеличению размеров яичек. Кроме того, под суммарным воздействием гормона роста и андрогенов мальчики сильно вытягиваются в длину, растет также половой член, практически достигая к 15 годам взрослых размеров. Высокая концентрация женских половых гормонов - эстрогенов - у мальчиков в этот период может приводить к набуханию молочных желез, расширению и усилению пигментации зоны соска и ареолы. Эти изменения непродолжительны и обычно благополучно проходят без вмешательства через несколько месяцев после появления. На этой стадии как у мальчиков, так и у девочек происходит интенсивное оволосение лобка и подмышечных впадин. Заканчивается данная стадия у девочек в 10-11, а у мальчиков в 12- 16 лет. Четвертая стадия - стадия максимального стероидогенеза. Активность гонад достигает максимума, надпочечники синтезируют большое количество половых стероидов. У мальчиков сохраняется высокий уровень гормона роста, поэтому они продолжают интенсивно расти, у девочек ростовые процессы замедляются. Первичные и вторичные половые признаки продолжают развиваться: усиливается лобковое и подмышечное оволосение, увеличивается размер гениталий. У мальчиков именно на этой стадии происходит мутация (ломка) голоса. Пятая стадия - этап окончательного формирования. Физиологически этот период характеризуется установлением сбалансированной обратной связи между гормонами гипофиза и периферическими железами. Эта стадия начинается у девушек в 11-13 лет, у юношей - в 15-17 лет. Билет 1. 1. Факторы неспецифической резистентности организма Неспецифические факторы защиты – врожденные, имеют видовые особенности, передаются по наследству. Животные с пониженной резистентностью плохо адаптируются к любым изменениям ОС и подвержены как инфекционным, так и неинфекционным заболеваниям. Ниженазванные факторы защищают организм от любого чужеродного агента. Гистогематические барьеры - это барьеры, образованные рядом биологических мембран между кровью и тканями. К ним относятся: гематоэнцефалический барьер (между кровью и мозгом), гематотимический (между кровью и тимусом), плацентарный (между матерью и плодом) и др. Они защищают органы от тех агентов, которые все же проникли в кровь через кожу или слизистые оболочки. Фагоцитоз- процесс поглощения клетками инородных частиц и их переваривание. К фагоцитам относятся микрофаги и макрофаги. Микрофаги - это гранулоциты, наиболее активными фагоцитами являются нейтрофилы. Легкие и подвижные, нейтрофилы первыми устремляются навстречу раздражителю, поглощают и своими ферментами расщепляют инородные частицы независимо от их происхождения и свойств. Эозинофилы и базофилы обладают слабо выраженной фагоцитарной активностью. К макрофагам относятся моноциты крови и тканевые макрофаги - блуждающие или фиксированные в определенных участках. Фагоцитоз протекает в 5 фаз. 1. Положительный хемотаксис - активное движение фагоцитов навстречу химическим раздражителям. 2. Адгезия - прилипание чужеродной частицы к поверхности фагоцита. Происходит перестройка рецепторных молекул, они сближаются и концентрируются, затем запускаются сократительные механизмы цитоскелета, и мембрана фагоцита как бы наплывает на объект. 3. Образование фагосомы - втягивание внутрь фагоцита частицы, окруженной мембраной. 4. Образование фаголизосомы - слияние лизосомы фагоцита с фагосомой. Переваривание чужеродной частицы, то есть ее ферментативное расщепление 5. Удаление ненужных продуктов из клетки. Лизоцим – фермент, гидролизирующийгликозидные связи полиаминосахаров в оболочках многих м/о. Результатом этого является повреждение структуры мембраны и образование в ней дефектов (крупных пор), через которые вода проникает внутрь микробной клетки и вызывает ее лизис. Лизоцим синтезируется нейтрофилами и моноцитами, он содержится в сыворотке крови, в секретах экзокринных желез. Очень высокая концентрация лизоцима в слюне, особенно у собак, и в слезной жидкости. В-лизины. Это ферменты, активирующие растворение клеточных мембран, в том числе м/о, их собственными ферментами. В-лизины образуются при разрушении тромбоцитов в процессе свертывания крови, они содержатся в высокой концентрации в сыворотке крови. Система комплемента. В нее входят: комплемент, пропердин и ионы магния. Пропердин - это белковый комплекс, обладающий противомикробной и противовирусной активностью, но он действует не изолированно, а в комплексе с магнием и комплементом, активируя и усиливая его действие. Комплемент («дополнение») - это группа белков крови, обладающих ферментативной активностью и взаимодействующих между собой по типу каскадной реакции, то есть первые активированные ферменты активируют ферменты следующего ряда путем расщепления их на фрагменты, эти фрагменты также обладают ферментативной активностью, поэтому число участников реакции лавинообразно (каскадно) возрастает. Компоненты комплемента обозначают латинской буквой С и порядковыми номерами - С1, С2, СЗ и т.д. Компоненты комплемента синтезируются тканевыми макрофагами в печени, коже, слизистой кишки, а также эндотелием сосудов, нейтрофилами. Они постоянно находятся в крови, но в неактивном состоянии, и их содержание не зависит от внедрения антигена. Активация системы комплемента может осуществляться двумя путями - классическим и альтернативным. Классический путь активации первого компонента системы (С1) требует обязательного присутствия в крови иммунных комплексов АГ+АТ. Это - быстрый и эффективный путь. Альтернативный путь активации наступает в отсутствии иммунных комплексов, тогда активатором становятся поверхности клеток и бактерий. Начиная с активации компоненты СЗ, запускается общий путь последующих реакций, который заканчивается образованием мембраноатакующего комплекса - группы ферментов, обеспечивающих лизис (растворение) объекта ферментативной атаки. В активации СЗ - ключевого компонента комплемента - участвуют пропердин и ионы магния. Белок СЗ связывается с мембраной микробной клетки. М/о, несущие на поверхности активированный СЗ, легко поглощаются и разрушаются фагоцитами. Кроме того, освобождающиеся фрагменты комплемента привлекают к месту реакции других участников - нейтрофилов, базофилов и тучных клеток. Значение системы комплемента: 1 - усиливает соединение АГ+АТ, адгезию и фагоцитарную активность фагоцитов, то есть способствует опсонизации клеток, подготавливает их к последующему лизису; 2 - способствует растворению (лизису) иммунных комплексов и выведению их из организма; 3 - участвует в воспалительных процессах (освобождение гистамина из тучных клеток, местная гиперемия, повышение проницаемости сосудов), в процессах свертывания крови (разрушение тромбоцитов и освобождение тромбоцитарных факторов свертывания крови). Интерфероны- вещества противовирусной защиты. Они синтезируются некоторыми лимфоцитами, фибробластами, клетками соединительной ткани. Интерфероны не уничтожают вирусы, но, образуясь в зараженных клетках, связываются с рецепторами рядом расположенных, здоровых клеток. Далее включаются внутриклеточные ферментные системы, блокирующие синтез белков и собственных клеток, и вирусов => очаг инфекции локализуется и не распространяется на здоровую ткань. Т.о., факторы неспецифической резистентности имеются в организме постоянно, они действуют независимо от конкретных свойств антигенов, они не усиливаются при контакте организма с чужеродными клетками или веществами. Это - примитивный, древний способ защиты организма от чужеродных веществ. Он не «запоминается» организмом. Хотя многие из названных факторов участвуют и при иммунном ответе организма, но механизмы активации комплемента или фагоцитов неспецифичны. Так, механизм фагоцитоза является неспецифическим, он не зависит от индивидуальных свойств агента, а осуществляется против любой чужеродной частицы. Также и лизоцим: его физиологическое значение заключается в регуляции проницаемости клеток организма путем разрушения полисахаридных комплексов клеточных мембран, а не реакция на микробы. В системе профилактических мероприятий в ветеринарии существенное место занимают меры по повышению естественной резистентности животных. Они включают в себя правильное, сбалансированное питание, достаточное количество в кормах белков, липидов, минеральных веществ и витаминов. Большое значение в содержании животных отводится солнечной инсоляции, дозированной физической нагрузке, обеспечению хорошим санитарным состоянием, снятию стрессовых ситуаций. 2. Функциональная характеристика половой системы самки. Сроки половой и физиологической зрелости самок. Развитие фолликулов, овуляция и образование жёлтого тела. Половой цикл и факторы, его обуславливающие. 72 Женские половые клетки образуются в яичниках, здесь же синтезиру­ются гормоны, необходимые для осуществления процессов воспроизводст­ва. К моменту полового созревания у самок в корковом слое яичников при­сутствует большое количество развивающихся фолликулов. Развитие фол­ликулов и яйцеклеток является циклическим процессом. Одновременно развивается один или несколько фолликулов и соответственно одна или несколько яйцеклеток. Стадии развития фолликула: Первичный фолликул состоит из половой клетки (ооцита первого порядка), окружающего ее одного слоя фолликулярных клеток и соединительнотканой оболочки - теки; Вторичный фолликул формируется в результате размножения фол­ликулярных клеток, которые на этой стадии окружают половую клетку в несколько слоев; Граафов пузырек - в центре такого фолликула имеется наполненная жидкостью полость, окруженная зоной фолликулярных клеток, распола­гающихся в 10-12 слоев. Из растущих фолликулов только часть развивается полностью. Большин­ство из них погибает на разных стадиях развития. Это явление носит название атрезии фолликулов. Этот процесс является физиологическим явлением, не­обходимым для нормального течения циклических процессов в яичниках. После созревания происходит разрыв стенки фолликула, и находящаяся в нем яйцеклетка вместе с фолликулярной жидкостью попадает в воронку яйцепровода. Процесс выделения яйцеклетки из фолликула называется овуляцией. В настоящее время считается, что овуляция связана с опреде­ленными биохимическими и ферментативными процессами в стенке фол­ликула. Перед овуляцией в фолликуле возрастает количество гиалуронидазы и протеолитических ферментов, которые принимают существенное уча­стие в лизисе оболочки фолликула. Синтез гиалуронидазы происходит под влиянием ЛГ. После овуляции яйцеклетка через воронку яйцевода попадает в его полость. Различают рефлекторную и спонтанную овуляция. Рефлекторная ову­ляция характерна для кошек и кроликов. У этих животных разрыв фолли­кула и выход яйцеклетки происходит только после полового акта (или ре­же, после сильного полового возбуждения). Спонтанная овуляция не требует совершившегося полового акта, разрыв фолликула происходит при достижении им определенной степени зрелости. Спонтанная овуляция ха­рактерна для коров, коз, кобыл, собак. После выделения яйцеклетки с клетками лучистого венца полость фолликулов заполняется кровью из разорвашихся сосудов. Клетки оболочки фолликула начинают размножаться и постепенно замещают кровяной сгусток, образуя желтое тело. Различают циклическое желтое тело и желтое тело беременности. Желтое тело представляет собой временную железу внутренней секреции. Его клетки выделяют прогестерон, а также (особенно, но второй половине беременности) релаксин. Половой цикл Под половым циклом следует понимать совокупность структурных и функциональных изменений, происходящих в половом аппарате и всем организме самки от одной овуляции до другой. Период времени от одной овуляции (охоты) до другой составляет продолжительность полового цикла. Животные, у которых в течение года половые циклы (при отсутствии беременности) повторяются часто, называют полициклическими (коровы, свиньи). Моноциклическими называют тех животных, у которых половой цикл на протяжении года отмечается только один - два раза (например, кошки, лисицы). Овцы являются примером полициклических животных с ярко выраженным половым сезоном, у них отмечается несколько половых циклов один за другим, после чего цикличность долго отсутствует. Английский исследователь Хипп на основании морфофункциональных изменений, происходящих в половом аппарате самки, выделил следующие стадии полового цикла: - проэструс (предтечка) - начало быстрого роста фолликулов. Разви­вающиеся фолликулы вырабатывают эстрогены. Под их влиянием усилива­ло кровоснабжение половых органов, слизистая влагалища приобретает и вследствие этого красноватый цвет. Происходит ороговение ее клеток. Возрастает секреция слизи клетками слизистой влагалища и шейки матки. Матка увеличивается, слизистая оболочка ее становится кровенаполнен­ии и маточные железы - активными. У сук в это время наблюдаются кровянистые выделения из влагалища. - Эструс (течка) - половое возбуждение занимает господствующее положение. Животное стремится к спариванию и допускает садку. Кровоснаб­жение полового аппарата и секреция слизи усиливаются. Расслабляется канал шейки матки, что приводит к вытеканию из него слизи (отсюда название - «течка»). Завершается рост фолликула и происходит овуляция - его разрыв и выход яйцеклетки. - Метэструс (послетечка) - эпителиальные клетки вскрывшегося фолли­кула превращаются в лютеиновые, формируется желтое тело. Разрастаются кровеносные сосуды в стенке матки, возрастает активность маточных же­лез. Канал шейки матки закрывается. Уменьшается приток крови к наруж­ным половым органам. Половая охота прекращается. - Диэструс - последняя стадия полового цикла. Доминирование желтого тела. Маточные железы активны, шейка матки закрьгга. Цервикальной сли­зи мало. Слизистая влагалища бледная. - Анэструс - длительный период полового покоя, в течение которого функция яичников ослаблена. Характерен для моноциклических животных и для животных с выраженным половым сезоном в период между циклами. Развитие фолликулов в этот период не происходит. Матка малая и анемич­ная, ее шейка плотно закрыта. Слизистая влагалища бледная. Российским ученым Студенцовым была предложена другая классифи­кация стадий полового цикла, отражающая особенности состояния нервной системы и поведенческих реакций самок. Согласно взглядам Студенцова, половой цикл - это проявление жизнедеятельности всего организма в целом, а не только половой системы. Этот процесс включает в себя следующие стадии: - стадия возбуждения характеризуется наличием четырех феноменов: течки, полового (общего) возбуждения самки, охоты и овуляции. Стадия возбуждения начинается с созревания фолликула . Завершает стадию воз­буждения процесс овуляции. Овуляция у кобыл, овец и свиней происходит через несколько часов от начала охоты, а у коров (в отличие от самок дру­гих видов) через 11-26 часов после угасания рефлекса неподвижности. Рас­считывать на успешное осеменение самки можно только во время стадии возбуждения. - стадия торможения - в этот период наблюдается ослабление и полное прекращение течки и полового возбуждения. В половой системе преоблада­ют инволюционные процессы. Самка уже не реагирует на самца или других самок в охоте (ареактивность), на месте овулировавших фолликулов начи­нают развиваться желтые тела, которые выделяют гормон беременности про­гестерон. Если оплодотворения не произошло, то процессы пролиферации и секреции, начавшиеся в период течки, постепенно прекращаются. - стадия уравновешивания - в этот период полового цикла отмечается отсутствие признаков течки, охоты и полового возбуждения. Данная стадия характеризуется уравновешенным состоянием животного, наличием в яич­нике и желтых тел и фолликулов. Примерно через две недели после овуля­ции секреторная деятельность желтых тел прекращается при отсутствии беременности. Вновь активируются процессы созревания фолликулов и наступает новый половой цикл. Нейро-гуморальная регуляция женских половых функций Возбуждение половых процессов происходит через нервную систему и ее высший отдел - кору головного мозга. Туда поступают сигналы о действии внешних и внутренних раздражителей. Оттуда им­пульсы поступают в гипоталамус, нейросекреторные клетки которого выделяют специфические нейросекреты (рилизинг-факторы). Последние воз­действуют на гипофиз, который в результате выделяет гонадотропные гор­моны: ФСГ, ЛГ и ЛТГ. Поступление в кровь ФСГ обуславливает рост, развитие и созревание в яичниках фолликулов. Зреющие фолликулы продуцируют фолликулярные (эстрогенные) гормоны, вызывающие у животных течку (эструс). Наиболее активным эстрогеном является эстрадиол. Под действи­ем эстрогенов матка увеличивается, эпителий ее слизистой оболочки раздастся, набухает, усиливается секреция всех половых желез. Эстрогены стимулируют сокращения матки и маточных труб, повышая их чувствительность к окситоцину, развитие молочной железы, обмен веществ. По морс накопления эстрогенов усиливается их действие на нервную систему, что вызывает у животных половое возбуждение и охоту. Эстрогены в большом количестве воздействуют на систему гипофиз-гипоталамус (по типу отрицательной связи), в результате чего секреция ФСГ затормаживается, но в то же время усиливается выделение ЛГ и ЛТГ. Под влиянием ЛГ в сочетании с ФСГ происходит овуляция и формирование желтого тела, функцию кото­рою поддерживает ЛГ. Образовавшееся желтое тело вырабатывает гормон прогестерон, обуславливающий секреторную функцию эндометрия и подготавливающий слизистую оболочку матки к имплантации зародыша. Прогестерон способствует сохранению у животных переменности на начальной стадии, тормозит рост фолликулов и овуляцию, препятствует сокращению матки. Высокая концентрация прогесте­рона (по принципу отрицательной связи) тормозит дальнейшее выделение ЛГ, стимулируя при этом (по типу положитель­ной связи) секрецию ФСГ, в результате чего образуются новые фолликулы и половой цикл повторяется. Для нормального проявления половых процессов необходимы также гормоны эпифиза, надпочечников, щитовидной и других желез. 