كيف يتفاعل التنظيم العصبي والخلطي؟ الوحدة والمميزات المميزة. التنظيم الخلطي

جسم الإنسان نظام التنظيم الذاتي. يخضع نشاط جميع الأجهزة والأجهزة دون استثناء لتأثير التنظيم الجهازي: العصبي والخلطي. خاصة بالنسبة لقراء "Popular about Health" سأفكر في الآليات الرئيسية التي يقوم عليها عمل التنظيم العصبي والخلطي لوظائف جسم الإنسان.

ملامح النظم البيولوجية المعقدة

مثل أي كائن حي متعدد الخلايا ، فإن جسم الإنسان له بنية معقدة للغاية. كل شيء في الجسم مترابط ومتكامل تمامًا في نظام واحد. من الواضح أنه في هذا النظام الأكثر تعقيدًا يجب أن تكون هناك آلية واضحة للتنظيم الذاتي.

يتم تنظيم وظائف الجسم بطريقتين. الطريقة الأولى هي التنظيم العصبي. يعتمد على التأثير المحفز أو المثبط للجهاز العصبي المركزي. إنه الأسرع.

الآلية التنظيمية الثانية تسمى التنظيم الخلطي. يعتمد اسمها على الكلمة اللاتينية فكاهة ، والتي تعني سائل. وبالتالي ، يتم تنفيذ هذا الجزء من نظام واحد للتنظيم من خلال تخليق السوائل النشطة بيولوجيًا.

تتشابك أنشطة كلا نظامي التنظيم بشكل وثيق. الغالبية العظمى من الأنسجة والأعضاء تتأثر بكل منها. علاوة على ذلك ، فهم يتأثرون ببعضهم البعض.

التنظيم العصبي

هذا النوع من التأثير التنظيمي ، كما ذكر أعلاه ، هو الأسرع ، حيث يعمل الجهاز العصبي على الأنسجة والأعضاء بمساعدة النبضات الكهربائية.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه من وجهة نظر تطورية ، فإن التنظيم العصبي للجسم هو أيضًا الأصغر سنًا. درجة التأثير التنظيمي للجهاز العصبي المركزي أكثر دقة. يتطلب عمل هذه الآلية طاقة أكثر من التنظيم الخلطي.

من المعتاد التمييز بين الوظائف الجسدية للجهاز العصبي والوظائف النباتية. جوهر الأول هو الحفاظ على التفاعل المناسب بين جسم الإنسان والبيئة الخارجية.

يتكون التنظيم الجسدي من تغيير نغمة عضلات الهيكل العظمي أثناء الحركة ، وتلقي نبضات كهربائية من العديد من المستقبلات الموجودة في الجلد وفي الطبقات العميقة. وتستند هذه الآلية التنظيمية على ردود الفعل ، وأهميتها الوحدة الهيكليةهو القوس الانعكاسي.

يهدف التنظيم الخضري إلى تغيير النشاط الوظيفي اعضاء داخليةجسدنا. لذلك ، على سبيل المثال ، عندما يدخل الطعام الأمعاء ، يتم تشغيل آليات إعادة توزيع نغمة الأوعية الدموية ، مما يؤدي إلى تدفق الدم إلى الأمعاء ويحفز عمل الكبد والبنكرياس.

بالطبع ، مثال عمل الأمعاء ليس سوى جزء صغير من مجموعة متنوعة من الوظائف التنظيمية التي تتم في إطار نشاط الجزء اللاإرادي من الجهاز العصبي.

التنظيم الخلطي

كما ذكرنا سابقًا ، يعتمد عمل التنظيم الخلطي للوظائف على تخليق السوائل النشطة بيولوجيًا ، وتتنوع الطبيعة الكيميائية وطريقة تكوينها بشكل كبير.

من سمات نشاط الجهاز الخلطي ، الذي يميزه عن الآليات العصبية للتنظيم ، غياب المرسل إليه بوضوح. على سبيل المثال ، للهرمونات تأثيرها على جميع أعضاء الجسم.

تصل المعلومات التي يقدمها النظام الخلطي إلى المستلمين بسرعة منخفضة جدًا ، لا تزيد عن نصف متر في الثانية ، بسبب ديناميكيات تدفق الوسائط البيولوجية. للمقارنة ، تبلغ سرعة انتقال النبضات العصبية ما يقرب من 100 متر في الثانية.

أقوى جزء في النظام الخلطي لتنظيم الوظائف هو نظام الغدد الصماء. في سياق هذا ، يجب تحديد مفهوم مثل الهرمونات. هذه مواد نشطة بيولوجيًا يمكنها ، حتى بتركيزات ضئيلة ، مقاسة بالميكروغرام ، أن تؤثر على العديد من وظائف الجسم.

يتم تمثيل جهاز الغدد الصماء البشرية عن طريق الغدد الصماء. يأتي اسمها من حقيقة أنها خالية تمامًا من القنوات. يتم إطلاق الهرمونات التي يصنعونها مباشرة في الدم أو سوائل الجسم الأخرى.

من بين أشهر الجثث نظام الغدد الصماءيشمل التكوينات التشريحية التالية: الغدة الدرقية ، والغدة النخامية ، والغدد الكظرية ، والبنكرياس (بتعبير أدق ، جهاز جزيرته ، إنه بحد ذاته غدة من إفرازات مختلطة).

يمكن أيضًا تصنيع الهرمونات والمواد الشبيهة بالهرمونات في أنسجة بيولوجية أخرى. على سبيل المثال ، معظم الأنسجة قادرة على تصنيع البروستاجلاندين ، والتي لها تأثير كبير على المستوى الخلوي.

تتكون الآليات الوسيطة للتنظيم الخلطي في البشر من تخليق مواد خاصة لها أيضًا نشاط بيولوجي. على سبيل المثال ، وسطاء في نقل دفعة كهربائية إلى الجهاز العصبيهي نواقل عصبية - مواد تنظم النشاط الكهربائي للأغشية المشبكية.

كمية أكبر من الناقل العصبي في الشق المشبكي تزيد من استثارة الجهاز العصبي ، بينما كمية أقل ، على العكس من ذلك ، تضغط عليه. هذا المبدأ التنظيمي هو الأساس لعمل الجهاز العصبي.

آليات تنظيم المنحل بالكهرباء مهمة للغاية أيضًا. المواد المصنعة في الجسم أو التي يتم تناولها من الخارج يمكن أن تعزز أو تبطئ عمل العديد من الأعضاء. على سبيل المثال ، يعتمد الجهد الكهربائي لعضلة القلب على كمية البوتاسيوم والمغنيسيوم وبعض الإلكتروليتات الأخرى.

خاتمة

يمكن رؤية عمل الآليات التنظيمية لجسم الإنسان في كل ما يحدث فيه. يجب تنسيق تأثير آليات التنظيم ، والذي يعتمد عليه تماسك نشاط النظام البيولوجي.

أهم مفاهيم نظرية التنظيم الفسيولوجي.

قبل النظر في آليات التنظيم العصبي ، دعونا نتناول أهم مفاهيم هذا الفرع من علم وظائف الأعضاء. تم تطوير بعضها بواسطة علم التحكم الآلي. تسهل معرفة هذه المفاهيم فهم تنظيم الوظائف الفسيولوجية وحل عدد من المشاكل في الطب.

الوظيفة الفسيولوجية- مظهر من مظاهر النشاط الحيوي للكائن الحي أو هياكله (الخلايا والأعضاء وأنظمة الخلايا والأنسجة) ، بهدف الحفاظ على الحياة وتحقيق البرامج المحددة وراثيا واجتماعيا.

نظام- مجموعة من العناصر المتفاعلة التي تؤدي وظيفة لا يمكن لعنصر واحد أن يؤديها.

عنصر -الوحدة الهيكلية والوظيفية للنظام.

الإشارة -أنواع مختلفة من المادة والطاقة التي تنقل المعلومات.

معلومةالمعلومات والرسائل المنقولة عبر قنوات الاتصال والتي يتصورها الجسم.

التحفيز- عامل من عوامل البيئة الخارجية أو الداخلية ، حيث يتسبب تأثيره على تكوينات مستقبلات الجسم في حدوث تغيير في عمليات النشاط الحيوي. تنقسم المهيجات إلى كافية وغير كافية. للإدراك محفزات كافيةيتم تكييف مستقبلات الجسم وتنشيطها بطاقة منخفضة للغاية من العامل المؤثر. على سبيل المثال ، لتنشيط مستقبلات شبكية العين (العصي والمخاريط) ، يكفي 1-4 كميات من الضوء. غير كافٍنكون مهيجاتللإدراك الذي لا تتكيف معه العناصر الحساسة في الجسم. على سبيل المثال ، مخاريط وقضبان شبكية العين لا تتكيف مع إدراك التأثيرات الميكانيكية ولا توفر مظهر الإحساس حتى مع وجود تأثير كبير عليها. فقط مع قوة تأثير كبيرة جدًا (تأثير) يمكن تنشيطها وينشأ إحساس بالضوء.

تنقسم المهيجات أيضًا وفقًا لقوتها إلى عتبة فرعية وعتبة وعتبة عليا. قوة محفزات العتبة الفرعيةغير كاف لحدوث استجابة مسجلة من الجسم أو هياكله. عتبة التحفيزيسمى هذا ، والذي يكون الحد الأدنى من القوة فيه كافياً لحدوث استجابة واضحة. محفزات فائقةهي أقوى من محفزات العتبة.

التحفيز والإشارة مفاهيم متشابهة ولكنها ليست واضحة. قد يكون لنفس الحافز قيمة إشارة مختلفة. على سبيل المثال ، قد يكون صرير الأرنب إشارة تحذر من خطر الأقارب ، ولكن بالنسبة للثعلب ، فإن الصوت نفسه هو إشارة إلى إمكانية الحصول على الطعام.

تهيج -تأثير العوامل البيئية أو الداخلية على هياكل الجسم. وتجدر الإشارة إلى أن مصطلح "تهيج" في الطب يستخدم أحيانًا بمعنى آخر - للإشارة إلى استجابة الجسم أو هياكله لعمل المنبه.

مستقبلاتالهياكل الجزيئية أو الخلوية التي تدرك عمل العوامل البيئية الخارجية أو الداخلية وتنقل المعلومات حول قيمة إشارة التحفيز إلى الروابط اللاحقة في الدائرة التنظيمية.

يُنظر إلى مفهوم المستقبلات من وجهتي نظر: من الناحية الجزيئية البيولوجية والتشكيلية. في الحالة الأخيرة ، نتحدث عن المستقبلات الحسية.

مع الجزيئية البيولوجيةمن وجهة نظر ، المستقبلات عبارة عن جزيئات بروتينية متخصصة مدمجة في غشاء الخلية أو موجودة في العصارة الخلوية والنواة. كل نوع من هذه المستقبلات قادر على التفاعل فقط مع جزيئات إشارة محددة بدقة - يجند.على سبيل المثال ، بالنسبة لما يسمى مستقبلات الأدرينالين ، فإن الروابط هي جزيئات هرمون الأدرينالين والنورادرينالين. يتم تضمين هذه المستقبلات في أغشية العديد من خلايا الجسم. يتم تنفيذ دور الروابط في الجسم بواسطة مواد نشطة بيولوجيًا: الهرمونات ، الناقلات العصبية ، عوامل النمو ، السيتوكينات ، البروستاجلاندين. يؤدون وظيفة الإشارات الخاصة بهم ، في السوائل البيولوجية بتركيزات صغيرة جدًا. على سبيل المثال ، يوجد محتوى الهرمونات في الدم في حدود 10-7-10-10 مول / لتر.

