Гуморальная регуляция физиологических функций - общая характеристика и роль в организме

Понятие регуляции функций

Человеческий организм — вершина преобразований, происходивших в процессе эволюции. Все системы и органы имеют сложное строение, и природа предусмотрела 2 способа регулирования функций и процессов. Их особенности и суть изучает биология. В школе эту тему проходят в 9-м классе. В рамках программы учитель рассказывает о характеристиках регуляторов, приводит их классификацию, а затем просит учащихся провести сравнение и заполнить таблицу. Виды регуляции:

• Нервная. Контроль осуществляется одноимённой системой с помощью импульсов. Это более быстрый механизм.
• Гуморальная. Некоторые последователи околонаучных теорий высказывают мнение, что нервная система принимает участие и в этом виде контроля процессов жизнедеятельности, однако думать так — ошибка. Гуморальная регуляция в организме осуществляется с помощью гормонов, вырабатываемых железами внутренней секреции. Специальные вещества регулируют деятельность сердца и остальных органов, попадая в кровь и лимфу.

Изучив определение, виды и роль гуморальной регуляции физиологических функций, можно понять, чем она отличается от нервной, у которой также есть особенности. Знать их нужно, чтобы различать два этих механизма. Нервная система делится на центральную и периферическую. Волокна распределены по всему организму и связывают его в единое целое. Благодаря этому в мозг мгновенно поступают сигналы о том, какому воздействию подвергается человек.

Так, если дотронуться до горячего или холодного предмета, по нервным волокнам моментально распространяется так называемая волна возбуждения, после чего следует реакция: человек отдёргивает руку. Скорость этих процессов имеет решающее значение для выживания и адаптации к изменчивым условиям окружающей среды.

Врождённые и приобретённые рефлексы обусловлены деятельностью нервной системы. К первым относятся мигательный, сосательный, дыхательный и некоторые другие. По мере роста и развития ребёнка формируются приобретённые реакции. Все они характеризуются высокой скоростью и возникают в ответ на определённые раздражители.

Особенность гуморальной регуляции в том, что в её основе лежит деятельность органов, образующих эндокринную систему. По-другому их называют железами. Каждая из них выделяет гормоны — биологически активные вещества, имеющие органическую природу. Это гуморальные факторы (агенты), контролирующие физиологические процессы.

Понять, что представляет собой физиология гуморальной регуляции, можно на примере гипофиза — железы, расположенной в основании головного мозга. Этот орган вырабатывает гормон роста, благодаря которому размеры тела увеличиваются примерно до 20 лет. При недостатке вещества человек медленнее растёт, в тяжёлых случаях развивается карликовость.

Строение и функционирование желёз

Помимо гипофиза, в организме есть много других желёз, которые взаимодействуют между собой. В совокупности они обеспечивают биологический гомеостаз. Таким образом, организм здорового человека функционирует как саморегулирующаяся система, для которой характерно наличие обратной связи.

Например, один из важнейших показателей, влияющий на самочувствие и работу внутренних органов, — уровень сахара в крови. Он регулируется двумя гормонами — инсулином и глюкагоном, причём первый является антагонистом второго. Одно вещество отвечает за то, чтобы показатели не превышали верхнего предела, другое не допускает чрезмерного понижения.

Для обеспечения регуляции необходимо, чтобы гормоны не только вырабатывались в нужном количестве, но и усваивались организмом. В зависимости от вида секреции, все железы делятся на 3 группы:

• внешняя (печень, железы желудка, кишечника);
• внутренняя (эпифиз, гипофиз, надпочечники, вилочковая, щитовидная);
• смешанная (почки, поджелудочная, половые).

К органам экзокринной секреции относятся слёзные, сальные и слюнные. У желёз этой группы есть выводные протоки, через которые биологически активные вещества попадают в полости организма или на поверхность кожного покрова.

Органы внутренней (эндокринной) секреции вырабатывают гормоны, поступающие непосредственно в кровь. У этих желёз нет выводных протоков, единственный способ осуществления регуляции — через жидкостные среды. Лимфоток и кровоток способствуют тому, что гормоны равномерно разносятся по организму, достигая каждой клетки. Данные вещества регулируют скорость протекания основных процессов, включая такие:

• метаболизм (обмен веществ);
• половое созревание;
• рост;
• физическое и умственное развитие;
• деятельность мозга;
• функционирование печени, почек, сердечно-сосудистой и других систем.