3. Кожный анализатор 109 ВОСПРИНИМАЮЩИЙ АППАРАТ: четыре вида рецепции в коже - тепловая, холодовая, тактильная, болевая. ПРОВОДНИКОВЫИ ПУТЬ: сегментарные афферентные нервы - спинной мозг - продолговатый мозг - таламус - подкорковые ядра - кора. ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЧАСТЬ: кора больших полушарий (совпадает с моторными зонами). Температурная рецепция. Колбы Краузе воспринимают низкую температуру, сосочковые кисти Руффини , тельца Гольджи-Маццони - высокую. Холодовые рецепторы расположены более поверхностно. Тактильная рецепция . Тельца Фатер-Пачини, Меркеля, Мейснера - воспринимают прикосновение и давление (осязание). Болевая рецепция . Свободные нервные окончания. Не имеют адекватного раздражителя: ощущение боли возникает при любом виде раздражителя, если оно достаточно сильное или вызывает нарушение обмена веществ в коже и накопление в ней продуктов обмена (гистамин, серотонин и др.). Кожный анализатор обладает высокой чувствительностью (лошадь различает касание в разных точках кожи на очень небольшом расстоянии; различие в температуре можно определить в 0,2ºС), контрастностью , адаптацией (животные не ощущают сбрую, ошейник). Билет 3. 1. Физиологическая характеристика водорастворимых витаминов. Водорастворимые витамины - С, Р, витамины группы В. Источники водорастворимых витаминов: зеленые корма, пророщенное зерно, оболоч­ки и зародыши семян, злаков, бобовых, дрожжи, картофель, хвоя, молоко и молозиво, яйца, печень. Большинство водорастворимых витаминов в орга­низме сельскохозяйственных животных синтезируются микрофлорой же­лудочно-кишечного тракта ВИТАМИН С - аскорбиновая кислота, антицинготный витамин. Зна­чение : фактор неспецифической резистентности организма (стимуляция иммунитета); участие в обмене белков (особенно - коллагена) и углеводов, в окислительных процессах, в кроветворении. Регуляции проницаемости капилляров. При гиповитаминозе С : цинга-кровоточивость и хрупкость ка­пилляров, выпадение зубов, нарушение всех обменных процессов. ВИТАМИН Р - цитрин. Значение : действует совместно с витамином С, регулирует проницаемость капилляров и обмен веществ. ВИТАМИН В₁ - тиамин, антиневрический витамин. Значение : входит в состав ферментов, декарбоксилирующих кетокислоты; особенно важной функцией тиамина является обмен веществ в нервной ткани, и в синтезе ацетилхолина. При гиповитаминозе В ₁ нарушение функций нервных клеток и нервных волокон (полиневриты), истощение, мышечная слабость. ВИТАМИН В 2 - рибофлавин. Значение : обмен углеводов, белков, окислительные процессы, функционирование нервной системы, половых желез. Гиповитаминоз - у птиц, свиней, реже - лошадей. Замедление рос­та, слабость, параличи. ВИТАМИН В₃ - пантотеновая кислота. Значение : составная часть ко-фермента А (КоА). Участвует в жировом обмене, углеводном, белковом. Активирует уксусную кислоту. Гиповитаминоз - у цыплят, поросят. За­медление роста, дерматиты, расстройство координации движений. ВИТАМИН В4 - холин. Значение : входят в состав лецитинов, участву­ет в жировом обмене, в синтезе ацетилхолина. При гиповитаминозе - жи­ровая дистрофия печени. ВИТАМИН В 5 - РР, никотиновая кислота, антипеллагрический. Значе­ние : входит в состав кофермента дегидрогеназ, которые катализируют ОВР. Стимулирует секрецию п­щвр соков, работу сердца, кроветворение. Гиповитаминоз - у свиней и птиц: дерматит, понос, нарушение функций коры больших полу­шарий - пеллагра. ВИТАМИН В 6 - пиридоксин - адермин. Значение : участие в белковом обмене - трансаминирование, декарбоксилирование АМК. Гипови­таминоз - у свиней, телят, птиц: дерматиты, судороги, параличи. ВИТАМИН B₉ - фолиевая кислота. Значение : участие в кроветворении (совместно с витамином В 12), в жировом и белковом обмене. При гипови­таминозе - анемия, задержка роста, жировая инфильтрация печени. ВИТАМИН Н - биотин, антисеборейный витамин. Значение : участие в реакциях карбоксилирования. Гиповитаминоз биотина: дерматиты, обильное выделение кожного сала (себорея). ВИТАМИН В 12 - цианкобаламин. Значение : эритропоэз, синтез гемо­глобина, НК, метионина, холина; стимулирует белковый обмен. Гиповитаминоз - у свиней, собак, птиц: нарушение кроветворения и анемия, расстройство белкового обмена, накопление в крови остаточного азота. ВИТАМИН В 15 - пангамовая кислота. Значение : усиление ОВР, предупреждение жировой инфильтрации печени. ПАБК - парааминобензойная кислота. Значение : входит в состав вита­мина В с - фолиевой кислоты. АНТИВИТАМИНЫ - вещества, похожие по химическому составу на витамины, но обладающие противоположным, антагонистическим дейст­вием и конкурирующие с витаминами в биологических процессах. 2. Желчеобразование и желчевыделение. Состав желчи и ее значение в процессе пищеварения. Регуляция желчевыделения Образование желчи в печени идет непрерывно. В желчном пузыре происходит реабсорбция из желчи некоторых солей и воды, в результате чего из печеночной желчи (рН 7,5) образуется более густая, концентрированная, так называемая пузырная желчь (рН 6,8). В ее состав входит слизь, выделяющаяся клетками слизистой оболочки желчного пузыря. Состав желчи: неорганические вещества - натрий, калий, кальций, бикарбонаты, фос­фаты, вода; органические вещества - желчные кислоты (гликохолевая, таурохолевая, литохолевая), желчные пигменты (билирубин, биливердин), жиры, жирные кислоты, фосфолипиды, холестерин, аминокислоты, мочевина. Ферментов в желчи не содержится! Регуляция желчевыведения - сложнорефлекторная и нейрогуморальная. Парасимпатические нервы - сокращение гладких мышц желчного пу­зыря и расслабление сфинктера желчного протока, в результате - выведе­ние желчи. Симпатические нервы - сокращение сфинктера желчного протока и рас­слабление мышц желчного пузыря. Накопление желчи в желчном пузыре. Стимулирует желчевыведение - прием пищи, особенно жирной, раз­дражение блуждающего нерва, холецистокинин, секретин, ацетилхолин, сама желчь. Значение желчи: эмульгирование жиров, усиление действия пищевари­тельных ферментов, образование водорастворимых комплексов желчных кислот с жирными кислотами и их всасывание; усиление моторики кишеч­ника; экскреторная функция (желчные пигменты, холестерин, соли тяже­лых металлов); дезинфекция и дезодорация, нейтрализация соляной кисло­ты, активация просекретина. 3. Передача возбуждения с нерва на рабочий орган. Синапсы и их свойства. Медиаторы и их роль 87 Место контакта аксона с другой клеткой – нервной или мышечной - называется синапсом . Мембрана, покрывающая окончание аксона, называется пресинаптической . Часть мембраны второй клетки, расположенная напротив аксона, называется постсинаптической . Между ними - синаптическая щель . В нервно-мышечных синапсах для передачи возбуждения с аксона на мышечное волокно используются химические вещества – медиаторы (посредники) – ацетилхолин, норадреналин, адреналин и др. В каждом синапсе вырабатывается какой-то один медиатор, и по названию медиатора синапсы называются холинергическими или адренергическими . В пресинаптической мембране находятся везикулы , в которых накапливаются молекулы медиатора. На постсинаптической мембране находятся молекулярные комплексы, называемые рецепторами (не путайте с рецепторами – чувствительными нервными окончаниями). В структуру рецептора входят молекулы, «узнающие» молекулу медиатора, и ионный канал. Там же имеется макроэргическое вещество – АТФ, и фермент АТФ-аза, стимулирующий распад АТФ для энергетического обеспечения возбуждения. После выполнения своей функции медиатор должен разрушиться, и в постсинаптическую мембрану встроены гидролитические ферменты: ацетилхолинэстераза, или холинэстераза, разрушающие ацетилхолин и моноаминооксидаза, разрушающая норадреналин. 2. Гипоталамо-гипофизарная система как основной механизм нервно-гуморальной регуляции секреции гормонов. 3. Гормоны гипофиза 5. Гормоны паращитовидных желез 6. Гормоны поджелудочной железы 7. Роль гормонов в адаптации организма при действии стрессовых факторов Гуморальная регуляция - это разновидность биологической регуляции при которой информация передается с помощью биологически активных веществ, которые разносятся по организму кровью, лимфой, межклеточной жидкостью. Гуморальная регуляция отличается от нервной: носитель информации - химическое вещество (при нервной - нервный импульс, ПД); передача информации осуществляется током крови, лимфы, путем диффузии (при нервной - нервными волокнами); гуморальный сигнал распространяется медленнее (с током крови в капиллярах - 0,05 мм/с) чем нервный (до 120-130 м/с); гуморальный сигнал не имеет такого точного «адресата» (нервный - очень конкретный и точный), воздействия на те органы, которые имеют к гормону рецепторы. Факторы гуморальной регуляции: «классические» гормоны Гормоны АПУД системы Классические, собственно гормоны - это вещества синтезируемые железами внутренней секреции . Это гормоны гипофиза, гипоталамуса, эпифиза, надпочечников; поджелудочной, щитовидной, паращитовидной, вилочковой, половых желез, плаценты (Рис. I). Кроме эндокринных желез, в различных орынач и тканях есть специализированные клетки, которые сини шруют вещества, действующие на клетки-мишени с помощью диффузии, т. е. поступая в сровь, местно. Это гормоны паракринного действия. К ним принадлежат нейроны гипоталамуса, которые вырабатывают некоторые гормоны и нейропептиды, а также клетки АРUD-системы, или системы захвата предшественников аминов и их декарбоксилирования. Примером могут служить: либерины, статины, нейропептиды гипоталамуса; интерстинальные гормоны, компоненты ренин-ангиотензиновой системы. 2) Тканевые гормоны секретируются неспециализированными клетками разного вида: простагландины, энкефалины, компоненты калликреин- ининовой системы, гистамин, серотонин. 3) Метаболические факторы - это неспецифические продукты, которые образуются во всех клетках организма: молочная, пировиноградная ислоты, СО 2 , аденозин и др, а также продукты распада при напряженном метаболизме: повышенное содержание К + , Са 2+ , Na + и т.д. Функциональное значение гормонов: 1) обеспечение роста, физического, полового, интеллектуального развития; 2) участие в адаптации организма в различных изменяющихся условиях внешней и внутренней среды; 3) поддержание гомеостаза.. Рис. 1 Железы внутренней секреции и их гормоны Свойства гормонов: 1) специфичность действия; 2) дистантный характер действия; 3) высокая биологическая активность. 1. Специфичность действия обеспечивается тем, что гормоны взаимодействуют со специфическими рецепторами, находящимися в определенных органах-мишенях. В результате каждый гормон действует лишь на конкретные физиологические системы или органы. 2. Дистантность заключается в том, что органы-мишени, на которые действуют гормоны, как правило, расположены далеко от места их образования в эндокринных железах. В отличие от «классических» гормонов, тканевые действуют паракринно, т е. местно, недалеко от места их образования. Гормоны действуют в очень небольших количествах, в чем и проявляется их высокая биологическая активность . Так, суточная потребность для взрослого составляет: тиреоидных гормонов - 0,3 мг, инсулина - 1,5мг, андрогенов - 5мг, естрогенов - 0,25мг и т.д. Механизм действия гормонов зависит от их структуры Гормоны белковой структуры Гормоны стероидной структуры Рис. 2 Механизм гормонального контроля Гормоны белковой структуры (Рис.2) взаимодействуют с рецепторами плазматической мембраны клетки, которые являются гликопротеидами, причем специфичность рецептора обусловлена углеводным компонентом. Результатом взаимодействия является активация протеинфосфокиназ, которые обеспечивают фосфорилирование белков-регуляторов, перенос фосфатных групп от АТФ к гидроксильным группам серина, треонина, тирозина, белка. Конечный эффект действия этих гормонов может быть - сокращение, усиление ферментных процессов, например, гликогенолиза, повышение синтеза белка, повышение секреции и т.д. Сигнал от рецептора, с которым провзаимодействовал белковый гормон, к протеинкиназе передается с участием специфического посредника или вторичного мессенджера. Такими мессенджерами могут быть (Рис.З): 1) цАМФ; 2) ионы Са 2+ ; 3) диацилглицерин и инозитолтрифосфат; 4) другие факторы. Рис.З. Механизм мембранной рецепции проведения гормонального сигнала в клетке при участии вторичных посредников. Гормоны стероидной структуры (Рис.2) легко проникают внутрь клетки через плазматическую мембрану в силу своей липофильности и взаимодействуют в цитозоле со специфическими рецепторами, образуя комплекс «гормон-рецептор», который движется в ядро. В ядре комплекс распадается и гормоны взаимодействуют с ядерным хроматином. В результате этого происходит взаимодействие с ДНК, а затем - индукция матричной РНК. Вследствие активации транскрипции и трансляции спустя 2-3 часа, после воздействия стероида наблюдается усиленный синтез индуцированных белков. В одной клетке стероид влияет на синтез не более 5-7 белков. Известно также, что в одной и той же клетке стероидный гормон может вызывать индукцию синтеза одного белка и репрессию синтеза другого белка (Рис. 4). Действие тиреоидных гормонов осуществляется через, рецепторы цитоплазмы и ядра, в результате чего индуцируется синтез 10-12 белков. Рефляция секреции гормонов осуществляется такими механизмами: 1) прямое влияние концентраций субстратов крови на клетки железы; 2) нервная регуляция; 3) гуморальная регуляция; 4) нейрогуморальная регуляция (гипоталамо-гипофизарная система). В регуляции деятельности эндокринной системы важную роль играет принцип саморегуляции, который осуществляется по типу обратных связей. Различают положительную (например, повышение сахара в крови приводит к повышению секреции инсулина) и отрицательную обратную связь (при повышении в крови уровня тиреоидных гормонов уменьшается продукция тиреотропного гормона и тиреолиберина, которые обеспечивают выброс тиреоидных гормонов). Итак, прямое влияние концентраций субстратов крови на клетки железы идет по принципу обратных связей. Если в крови изменяется уровень вещества, который контролируется конкретным гормоном, то «слеза отвечает повышением или снижением секреции данного гормона . Нервная регуляция осуществляется благодаря прямому влиянию симпатических и парасимпатических нервов на синтез и секрецию гормонов нейрогипофиз, мозговой слой надпочечников), а также опосредованно, «меняя интенсивность кровоснабжения железы. Эмоциональные, юихические воздействия через структуры лимбической системы, через ипоталамус - способны существенно влиять на продукцию гормонов. Гормональная регуляция осуществляется также по принципу обратной связи: если в крови уровень гормона повышается, то в агвет на это снижается выброс тех гормонов, которые контролируют содержание данного гормона, что и приводит к уменьшению его концентрации в кроки. Например, при повышении уровня кортизона в крови, снижается выброс АКТГ (гормон стимулирующий секрецию гидрокортизона) и как следствие Снижение его уровня в крови. Другим примером гормональной регуляции может быть такой: мелатонин (гормон эпифиза) модулирует функцию надпочечников, щитовидной железы, половых желез т е. определенный гормон может влиять на содержание в крови других гормональных факторов. Гипоталамо-гипофизарная система как основной механизм нервно-гуморальной регуляции секреции гормонов. Функция щитовидной, половых желез, коры надпочечников регулируется гормонами передней доли гипофиза - аденогипофизом. Здесь синтезируются тропные гормоны : адренокортикотропный (АКТГ), тиреотропный (ТТГ), фолликулостимулирующий (ФС) и лютеинизирующий (ЛГ) (Рис. 5). С некоторой условностью к тройным гормонам относится и соматотропный гормон (гормон роста), который оказывает свое влияние на рост не только прямо, но и опосредованно через гормоны - соматомедины, образующиеся в печени. Все эти тропные гормоны так названы в связи с тем, что они обеспечивают секрецию и синтез соответствующих гормонов других эндокринных желез: АКТГ - глюкокортикоидов и минералокортикоидов: ТТГ - тиреоидных гормонов; гонадотропные - половые гормоны. Кроме того, в аденогипофизе образуется интермедии (меланоцитостимулирутощий гормон, МЦГ) и пролактин, которые обладают эффектом на периферические органы.