مع شكليمن وجهة نظر المستقبلات (المستقبلات الحسية) هي خلايا متخصصة أو نهايات عصبية ، وتتمثل وظيفتها في إدراك عمل المنبهات والتأكد من حدوث الإثارة في الألياف العصبية. بهذا المعنى ، غالبًا ما يستخدم مصطلح "المستقبل" في علم وظائف الأعضاء عندما يتعلق الأمر بالتنظيم الذي يوفره الجهاز العصبي.

تسمى مجموعة المستقبلات الحسية من نفس النوع ومنطقة الجسم التي تتركز فيها مجال المستقبل.

يتم تنفيذ وظيفة المستقبلات الحسية في الجسم عن طريق:

النهايات العصبية المتخصصة. قد تكون حرة وليست مغلفة (مثل مستقبلات ألم الجلد) أو مغلفة (مثل مستقبلات الجلد اللمسية) ؛

الخلايا العصبية المتخصصة (الخلايا العصبية الحسية). في البشر ، توجد هذه الخلايا الحسية في طبقة الظهارة المبطنة لسطح تجويف الأنف. أنها توفر تصور المواد ذات الرائحة. في شبكية العين ، يتم تمثيل الخلايا العصبية الحسية بواسطة مخاريط وقضبان تستقبل أشعة الضوء.

3) تتطور الخلايا الظهارية المتخصصة من الأنسجة الظهاريةالخلايا التي اكتسبت حساسية عالية لعمل أنواع معينة من المحفزات ويمكنها نقل المعلومات حول هذه المحفزات إلى النهايات العصبية. توجد هذه المستقبلات في الأذن الداخلية ، وبراعم التذوق في اللسان والجهاز الدهليزي ، مما يوفر القدرة على إدراك الموجات الصوتية ، وأحاسيس التذوق ، ووضع الجسم والحركة ، على التوالي.

أنظمةالمراقبة المستمرة والتصحيح الضروري لعمل النظام وهياكله الفردية من أجل تحقيق نتيجة مفيدة.

التنظيم الفسيولوجي- عملية تضمن الحفاظ على الثبات النسبي أو تغيير الاتجاه المطلوب للتوازن والوظائف الحيوية للجسم وهياكله.

يتميز التنظيم الفسيولوجي للوظائف الحيوية للجسم بالسمات التالية.

وجود حلقات تحكم مغلقة.تتضمن أبسط دائرة تنظيمية (الشكل 2.1) الكتل: معلمة قابلة للتعديل(مثل مستوى الجلوكوز في الدم وقيمة ضغط الدم) ، جهاز التحكم- في الكائن الحي كله هو مركز عصبي ، في خلية منفصلة - جينوم ، المستجيبين- الهيئات والأنظمة التي ، تحت تأثير الإشارات الصادرة عن جهاز التحكم ، تغير عملها وتؤثر بشكل مباشر على قيمة المعلمة الخاضعة للرقابة.

يتم تنفيذ تفاعل الكتل الوظيفية الفردية لمثل هذا النظام التنظيمي من خلال القنوات المباشرة وقنوات التغذية المرتدة. من خلال قنوات الاتصال المباشر ، يتم نقل المعلومات من جهاز التحكم إلى المستجيبين ، ومن خلال قنوات التغذية الراجعة - من المستقبلات (المستشعرات) التي تتحكم

أرز. 2.1.مخطط حلقة مغلقة

التي تحدد قيمة المعلمة الخاضعة للرقابة - لجهاز التحكم (على سبيل المثال ، من مستقبلات العضلات الهيكلية - إلى النخاع الشوكي والدماغ).

وبالتالي ، فإن التغذية الراجعة (تسمى أيضًا التوكيد العكسي في علم وظائف الأعضاء) تضمن أن جهاز التحكم يتلقى إشارة حول قيمة (حالة) المعلمة الخاضعة للرقابة. يوفر التحكم في استجابة المستجيبين لإشارة التحكم ونتائج الإجراء. على سبيل المثال ، إذا كان الغرض من حركة اليد البشرية هو فتح كتاب مدرسي لعلم وظائف الأعضاء ، فإن التغذية الراجعة تتم عن طريق إجراء نبضات على طول الألياف العصبية الواردة من مستقبلات العين والجلد والعضلات إلى الدماغ. يوفر هذا الاندفاع إمكانية تتبع حركات اليد. بفضل هذا ، يمكن للجهاز العصبي إجراء تصحيح الحركة لتحقيق النتيجة المرجوة من الإجراء.

بمساعدة التغذية المرتدة (التأكيد العكسي) ، يتم إغلاق الدائرة التنظيمية ، ويتم دمج عناصرها في دائرة مغلقة - نظام من العناصر. فقط في وجود حلقة تحكم مغلقة يمكن تنفيذ تنظيم مستقر لمعلمات التوازن والتفاعلات التكيفية.

تنقسم التعليقات إلى سلبية وإيجابية. في الجسم ، تكون الغالبية العظمى من ردود الفعل سلبية. هذا يعني أنه تحت تأثير المعلومات الواردة من خلال قنواتهم ، يعيد النظام التنظيمي المعلمة المنحرفة إلى قيمتها الأصلية (العادية). وبالتالي ، فإن التغذية الراجعة السلبية ضرورية للحفاظ على استقرار مستوى المؤشر المنظم. في المقابل ، تساهم الملاحظات الإيجابية في تغيير قيمة المعلمة الخاضعة للرقابة ، وتحويلها إلى مستوى جديد. لذلك ، في بداية الحمل العضلي الشديد ، تساهم نبضات مستقبلات العضلات الهيكلية في زيادة مستوى ضغط الدم الشرياني.

لا يهدف عمل الآليات التنظيمية العصبية في الجسم دائمًا فقط إلى الحفاظ على ثوابت التماثل الساكن عند مستوى ثابت ثابت وغير متغير. في عدد من الحالات ، من الضروري للهيئة أن تعيد الأنظمة التنظيمية هيكلة عملها وتغير قيمة ثابت التماثل الساكن ، وتغير ما يسمى بـ "نقطة الضبط" للمعامل المتحكم به.

نقطة محددة(إنجليزي) تعيين نقطة).هذا هو مستوى المعلمة الخاضعة للرقابة التي يسعى النظام التنظيمي فيها للحفاظ على قيمة هذه المعلمة.

يساعد فهم وجود واتجاه التغييرات في نقطة ضبط التنظيم التماثل الساكن على تحديد سبب العمليات المرضية في الجسم ، والتنبؤ بتطورها وإيجاد الطريقة الصحيحة للعلاج والوقاية.

ضع في اعتبارك هذا باستخدام مثال تقييم تفاعلات درجة حرارة الجسم. حتى عندما يكون الشخص بصحة جيدة ، فإن درجة حرارة قلب الجسم خلال النهار تتقلب بين 36 درجة مئوية و 37 درجة مئوية ، وفي المساء تكون أقرب إلى 37 درجة مئوية ، في الليل وفي الصباح الباكر - إلى 36 درجة مئوية. يشير هذا إلى وجود إيقاع يومي للتغيير في قيمة نقطة ضبط الحرارة. لكن وجود تغيرات في نقطة ضبط درجة حرارة قلب الجسم في عدد من الأمراض التي تصيب الإنسان يتجلى بشكل خاص. على سبيل المثال ، مع تطور الأمراض المعدية ، تتلقى مراكز التنظيم الحراري للجهاز العصبي إشارة حول ظهور السموم البكتيرية في الجسم وإعادة هيكلة عملها بطريقة تزيد من مستوى درجة حرارة الجسم. تم تطوير رد فعل الجسم لإدخال العدوى من خلال التطور الوراثي. إنه مفيد ، لأنه في درجات الحرارة المرتفعة ، يعمل الجهاز المناعي بشكل أكثر نشاطًا ، وتزداد ظروف تطور العدوى سوءًا. هذا هو السبب في أنه ليس من الضروري دائمًا وصف خافضات الحرارة عندما تتطور الحمى. ولكن نظرًا لأن ارتفاع درجة حرارة قلب الجسم (أكثر من 39 درجة مئوية ، خاصة عند الأطفال) يمكن أن يشكل خطورة على الجسم (بشكل أساسي من حيث الضرر الذي يلحق بالجهاز العصبي) ، يجب على الطبيب اتخاذ قرار فردي في كل منها حالة فردية. إذا كانت درجة حرارة الجسم 38.5 - 39 درجة مئوية تظهر علامات مثل ارتعاش العضلات ، قشعريرة ، عندما يلف الشخص نفسه في بطانية ، ويسعى إلى الاحماء ، فمن الواضح أن آليات التنظيم الحراري تستمر في تعبئة جميع مصادر إنتاج الحرارة وطرق حفظ الحرارة في الجسم. هذا يعني أن نقطة التحديد لم يتم الوصول إليها بعد وأن درجة حرارة الجسم سترتفع في المستقبل القريب لتصل إلى حدود خطيرة. ولكن إذا أصيب المريض ، في نفس درجة الحرارة ، بالتعرق الغزير ، واختفت رعشات العضلات وانفتح ، فمن الواضح أن نقطة التحديد قد وصلت بالفعل وأن آليات التنظيم الحراري ستمنع زيادة أخرى في درجة الحرارة. في مثل هذه الحالة ، قد يمتنع الطبيب في بعض الحالات عن وصف خافضات الحرارة.

مستويات الأنظمة التنظيمية.هناك المستويات التالية:

تحت الخلوية (على سبيل المثال ، التنظيم الذاتي لسلاسل التفاعلات الكيميائية الحيوية مجتمعة في دورات كيميائية حيوية) ؛

الخلوية - تنظيم العمليات داخل الخلايا بمساعدة بيولوجيا المواد الفعالة(الأوتوكرينيا) والمستقلبات ؛

الأنسجة (باراكرينيا ، وصلات إبداعية ، تنظيم التفاعل الخلوي: الالتصاق ، الاندماج في الأنسجة ، تزامن الانقسام والنشاط الوظيفي) ؛

الجهاز - التنظيم الذاتي الهيئات الفردية، عملهم ككل. يتم تنفيذ هذا التنظيم بسبب الآليات الخلطية (باراكرينيا ، وصلات إبداعية) ، والخلايا العصبية ، التي تقع أجسامها في العقد اللاإرادية داخل الأعضاء. تتفاعل هذه الخلايا العصبية لتكوين أقواس انعكاسية داخل العضوي. في الوقت نفسه ، تتحقق أيضًا من خلالها التأثيرات التنظيمية للجهاز العصبي المركزي على الأعضاء الداخلية ؛

التنظيم العضوي للتوازن ، وسلامة الكائن الحي ، وتشكيل أنظمة وظيفية تنظيمية توفر استجابات سلوكية مناسبة ، وتكييف الكائن الحي مع التغيرات في الظروف البيئية.

وبالتالي ، هناك مستويات عديدة من الأنظمة التنظيمية في الجسم. يتم دمج أبسط أنظمة الجسم في أنظمة أكثر تعقيدًا قادرة على أداء وظائف جديدة. في هذه الحالة ، تخضع الأنظمة البسيطة ، كقاعدة عامة ، لإشارات التحكم من الأنظمة الأكثر تعقيدًا. يسمى هذا التبعية التسلسل الهرمي للأنظمة التنظيمية.