Нарушение процессов секреции

Когда деятельность желёз внутренней секреции протекает с нарушениями, врачи диагностируют гипо- или гиперфункцию. В таком случае пациенту требуется лечение. Какой именно орган работает неправильно, выясняют с помощью ряда обследований.

Примером может служить гипофиз. Кроме карликовости, возникающей в результате гипофункции, есть ещё одно заболевание, обусловленное неправильным функционированием этой железы. Когда гипофиз синтезирует больше гормона роста, чем нужно, развивается гигантизм. Как и карликовость, это отклонение от нормы.

Ещё один пример — щитовидная железа, которая играет очень важную роль. Гормоны, вырабатываемые этим органом:

• трийодтиронин;
• кальцитонин;
• тироксин.

Если в детском возрасте гормонов вырабатывается меньше, чем нужно для нормального развития, врачи диагностируют кретинизм. Основной симптом этого заболевания — задержка умственного развития. В зрелом возрасте тоже может наблюдаться гипофункция щитовидной железы. Заболевание известно как гипотиреоз. Признаки патологии:

• повышенная утомляемость;
• сонливость;
• отёчность слизистой;
• сухость кожи;
• прибавка в весе;
• понижение уровня гемоглобина;
• ломкость ногтей и волос.

Возможна и обратная ситуация, когда гормонов вырабатывается больше, чем нужно для нормального функционирования всех систем и органов. При этом у человека развивается базедова болезнь.

Для неё характерны такие симптомы:

• головная боль;
• общее недомогание;
• утомляемость;
• возбудимость;
• тревожность;
• бессонница;
• тремор (дрожание) конечностей;
• усиленное потоотделение;
• эритема;
• подъём верхнего века и опущение нижнего;
• тиреоидная акропахия;
• резкая потеря веса на фоне отличного аппетита;
• повышенное артериальное давление;
• конъюнктивит и другие явления.

Другие железы эндокринной секреции — вилочковая, паращитовидная и надпочечники. Последние выделяют два важных гормона — адреналин и норадреналин. Эти вещества отвечают за способность выживать в экстремальных ситуациях. Когда происходит выброс адреналина в кровь, ускоряется обмен веществ. В результате мышцы получают энергию, необходимую для того, чтобы выдержать повышенную нагрузку.

Норадреналин — гормон обратного действия. Он защищает организм от перегрузок и преждевременного изнашивания. В совокупности оба вещества поддерживают выработку энергии на нормальном уровне. Проблемы начинаются, когда баланс нарушен в течение длительного времени.

Инсулин, глюкагон и половые гормоны

Половые и поджелудочная относятся к железам внутренней секреции. Каждая из них вырабатывает не один, а сразу 2 вида гормонов. В поджелудочной железе синтезируются глюкагон и инсулин. Когда человек здоров, эти процессы протекают незаметно и без какого-либо вмешательства. Но как только механизм регуляции даёт сбой, развивается диабет. Основной симптом заболевания — нарушение уровня глюкозы в крови. Если болезнь протекает в лёгкой форме, человеку достаточно соблюдать диету. Когда развивается инсулинозависимый диабет, больной нуждается в постоянном приёме медикаментов или инъекциях инсулина. При этой форме болезни тоже требуется особое питание.

Кроме инсулина и глюкагона, поджелудочная железа вырабатывает вещество, расщепляющее сложные полимеры до простых. Это соединение называется пищеварительным соком. Выделяясь из поджелудочной железы, секрет попадает в двенадцатиперстную кишку, где и происходит расщепление липидов и белков на составные части.

В половых железах также выделяются гормоны — эстроген (женский) и тестостерон (мужской). Выработка этих веществ начинается в то время, когда организм находится в стадии эмбриона. В период формирования плода функция гормонов заключается в формировании половых признаков.

Кроме эстрогена и тестостерона, железы формируют гаметы — репродуктивные клетки, имеющие одинарный (гаплоидный) набор хромосом и принимающие участие в половом размножении.

У мужчин и женщин органы, принимающие участие в зачатии, имеют одинаковую схему строения, однако выглядят по-разному. Женская половая система представлена яичниками, их протоками и яйцеклетками. У мужчин она состоит из выводящих канальцев, семенников и сперматозоидов. Половые железы наряду с остальными принимают участие в гуморальной регуляции.

Все процессы в организме взаимосвязаны и протекают как единое целое. Гуморальная регуляция — часть этого механизма. В процессе эволюции она возникла раньше, чем нервная. Гуморальная регуляция имеет долгосрочное действие, распространяется на весь организм и осуществляется при участии эндокринных органов.