Гуморальная регуляция обеспечивает более длительные приспособительные реакции организма человека. К факторам гуморальной регуляции относятся гормоны, электролиты, медиаторы, кинины, простагландины, различные метаболиты и т.д.

Высшей формой гуморальной регуляции является гормональная. Термин «гормон» в переводе с греческого означает «побуждающий к действию», хотя не все гормоны обладают стимулирующим эффектом

Гормоны - это биологически высокоактивные вещества, синтезирующиеся и выделяющиеся во внутреннюю среду организма эндокринными железами, или железами внутренней секреции, и вызывающие регулирующее влияние на функции удаленных от места их секреции органов и систем организма, Эндокринная железа - это анатомическое образование, лишенное выводных протоков, единственной или основной функцией которого является внутренняя секреция гормонов. К эндокринным железам относятся гипофиз, эпифиз, щитовидная железа , надпочечники (мозговое и корковое вещество), паращитовидные железы (рис. 2.9). В отличие от внутренней секреции, внешняя секреция осуществляется экзокринными железами через выводные протоки во внешнюю среду. В некоторых органах одновременно присутствуют оба типа секреции. К органам со смешанным типом секреции относятся поджелудочная железа и половые железы. Одна и та же железа внутренней секреции может продуцировать неодинаковые по своему действию гормоны. Так, например, щитовидная железа продуцирует тироксин и тирокальцитонин. В то же время продукция одних и тех же гормонов может осуществляться разными эндокринными железами.

Продукция биологически активных веществ - это функция не только желез внутренней секреции, но и других традиционно неэндокринных органов: почек, желудочно-кишечного тракта, сердца. Не все вещества, образующиеся

специфическими клетками этих органов, удовлетворяют классическим критериям понятия «гормоны». Поэтому наряду с термином «гормон» в последнее время используются также понятия гормоноподобные и биологически активные вещества (БАВ), гормоны местного действия. Так, например, некоторые из них синтезируются так близко к своим органам-мишеням, что могут достигать их диффузией, не попадая в кровоток.

Клетки, вырабатывающие такие вещества называют паракринными.

Химическая природа гормонов и биологически активных веществ различна. От сложности строения гормона зависит продолжительность его биологического действия, например, от долей секунды у медиаторов и пептидов до часов и суток у стероидных гормонов и йодтиронинов.