ستتم مناقشة آليات تنفيذ هذه اللوائح بمزيد من التفصيل أدناه.

الوحدة و السمات المميزةالتنظيم العصبي والخلطي.تنقسم آليات تنظيم الوظائف الفسيولوجية تقليديا إلى عصبية وخلطية.

على الرغم من أنها في الواقع تشكل نظامًا تنظيميًا واحدًا يضمن الحفاظ على التوازن والنشاط التكيفي للجسم. تحتوي هذه الآليات على العديد من الوصلات سواء على مستوى أداء المراكز العصبية أو في نقل معلومات الإشارة إلى هياكل المستجيب. يكفي أن نقول أنه أثناء تنفيذ أبسط منعكس كآلية أولية للتنظيم العصبي ، يتم نقل الإشارات من خلية إلى أخرى من خلال عوامل خلطية - الناقلات العصبية. تتغير حساسية المستقبلات الحسية لعمل المنبهات والحالة الوظيفية للخلايا العصبية تحت تأثير الهرمونات والناقلات العصبية وعدد من المواد الأخرى النشطة بيولوجيًا ، بالإضافة إلى أبسط المستقلبات والأيونات المعدنية (K + Na + CaCI -) . في المقابل ، يمكن للجهاز العصبي أن يطلق أو يصحح التنظيم الخلطي. التنظيم الخلطي في الجسم يخضع لسيطرة الجهاز العصبي.

ملامح التنظيم العصبي والخلطي في الجسم. الآليات الخلطية أقدم من الناحية التطورية ؛ فهي موجودة حتى في الحيوانات وحيدة الخلية وتكتسب تنوعًا كبيرًا في الكائنات متعددة الخلايا ، وخاصة في البشر.

تم تشكيل الآليات العصبية للتنظيم في وقت لاحق نسبيًا وتشكلت تدريجياً في تكوين الإنسان. مثل هذا التنظيم ممكن فقط في الهياكل متعددة الخلايا التي تحتوي على خلايا عصبية تتحد في دوائر عصبية وتشكل أقواسًا انعكاسية.

يتم التنظيم الخلطي من خلال توزيع جزيئات الإشارة في سوائل الجسم وفقًا لمبدأ "كل شخص ، كل شيء ، كل شخص" ، أو مبدأ "الاتصال اللاسلكي"

يتم إجراء التنظيم العصبي وفقًا لمبدأ "رسالة مع عنوان" أو "اتصال تلغراف". تنتقل الإشارات من المراكز العصبية إلى هياكل محددة بدقة ، على سبيل المثال ، إلى ألياف عضلية محددة بدقة أو مجموعاتها في عضلة معينة . فقط في هذه الحالة تكون الحركات البشرية المنسقة الهادفة ممكنة.

التنظيم الخلطي ، كقاعدة عامة ، يتم بشكل أبطأ من التنظيم العصبي. تصل سرعة الإشارة (جهد الفعل) في الألياف العصبية السريعة إلى 120 م / ث ، بينما تصل سرعة نقل جزيء الإشارة

كولا مع تدفق الدم في الشرايين ما يقرب من 200 مرة ، وفي الشعيرات الدموية - ألف مرة أقل.

يؤدي وصول النبضات العصبية إلى العضو المستجيب على الفور تقريبًا إلى تأثير فسيولوجي (على سبيل المثال ، تقلص العضلات الهيكلية). تكون الاستجابة للعديد من الإشارات الهرمونية أبطأ. على سبيل المثال ، يحدث مظهر من مظاهر الاستجابة لعمل هرمونات الغدة الدرقية وقشرة الغدة الكظرية بعد عشرات الدقائق وحتى ساعات.

الآليات الخلطية لها أهمية أساسية في تنظيم عمليات التمثيل الغذائي ، ومعدل انقسام الخلايا ، ونمو الأنسجة وتخصصها ، والبلوغ ، والتكيف مع الظروف البيئية المتغيرة.

يؤثر الجهاز العصبي في الكائن الحي السليم على جميع التنظيمات الخلطية ويصححها. ومع ذلك ، فإن للجهاز العصبي وظائفه الخاصة. ينظم العمليات الحيوية التي تتطلب ردود فعل سريعة ، ويوفر تصورًا للإشارات القادمة من المستقبلات الحسية للأعضاء الحسية والجلد والأعضاء الداخلية. ينظم تناغم وانقباضات عضلات الهيكل العظمي ، مما يضمن الحفاظ على الوضع وحركة الجسم في الفضاء. يوفر الجهاز العصبي مظهرًا من مظاهر الوظائف العقلية مثل الإحساس والعواطف والتحفيز والذاكرة والتفكير والوعي ، وينظم ردود الفعل السلوكية التي تهدف إلى تحقيق نتيجة تكيفية مفيدة.

على الرغم من الوحدة الوظيفية والترابطات المتعددة للوائح العصبية والخلطية في الجسم ، من أجل الراحة في دراسة آليات تنفيذ هذه اللوائح ، سننظر فيها بشكل منفصل.

توصيف آليات التنظيم الخلطي في الجسم. يتم إجراء التنظيم الخلطي بسبب إرسال الإشارات بمساعدة المواد النشطة بيولوجيًا عبر الوسائط السائلة للجسم. تشمل المواد النشطة بيولوجيًا في الجسم: الهرمونات ، والناقلات العصبية ، والبروستاجلاندين ، والسيتوكينات ، وعوامل النمو ، والبطانة ، وأكسيد النيتريك ، وعدد من المواد الأخرى. لأداء وظيفة الإشارات الخاصة بهم ، فإن كمية صغيرة جدًا من هذه المواد كافية. على سبيل المثال ، تؤدي الهرمونات دورها التنظيمي عندما يكون تركيزها في الدم في حدود 10 -7-10 0 مول / لتر.

ينقسم التنظيم الخلطي إلى الغدد الصماء والمحلية.

تنظيم الغدد الصماء تتم بسبب عمل الغدد الصماء (الغدد الصماء) ، وهي أعضاء متخصصة تفرز الهرمونات. الهرمونات- المواد الفعالة بيولوجيا التي تنتجها الغدد الصماء والتي يحملها الدم ولها تأثيرات تنظيمية محددة على النشاط الحيوي للخلايا والأنسجة. من السمات المميزة لتنظيم الغدد الصماء أن الغدد الصماء تفرز الهرمونات في الدم وبهذه الطريقة يتم توصيل هذه المواد إلى جميع الأعضاء والأنسجة تقريبًا. ومع ذلك ، فإن الاستجابة لعمل الهرمون يمكن أن تكون فقط من تلك الخلايا (الأهداف) على الأغشية ، في العصارة الخلوية أو النواة التي توجد بها مستقبلات للهرمون المقابل.

سمة مميزة التنظيم الخلطي المحلي هو أن المواد النشطة بيولوجيًا التي تنتجها الخلية لا تدخل مجرى الدم ، ولكنها تعمل على الخلية المنتجة لها وبيئتها المباشرة ، وتنتشر عبر السائل بين الخلايا بسبب الانتشار. ينقسم هذا التنظيم إلى تنظيم التمثيل الغذائي في الخلية بسبب المستقلبات ، autocrinia ، paracrinia ، juxtacrinia ، التفاعلات من خلال الاتصالات بين الخلايا.

تنظيم التمثيل الغذائي في الخلية بسبب المستقلبات.المستقلبات هي المنتجات النهائية والمتوسطة لعمليات التمثيل الغذائي في الخلية. ترجع مشاركة المستقلبات في تنظيم العمليات الخلوية إلى وجود سلاسل تفاعلات كيميائية حيوية مرتبطة وظيفيًا - دورات كيميائية حيوية في عملية التمثيل الغذائي. من المميزات أنه في مثل هذه الدورات الكيميائية الحيوية توجد بالفعل العلامات الرئيسية للتنظيم البيولوجي ، ووجود حلقة تحكم مغلقة وردود فعل سلبية ، مما يضمن إغلاق هذه الحلقة. على سبيل المثال ، تُستخدم سلاسل من هذه التفاعلات في تخليق الإنزيمات والمواد المشاركة في تكوين ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP). ATP عبارة عن مادة تتراكم فيها الطاقة ، والتي تستخدمها الخلايا بسهولة في مجموعة متنوعة من عمليات الحياة: الحركة ، تخليق المواد العضوية ، النمو ، نقل المواد عبر أغشية الخلايا.

آلية الاستبداد.مع هذا النوع من التنظيم ، يتم إطلاق جزيء الإشارة المركب في الخلية من خلاله

مستقبلات الغدد الصماء

اوه؟ ماوو

أوجوكرينيا باراكرينيا يوكستاكرينيا تي

أرز. 2.2.أنواع التنظيم الخلطي في الجسم

غشاء الخلية في السائل بين الخلايا ويرتبط بالمستقبل على السطح الخارجي للغشاء (الشكل 2.2). وهكذا ، تتفاعل الخلية مع جزيء الإشارة المركب فيها - الليجند. يتسبب ارتباط الليجند بمستقبل على الغشاء في تنشيط هذا المستقبل ، ويؤدي إلى سلسلة كاملة من التفاعلات الكيميائية الحيوية في الخلية ، والتي توفر تغييرًا في نشاطها الحيوي. غالبًا ما تستخدم خلايا الجهاز المناعي والجهاز العصبي التنظيم الذاتي. يعد مسار التنظيم الذاتي هذا ضروريًا للحفاظ على مستوى ثابت من إفراز هرمونات معينة. على سبيل المثال ، في منع إفراز الأنسولين المفرط من قبل الخلايا P في البنكرياس ، فإن التأثير المثبط للهرمون الذي تفرزه على نشاط هذه الخلايا مهم.

آلية paracrine.يتم تنفيذه عن طريق إفراز الخلية لجزيئات الإشارة ، والتي تدخل السائل بين الخلايا وتؤثر على النشاط الحيوي للخلايا المجاورة (الشكل 2.2). السمة المميزة لهذا النوع من التنظيم هي أنه في إرسال الإشارات ، توجد مرحلة من انتشار جزيء الترابط عبر السائل بين الخلايا من خلية إلى خلايا أخرى مجاورة. وبالتالي ، فإن خلايا البنكرياس التي تفرز الأنسولين تؤثر على خلايا هذه الغدة التي تفرز هرمونًا آخر ، وهو الجلوكاجون. تؤثر عوامل النمو والإنترلوكينات على انقسام الخلايا ، والبروستاجلاندين - على قوة العضلات الملساء ، وتعبئة الكالسيوم 2+. هذا النوع من الإشارات مهم في تنظيم نمو الأنسجة أثناء التطور الجنيني ، والتئام الجروح ، ونمو الألياف العصبية التالفة وفي نقل الإثارة في المشابك.

أظهرت الدراسات الحديثة أن بعض الخلايا (خاصة الخلايا العصبية) يجب أن تتلقى باستمرار إشارات محددة من أجل الحفاظ على نشاطها الحيوي.

L1 من الخلايا المجاورة. من بين هذه الإشارات المحددة ، تعتبر عوامل النمو (NGFs) مهمة بشكل خاص. في حالة عدم التعرض لجزيئات الإشارات هذه لفترة طويلة ، تبدأ الخلايا العصبية برنامجًا للتدمير الذاتي. تسمى آلية موت الخلية هذه موت الخلايا المبرمج.