Для гормонов характерны следующие основные свойства:

Рис. 2.9 Общая топография эндокринных желез:

1 – гипофиз; 2 – щитовидная железа; 3 – вилочковая железа; 4 – поджелудочная железа; 5 – яичник; 6 – плацента; 7 – семенник; 8 – почка; 9 – надпочечная железа; 10 – околощитовидные железы; 11 – эпифиз мозга

1. Строгая специфичность физиологического действия;

2. Высокая биологическая активность: гормоны оказывают свое физиологическое действие в чрезвычайно малых дозах;

3. Дистантный характер действия: клетки-мишени располагаются обычно далеко от места образования гормона.

Инактивация гормонов происходит в основном в печени, где они претерпевают различные химические изменения.

В организме гормоны выполняют следующие важные функции:

1. Регуляция роста, развития и дифференцировки тканей и органов, что определяет физическое, половое и умственное развитие;

2. Обеспечение адаптации организма к меняющимся условиям существования;

3. Обеспечение поддержания постоянства внутренней среды организма.

Регуляция деятельности желез внутренней секреции осуществляется нервными и гуморальными факторами. Регулирующее влияние ЦНС на деятельность эндокринных желез осуществляется через гипоталамус. Гипоталамус получает по афферентным путям мозга сигналы из внешней и внутренней среды. Нейросекреторные клетки гипоталамуса трансформируют афферентные нервные стимулы в гуморальные факторы.

В системе эндокринных желез гипофиз занимает особое положение. О гипофизе говорят как о «центральной» железе внутренней секреции. Это связано с тем, что гипофиз за счет своих специальных гормонов регулирует деятельность других, так называемых «периферических» желез.

Гипофиз расположен в основании головного мозга. По своему строению гипофиз является сложным органом. Он состоит из передней, средней и задней долей. Гипофиз хорошо снабжается кровью.

В передней доле гипофиза образуются соматотропный гормон, или гормон роста (соматотропин), пролактин, тиреотропный гормон (тиреотропин) и др. Соматотропин принимает участие в регуляции роста, что обусловлено его способностью усиливать образование белка в организме. Наиболее выражено влияние гормона на костную и хрящевую ткань. Если активность передней доли гипофиза (гиперфункция) проявляется в детском возрасте, то это приводит к усиленному росту тела в длину – гигантизму. При снижении функции передней доли гипофиза (гипофункция) в растущем организме происходит резкая задержка роста - карликовость Избыточное образование гормона у взрослого человека не отражается на росте тела в целом, так как он уже завершен. Пролактин способствует образованию молока в альвеолах молочной железы.

Тиреотропин стимулирует функцию щитовидной железы. Кортикотропин является физиологически стимулятором пучковой и сетчатой зон коры надпочечников, где образуются глюкокортикоиды.

Кортикотропин вызывает распад и тормозит синтез белка в организме. В этом отношении гормон является антагонистом соматотропина, который усиливает синтез белка.

В средней доле гипофиза образуется гормон, который оказывает влияние на пигментный обмен.

Задняя доля гипофиза тесно связана с ядрами гипоталамической области. Клетки этих ядер способны образовывать вещества белковой природы. Образовавшийся нейросекрет транспортируется по аксонам нейронов этих ядер в заднюю долю гипофиза. В нервных клетках ядер образуются гормоны окситоцин и вазопрессин.

Или вазопрессин, выполняет в организме две функции. Первая функция связана с влиянием гормона на гладкую мускулатуру артериол и капилляров, тонус которых он увеличивает, что приводит к повышению артериального давления. Вторая и основная функция связана с , выражающемся в его способности усиливать обратное всасывание воды из канальцев почек в кровь.

Шишковидное тело (эпифиз) - железа внутренней секреции, представляющая собой образование конусовидной формы, которое расположено в промежуточном мозге. По внешнему виду железа напоминает еловую шишку.

Эпифиз вырабатывает в первую очередь серотонин и мелатонин, а также норадреналин, гистамин. В эпифизе обнаружены пептидные гормоны и биогенные амины. Основной функцией эпифиза является регуляция суточных биологических ритмов, эндокринных функций и метаболизма, приспособление организма к меняющимся условиям освещенности. Избыток света тормозит превращение серотонина в мелатонин и способствует накоплению серотонина и его метаболитов. В темноте, напротив, усиливается синтез мелатонина.

Щитовидная железа состоит из двух долей, расположенных на шее по обеим сторонам трахеи ниже щитовидного хряща. В щитовидной железе вырабатываются йодсодержащие гормоны – тироксин (тетрайодтиронин) и трийодтиронин. Тироксина в крови содержится больше, чем трийодтиронина. Однако активность последнего в 4-10 раз выше, чем тироксина. В организме человека имеется специальный гормон тирокальцитонин, который участвует в регуляции кальциевого обмена. Под влиянием тирокальцитонина снижается уровень кальция в крови. Гормон тормозит выведение кальция из костной ткани и увеличивает его отложение в ней.

Существует зависимость между содержанием йода в крови и гормонообразовательной активностью щитовидной железы. Малые дозы йода стимулируют, а большие тормозят процессы гормонообразования.

Важную роль в регуляции образования гормонов в щитовидной железе выполняет вегетативная нервная система. Возбуждение ее симпатического отдела приводит к повышению, а преобладание парасимпатического тонуса обусловливает снижение гормонообразовательной функции этой железы. В нейронах гипоталамуса образуются вещества (нейросекрет), которые, поступая в переднюю долю гипофиза, стимулируют синтез тиреотропина. При недостатке в крови гормонов щитовидной железы происходит усиленное образование этих веществ в гипоталамусе, а при избыточном содержании - торможение их синтеза, что в свою очередь уменьшает продукцию тиреотропина в передней доле гипофиза.

Кора головного мозга также принимает участие в регуляции активности щитовидной железы.

Секреция гормонов щитовидной железы регулируется содержанием йода в крови. При недостатке йода в крови, а также йодсодержащих гормонов усиливается продукция гормонов щитовидной железы. При избыточном количестве йода в крови и гормонов щитовидной железы работает механизм отрицательной обратной связи. Возбуждение симпатического отдела вегетативной нервной системы стимулирует гормонообразовательную функцию щитовидной железы, возбуждение парасимпатического отдела - тормозит ее.

Нарушения функции щитовидной железы проявляются ее гипофункцией и гиперфункцией. Если недостаточность функции развивается в детском возрасте, то это приводит к задержке роста, нарушению пропорций тела, полового и умственного развития. Такое патологическое состояние называется кретинизмом. У взрослых гипофункция щитовидной железы приводит к развитию патологического состояния - микседемы. При этом заболевании наблюдается торможение нервно-психической активности, что проявляется в вялости, сонливости, апатии, снижении интеллекта, уменьшении возбудимости симпатического отдела вегетативной нервной системы, нарушении половых функций, угнетении всех видов обмена веществ и снижении основного обмена. У таких больных увеличена масса тела за счет повышения количества тканевой жидкости и отмечается одутловатость лица. Отсюда и название этого заболевания: микседема - слизистый отек.

Гипофункция щитовидной железы может развиться у людей, проживающих в местностях, где в воде и почве отмечается недостаток йода. Это так называемый эндемический зоб. Щитовидная железа при этом заболевании увеличена (зоб), однако из-за недостатка йода гормонов образуется мало, что приводит к соответствующим нарушениям в организме, проявляющимся в виде гипотиреоза.

При гиперфункции щитовидной железы развивается заболевание тиреотоксикоз (диффузный токсический зоб, Базедова болезнь, болезнь Грейвса). Характерными признаками этого заболевания являются увеличение щитовидной железы (зоб), повышение обмена веществ, особенно основного, потеря массы тела, увеличение аппетита, нарушение теплового баланса организма, повышение возбудимости и раздражительности.

Паращитовидные железы - парный орган. У человека имеются две пары околощитовидных желез, расположенных на задней поверхности или погруженных внутрь щитовидной железы.

Паращитовидные железы хорошо снабжаются кровью. Они имеют как симпатическую, так и парасимпатическую иннервацию.

Паращитовидные железы вырабатывают паратгормон (паратирин). Из паращитовидных желез гормон поступает непосредственно в кровь. Паратгормон регулирует обмен кальция в организме и поддерживает постоянство его уровня в крови. При недостаточности паращитовидных желез (гипопаратиреоз) происходит значительное снижение уровня кальция в крови. Наоборот, при усилении деятельности паращитовидных желез (гиперпаратиреоз) наблюдается повышение концентрации кальция в крови.

Костная ткань скелета является главным депо кальция в организме. Поэтому имеется определенная зависимость между уровнем кальция в крови и содержанием его в костной ткани. Паратгормон регулирует процессы обызвествления и декальцификации (отложения и выхода солей кальция) в костях. Влияя на обмен кальция, гормон одновременно воздействует на обмен фосфора в организме.

Активность этих желез определяется уровнем кальция в крови. Между гормонообразовательной функцией паращитовидных желез и уровнем кальция в крови существует обратная зависимость. Если в крови концентрация кальция нарастает, то это приводит к снижению функциональной активности паращитовидных желез. При уменьшении же уровня кальция в крови происходит повышение гормонообразовательной функции паращитовидных желез.

Вилочковая железа (тимус) - парный дольчатый орган, расположенный в грудной полости за грудиной.

Вилочковая железа состоит из двух долей неодинаковой величины, соединенных между собой прослойкой соединительной ткани. Каждая доля вилочковой железы включает в себя небольшие дольки, в которых различают корковый и мозговой слой. Корковое вещество представлено паренхимой, в которой имеется большое количество лимфоцитов. Вилочковая железа хорошо снабжается кровью. Она образует несколько гормонов: тимозин, тимопоэтин, тимусный гуморальный фактор. Все они являются белками (полипептидами). Вилочковая железа играет большую роль в регуляции иммунных процессов организма, стимулируя образование антител, контролирует развитие и распределение лимфоцитов, участвующих в иммунных реакциях.

Вилочковая железа достигает максимального развития в детском возрасте. После наступления полового созревания она останавливается в развитии и начинает атрофироваться. Физиологическое значение вилочковой железы состоит также в том, что она содержит большое количество витамина С, уступая в этом отношении только надпочечникам.

Поджелудочная железа относится к железам со смешанной функцией. Как железа внешней секреции она вырабатывает поджелудочный сок, который через выводной проток выделяется в полость двенадцатиперстной кишки. Внутрисекреторная деятельность поджелудочной железы проявляется в ее способности продуцировать гормоны, которые поступают из железы непосредственно в кровь.

Поджелудочная железа иннервируется симпатическими нервами, идущими из чревного (солнечного) сплетения, и веточками блуждающего нерва. В островковой ткани железы содержится большое количество цинка. Цинк является также составной частью инсулина. Железа имеет обильное кровоснабжение.

В кровь поджелудочная железа выделяет два гормона инсулин и глюкагон. Инсулин принимает участие в регуляции углеводного обмена. Под действием гормона происходит уменьшение концентрации сахара в крови - возникает гипогликемия. Если уровень сахара в крови в норме составляет 4,45-6,65 ммоль/л (80-120 мг %), то под влиянием инсулина в зависимости от вводимой дозы он становится, ниже 4,45 ммоль/л. Понижение уровня глюкозы в крови под влиянием инсулина связано с тем, что гормон способствует превращению глюкозы в гликоген в печени и мышцах. Кроме того, инсулин повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы. В связи с этим происходит усиленное проникновение глюкозы внутрь клетки, где осуществляется ее утилизация. Значение инсулина в регуляции углеводного обмена заключается также и в том, что он предупреждает распад белков и превращение их в глюкозу. Инсулин стимулирует синтез белка из аминокислот и их активный транспорт в клетки. Он регулирует жировой обмен, способствуя образованию жирных кислот из продуктов углеводного обмена. Инсулин тормозит мобилизацию жира из жировой ткани.

Образование инсулина регулируется уровнем глюкозы в крови. Гипергликемия приводит к увеличению поступления инсулина в кровь. Гипогликемия уменьшает образование и поступление гормона в сосудистое русло. Инсулин превращает глюкозу в гликоген и уровень сахара в крови восстанавливается до нормальных величин.

Если количество глюкозы станет ниже нормы и возникнет гипогликемия, то происходит рефлекторно уменьшение образования инсулина.