غالبًا ما يتم استخدام تنظيم Paracrine في وقت واحد مع تنظيم الاستبداد. على سبيل المثال ، أثناء انتقال الإثارة في المشابك ، ترتبط جزيئات الإشارة الصادرة عن نهاية العصب ليس فقط بمستقبلات الخلية المجاورة (على غشاء ما بعد المشبكي) ، ولكن أيضًا بالمستقبلات الموجودة على غشاء نفس نهاية العصب ( أي الغشاء قبل المشبكي).

آلية جوكستاكرين.يتم تنفيذه عن طريق نقل جزيئات الإشارة مباشرة من السطح الخارجي لغشاء خلية إلى غشاء خلية أخرى. يحدث هذا في حالة الاتصال المباشر (التعلق ، الترابط اللاصق) لأغشية خليتين. يحدث هذا الارتباط ، على سبيل المثال ، عندما تتفاعل الكريات البيض والصفائح الدموية مع بطانة الشعيرات الدموية في مكان توجد به عملية التهابية. على الأغشية المبطنة للشعيرات الدموية للخلايا ، تظهر جزيئات الإشارات في موقع الالتهاب ، والتي ترتبط بمستقبلات أنواع معينة من الكريات البيض. يؤدي هذا الارتباط إلى تنشيط ارتباط الكريات البيض بسطح الأوعية الدموية. يمكن أن يتبع ذلك مجموعة كاملة من التفاعلات البيولوجية التي تضمن انتقال الكريات البيض من الشعيرات الدموية إلى الأنسجة وقمع التفاعل الالتهابي بواسطتها.

التفاعلات من خلال الاتصالات بين الخلايا.نفذت من خلال الوصلات بين الغشاء (إدراج الأقراص ، الروابط). على وجه الخصوص ، يعد انتقال جزيئات الإشارات وبعض المستقلبات من خلال الوصلات الفجائية - الروابط - أمرًا شائعًا جدًا. أثناء تكوين الروابط ، يتم الجمع بين جزيئات البروتين الخاصة (connexons) لغشاء الخلية في 6 قطع بحيث تشكل حلقة ذات مسام بداخلها. على غشاء الخلية المجاورة (المعاكس تمامًا) ، يتم تشكيل نفس الشكل الدائري ذي المسام. يتحد مسامان مركزيان لتشكيل قناة تخترق أغشية الخلايا المجاورة. عرض القناة كافٍ لمرور العديد من المواد النشطة بيولوجيا والمستقلبات. تمر أيونات Ca 2+ بحرية عبر الرابطة ، كونها منظمات قوية للعمليات داخل الخلايا.

بسبب الموصلية الكهربائية العالية ، تساهم الروابط في انتشار التيارات المحلية بين الخلايا المجاورة وتشكيل الوحدة الوظيفية للأنسجة. تظهر هذه التفاعلات بشكل خاص في خلايا عضلة القلب والعضلات الملساء. يؤدي انتهاك حالة الاتصالات بين الخلايا إلى حدوث تغيرات في أمراض القلب

زيادة توتر عضلات الأوعية الدموية ، وضعف تقلص الرحم ، وتغيرات في عدد من اللوائح الأخرى.

تسمى جهات الاتصال من خلية إلى خلية والتي تعمل على تقوية الاتصال المادي بين الأغشية الوصلات الضيقة والأحزمة اللاصقة. قد تتخذ هذه الاتصالات شكل حزام دائري يمر بين الأسطح الجانبية للخلية. يتم ضمان ضغط هذه المركبات وزيادة قوتها من خلال ربط الميوسين ، والأكتينين ، والتروبوميوسين ، والفينكولين ، وما إلى ذلك من البروتينات على سطح الأغشية. تساهم المركبات الضيقة في تكامل الخلايا في الأنسجة ، والتصاقها ومقاومة الأنسجة للإجهاد الميكانيكي. كما أنهم يشاركون في تكوين تكوينات الحاجز في الجسم. تظهر التقاطعات الضيقة بشكل خاص بين البطانة المبطنة لأوعية الدماغ. أنها تقلل من نفاذية هذه الأوعية للمواد المتداولة في الدم.

تلعب الأغشية الخلوية وداخل الخلايا دورًا مهمًا في كل التنظيم الخلطي الذي يتضمن جزيئات إشارات محددة. لذلك ، لفهم آلية التنظيم الخلطي ، من الضروري معرفة عناصر فسيولوجيا أغشية الخلايا.

أرز. 2.3مخطط هيكل غشاء الخلية

البروتين الناقل

(ثانوي نشط

ينقل)

بروتين الغشاء

بروتين PKC

طبقة مزدوجة من الفسفوليبيد

المستضدات

سطح خارج الخلية

البيئة داخل الخلايا

ملامح هيكل وخصائص أغشية الخلايا.تتميز جميع أغشية الخلايا بمبدأ واحد للهيكل (الشكل 2.3). تعتمد على طبقتين من الدهون (جزيئات الدهون ، ومعظمها من الدهون الفوسفورية ، ولكن هناك أيضًا الكوليسترول والدهون السكرية). جزيئات الدهون الغشائية لها رأس (موقع يجذب الماء ويسعى للتفاعل معه ، يسمى الدليل

الملف الشخصي) والذيل كاره للماء (يصد جزيئات الماء ، ويتجنب قربها). نتيجة لهذا الاختلاف في خواص الرأس والذيل لجزيئات الدهون ، عندما تصطدم بسطح الماء ، فإنها تصطف في صفوف: رأسًا لرأس ، وذيلًا إلى ذيلًا وتشكل طبقة مزدوجة فيها الرؤوس المحبة للماء مواجهة الماء ، وذيول كارهة للماء تواجه بعضها البعض. ذيول داخل هذه الطبقة المزدوجة. يشكل وجود طبقة دهنية مساحة مغلقة ، ويعزل السيتوبلازم عن البيئة المائية المحيطة ويخلق عقبة أمام مرور الماء والمواد القابلة للذوبان فيها عبر غشاء الخلية. يبلغ سمك طبقة ثنائية الدهون حوالي 5 نانومتر.

يحتوي الغشاء أيضًا على بروتينات. جزيئاتها من حيث الحجم والكتلة أكبر 40-50 مرة من جزيئات الدهون الغشائية. بسبب البروتينات ، يصل سمك الغشاء إلى 10 نانومتر. على الرغم من حقيقة أن الكتل الكلية للبروتينات والدهون في معظم الأغشية متساوية تقريبًا ، فإن عدد جزيئات البروتين في الغشاء أقل بعشر مرات من جزيئات الدهون. عادة ، جزيئات البروتين مبعثرة. هم ، كما كان ، مذاب في الغشاء ، يمكنهم التحرك فيه وتغيير موضعهم. كان هذا هو سبب تسمية هيكل الغشاء فسيفساء سائلة.يمكن أن تتحرك جزيئات الدهون أيضًا على طول الغشاء وحتى القفز من طبقة دهنية إلى أخرى. وبالتالي ، فإن الغشاء لديه علامات السيولة ، وفي الوقت نفسه ، له خاصية التجميع الذاتي ، ويمكنه التعافي من التلف الناتج عن خاصية جزيئات الدهون التي تصطف في طبقة دهنية مزدوجة.

يمكن لجزيئات البروتين أن تخترق الغشاء بأكمله بحيث تبرز أقسامها الطرفية خارج حدودها العرضية. تسمى هذه البروتينات الغشاءأو أساسي.هناك أيضًا بروتينات مغمورة جزئيًا في الغشاء أو موجودة على سطحه.

تؤدي بروتينات غشاء الخلية وظائف عديدة. لتنفيذ كل وظيفة ، يوفر جينوم الخلية الدافع لتخليق بروتين معين. حتى في غشاء كريات الدم الحمراء البسيط نسبيًا ، يوجد حوالي 100 بروتين مختلف. من بين أهم وظائف بروتينات الغشاء: 1) المستقبل - التفاعل مع جزيئات الإشارة ونقل الإشارة إلى الخلية ؛ 2) النقل - نقل المواد عبر الأغشية وضمان التبادل بين العصارة الخلوية والبيئة. هناك عدة أنواع من جزيئات البروتين (أكياس شفافة) التي توفر النقل عبر الغشاء. من بينها البروتينات التي تشكل قنوات تخترق الغشاء ومن خلالها يحدث انتشار لمواد معينة بين العصارة الخلوية والفضاء خارج الخلية. غالبًا ما تكون هذه القنوات انتقائية للأيونات ؛ تمر الأيونات من مادة واحدة فقط. هناك أيضًا قنوات تكون انتقائها أقل ، على سبيل المثال ، تمر أيونات Na + و K + و K + و C1 ~. توجد أيضًا بروتينات حاملة تضمن نقل مادة عبر الغشاء عن طريق تغيير موضعها في هذا الغشاء ؛ 3) مادة لاصقة - تشارك البروتينات مع الكربوهيدرات في تنفيذ الالتصاق (الالتصاق معًا ، لصق الخلايا أثناء التفاعلات المناعية ، دمج الخلايا في طبقات وأنسجة) ؛ 4) الأنزيمية - تعمل بعض البروتينات الموجودة في الغشاء كمحفزات للتفاعلات الكيميائية الحيوية ، والتي لا يمكن إجراءها إلا عند التلامس مع أغشية الخلايا ؛ 5) الميكانيكية - توفر البروتينات قوة ومرونة الأغشية ، وارتباطها بالهيكل الخلوي. على سبيل المثال ، في كريات الدم الحمراء ، يلعب هذا الدور بروتين سبيكترين ، المرتبط بالسطح الداخلي لغشاء كريات الدم الحمراء في شكل بنية شبكية وله ارتباط بالبروتينات داخل الخلايا التي تشكل الهيكل الخلوي. يعطي هذا مرونة كريات الدم الحمراء ، والقدرة على تغيير واستعادة الشكل عند المرور عبر الشعيرات الدموية.

تشكل الكربوهيدرات 2-10٪ فقط من كتلة الغشاء ، وكميتها خلايا مختلفةقابل للتغيير. بفضل الكربوهيدرات ، يتم تنفيذ بعض أنواع التفاعلات بين الخلايا ، وهي تشارك في التعرف على المستضدات الأجنبية بواسطة الخلية ، وتخلق ، جنبًا إلى جنب مع البروتينات ، نوعًا من التركيب المستضدي للغشاء السطحي لخليتها. من خلال هذه المستضدات ، تتعرف الخلايا على بعضها البعض ، وتتحد في الأنسجة ، وتلتصق ببعضها البعض لفترة قصيرة لنقل جزيئات الإشارة. تسمى مركبات البروتينات المحتوية على السكريات البروتينات السكرية. إذا تم الجمع بين الكربوهيدرات والدهون ، فإن هذه الجزيئات تسمى جليكوليبيدات.

نظرًا لتفاعل المواد الموجودة في الغشاء والانتظام النسبي لترتيبها ، يكتسب غشاء الخلية عددًا من الخصائص والوظائف التي لا يمكن اختزالها إلى مجموع بسيط من خصائص المواد التي تتكون منها.