Секреция инсулина регулируется вегетативной нервной системой : возбуждение блуждающих нервов стимулирует образование и выделение гормона, а симпатические нервы тормозят эти процессы.

Количество инсулина в крови зависит от активности фермента инсулиназы, который разрушает гормон. Наибольшее количество фермента содержится в печени и скелетных мышцах. При однократном протекании крови через печень инсулиназой разрушается до 50 % инсулина.

Недостаточность внутрисекреторной функции поджелудочной железы, сопровождающаяся уменьшением секреции инсулина, приводит к заболеванию, которое получило название сахарного диабета. Основными проявлениями этого заболевания являются: гипергликемия, глюкозурия (сахар в моче), полиурия (увеличенное до 10 л в сутки выделение мочи), полифагия (повышенный аппетит), полидипсия (повышенная жажда), возникающая вследствие потери воды и солей. У больных нарушается не только углеводный обмен, но и обмен белков и жиров.

Глюкагон участвует в регуляции углеводного обмена. По характеру своего действия на обмен углеводов он является антагонистом инсулина. Под влиянием глюкагона происходит расщепление гликогена в печени до глюкозы. В результате этого концентрация глюкозы в крови повышается. Кроме того, глюкагон стимулирует расщепление жира в жировой ткани.

На образование глюкагона оказывает влияние количество глюкозы в крови. При повышенном содержании глюкозы в крови происходит торможение секреции глюкагона, при понижении - увеличение. На образование глюкагона оказывает влияние и гормон передней доли гипофиза - соматотропин, он повышает активность клеток, стимулируя образование глюкагона.

Надпочечники являются парными железами. Они располагаются непосредственно над верхними полюсами почек, окружены плотной соединительнотканной капсулой и погружены в жировую ткань. Пучки соединительной капсулы проникают внутрь железы, переходя в перегородки, которые делят надпочечники на два слоя - корковый и мозговой. Корковый слой надпочечников состоит из трех зон: клубочковой, пучковой и сетчатой.

Клетки клубочковой зоны лежат непосредственно под капсулой, собраны в клубочки. В пучковой зоне клетки расположены в виде продольных столбиков или пучков. Все три зоны коркового слоя надпочечников представляют собой не только морфологически обособленные структурные образования, но и выполняют разные физиологические функции.

Мозговой слой надпочечников состоит из ткани, в которой имеется два вида клеток, образующих адреналин и норадреналин.

Надпочечники обильно снабжаются кровью и иннервируются симпатическими и парасимпатическими нервами.

Они представляют собой эндокринный орган, который имеет жизненно важное значение. Удаление обоих надпочечников приводит к смерти. Показано, что жизненно необходимым является корковый слой надпочечников.

Гормоны коркового слоя надпочечников делятся на три группы:

1) глюкокортикоиды - гидрокортизон, кортизон и кортикостерон;

2) минералокортикоиды - альдостерон, дезоксикортикостерон;

3) половые гормоны - андрогены, эстрогены, прогестерон.

Образование гормонов происходит преимущественно в какой-то одной зоне коры надпочечников. Так, минералокортикоиды продуцируются в клетках клубочковой зоны, глюкокортикоиды - пучковой зоны, половые гормоны - сетчатой.

По химическому строению гормоны коры надпочечников являются стероидами. Образование их происходит из холестерина. Для синтеза гормонов коры надпочечников необходима также аскорбиновая кислота.

Глюкортикоиды оказывают влияние на обмен углеводов, белков и жиров. Они стимулируют процессы образования глюкозы из белков, отложения гликогена в печени. Глюкокортикоиды являются антагонистами инсулина в регуляции углеводного обмена: задерживают утилизацию глюкозы в тканях, а при передозировке их может произойти повышение концентрации сахара в крови и появление его в моче.

Глюкортикоиды вызывают распад тканевого белка и препятствуют включению аминокислот в белки и тем самым задерживают формирование грануляций и последующее образование рубца, что отрицательно сказывается на заживлении ран.

Глюкокортикоиды являются противовоспалительными гормонами, так как обладают способностью угнетать развитие воспалительных процессов, в частности, за счет понижения проницаемости мембран сосудов.

Минералокортикоиды участвуют в регуляции минерального обмена. В частности, альдостерон усиливает обратное всасывание ионов натрия в почечных канальцах и уменьшает обратное всасывание ионов калия. В результате этого уменьшается выделение натрия с мочой и увеличивается выведение калия, что приводит к повышению концентрации ионов натрия в крови и тканевой жидкости и увеличению осмотического давления.

Половые гормоны коры надпочечников стимулируют развитие половых органов в детском возрасте, то есть тогда, когда внутрисекреторная функция половых желез еще слабо развита. Половые гормоны коры надпочечников обусловливают развитие вторичных половых признаков и функционирование половых органов. Ониоказывают также анаболическое действие на белковый обмен, стимулируя синтез белка в организме.

Важную роль в регуляции образования глюкокортикоидов в коре надпочечников выполняет адренокортикотропный гормон передней доли гипофиза. Влияние кортикотропина на образование глюкокортикоидов в коре надпочечников осуществляется по принципу прямых и обратных связей: кортикотропин стимулирует продукцию глюкокортикоидов, а избыточное содержание этих гормонов в крови приводит к торможению синтеза кортикотропина в передней доле гипофиза.

Помимо гипофиза в регуляции образования глюкокортикоидов участвует гипоталамус. В ядрах переднего отдела гипоталамуса вырабатывается нейросекрет, который содержит в своем составе фактор белковой природы, стимулирующий образование и освобождение кортикотропина. Этот фактор через общую систему кровообращения гипоталамуса и гипофиза попадает в переднюю его долю и способствует образованию кортикотропина. В функциональном отношении гипоталамус, передняя доля гипофиза и кора надпочечников находятся в тесной связи.

На образование минералокортикоидов оказывает влияние концентрация ионов натрия и калия в организме. Повышенное количество ионов натрия в крови и тканевой жидкости или недостаточное содержание ионов калия в крови приводит к торможению секреции альдостерона в коре надпочечников, что обусловливает усиленное выделение натрия с мочой. При недостатке во внутренней среде организма ионов натрия продукция альдостерона увеличивается, и как следствие этого повышается обратное всасывание этих ионов в почечных канальцах. Избыточная концентрация ионов калия в крови стимулирует образование в коре надпочечников альдостерона. На процесс образования минералокортикоидов оказывает влияние количество тканевой жидкости и плазмы крови. Увеличение их объема приводит к торможению секреции альдостерона, что сопровождается усиленным выделением ионов натрия и связанной с ним воды.

Мозговой слой надпочечников вырабатывает катехоламины: адреналин и норадреналин (предшественник адреналина в процессе его биосинтеза). Адреналин выполняет функции гормона, он поступает из надпочечников в кровь постоянно. При некоторых чрезвычайных состояниях организма (острое понижение артериального давления, кровопотеря охлаждение организма, гипогликемия, повышенная мышечная деятельность: эмоции - боль, страх, ярость) увеличивается образование и выделение гормона в сосудистое русло.

Возбуждение симпатической нервной системы сопровождается увеличением поступления в кровь адреналина и норадреналина. Эти катехоламины усиливают и удлиняют эффекты влияния симпатической нервной системы. На функции органов и активность физиологических систем адреналин оказывает такое же действие, как и симпатическая нервная система. Адреналин выражено влияет на углеводный обмен, усиливая расщепление гликогена в печени и мышцах, в результате чего содержание глюкозы в крови повышается. Он повышает возбудимость и сократимость сердечной мышцы, а также увеличивает частоту сердечных сокращений. Гормон увеличивает тонус сосудов, в связи с чем повышается артериальное давление. Однако на коронарные сосуды сердца, сосуды легких, головного мозга и работающих мышц адреналин оказывает сосудорасширяющее действие.

Адреналин усиливает сократительный эффект скелетных мышц, угнетает моторную функцию желудочно-кишечного тракта и повышает тонус его сфинктеров.

Адреналин относится к так называемым гормонам короткого действия. Это связано с тем, что в крови и тканях гормон быстро разрушается.

Норадреналин, в отличие от адреналина, выполняет функцию медиатора - передатчика возбуждения с нервных окончаний на эффектор. Норадреналин участвует также в передаче возбуждения в нейронах центральной нервной системы.

Секреторная функция мозгового слоя надпочечников контролируется гипоталамической областью головного мозга, так как в задней группе его ядер расположены высшие вегетативные центры симпатической нервной системы. При раздражении нейронов гипоталамуса происходит выброс адреналина из надпочечников и увеличение его содержания в крови.

Кора большого мозга влияет на поступление адреналина в сосудистое русло.

Выделение адреналина из мозгового слоя надпочечников может происходить рефлекторно, например, при мышечной работе, эмоциональном возбуждении, охлаждении организма и при других воздействиях на организм. Выделение адреналина из надпочечников регулируется уровнем сахара в крови.

Гормоны коры надпочечников участвуют в развитии адаптационных реакций организма, возникающих при воздействии различных факторов (охлаждение, голодание, травма, гипоксия, химическая или бактериальная интоксикация и т. д.). При этом наступают однотипные неспецифические изменения в организме, проявляющиеся в первую очередь быстрым выделением кортикостероидов, особенно глюкокортикоидов под влиянием кортикотропина.

Гонады (половыежелезы) - семенники (яички) у мужчин и яичники у женщин - относятся к железам со смешанной функцией. За счет внешнесекреторной функции этих желез образуются мужские и женские половые клетки - сперматозоиды и яйцеклетки. Внутрисекреторная функция проявляется в секреции мужских и женских половых гормонов, которые поступают в кровь.

Развитием половых желез и поступлением в кровь половых гормонов определяется половое развитие и созревание. Половая зрелость у человека наступает в возрасте 12-16 лет. Она характеризуется полным развитием первичных и появлениям вторичных половых признаков.

Первичные половые признаки - признаки, относящиеся к строению половых желез и половых органов.

Вторичные половые признаки - признаки, относящиеся к строению и функции различных органов, кроме половых. У мужчин вторичными половыми признаками являются растительность на лице, особенности распространения волосяного покрова на теле, низкий голос, характерное строение тела, особенности психики и поведения. У женщин к вторичным половым признаками относятся особенности расположение волос на теле, строение тела, развитие молочных желез.

В особых клетках яичек образуются мужские половые гормоны: тестостерон и андростерон. Эти гормоны стимулируют рост и развитие полового аппарата, мужских вторичных половых признаков и появление половых рефлексов. Андрогены (мужские половые гормоны) необходимы для нормального созревания мужских половых клеток - сперматозоидов. При отсутствии гормонов не образуются подвижные зрелые сперматозоиды. Кроме того, андрогены способствуют более длительному сохранению двигательной активности мужских половых клеток. Андрогены необходимы также для проявления полового инстинкта и осуществления, связанных с ним поведенческих реакций.

Андрогены оказывают большое влияние на обмен веществ в организме. Они увеличивают образование белка в различных тканях, особенно в мышцах, уменьшают содержание жира в организме, повышают основной обмен веществ.

В женскихполовыхжелезах – яичниках - осуществляется синтез эстрогенов.

Эстрогены способствуют развитию вторичных половых признаков и проявлению половых рефлексов, стимулируют также развитие и рост молочных желез.

Прогестерон обеспечивает нормальное протекание беременности.

Образование половых гормонов в половых железах находится под контролем гонадотропных гормонов передней доли гипофиза.

Нервная регуляция функций половых желез осуществляется рефлекторным путем за счет изменения процесса образования в гипофизе гонадотропных гормонов.

7. Широко распространено выражение «сексуально озабоченный тип». Какие потребности и мотивации постоянно присутствуют у такого человека?

8. Чем отличается первая любовь от любви с первого взгляда? Потребностями? Гормонами? Структурой поведения?

9. Диоген, яркий представитель философской школы циников, жил в бочке; осуждал заботящихся о красоте одежды; публично мастурбировал; осуждал тех, кто использует при еде посуду, отрицал патриотизм. Что можно сказать об учении циников, используя понятие «потребности»?

10. Почему Наташа Ростова, невеста князя Андрея, пыталась убежать с другим? Каковы мотивы ее поведения, если рассматривать их с точки зрения биологии?