وظائف أغشية الخلايا وآليات تنفيذها

إلى الرئيسيوظائف أغشية الخلايا يُعزى إلى تكوين غشاء (حاجز) يفصل العصارة الخلوية عن

^ ملحةبيئة، والترسيم وشكل الخلية ؛ حول توفير الاتصالات بين الخلايا ، يرافقه بانيأغشية (التصاق). يعد الالتصاق بين الخلايا أمرًا مهمًا ، فأنا أقوم بدمج نفس النوع من الخلايا في الأنسجة ، وتشكيل gis- دمويالحواجز ، تنفيذ ردود الفعل المناعية. والتفاعل معهم ، وكذلك نقل الإشارات إلى الخلية ؛ 4) توفير البروتينات - الإنزيمات الغشائية لتحفيز الكيمياء الحيوية تفاعلات،الذهاب في طبقة الغشاء القريب. تعمل بعض هذه البروتينات أيضًا كمستقبلات. ينشط ارتباط اللجند بمستقبلات ستاكيمر خصائصه الأنزيمية ؛ 5) ضمان استقطاب الغشاء وتوليد الاختلاف الكهرباءبين الإمكانات في الهواء الطلق وداخلي جانبأغشية. 6) خلق خصوصية مناعية للخلية بسبب وجود مستضدات في بنية الغشاء. يتم تنفيذ دور المستضدات ، كقاعدة عامة ، بواسطة أقسام من جزيئات البروتين البارزة فوق سطح الغشاء وجزيئات الكربوهيدرات المرتبطة بها. تكون خصوصية المناعة مهمة عندما تتحد الخلايا في نسيج وتتفاعل مع خلايا المراقبة المناعية في الجسم ؛ 7) ضمان النفاذية الانتقائية للمواد من خلال الغشاء ونقلها بين العصارة الخلوية والبيئة (انظر أدناه).

تشير القائمة أعلاه لوظائف أغشية الخلايا إلى أنها تأخذ جزءًا متعدد الأوجه في آليات التنظيم العصبي في الجسم. بدون معرفة عدد من الظواهر والعمليات التي توفرها الهياكل الغشائية ، من المستحيل فهم إجراءات تشخيصية وإجراءات علاجية معينة وتنفيذها بوعي. على سبيل المثال ، للتطبيق الصحيح للكثيرين المواد الطبيةمن الضروري معرفة إلى أي مدى يخترق كل منهم من الدم إلى سائل الأنسجة وفي العصارة الخلوية.

منتشر و انا ونقل المواد عبر الخلايا أغشية. يتم نقل المواد من خلال أغشية الخلايا بسبب أنواع مختلفة من الانتشار ، أو نشطة

ينقل.

انتشار بسيطيتم إجراؤه بسبب تدرجات التركيز لمادة معينة أو الشحنة الكهربائية أو الضغط الاسموزي بين جانبي غشاء الخلية. على سبيل المثال ، يبلغ متوسط ​​محتوى أيونات الصوديوم في بلازما الدم 140 ملي مول / لتر ، وفي كريات الدم الحمراء - أقل بحوالي 12 مرة. هذا الاختلاف في التركيز (التدرج) يخلق قوة دافعة تضمن انتقال الصوديوم من البلازما إلى خلايا الدم الحمراء. ومع ذلك ، فإن معدل مثل هذا الانتقال منخفض ، لأن الغشاء له نفاذية منخفضة جدًا لأيونات الصوديوم + ، ونفاذية هذا الغشاء للبوتاسيوم أكبر بكثير. لا يتم إنفاق طاقة التمثيل الغذائي الخلوي على عمليات الانتشار البسيط. تتناسب الزيادة في معدل الانتشار البسيط بشكل مباشر مع تدرج تركيز المادة بين جانبي الغشاء.

نشر الميسر،مثل التدرج البسيط ، فإنه يتبع تدرج تركيز ، ولكنه يختلف عن التدرج البسيط في أن الجزيئات الحاملة المحددة تشارك بالضرورة في مرور مادة عبر الغشاء. تخترق هذه الجزيئات الغشاء (قد تشكل قنوات) أو على الأقل ترتبط به. المادة التي يتم نقلها يجب أن تتصل بالناقل. بعد ذلك ، يقوم الناقل بتغيير موضعه في الغشاء أو شكله بحيث يسلم المادة إلى الجانب الآخر من الغشاء. إذا كانت مشاركة الناقل ضرورية للانتقال عبر الغشاء لمادة ما ، فغالبًا ما يستخدم مصطلح "الانتشار" بدلاً من المصطلح نقل مادة عبر الغشاء.

مع الانتشار الميسر (على عكس البسيط) ، إذا كانت هناك زيادة في تدرج تركيز الغشاء لمادة ما ، فإن معدل مرورها عبر الغشاء يزيد فقط حتى يتم إشراك جميع ناقلات الغشاء. مع زيادة أخرى في مثل هذا التدرج ، ستبقى سرعة النقل دون تغيير ؛ تسمى ظاهرة التشبع.من أمثلة نقل المواد عن طريق الانتشار الميسر: نقل الجلوكوز من الدم إلى المخ ، وإعادة امتصاص الأحماض الأمينية والجلوكوز من البول الأولي إلى الدم في الأنابيب الكلوية.

انتشار الصرف -نقل المواد ، حيث يمكن أن يكون هناك تبادل لجزيئات نفس المادة الموجودة على جوانب متقابلة من الغشاء. يظل تركيز المادة على كل جانب من جوانب الغشاء دون تغيير.

الاختلاف في انتشار التبادل هو تبادل جزيء مادة واحدة لجزيء واحد أو أكثر من مادة أخرى. على سبيل المثال ، في ألياف العضلات الملساء للأوعية الدموية والشعب الهوائية ، تتمثل إحدى طرق إزالة أيونات الكالسيوم 2+ من الخلية في استبدالها بأيونات الصوديوم خارج الخلية. وبالنسبة لثلاثة أيونات صوديوم واردة ، تتم إزالة أيون كالسيوم واحد من خلية. يتم إنشاء حركة مترابطة من الصوديوم والكالسيوم عبر الغشاء في اتجاهين متعاكسين (يسمى هذا النوع من النقل مضاد).وبالتالي ، يتم تحرير الخلية من الكالسيوم الزائد 2+ ، وهذا شرط ضروري لاسترخاء ألياف العضلات الملساء. تعد معرفة آليات نقل الأيونات عبر الأغشية وطرق التأثير على هذا النقل شرطًا لا غنى عنه ليس فقط لفهم آليات تنظيم الوظائف الحيوية ، ولكن أيضًا من أجل الاختيار الصحيح للأدوية لعلاج عدد كبير من الأمراض (ارتفاع ضغط الدم) والربو القصبي واضطراب نظم القلب والمياه استقلاب الملحوإلخ.).

النقل النشطيختلف عن السلبي من حيث أنه يتعارض مع تدرجات تركيز مادة ما ، باستخدام طاقة ATP ، والتي تتشكل بسبب التمثيل الغذائي الخلوي. بفضل النقل النشط ، لا يمكن التغلب على قوى التركيز فحسب ، بل أيضًا التدرج الكهربائي. على سبيل المثال ، مع النقل النشط لـ Na + من الخلية ، لا يتم التغلب على تدرج التركيز فقط (في الخارج ، يكون محتوى Na 10-15 مرة أكبر) ، ولكن أيضًا مقاومة الشحنة الكهربائية (خارج ، غشاء الخلية في الغالبية العظمى من الخلايا مشحونة إيجابياً ، وهذا يخلق رد فعل مضاد لإطلاق Na مشحونة إيجابياً من الخلية).

يتم توفير النقل النشط لـ Na بواسطة بروتين Na + ، K + المعتمد على ATPase. في الكيمياء الحيوية ، تُضاف النهاية "aza" إلى اسم البروتين إذا كان له خصائص إنزيمية. وبالتالي ، فإن اسم ATPase المعتمد على Na + ، K + يعني أن هذه المادة عبارة عن بروتين يشق حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك فقط إذا كان هناك تفاعل إلزامي مع أيونات الصوديوم والبوتاسيوم. خلية.

هناك أيضًا بروتينات تنقل بنشاط أيونات الهيدروجين والكالسيوم والكلور. في ألياف العضلات الهيكلية ، يتم بناء ATPase المعتمد على Ca 2+ في أغشية الشبكة الساركوبلازمية ، والتي تشكل حاويات داخل الخلايا (خزانات وأنابيب طولية) تتراكم Ca 2+. تنتقل مضخة الكالسيوم ، بسبب طاقة انقسام ATP Ca 2+ أيونات من الساركوبلازم إلى الصهاريج الشبكية ويمكن أن تخلق فيها تركيز Ca يقترب من 1 (G 3 M ، أي 10000 مرة أكبر من ساركوبلازم الألياف.

النقل النشط الثانويتتميز بحقيقة أن انتقال مادة عبر الغشاء يرجع إلى تدرج التركيز لمادة أخرى توجد آلية نقل نشطة لها. في أغلب الأحيان ، يحدث النقل النشط الثانوي من خلال استخدام تدرج الصوديوم ، أي يمر Na + عبر الغشاء باتجاه تركيزه المنخفض ويسحب مادة أخرى معه. في هذه الحالة ، عادةً ما يتم استخدام بروتين حامل معين مدمج في الغشاء.

على سبيل المثال ، يحدث نقل الأحماض الأمينية والجلوكوز من البول الأساسي إلى الدم ، والذي يتم إجراؤه في القسم الأولي من الأنابيب الكلوية ، بسبب حقيقة أن بروتين الغشاء الأنبوبي ينقل ترتبط الظهارة بالحمض الأميني وأيون الصوديوم ، وعندها فقطيغير موقعه في الغشاء بطريقة تنقل الأحماض الأمينية والصوديوم إلى السيتوبلازم. لوجود مثل هذا النقل ، من الضروري أن يكون تركيز الصوديوم خارج الخلية أعلى بكثير من تركيزه في الداخل.

لفهم آليات التنظيم الخلطي في الجسم ، من الضروري معرفة ليس فقط بنية ونفاذية أغشية الخلايا للمواد المختلفة ، ولكن أيضًا بنية ونفاذية التكوينات الأكثر تعقيدًا الموجودة بين الدم والأنسجة لمختلف الأعضاء.

فسيولوجيا الحواجز النسيجية (HGB).الحواجز النسيجية هي مزيج من الآليات المورفولوجية والفسيولوجية والفيزيائية الكيميائية التي تعمل ككل وتنظم التفاعلات بين الدم والأعضاء. وتشارك الحواجز النسيجية في خلق التوازن في الجسم والأعضاء الفردية. نظرًا لوجود HGB ، يعيش كل عضو في بيئته الخاصة ، والتي يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا عن بلازما الدم من حيث تكوين المكونات الفردية. توجد حواجز قوية بشكل خاص بين الدم والدماغ ودم وأنسجة الغدد التناسلية والدم ورطوبة حجرة العين. الاتصال المباشر بالدم له طبقة حاجزة تتكون من بطانة الشعيرات الدموية ، ثم يأتي الغشاء القاعدي مع الخلايا الشوكية (الطبقة الوسطى) ثم الخلايا العرضية للأعضاء والأنسجة (الطبقة الخارجية). يمكن للحواجز النسيجية ، التي تغير نفاذية المواد المختلفة ، أن تحد أو تسهل توصيلها إلى العضو. بالنسبة لعدد من المواد السامة ، فهي غير قابلة للاختراق. هذه هي وظيفتهم الوقائية.