11. Какова роль гормонов в организации потребностей; мотивации; движения?

12. Что такое «психическое состояние»?

Дьюсбери Д. Поведение животных. Сравнительные аспекты. М., 1981.

Зорина З. А., Полетаева И. И., Резникова Ж. И. Основы этологии и генетики поведения. М., 1999.

Мак-Фарленд Д. Поведение животных. Психобиология, этология и эволюция. М., 1988.

Симонов П. В. Мотивированный мозг. М., 1987.

Симонов П. В. Эмоциональный мозг. М., 1981.

Тинберген Н. Поведение животных. М., 1978.

Глава 3
Гуморальная система

Общая часть. Различия между нервной и гуморальной регуляцией. Функциональное деление гуморальных агентов: гормоны, феромоны, медиаторы и модуляторы .

Основные гормоны и железы. Гипоталамо-гипофизарная система. Гипоталамические и гипофизарные гормоны. Вазопрессин и окситоцин. Периферические гормоны. Стероидные гормоны. Мелатонин .

Принципы гормональной регуляции. Передача гормонального сигнала: синтез, секреция, транспорт гормонов, их действие на клетки-мишени и инактивация. Поливалентность гормонов. Регуляция по механизму отрицательной обратной связи и ее важное следствие. Взаимодействие эндокринных систем: прямая связь, обратная связь, синергизм, пермиссивное действие, антагонизм. Механизмы гормональных влияний на поведение .

Обмен углеводов. Значение углеводов. Психотропный эффект углеводов. Содержание глюкозы в крови – важнейшая константа. Гуморальные влияния на различные этапы обмена углеводов. Метаболическая и гедонистическая функция углеводов .

Комплексный пример психотропного эффекта гормонов: предменструальный синдром. Влияние контрацептивов. Влияние избытка соли в диете. Влияние пищевых углеводов. Влияние алкоголя .

Гуморальный («гумор» – жидкость) контроль функций организма осуществляется веществами, переносимыми по организму с жидкостями, в первую очередь, с кровью. Кровь и другие жидкости разносят вещества, поступающие в организм из внешней среды, в частности, с диетой,37
Диета – это не ограничение питания, а все, что поступает в организм с пищей.

А также вещества, продуцируемые внутри организма – гормоны.

Нервный контроль осуществляется с помощью импульсов, распространяемых по отросткам нервных клеток. Условность деления на нервные и гуморальные механизмы регуляции функций проявляется уже в том, что нервный импульс передается с клетки на клетку с помощью гуморального сигнала – в нервном окончании выделяются молекулы нейромедиатора, который является гуморальным фактором.

Гуморальная и нервная системы регуляции – являются двумя аспектами единой системы нейрогуморальной регуляции целостных функций организма.

Все функции организма находятся под двойным контролем: нервным и гуморальным. Под гуморальным влиянием находятся абсолютно все органы и ткани организма человека, тогда как нервный контроль отсутствует у двух органов: коры надпочечников и плаценты. Это означает, что эти два органа не имеют нервных окончаний. Однако это не значит, что функции коры надпочечников и плаценты находятся вне сферы нервных влияний. В результате активности нервной системы изменяется выделение гормонов, которые регулируют функции коры надпочечников и плаценты.

Нервная и гуморальная регуляция одинаково важны для сохранения организма как целого, в том числе и при организации поведения. Следует в очередной раз подчеркнуть, что гуморальная и нервная регуляция не являются, строго говоря, различными системами регуляции. Они представляют две стороны единой нейрогуморальной системы. Роль и доля участия каждой из двух систем различна для разных функций и состояний организма. Но в регуляции целостной функции всегда присутствуют и гуморальные, и чисто нервные влияния. Разделение на нервные и гуморальные механизмы вызвано тем, что для их изучения используются либо физические, либо химические методы. Для изучения нервных механизмов чаще используются исключительно методы регистрации электрических полей. Исследование гуморальных механизмов невозможно без использования биохимических методов.

3.1.1. Различия между нервной и гуморальной регуляцией

Две системы – нервная и гуморальная – различаются следующими свойствами. Во-первых, нервная регуляция целенаправленна. Сигнал по нервному волокну приходит в строго определенное место: к определенной мышце, или к другому нервном центру, или же к железе. Гуморальный сигнал, т. е. молекулы гормона, распространяется с током крови по всему организму. Будут или нет реагировать ткани и органы на этот сигнал, зависит от наличия в клетках этих тканей воспринимающего аппарата – молекулярных рецепторов (см. раздел 3.3.1).

Во-вторых, нервный сигнал быстрый, он движется к другому органу – другой нервной клетке, мышечной клетке, клетке железы – со скоростью от 7 до 140 м/с, задерживаясь при переключении в синапсах лишь на 1 миллисекунду. Благодаря нервной регуляции мы можем сделать что-либо «в мгновение ока». Содержание в крови большинства гормонов в крови увеличивается лишь через несколько минут после стимуляции, а максимума достигает только не ранее, чем через 30 мин, или даже одного часа. Следовательно, максимальный эффект действия гормона может наблюдаться через несколько часов после однократного воздействия на организм. Таким образом, гуморальный сигнал медленный.

В-третьих, нервный сигнал краткий. Как правило, залп импульсов, вызванный стимулом, длится не более долей секунды. Это – так называемая реакция включения. Аналогичную вспышку электрической активности в нервных узлах отмечают при прекращении действия стимула – реакцию выключения. Гуморальная же система осуществляет медленную тоническую регуляцию, т. е. оказывает постоянное воздействие на органы, поддерживая их функцию в определенном состоянии. В этом проявляется обеспечивающая функция гуморальных факторов (см. раздел 1.2.2). Уровень гормона может оставаться повышенным все время действия стимула, причем, в некоторых условиях – до нескольких месяцев. Подобное стойкое изменение уровня активности нервной системы характерно, как правило, для организма с нарушенными функциями.

Основные отличия нервной регуляции от гуморальной следующие: нервный сигнал целенаправленный; нервный сигнал быстрый; нервный сигнал краткий.

Еще одно различие, точнее группа различий, между двумя системами регуляции функций связано с тем, что изучение нервной регуляции поведения более привлекательно при проведении исследований на человеке. Самый популярный метод регистрации электрических полей у человека – запись электроэнцефалограммы (ЭЭГ), т. е. электрических полей головного мозга. Его использование не вызывает болевых ощущений, тогда как взятие анализа крови для изучения гуморальных факторов связано с болевыми ощущениями . Страх, который многие люди испытывают в ожидании укола, может повлиять – и, действительно, влияет – на некоторые результаты анализа. При введении иглы в тело существует опасность внесения инфекции. Такая опасность ничтожна при регистрации ЭЭГ. Наконец, регистрация ЭЭГ экономически выгоднее. Если определение биохимических параметров требует постоянных денежных затрат на приобретение химических реактивов, то для проведения длительных и масштабных исследований ЭЭГ достаточно, хотя и крупного, но однократного финансового вложения – на приобретение электроэнцефалографа.

В результате действия всех перечисленных обстоятельств изучение гуморальной регуляции поведения человека проводится, главным образом, в клиниках, т. е. является побочным результатом лечебных мероприятий . Поэтому экспериментальных данных об участии гуморальных факторов в организации целостного поведения здорового человека несравненно меньше, чем экспериментальных данных о нервных механизмах. При изучении психофизиологических данных это следует иметь в виду – физиологические механизмы, лежащие в основе психологических реакций, не ограничиваются изменениями ЭЭГ. В целом ряде случаев изменения ЭЭГ лишь отражают механизмы, в основе которых лежат многообразные, в том числе и гуморальные, процессы. Например, межполушарная асимметрия – различия в записи ЭЭГ на левой и правой половине головы – основана, главным образом на действии половых гормонов.

3.1.2. Функциональное деление гуморальных агентов: гормоны, феромоны, медиаторы и нейромодуляторы

Эндокринную систему составляют железы внутренней секреции – железы, которые синтезируют биологически активные вещества и секретируют (выделяют) их во внутреннюю среду (обычно – в кровеносную систему), которая разносит их по всему организму. Секрет эндокринных желез называется гормонами. Гормоны представляют собой одну из групп биологически активных веществ, секретируемых в организме человека и животных. Эти группы различаются по характеру секреции.

«Внутренняя секреция» означает, что вещества выделяются в кровь или в другую внутреннюю жидкость; «внешняя секреция» означает, что вещества выделяются в пищеварительный тракт или на поверхность кожи.

Помимо внутренней секреции, существует и внешняя. К ней относится выделение пищеварительных ферментов в желудочно-кишечный тракт и различных веществ с потом, мочой и калом. В окружающую среду вместе с продуктами обмена веществ выделяются и биологически активные, специально синтезируемые в различных тканях вещества, называемые феромонами. Они выполняют сигнальную функцию в общении между членами сообщества. Феромоны, которые воспринимаются животными с помощью обоняния и вкуса, несут информацию о поле, возрасте, состоянии (усталость, испуг, болезнь) животного. Более того, с помощью феромонов происходит индивидуальное узнавание одного животного другим и даже степени родства двух особей. Особую роль феромоны играют на ранних этапах созревания организма, в младенчестве. При этом важны феромоны как матери, так и отца. В их отсутствие развитие новорожденного замедляется и может нарушаться.

Феромоны вызывают определенные реакции других особей того же вида, а химические вещества, выделяемые животными одного вида, но воспринимаемые животными другого вида, называются кайромонами. Таким образом, в животном сообществе феромоны выполняют ту же функцию, что и гормоны внутри организма. Поскольку у человека обоняние значительно слабее, чем у животных, феромоны играют меньшую роль в человеческом сообществе, чем в сообществе животных. Тем не менее, они влияют на поведение человека, в частности на межличностные отношения (см. раздел 7.4).

В гуморальной регуляции функций участвуют и вещества, которые не относят к гормонам, т. е. агентам внутренней секреции, поскольку они выделяются не в кровеносную и не в лимфатическую системы – это медиаторы (нейротрансмиттеры). Они выделяются нервным окончанием в синаптическую щель, передавая сигналы от одного нейрона к другому. Внутри синапса они и распадаются, не попадая в кровоток. Среди секретируемых тканями веществ, которые не относят к гормонам, выделяют группу нейромодуляторов, или локальных гормонов. Эти вещества не распространяются с током крови по всему организму, как истинные гормоны, а действуют на группу близлежащих клеток, выделяясь в межклеточное пространство.

Различие между типами гуморальных агентов – это функциональное различие. Одно и то же химическое вещество может выступать как гормон, как феромон, как медиатор и как нейромодулятор.

Следует подчеркнуть, что приведенное деление продуктов секреции на группы является называют функциональным, поскольку оно произведено по физиологическому принципу. Одно и то же химическое вещество может выполнять различные функции, выделяясь в разных тканях. Например, вазопрессин, секретируясь в заднем гипофизе, является гормоном. Он же, выделяясь в синапсах в различных структурах мозга, является в этих случаях медиатором. Дофамин, представляя собой гипоталамический гормон, выделяется в кровеносную систему, связывающую гипоталамус с гипофизом, и, в то же время, дофамин является медиатором во многих структурах мозга. Норадреналин, секретируясь мозговым слоем надпочечников в системный кровоток, выполняет функции гормона, секретируясь в синапсах – медиатора. Наконец, попадая (не вполне понятным образом) в межклеточное пространство в некоторых структурах мозга, он является нейромодулятором.

Многие биологически активные вещества, хотя и распространяются с током крови по всему организму, не относятся к гормонам, поскольку не синтезируются специализированными клетками, а являются продуктами обмена веществ, т. е. они попадают в кровеносную систему в результате распада питательных веществ в желудочно-кишечном тракте. Это, в первую очередь, многочисленные аминокислоты (глицин, ГАМК, тирозин, триптофан и т. д.) и глюкоза. Эти простые химические соединения влияют на различные формы поведения человека и животных.

Таким образом, основу системы гуморальной регуляции функций организма человека и животных составляют гормоны, т. е. биологически активные вещества, которые синтезируются специализированными клетками, секретируются во внутреннюю среду, транспортируются по всему организму с током крови и изменяют функции тканей-мишеней.