حاجز الدم في الدماغ (BBB) ​​- إنها مجموعة من الهياكل المورفولوجية والآليات الفسيولوجية والفيزيائية الكيميائية التي تعمل ككل وتنظم تفاعل الدم وأنسجة المخ. الأساس المورفولوجي لـ BBB هو البطانة والغشاء القاعدي للشعيرات الدموية الدماغية والعناصر الخلالية و glycocalyx ، الخلايا العصبية ، التي تغطي خلاياها الغريبة (الخلايا النجمية) كامل سطح الشعيرات الدموية بأرجلها. تتضمن آليات الحاجز أيضًا أنظمة نقل البطانة للجدران الشعرية ، بما في ذلك البينيو وإخراج الخلايا ، والشبكة الإندوبلازمية ، وتشكيل القناة ، وأنظمة الإنزيم التي تعدل أو تدمر المواد الواردة ، وكذلك البروتينات التي تعمل كناقلات. في بنية الأغشية البطانية الشعيرية في الدماغ ، وكذلك في عدد من الأعضاء الأخرى ، تم العثور على بروتينات الأكوابورين التي تخلق قنوات تسمح بشكل انتقائي لجزيئات الماء بالمرور.

تختلف الشعيرات الدموية في الدماغ عن الشعيرات الدموية في الأعضاء الأخرى في أن الخلايا البطانية تشكل جدارًا مستمرًا. عند نقاط التلامس ، تندمج الطبقات الخارجية للخلايا البطانية لتشكل ما يسمى بالتقاطعات الضيقة.

من بين وظائف BBB الحماية والتنظيم. إنه يحمي الدماغ من عمل المواد الغريبة والسامة ، ويشارك في نقل المواد بين الدم والدماغ ، وبالتالي يخلق استتباب السائل بين الخلايا في الدماغ والسائل النخاعي.

الحاجز الدموي الدماغي قابل للاختراق بشكل انتقائي للمواد المختلفة. بعض المواد النشطة بيولوجيًا (على سبيل المثال ، الكاتيكولامينات) لا تمر عمليًا عبر هذا الحاجز. الاستثناء هو فقطمناطق صغيرة من الحاجز على الحدود مع الغدة النخامية ، المشاشية وبعض مناطق ما تحت المهاد ، حيث تكون نفاذية BBB لجميع المواد عالية. في هذه المناطق ، تم العثور على فجوات أو قنوات تخترق البطانة ، والتي من خلالها تخترق المواد من الدم إلى السائل خارج الخلية في أنسجة المخ أو إلى الخلايا العصبية نفسها.

تسمح النفاذية العالية لـ BBB في هذه المناطق للمواد النشطة بيولوجيًا بالوصول إلى تلك الخلايا العصبية في منطقة ما تحت المهاد والخلايا الغدية ، والتي تُغلق عليها الدائرة التنظيمية لأنظمة الغدد الصم العصبية في الجسم.

من السمات المميزة لعمل BBB تنظيم نفاذية المواد بشكل مناسب للظروف السائدة. يرجع التنظيم إلى: 1) التغيرات في منطقة الشعيرات الدموية المفتوحة ، 2) التغيرات في سرعة تدفق الدم ، 3) التغيرات في حالة أغشية الخلايا والمادة بين الخلايا ، نشاط أنظمة الإنزيم الخلوي ، بينوت وإخراج الخلايا.

يُعتقد أن BBB ، بينما يخلق عقبة كبيرة أمام تغلغل المواد من الدم إلى الدماغ ، في نفس الوقت يمرر هذه المواد في الاتجاه المعاكس من الدماغ إلى الدم.

تختلف نفاذية BBB للمواد المختلفة بشكل كبير. المواد القابلة للذوبان في الدهون ، كقاعدة عامة ، تخترق BBB بسهولة أكبر من المواد القابلة للذوبان في الماء. الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والنيكوتين والكحول الإيثيلي والهيروين والمضادات الحيوية التي تذوب في الدهون (الكلورامفينيكول ، إلخ) تخترق بسهولة نسبيًا.

لا يمكن أن ينتقل الجلوكوز غير القابل للذوبان في الدهون وبعض الأحماض الأمينية الأساسية إلى الدماغ عن طريق الانتشار البسيط. يتم التعرف عليها ونقلها بواسطة ناقلات خاصة. يعتبر نظام النقل محددًا لدرجة أنه يميز الأيزومرات الفراغية للجلوكوز D و L ، حيث يتم نقل الجلوكوز D ، بينما لا يتم نقل الجلوكوز L. يتم توفير هذا النقل بواسطة بروتينات حاملة مدمجة في الغشاء. النقل غير حساس للأنسولين ، لكنه يثبطه بواسطة السيتوكولاسين ب.

يتم نقل الأحماض الأمينية المحايدة الكبيرة (على سبيل المثال ، فينيل ألانين) بالمثل.

هناك أيضا وسائل نقل نشطة. على سبيل المثال ، بسبب النقل النشط ضد تدرجات التركيز ، يتم نقل أيونات Na + K + ، الحمض الأميني جلايسين ، الذي يعمل كوسيط مثبط.

تميز المواد المعينة طرق اختراق المواد المهمة بيولوجيا من خلال الحواجز البيولوجية. إنها ضرورية لفهم الأخلاط حصصفي الكائن الحي.

أسئلة التحكم والمهام

ما هي الشروط الأساسية للحفاظ على النشاط الحيوي للكائن الحي؟

ما هو تفاعل الكائن الحي مع البيئة الخارجية؟ تحديد مفهوم التكيف مع بيئة الوجود.

ما هي البيئة الداخلية للجسم ومكوناته؟

ما هو التوازن والثوابت الاستتبابية؟

قم بتسمية حدود تقلبات الثوابت المتجانسة الصلبة والبلاستيكية. تحديد مفهوم إيقاعاتهم اليومية.

ضع قائمة بأهم مفاهيم نظرية التنظيم المتماثل.

7 تحديد التهيج والمهيجات. كيف يتم تصنيف المنبهات؟

ما هو الفرق بين مفهوم "المستقبل" من وجهة نظر بيولوجية وصرفية الجزيئية؟

تحديد مفهوم الترابط.

ما هو التنظيم الفسيولوجي وتنظيم الحلقة المغلقة؟ ما هي مكوناته؟

قم بتسمية أنواع ودور التغذية الراجعة.

إعطاء تعريف لمفهوم النقطة المحددة للتنظيم التماثل الساكن.

ما هي مستويات الأنظمة التنظيمية؟

ما هي الوحدة والخصائص المميزة للتنظيم العصبي والخلطي في الجسم؟

ما هي أنواع التنظيم الخلطي؟ أعطهم وصفا.

ما هي بنية وخصائص أغشية الخلايا؟

17 ما هي وظائف أغشية الخلايا؟

ما هو انتشار ونقل المواد عبر أغشية الخلايا؟

أعط وصفاً وأمثلة على النقل الغشائي النشط.

تحديد مفهوم الحواجز النسيجية.

ما هو الحاجز الدموي الدماغي وما هو دوره؟ ر ؛

الهيكل والوظائف

يجب على الإنسان أن ينظم باستمرار العمليات الفسيولوجيةوفقًا لاحتياجاتهم الخاصة والتغيرات في البيئة. لتنفيذ التنظيم المستمر للعمليات الفسيولوجية ، يتم استخدام آليتين: الخلطية والعصبية.

يعتمد نموذج التحكم العصبي الرئوي على مبدأ الشبكة العصبية المكونة من طبقتين. تلعب المستقبلات دور الخلايا العصبية الرسمية في الطبقة الأولى في نموذجنا. تتكون الطبقة الثانية من خلية عصبية رسمية واحدة - مركز القلب. إشارات الدخل الخاصة به هي إشارات خرج المستقبلات. تنتقل القيمة الناتجة من العامل العصبي على طول محور عصبي واحد للخلايا العصبية الرسمية للطبقة الثانية.

تنظم الهرمونات الجنسية الذكرية نمو وتطور الجسم ، وظهور الخصائص الجنسية الثانوية - نمو الشارب ، وتطور الشعر المميز لأجزاء أخرى من الجسم ، وخشونة الصوت ، وتغيير في اللياقة البدنية.

تنظم الهرمونات الجنسية الأنثوية تطور الخصائص الجنسية الثانوية لدى النساء - الصوت العالي ، وأشكال الجسم المستديرة ، وتطور الغدد الثديية ، والتحكم في الدورات الجنسية ، ومسار الحمل والولادة. يتم إنتاج كلا النوعين من الهرمونات من قبل كل من الرجال والنساء.

الكائن الحي

تنظيم وظائف الخلايا والأنسجة والأعضاء ، والعلاقة بينها ، أي. يتم تنفيذ سلامة الكائن الحي ووحدة الكائن الحي والبيئة الخارجية بواسطة الجهاز العصبي والمسار الخلطي. بعبارة أخرى ، لدينا آليتان لتنظيم الوظائف - العصبية والخلطية.

يتم تنظيم الجهاز العصبي عن طريق الجهاز العصبي والدماغ و الحبل الشوكيمن خلال الأعصاب التي تغذي جميع أعضاء الجسم. يتأثر الجسم باستمرار بمحفزات معينة. يستجيب الجسم لكل هذه المحفزات بنشاط معين أو ، كما هو معتاد ، تتكيف وظائف الجسم مع الظروف البيئية المتغيرة باستمرار. وبالتالي ، فإن انخفاض درجة حرارة الهواء لا يترافق فقط مع تضييق الأوعية الدموية ، ولكن أيضًا مع زيادة التمثيل الغذائي في الخلايا والأنسجة ، وبالتالي زيادة في توليد الحرارة. نتيجة لذلك ، يتم إنشاء توازن معين بين انتقال الحرارة وتوليد الحرارة ، ولا يحدث انخفاض حرارة الجسم ، ويتم الحفاظ على ثبات درجة حرارة الجسم. يتسبب تهيج الطعام في براعم التذوق في شرائط الفم في فصل اللعاب وعصائر الجهاز الهضمي الأخرى. تحت تأثير يحدث هضم الطعام. بفضل هذا ، تدخل المواد الضرورية إلى الخلايا والأنسجة ، ويتم إنشاء توازن معين بين التشوه والاستيعاب. وفقًا لهذا المبدأ ، يتم تنظيم وظائف الجسم الأخرى.

التنظيم العصبي هو منعكس في الطبيعة. تدرك المستقبلات المنبهات المختلفة. ينتقل الإثارة الناتجة من المستقبلات عبر الأعصاب الحسية إلى الجهاز العصبي المركزي ، ومن هناك عبر الأعصاب الحركية إلى الأعضاء التي تقوم بنشاط معين. تتم هذه الاستجابات من الجسم للمنبهات من خلال الجهاز العصبي المركزي. مُسَمًّى ردود الفعل.يسمى المسار الذي تنتقل عبره الإثارة أثناء الانعكاس القوس الانعكاسي. ردود الفعل متنوعة. ا. قسم بافلوف جميع ردود الفعل إلى غير مشروط ومشروط.المنعكسات غير المشروطة هي ردود فعل خلقية موروثة. من الأمثلة على ردود الفعل هذه ردود الفعل الحركية الوعائية (انقباض أو توسع الأوعية الدموية استجابة لتهيج الجلد بالبرودة أو الحرارة) ، منعكس اللعاب (اللعاب عندما تهيج براعم التذوق بسبب الطعام) وغيرها الكثير.

ردود الفعل الشرطية هي ردود أفعال مكتسبة ، يتم تطويرها طوال حياة حيوان أو شخص. تحدث ردود الفعل هذه

فقط في ظل ظروف معينة ويمكن أن تختفي. من الأمثلة على المنعكسات المشروطة فصل اللعاب عند رؤية الطعام ، وعند شمّ الطعام ، وفي الإنسان حتى عند الحديث عنه.

يتم التنظيم الخلطي (الفكاهة - السائل) من خلال الدم والسوائل والمكونات الأخرى البيئة الداخليةالكائن الحي ، مواد كيميائية مختلفة يتم إنتاجها في الجسم نفسه أو تأتي من البيئة الخارجية. ومن أمثلة هذه المواد الهرمونات التي تفرزها الغدد الصماء والفيتامينات التي تدخل الجسم مع الطعام. المواد الكيميائية التي يحملها الدم في جميع أنحاء الجسم وتؤثر على وظائف مختلفة ، ولا سيما التمثيل الغذائي في الخلايا والأنسجة. علاوة على ذلك ، تؤثر كل مادة على عملية معينة تحدث في عضو معين.

العصبي و آلية خلطيةتنظيم الوظائف مترابطة. وبالتالي ، فإن الجهاز العصبي يمارس تأثيرًا منظمًا على الأعضاء ليس فقط من خلال الأعصاب مباشرة ، ولكن أيضًا من خلال الغدد الصماء ، مما يغير شدة تكوين الهرمونات في هذه الأعضاء ودخولها إلى الدم.

في المقابل ، تؤثر العديد من الهرمونات والمواد الأخرى على الجهاز العصبي.

في الكائن الحي ، يتم إجراء التنظيم العصبي والخلطي للوظائف المختلفة وفقًا لمبدأ التنظيم الذاتي ، أي تلقائيا. وفقًا لمبدأ التنظيم هذا ، يتم الحفاظ على ضغط الدم وثبات التركيب والخصائص الفيزيائية والكيميائية للدم ودرجة حرارة الجسم عند مستوى معين. يتغير التمثيل الغذائي ونشاط القلب والجهاز التنفسي وأنظمة الأعضاء الأخرى أثناء العمل البدني وما إلى ذلك بطريقة منسقة بدقة.

نتيجة لذلك ، يتم الحفاظ على بعض الظروف الثابتة نسبيًا حيث يستمر نشاط خلايا وأنسجة الجسم ، أو بعبارة أخرى ، يتم الحفاظ على ثبات البيئة الداخلية.

وتجدر الإشارة إلى أن الجهاز العصبي عند الإنسان يلعب دورًا رائدًا في تنظيم النشاط الحيوي للجسم.

وبالتالي ، فإن جسم الإنسان هو نظام بيولوجي واحد ، متكامل ، معقد ، ذاتي التنظيم والتطور الذاتي مع بعض القدرات الاحتياطية. حيث

تعلم أن القدرة على أداء العمل البدني يمكن أن تزيد عدة مرات ، ولكن حتى حد معين. في حين أن النشاط العقلي في الواقع ليس له قيود في تطوره.

يسمح النشاط العضلي المنتظم ، من خلال التحسين وظائف فسيولوجيةتعبئة احتياطيات الجسم ، التي لا يعرف الكثيرون وجودها. وتجدر الإشارة إلى أن هناك عملية عكسية وظائفالجسم وتسارع الشيخوخة مع انخفاض في النشاط البدني.

في سياق التمارين البدنية ، يتم تحسين النشاط العصبي العالي ووظائف الجهاز العصبي المركزي. عصبي عضلي. أنظمة القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي والإخراج وغيرها ، والتمثيل الغذائي والطاقة ، وكذلك نظام تنظيمها العصبي.

يدرك جسم الإنسان ، باستخدام خصائص التنظيم الذاتي للعمليات الداخلية تحت تأثير خارجي ، أهم خاصية - التكيف مع الظروف الخارجية المتغيرة ، وهو عامل حاسم في القدرة على تطوير الصفات البدنية والمهارات الحركية أثناء التدريب.

دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في طبيعة التغيرات الفسيولوجية في عملية التدريب.

يؤدي النشاط البدني إلى تغييرات متنوعة في التمثيل الغذائي ، وتعتمد طبيعتها على المدة وقوة العمل وعدد العضلات المعنية. أثناء التمرين ، تسود عمليات تقويضية وتعبئة واستخدام ركائز الطاقة ، وتتراكم منتجات التمثيل الغذائي الوسيطة. تتميز فترة الراحة بهيمنة عمليات الابتنائية ، وتراكم الاحتياطي العناصر الغذائيةتعزيز تخليق البروتين.

يعتمد معدل الاسترداد على حجم التغييرات التي تحدث أثناء التشغيل ، أي على حجم الحمل.

خلال فترة الراحة ، يتم القضاء على التغيرات الأيضية التي حدثت أثناء نشاط العضلات. إذا كانت عمليات تقويضية النشاط البدني ، وتعبئة واستخدام ركائز الطاقة هي السائدة ، فهناك تراكم للمنتجات الأيضية الوسيطة ، فإن فترة الراحة تتميز بهيمنة عمليات الابتنائية ، وتراكم احتياطي من العناصر الغذائية ، وزيادة تخليق البروتين.

في فترة ما بعد العمل ، تزداد شدة الأكسدة الهوائية ، ويزداد استهلاك الأكسجين ، أي يتم التخلص من ديون الأكسجين. الركيزة للأكسدة هي المنتجات الأيضية الوسيطة التي تتكون أثناء نشاط العضلات ، وحمض اللبنيك ، وأجسام الكيتون ، وأحماض الكيتو. يتم تقليل احتياطيات الكربوهيدرات أثناء العمل البدني ، كقاعدة عامة ، بشكل كبير ، لذلك تصبح الأحماض الدهنية الركيزة الرئيسية للأكسدة. بسبب زيادة استخدام الدهون خلال فترة الشفاء ، ينخفض ​​معدل التنفس.

تتميز فترة الاسترداد بزيادة التخليق الحيوي للبروتين ، والذي يتم تثبيته أثناء العمل البدني ، كما يزداد تكوين وإفراز المنتجات النهائية لعملية التمثيل الغذائي للبروتين (اليوريا ، إلخ) من الجسم.

يعتمد معدل الاسترداد على حجم التغييرات التي تحدث أثناء العملية ، أي على حجم الحمل ، والذي يظهر بشكل تخطيطي في الشكل. 1

الشكل 1 مخطط عمليات الإنفاق واسترداد المصادر

الطاقة أثناء النشاط العضلي بكثافة العسكرية

يكون استرداد التغييرات التي تحدث تحت تأثير الأحمال المنخفضة والمتوسطة الشدة أبطأ من بعد الأحمال المتزايدة والشدة الشديدة ، وهو ما يفسره تغييرات أعمق خلال فترة العمل. بعد زيادة شدة الأحمال ، فإن معدل الأيض المرصود ، لا يصل المواد إلى المستوى الأولي فحسب ، بل يتجاوزه أيضًا. هذه الزيادة فوق المستوى الأولي يسمى الانتعاش الفائق (تعويض السوبر). يتم تسجيله فقط عندما يتجاوز الحمل مستوى معينًا من القيمة ، أي عندما تؤثر التغييرات الناتجة في التمثيل الغذائي على الجهاز الوراثي للخلية. تعتمد شدة الاسترداد ومدته بشكل مباشر على شدة الحمل.

تعد ظاهرة التغلب على القوة آلية مهمة للتكيف (للعضو) مع ظروف الأداء المتغيرة وهي مهمة لفهم الأسس البيوكيميائية للتدريب الرياضي. وتجدر الإشارة إلى أنه كنمط بيولوجي عام ، فإنه لا يمتد فقط إلى تراكم مواد الطاقة ، ولكن أيضًا إلى تخليق البروتينات ، والتي ، على وجه الخصوص ، تتجلى في شكل تضخم عامل في عضلات الهيكل العظمي ، عضلة القلب . بعد الحمل المكثف ، يزداد تخليق عدد من الإنزيمات (تحريض الإنزيم) ، ويزداد تركيز فوسفات الكرياتين ، ويزداد الميوجلوبين ، ويحدث عدد من التغييرات الأخرى.

ثبت أن النشاط العضلي النشط يتسبب في زيادة نشاط القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي وأنظمة الجسم الأخرى. في أي نشاط بشري ، تعمل جميع أعضاء وأنظمة الجسم في تناغم ووحدة وثيقة. تتم هذه العلاقة بمساعدة الجهاز العصبي والتنظيم الخلطي (السائل).

ينظم الجهاز العصبي نشاط الجسم من خلال النبضات الكهربائية الحيوية. العمليات العصبية الرئيسية هي الإثارة والتثبيط الذي يحدث في الخلايا العصبية. الإثارة- الحالة النشطة للخلايا العصبية ، عندما تنقل الطمي ، فإنها هي نفسها توجه النبضات العصبية إلى الخلايا الأخرى: العصب والعضلات والغدية وغيرها. الكبح- حالة الخلايا العصبية ، عندما يهدف نشاطها إلى التعافي ، فالنوم على سبيل المثال هو حالة من الجهاز العصبي ، عندما يتم تثبيط الغالبية العظمى من الخلايا العصبية للجهاز العصبي المركزي.

يتم التنظيم الخلطي عن طريق الدم عن طريق مواد كيميائية خاصة (هرمونات) تفرزها الغدد الصماء ، نسبة التركيز ثاني أكسيد الكربونو O2 من خلال آليات أخرى. على سبيل المثال ، في حالة ما قبل البدء ، عندما يُتوقع نشاط بدني مكثف ، تفرز الغدد الصماء (الغدد الكظرية) هرمونًا خاصًا ، الأدرينالين ، في الدم ، مما يساعد على تعزيز نشاط الجهاز القلبي الوعائي.

يتم التنظيم الخلطي والعصبي في وحدة. يتم تعيين الدور القيادي للجهاز العصبي المركزي ، الدماغ ، الذي هو ، كما كان ، المقر المركزي للتحكم في النشاط الحيوي للكائن الحي.

2.10.1. الطبيعة الانعكاسية وآليات الانعكاس للنشاط الحركي

يعمل الجهاز العصبي على مبدأ المنعكس. ردود الفعل الموروثة ، المتأصلة في الجهاز العصبي منذ الولادة ، في بنيته ، في الروابط بين الخلايا العصبية ، تسمى ردود الفعل غير المشروطة. الانضمام في سلاسل طويلة ردود الفعل غير المشروطةهي أساس السلوك الغريزي. في البشر والحيوانات العليا ، يعتمد السلوك على ردود الفعل المشروطة التي تم تطويرها في عملية الحياة على أساس ردود الفعل غير المشروطة.

يتم تنفيذ النشاط الرياضي والعمل للشخص ، بما في ذلك إتقان المهارات الحركية ، وفقًا لمبدأ العلاقة بين ردود الفعل المشروطة والقوالب النمطية الديناميكية مع ردود الفعل غير المشروطة.

لأداء حركات مستهدفة واضحة ، من الضروري تلقي إشارات باستمرار إلى الجهاز العصبي المركزي حول الحالة الوظيفية للعضلات ، ودرجة تقلصها وتوترها واسترخاءها ، وحول وضعية الجسم ، وحول موضع المفاصل وزاوية الانحناء فيها.

تنتقل كل هذه المعلومات من مستقبلات الأنظمة الحسية وخاصة من مستقبلات الجهاز الحسي الحركي ، من ما يسمى بالمستقبلات الحركية ، والتي توجد في الأنسجة العضلية ، واللفافة ، والأكياس المفصلية والأوتار.