Гормоны – это биологически активные вещества, синтезируемые специализированными клетками, секретируемые во внутреннюю среду, транспортируемые с током крови по всему организму и изменяющие функции тканей-мишеней.

Роль медиаторов и нейромодуляторов не рассматривается и почти не упоминается в данной книге, поскольку они не являются системными факторами, организующими поведение – они действуют в месте контакта нервных клеток, или в области, ограниченной несколькими нервными клетками. Кроме того, рассмотрение роли медиаторов и нейромодуляторов потребовало бы предварительного изложения целого ряда биологических дисциплин.

3.2. Основные гормоны и железы

Данные исследований эндокринной системы, т. е. системы эндокринных желез, полученные за последние годы, позволяют сказать, что эндокринная система «пронизывает» почти весь организм. Клетки, выделяющие гормоны, обнаружены практически в каждом органе, основная функция которого давно известна как не имеющая отношения к системе эндокринных желез. Так, обнаружены гормоны сердца, почек, легких и многочисленные гормоны желудочно-кишечного тракта. Количество гормонов, обнаруженных в головном мозге, настолько велико, что объем исследований секреторной функции мозга теперь сопоставим с объемом электрофизиологических исследований ЦНС. Это привело к появлению шутки: «Мозг – это не только эндокринный орган», – напоминающей исследователям, что основная функция головного мозга – это, все-таки, интеграция многих функций организма в целостную систему. Поэтому здесь будут описаны только основные эндокринные железы и центральное эндокринное звено головного мозга.

3.2.1. Гипоталамо-гипофизарная система

Гипоталамус является высшим отделом эндокринной системы. Эта структура головного мозга получает и перерабатывает информацию об изменениях в мотивационных системах, изменениях во внешней среде и в состоянии внутренних органов, изменениях гуморальных констант организма.

В соответствии с потребностями организма гипоталамус модулирует активность эндокринной системы, управляя функциями гипофиза (рис. 3–1).

Модуляция (т. е. активация или торможение) осуществляется путем синтеза и секреции специальных гормонов – рилизингов (release – выделять), которые, поступая в специальную (портальную) кровеносную систему, транспортируются в переднюю долю гипофиза. В передней доле гипофиза гипоталамические гормоны стимулируют (или тормозят) синтез и секрецию гипофизарных гормонов, которые поступают в общий кровоток. Часть гипофизарных гормонов являются тропными (tropos – направление) гормонами, т. е. они стимулируют секрецию гормонов из периферических желез: коры надпочечников, гонад (половых желез) и щитовидной железы. Гипофизарных гормонов, тормозящих функции периферических желез, не существует. Другая часть гипофизарных гормонов действует не на периферические железы, а непосредственно на органы и ткани. Например, пролактин стимулирует молочную железу. Периферические гормоны, взаимодействуя с гипофизом и гипоталамусом, тормозят по механизму обратной связи секрецию соответствующих гипоталамических и гипофизарных гормонов. Такова, в самых общих чертах, организация центрального отдела эндокринной системы.

Рис. 3–1. А – рисунок Леонардо да Винчи. Гипоталамус располагается примерно в точке пересечения плоскостей.

Б – Схема строения гипоталамо-гипофизарной области: 1 – гипоталамус, 2 – передний гипофиз, 3 – задний гипофиз: (а) – нейроны, синтезирующие вазопрессин и окситоцин; (б) – нейроны, секретирующие рилизинг-гормоны; (в) – клетка переднего гипофиза, секретирующая тропные гормоны; (г) – портальная кровеносная система, по которой рилизинг-гормоны передаются из гипоталамуса в гипофиз; (д) – системный кровоток, в который поступают гипофизарные гормоны.

Окситоцин и вазопрессин, синтезируясь в гипоталамических нейронах, поступают по отросткам нервных клеток в синапсы, которые граничат непосредственно с кровеносными сосудами. Таким образом, эти два гормона, синтезируясь в гипоталамусе, выделяются в кровеносное русло в гипофизе. Прочие гормоны, синтезируясь в гипоталамусе, поступают в сосуды портальной кровеносной системы, которая связывает гипоталамус и гипофиз. В гипофизе они выделяются и воздействуют на клетки гипофиза, регулируя синтез и секрецию гипофизарных гормонов, которые попадают в общий кровоток.

В гипоталамусе интегрируются процессы обработки информации, поступающей в центральную нервную систему. В гипоталамусе также синтезируются рилизинг-гормоны, которые управляют гипофизом. В гипофизе, под влиянием гипоталамических гормонов увеличивается, или уменьшается синтез гипофизарных гормонов. Гипофизарные гормоны распространяются с общим кровотоком. Часть из них влияет на ткани организма, а часть стимулирует синтез гормонов в периферических эндокринных железах (называются тропными гормонами).

Часть гипоталамических нейронов, в которых синтезируются рилизинг-гормоны, дает отростки во многие отделы головного мозга. В этих нейронах молекулы рилизинг-гормонов, выделяясь в синапсах, выполняют функции медиаторов.

По химической природе все гипоталамические и гипофизарные гормоны являются пептидами, т. е. состоят из аминокислот. Пептидами называют белки, молекулы которых состоят из небольшого количества аминокислот – не более сотни. Например, молекула тиреолиберина состоит из трех аминокислот, молекула кортиколиберина – из 41, а молекула такого гормона, как пролактинингибирующий фактор (который не будет рассматривается в данном курсе), состоит всего из одной аминокислоты. Вследствие своей пептидной природы все гипоталамические и гипофизарные гормоны, попадая в кровь, очень быстро разлагаются ферментами. Время, за которое содержание введенного пептида уменьшается вдвое (время полужизни), обычно составляет несколько минут. Это затрудняет их определение и обусловливает некоторые особенности их действия. Дополнительные трудности при определении концентрации гипоталамических гормонов создаются тем, что в отсутствие внешних стимулов их секреция происходит отдельными пиками. Поэтому для большинства гипоталамических гормонов концентрация их в крови в состоянии физиологической нормы определена только косвенными методами.

Все гипоталамические гормоны, помимо эндокринных функций, обладают выраженным психотропным эффектом. В отличие от гипоталамических, не все гипофизарные гормоны обладают психотропным действием. Например, влияние фолликулостимулирующего и лютеотропного гормонов на поведение обусловлено только их влиянием на другие эндокринные железы.

Все гипоталамические гормоны влияют на психические функции, т. е. являются психотропными агентами.

3.2.2. Гипоталамические и гипофизарные гормоны

Подробно мы будем рассматривать только некоторые гипоталамические гормоны и соответствующие эндокринные системы . Кортиколиберин (КРГ), синтезируясь в гипоталамусе, стимулирует секрецию адренокортикотропного гормона (АКТГ) в переднем гипофизе. АКТГ стимулирует функцию коры надпочечников. Гонадолиберин (ГнРГ или ЛГ-РГ), синтезируясь в гипоталамусе, стимулирует секрецию фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеотропного (ЛГ) гормонов в переднем гипофизе. ФСГ и ЛГ стимулируют функцию гонад (половых желез). ЛГ стимулирует выработку половых гормонов, а ФСГ стимулирует выработку половых клеток в гонадах. Тиреолиберин (ТРГ), синтезируясь в гипоталамусе, стимулирует секрецию тиреотропного гормона (ТТГ) в переднем гипофизе. ТТГ стимулирует секреторную активность щитовидной железы.

В гипоталамусе (а также и в других структурах ЦНС) и в гипофизе секретируются эндорфины и энкефалины. Это группы пептидных гормонов (в гипофизе) и нейромодуляторов и медиаторов (в гипоталамусе), у которых две основные функции: они уменьшают боль и улучшают настроение – вызывают эйфорию. Благодаря эйфорическому эффекту этих гормонов, т. е. способности поднимать настроение, они участвуют в выработке новых форм поведения, являясь частью системы подкрепления в ЦНС. Секреция эндорфинов усиливается при стрессе.

Здесь представлен ознакомительный фрагмент книги.
Для бесплатного чтения открыта только часть текста (ограничение правообладателя). Если книга вам понравилась, полный текст можно получить на сайте нашего партнера.

Пермский Государственный

Технический Университет

Кафедра физической культуры.

Регуляция нервной деятельности: гуморальная и нервная.
Особенности функционирования ЦНС.

Выполнил: студент группы АСУ-01-1
Киселёв Дмитрий

Проверил: _______________________

_______________________

Пермь 2003 г.

Организм человека, как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся система.

Все живое характеризуется четырьмя признаками: ростом, обменом веществ, раздражимостью и способностью к самовоспроизведению. Совокупность данных признаков свойственна только живым организмам. Человек, как и все другие живые существа также обладает этими способностями.

Нормальный здоровый человек не замечает внутренних процессов , происходящих у него в организме, например то, как его организм перерабатывает пищу. Это происходит потому, что в организме все системы (нервная, сердечно-сосудистая, дыхательная, пищеварительная, мочевыделительная, эндокринная, половая, скелетная, мышечная) гармонично взаимодействуют друг с другом без вмешательства в этот процесс непосредственно самого человека. Мы зачастую даже не догадываемся о том, как это происходит, и как управляются все сложнейшие процессы в нашем организме, как одна жизненно важная функция организма сочетается, взаимодействует с другой. Как природа или Бог позаботились о нас, какими инструментами снабдили наш организм. Рассмотрим механизму управления и регуляции в нашем организме.

В живом организме клетки, ткани, органы и системы органов работают как единое целое. Их согласованная работа регулируется двумя принципиально различными, но направленными на одно и то же способами: гуморально (от лат. "гумор" – жидкость: через кровь, лимфу, межклеточную жидкость) и нервно. Гуморальная регуляция осуществляется при помощи биологически активных веществ – гормонов. Гормоны выделяются железами внутренней секреции. Преимущество гуморальной регуляции в том, что гормоны по крови доставляются ко всем органам. Нервная регуляция осуществляется органами нервной системы и действует только на "орган-мишень". Нервная и гуморальная регуляция осуществляет взаимосвязанную и согласованную работу всех систем органов, поэтому организм функционирует как единое целое.

Гуморальная система

Гуморальная система регуляции обмена веществ в организме представляет собой совокупность желез внутренней и смешанной секреции , а также протоки, позволяющие биологически активным веществам (гормонам) достигать кровеносных сосудов или непосредственно органов, на которые оказывается воздействие.

Ниже приводится таблица, в которой представлены основные железы внутренней и смешанной секреции и выделяемые ими гормоны.

Как видно из приведённой таблицы железы внутренней секреции оказывают влияние, как на обычные органы, так и на другие железы внутренней секреции (этим обеспечивается саморегуляция деятельности желез внутренней секреции). Малейшие нарушения в деятельности этой системы ведут к нарушениям развития целой системы органов (например, при гипофункции поджелудочной железы развивается сахарный диабет, а при гиперфункции передней доли гипофиза может развиться гигантизм).

Нехватка некоторых веществ в организме может привести к неспособности выработки некоторых гормонов в организме и как следствие к нарушению развития. Так например недостаточное потребление йода (J) в рационе питания может привести к невозможности выработки тироксина (гипофункция щитовидной железы), что может привести к развитию таких болезней как микседема (высыхает кожа, выпадают волосы, снижается обмен веществ) и даже кретинизм (задержка роста, умственного развития).

Нервная система

Нервная система является объединяющей и координирующей системой организма. Она включает головной и спинной мозг, нервы и связанные с ними структуры, например мозговые оболочки (слои соединительной ткани вокруг головного и спинного мозга).

Несмотря на вполне определенное функциональное разделение, обе системы в значительной степени связаны.

С помощью цереброспинальной системы (см ниже) мы ощущаем боль, температурные изменения (тепло и холод), прикосновение, воспринимаем вес и размеры предметов, осязаем структуру и форму, положение частей тела в пространстве, чувствуем вибрацию, вкус, запах, свет и звук. В каждом случае стимуляция чувствительных окончаний соответствующих нервов вызывает поток импульсов, которые передаются отдельными нервными волокнами от места воздействия стимула в соответствующий отдел головного мозга, где они интерпретируются. При формировании любого из ощущений импульсы распространяются по нескольким, разделенным синапсами, нейронам, пока не достигнут осознающих центров в коре головного мозга.

В центральной нервной системе полученная информация передается нейронами; образуемые ими проводящие пути называются трактами. Все ощущения, кроме зрительных и слуховых, интерпретируются в противоположной половине головного мозга. Например, прикосновение правой руки проецируется в левое полушарие мозга. Звуковые ощущения, идущие с каждой стороны, поступают в оба полушария. Зрительно воспринимаемые объекты тоже проецируются в обе половины мозга.

На рисунки слева показано анатомическое расположение органов нервной системы. По рисунку видно, что центральный отдел нервной системы (головной и спинной мозг) сосредоточены в голове и в позвоночном канале, в то время как органы периферийного отдела нервной системы (нервы и ганглии) рассредоточены по всему организму. Такое устройство нервной системы наиболее оптимально и выработалось эволюционно.

Вывод

Нервная и гуморальная системы , имеют одну и ту же цель – помочь организму развиться, выжить в изменяющихся условиях окружающей среды, поэтому бессмысленно говорить отдельно о нервной или гуморальной регуляции. Существует единая нервно-гуморальная регуляция, которая использует "гуморальные" и "нервные механизмы" для регуляции. "Гуморальные механизмы" задают общее направление в развитии органов организма, а "нервные механизмы" позволяют скорректировать развитие конкретного органа. Ошибочно предполагать, что нервная система дана нам лишь для того, чтобы мыслить, она - могучий инструмент, который также бессознательно регулирует такие жизненно-важные биологические процессы как переработка пищи, биологические ритмы и многое другое. Поразительно, но даже самый умный и активный человек использует лишь 4% возможностей своего мозга. Человеческий мозг – уникальная загадка, над которой бились с глубокой древности по наши дни и, возможно, будут биться не одну тысячу лет.

Список используемой литературы:

1. "Общая биология" под редакцией; изд. "Просвещение" 1975 г.

3. Энциклопедия "Кругосвет"

4. Личные конспекты по биологии 9-11 классы

В организме человека постоянно происходят разнообразные процессы жизнеобеспечения. Так, в период бодрствования одновременно функционируют все системы органов: человек двигается, дышит, по его сосудам течет кровь, в желудке и кишечнике идут процессы пищеварения, осуществляется терморегуляция и др. Человек воспринимает все изменения, происходящие в окружающей среде, реагирует на них. Все эти процессы регулируются и контролируются нервной системой и железами эндокринного аппарата.

Гуморальная регуляция (от лат. «гумор» - жидкость)- форма регуляции деятельности организма, присущая всему живому, осуществляется с помощью биологически активных веществ - гормонов (от греч. «гормао» - возбуждаю), которые вырабатываются специальными железами. Их называют железами внутренней сек> реции или эндокринными (от греч. «эндон» - внутри, «кринео» - выделять). Выделяемые ими гормоны поступают непосредственно в тканевую жидкость и в кровь. Кровь разносит эти вещества по организму. Попав в органы и ткани, гормоны оказывают на них определенное воздействие, например влияют на рост тканей, ритм сокращения сердечной мышцы, вызывают сужение просвета сосудов и т. д.

Гормоны влияют на строго определенные клетки, ткани или ор-ганы. Они очень активны, действуют даже в ничтожно малых количествах. Однако гормоны быстро разрушаются, поэтому они должны по мере надобности поступать в кровь или тканевую жидкость по мере надобности.

Обычно железы внутренней секреции невелики: от долей грамма до нескольких граммов.

Важнейшей железой внутренней секреции является гипофиз, расположенный под основанием мозга в особой выемке черепа - турецком седле и связанный с мозгом тонкой ножкой. Гипофиз подразделяют на три доли: переднюю, среднюю и заднюю. В передней и средней долях вырабатываются гормоны, которые, попадая в кровь, достигают других желез внутренней секреции и управляют их работой. В заднюю долю гипофиза поступают по ножке два гормона, вырабатываемых в нейронах промежуточного мозга. Один из этих гормонов регулирует обьем образующейся мочи, а второй усиливает сокращение гладких мышц и играет очень важную роль в процессе родов.

На шее впереди гортани расположена щитовидная железа. Она вырабатывает ряд гормонов, которые участвуют в регуляции процессов роста, развития тканей. Они повышают интенсивность обмена веществ, уровень потребления кислорода органами и тканями.

Околощитовидные железы расположены на задней поверхности щитовидной железы. Этих желез четыре, они очень маленькие, общая масса их составляет всего 0,1-0,13 г. Гормон этих желез регулирует содержание солей кальция и фосфора в крови, при недостатке этого гормона нарушается рост костей, зубов, повышается возбудимость нервной системы.

Парные надпочечники расположены, как видно из их названия, над почками. Они выделяют несколько гормонов, которые регулируют обмен углеводов, жиров, влияют на содержание в организме натрия, калия, регулируют деятельность сердечно-сосудистой системы.

Особенно важен выброс гормонов надпочечников в тех случаях, когда организм вынужден работать в условиях умственного и физического напряжения, т. е. в условиях стресса: эти гормоны усиливают работу мышц, повышают содержание глюкозы в крови (для обеспечения возросших энергетических затрат мозга), усиливают кровоток в мозге и других жизненно важных органах, повышают уровень системного кровяного давления, усиливают сердечную деятельность.

Некоторые железы нашего организма выполняют двойную функцию, т. е. действуют одновременно как железы внутренней и внешней - смешанной - секреции. Это, например, половые железы и поджелудочная железа. Поджелудочная железа выделяет пищеварительный сок, поступающий в двенадцатиперстную кишку; одновременно отдельные ее клетки функционируют как железы внутренней секреции, вырабатывая гормон инсулин, регулирующий обмен yглеводов в организме. В процессе пищеварения углеводы расщепляются до глюкозы, которая всасывается из кишечника в кровеносные сосуды. Снижение выработки инсулина приводит к тому, что большая часть глюкозы не может проникнуть из кровеносных сосудов дальше в ткани органов. В результате клетки различных тканей остаются без важнейшего источника энергии - глюкозы, которая в итоге выводится из организма с мочой. Это заболевание называется диабет. Что же происходит, когда поджелудочная железа вырабатывает слишком много инсулина? Глюкоза очень быстро расходуется различными тканями, прежде всего мышцами, и содержание сахара о крови падает до опасно низкого уровня . В результате мозгу не хватает «горючего», человек впадает в так называемый инсулиновый шок и теряет сознание. В этом случае надо быстро вводить в кровь глюкозу.

Половые железы образуют половые клетки и вырабатывают гормоны, регулирующие рост и созревание организма, формирование вторичных половых признаков. У мужчин это рост усов и бороды, огрубление голоса, изменение телосложения, у женщин - высокий голос, округлость форм тела. Половые гормоны обусловливают развитие половых органов, созревание половых клеток, у женщин управляют фазами полового цикла, течением беременности.

Строение щитовидной железы

Щитовидная железа - один из важнейших органов внутренней секреции. Описание щитовидной железы дал еще в 1543 г. А. Везалий, а свое название она получила более чем век спустя - в 1656 г.

Современные научные представления о щитовидной железе стали складываться к концу XIX в., когда швейцарский хирург Т. Кохер в 1883 г. описал признаки умственной отсталости (кретинизма) у ребенка, развившиеся после удаления у него этого органа.

В 1896 г. А. Бауман установил высокое содержание иода в железе и обратил внимание исследователей на то, что еще древние китайцы успешно лечили кретинизм золой морских губок, содержащей большое количество иода. Экспериментальному изучению щитовидная железа была впервые подвергнута в 1927 г. Девять лет спустя была сформулирована концепция о ее внутрисекреторной функции.

В настоящее время известно, что щитовидная железа состоит из двух долей, соединенных узким перешейком. Ото самая крупная железа внутренней секреции. У взрослого человека ее масса составляет 25- 60 г; располагается она спереди и по бокам от гортани. Ткань железы состоит в основном из множества клеток - тироци-тов, объединяющихся в фолликулы (пузырьки). Полость каждого такого пузырька заполнена продуктом деятельности тироцитов - коллоидом. К фолликулам снаружи прилегают кровеносные сосуды, откуда в клетки поступают исходные вещества для синтеза гормонов. Именно коллоид дает возможность организму какое-то время обходиться без иода, поступающего обычно с водой, продуктами питания, вдыхаемым воздухом. Однако при длительном дефиците иода производство гормонов нарушается.

Главный гормональный продукт щитовидной железы - тироксин. Другой гормон - трииодтирании - лишь в малом количестве продуцируется щитовндаой железой. Он образуется в основном из тироксина после отщепления от него одного атома иода. Этот процесс происходит во многих тканях (особенно в печени) и играет важную роль в поддержании гормонального равновесия организма, поскольку трииодтиронин значительно активнее тироксина.

Заболевания, связанные с нарушениями функционирования щитовидной железы, могут возникать не только при изменениях в самой железе, но и при нехватке в организме иода, а также заболеваниях передней доли гипофиза и др.

При снижении функций (гипофункции) щитовидной железы в детстве развивается кретинизм, характеризующийся торможением в развитии всех систем организма, малым ростом, слабоумием. У взрослого человека при нехватке гормонов щитовидной железы возникает микседема, при которой наблюдаются отеки, слабоумие, понижение иммунитета, слабость. Данное заболевание хорошо поддается лечению препаратами гормонов щитовидной железы. При повышенной выработке гормонов щитовидной железы возникает базедова болезнь, при которой резко возрастает возбудимость, интенсивность обмена веществ, частота сердечных сокращений, развивается пучеглазие (экзофтальм) и происходит потеря веса. В тех географических зонах, где вода содержит мало иода (обычно это встречается в горах), у населения часто наблюдается зоб - заболевание, при котором секретирующая ткань щитовидной железы разрастается, но не может в отсутствие необходимого количества иода синтезировать полноценные гормоны. В таких районах потребление иода населением должно быть повышенным, что может быть обеспечено, например, использованием поваренной соли с обязательными небольшими добавками иодида натрия.

Гормон роста

Впервые предположение о выделении гипофизом специфического гормона роста было высказано в 1921 г. группой американских ученых. В эксперименте им удалось стимулировать рост крыс до размеров, вдвое превышающих обычные, путем ежедневного введения экстракта гипофиза. В чистом виде гормон роста был выделен только в 1970-е гг., сначала из гипофиза быка, а затем - лошади и человека. Этот гормон воздействует не на одну какую-то железу, а на весь организм.

Рост человека - величина непостоянная: он увеличивается до 18-23 лет, сохраняется неизменным примерно до 50 лет, а затем каждые 10 лет уменьшается на 1-2 см.

Кроме того, показатели роста варьируют у разных людей. Для «условного человека» (такой термин принят Всемирной организацией здравоохранения при определении различных параметров жизнедеятельности) средний рост составляет 160 см у женщин и 170 см у мужчин. А вот человек ниже 140 см или выше 195 см считается уже очень низким или очень высоким.

При недостатке гормона роста у детей развивается гипофизарная карликовость, а при переизбытке - гипофизарный гигантизм. Самым высоким гипофизарным гигантом, рост которого точно измерен, был американец Р. Уодлоу (272 см).

Если же избыток этого гормона наблюдается у взрослого человека, когда нормальный рост уже прекратился, возникает заболевание акромегалия, при котором разрастаются нос, губы, пальцы рук и ног и некоторые другие части тела.

Проверьте свои знания

1. В чем суть гуморальной регуляции процессов, происходящих в организме?
2. Какие железы относятся к железам внутренней секреции?
3. Каковы функции надпочечников?
4. Назовите основные свойства гормонов.
5. В чем заключается функция щитовидной железы?
6. Какие вы знаете железы смешанной секреции?
7. Куда поступают гормоны, выделяемые железами внутренней секреции?
8. Какова функция поджелудочной железы?
9. Перечислите функции околощитовидных желез.

Подумайте

К чему может привести недостаток гормонов, выделяемых организмом?

Железы внутренней секреции выделяют непосредственно в кровь гормоны - биоло! ически активные вещества. Гормоны регулируют обмен веществ, рост, развитие организма и работу его органов.