من هذه المستقبلات ، من خلال مبدأ التغذية الراجعة وآلية الانعكاس ، يتلقى الجهاز العصبي المركزي معلومات كاملة حول أداء عمل حركي معين وحول مقارنته مع برنامج معين.

كل حركة ، حتى أبسط حركة ، تحتاج إلى تصحيح مستمر ، والذي يتم توفيره من خلال المعلومات الواردة من المستقبلات الحسية والأنظمة الحسية الأخرى. مع التكرار المتكرر للحركة الحركية ، تصل نبضات المستقبلات إلى المراكز الحركية في الجهاز العصبي المركزي ، مما يؤدي إلى تغيير نبضاتها التي تذهب إلى العضلات من أجل تحسين الحركة التي يتم تعلمها.

بفضل آلية الانعكاس المعقدة هذه ، تم تحسين النشاط الحركي.

تعليم المهارات الحركية

المهارة الحركية هي شكل من أشكال الحركات الحركية التي يتم تطويرها وفقًا للآلية منعكس مشروطنتيجة التدريبات المنهجية المناسبة.

تمر عملية تكوين المهارة الحركية بالتتابع بثلاث مراحل: التعميم والتركيز والأتمتة.

مرحلة التعميميتميز بتوسيع وتكثيف عملية الإثارة ، ونتيجة لذلك تشارك مجموعات عضلية إضافية في العمل ، ويتضح أن توتر عضلات العمل كبير بشكل غير معقول. في هذه المرحلة ، تكون الحركات مقيدة وغير اقتصادية وسيئة التنسيق وغير دقيقة.

تتغير مرحلة التعميم مرحلة التركيز ،عندما تتركز الإثارة المفرطة ، بسبب التثبيط المتمايز ، في المناطق اليمنى من الدماغ. تختفي الكثافة المفرطة للحركات ، وتصبح دقيقة ، واقتصادية ، وتؤدى بحرية ، دون توتر ، بثبات.

في مرحلة الأتمتةيتم صقل المهارة وتوحيدها ، ويصبح أداء الحركات الفردية ، كما كان ، تحكمًا تلقائيًا ، ولا يلزم التحكم الفعال في الوعي ، والذي يمكن تحويله إلى البيئة ، والبحث عن حل ، وما إلى ذلك. تتميز المهارة الآلية بالدقة العالية والاستقرار في تنفيذ جميع الحركات المكونة لها.

تتيح أتمتة المهارات أداء العديد من الحركات الحركية في وقت واحد.

يشارك العديد من المحللين في تكوين المهارات الحركية: المحرك (التحسس العميق) ، الدهليزي ، السمعي ، البصري ، اللمسي.

2.10.3 العمليات الهوائية واللاهوائية

لكي يستمر عمل العضلات ، من الضروري أن يتوافق معدل إعادة تخليق ATP مع استهلاكه. هناك ثلاث طرق لإعادة التركيب (تجديد ATP المستهلك أثناء التشغيل):

· الهوائية (الفسفرة التنفسية) ؛

· آليات لاهوائية

· فوسفات الكرياتين وتحلل السكر اللاهوائي.

عمليًا في أي عمل (أداء تمارين بدنية) ، يتم تنفيذ إمداد الطاقة بسبب عمل الآليات الثلاث لإعادة تخليق ATP. فيما يتعلق بهذه الاختلافات ، تم تقسيم جميع أنواع التمارين البدنية (العمل البدني) إلى نوعين. واحد منهم - العمل الهوائي (الأداء) يشمل التدريبات التي يتم إجراؤها بشكل أساسي بسبب آليات تزويد الطاقة الهوائية: يتم إجراء إعادة تخليق ATP عن طريق الفسفرة التنفسية أثناء أكسدة الركائز المختلفة بمشاركة الأكسجين الذي يدخل الخلية العضلية. النوع الثاني من العمل هو العمل اللاهوائي (الإنتاجية) ، وهذا النوع من العمل يتضمن تمارين يعتمد أداؤها بشكل حاسم على الآليات اللاهوائية لإعادة تخليق ATP في العضلات. في بعض الأحيان يتم تمييز نوع مختلط من العمل (هوائي - لاهوائي) ، عندما تقدم كل من الآليات الهوائية واللاهوائية لإمداد الطاقة مساهمة كبيرة.

الخصائص العامة للتنظيم الهزلي

التنظيم الخلطي- هذا نوع من التنظيم البيولوجي ، حيث يتم نقل المعلومات باستخدام المواد الكيميائية النشطة بيولوجيًا التي يتم نقلها في جميع أنحاء الجسم عن طريق الدم أو الليمفاوية ، وكذلك عن طريق الانتشار في السائل بين الخلايا.

الاختلافات بين التنظيم الخلطي والعصبي:

1 حامل المعلومات في التنظيم الخلطي هو مادة كيميائية ، في التنظيم العصبي هو دافع عصبي. 2 يتم نقل التنظيم الخلطي عن طريق تدفق الدم ، الليمفاوية ، عن طريق الانتشار: العصبي - بمساعدة الموصلات العصبية.

3 تنتشر الإشارة الخلطية بشكل أبطأ (سرعة تدفق الدم في الشعيرات الدموية 0.03 سم / ثانية) من الإشارة العصبية (سرعة انتقال الأعصاب 120 م / ث).

4 لا تحتوي الإشارة الخلطية على مثل هذا المرسل إليه بالضبط (فهي تعمل على مبدأ "الجميع ، كل شخص ، كل من يستجيب") ، كإشارة عصبية (على سبيل المثال ، يتم نقل النبضات العصبية إلى عضلة الإصبع). ومع ذلك ، فإن هذا الاختلاف ليس مهمًا ، لأن الخلايا لديها حساسية مختلفة للمواد الكيميائية ، لذلك ، تعمل المواد الكيميائية على خلايا محددة بدقة ، أي تلك القادرة على إدراك هذه المعلومات. حساسية عاليةإلى العامل الخلطي يسمى الخلايا المستهدفة.

5 يتم استخدام التنظيم الخلطي لتقديم استجابات لا تتطلب السرعه العاليهودقة الأداء.

6 التنظيم الخلطي ، مثل التنظيم العصبي ، يتم تنفيذه بواسطة دائرة تنظيم مغلقة ، حيث تكون جميع عناصرها مترابطة (الشكل 6.1). في دائرة التنظيم الخلطي ، لا يوجد (كهيكل مستقل) جهاز تتبع (SP) ، حيث يتم تنفيذ وظائفه بواسطة مستقبلات غشاء الخلية الصماء.

7 العوامل الخلطية التي تدخل الدم أو الليمفاوية تنتشر في السائل بين الخلايا ، وبالتالي يمكن أن ينتشر تأثيرها إلى خلايا الأعضاء القريبة ، أي أن تأثيرها محلي. يمكن أن يكون لها أيضًا تأثير بعيد ، يمتد إلى الخلايا المستهدفة من مسافة بعيدة.

من بين المواد النشطة بيولوجيًا ، تلعب الهرمونات الدور الرئيسي في التنظيم. يمكن أيضًا إجراء التنظيم المحلي بسبب المستقلبات التي تتكون في جميع أنسجة الجسم ، خاصة أثناء نشاطها المكثف.

تنقسم الهرمونات إلى أنسجة حقيقية (الشكل 6.2) ، هرمونات حقيقيةتنتجها الغدد الصماء والخلايا المتخصصة. تتفاعل الهرمونات الحقيقية مع الخلايا التي تسمى "الأهداف" ، وبالتالي تؤثر على وظائف الجسم.

هرمونات الأنسجةالتي تنتجها خلايا غير متخصصة نوع مختلف. يشاركون في التنظيم المحلي للوظائف الحشوية.

يمكن إجراء الإشارات ، التي تنتقل عن طريق الهرمونات إلى الخلايا المستهدفة ، بثلاث طرق:

1 الهرمونات الحقيقية تعمل عن بعد (بعيد)نظرًا لأن الغدد الصماء أو خلايا الغدد الصماء تفرز هرمونات في الدم ، يتم نقلها إلى الخلايا المستهدفة ، لذلك فإن نظام الإشارات هذا

أرز. 6.1

أرز. 6.2

مُسَمًّى إشارات الغدد الصماء (على سبيل المثال ، هرمونات الغدة الدرقية ، الغدة النخامية ، الغدد الكظرية وغيرها الكثير).

يمكن أن تعمل هرمونات الأنسجة من خلال السائل الخلالي على الخلايا المستهدفة الموجودة في مكان قريب. - إنه نظام إشارة paracrine (على سبيل المثال ، هرمون الأنسجة الهيستامين ، الذي تفرزه خلايا معوية معوية من الغشاء المخاطي في المعدة ، يعمل على الخلايا الجدارية للغدد المعدية).

3 يمكن لبعض الهرمونات تنظيم نشاط تلك الخلايا التي تنتجها - وهذا نظام اوجروكرين اشارة (على سبيل المثال ، ينظم هرمون الأنسولين إنتاجه بواسطة خلايا بيتا في جزر البنكرياس).

حسب التركيب الكيميائي ، تنقسم الهرمونات إلى ثلاث مجموعات:

1 البروتينات وعديد الببتيدات (هرمونات ما تحت المهاد والغدة النخامية والبنكرياس وما إلى ذلك)- هذه هي المجموعة الأكثر عددًا من الهرمونات: فهي قابلة للذوبان في الماء وتدور في البلازما في حالة حرة ؛ يتم تصنيعها في خلايا الغدد الصماء وتخزينها في حبيبات إفرازية في السيتوبلازم ؛ يدخل مجرى الدم عن طريق إفراز الخلايا ، ويكون التركيز في الدم في حدود 10-12-10-10 مول / لتر ؛

في الأحماض الأمينية ومشتقاتها. وتشمل هذه؛

هرمونات النخاع الكظري - الكاتيكولامينات (الأدرينالين ، النوربينفرين) ، وهي قابلة للذوبان في الماء ومشتقات من الأحماض الأمينية التيروزين ؛ تفرز وتخزن في السيتوبلازم في حبيبات إفرازية ؛ في الدم يدور في حالة حرة: تركيز الأدرينالين في البلازما - 2 10-10 مول / لتر. نوربينفرين - 13 10-10 مول / لتر ؛

هرمونات الغدة الدرقية - هرمون الغدة الدرقية ، ثلاثي يودوثيرونين. هم قابل للذوبان في الدهون. هذه هي المواد الوحيدة في الجسم التي تحتوي على اليود والتي تنتجها الخلايا الجرابية. يتم إفرازها في الدم عن طريق الانتشار البسيط: يتم نقل معظمها عن طريق الدم دولة منضمةمع بروتين النقل - الجلوبيولين المرتبط بهرمون الغدة الدرقية ؛ تركيز هرمونات الغدة الدرقية في البلازما - 10-6 مول / لتر.

3 هرمونات الستيرويد (هرمونات قشرة الغدة الكظرية والغدد التناسلية) هي مشتقات من الكوليسترول وقابلة للذوبان في الدهون. لديها قابلية عالية للذوبان في الدهون وتنتشر بسهولة من خلال أغشية الخلايا. في البلازما ، تنتشر في حالة مرتبطة ببروتينات النقل - الجلوبيولين المرتبط بالستيرويد ؛ تركيز البلازما -10-9 مول / لتر.

فترة الكمون للهرمونات- الفترة الفاصلة بين التحفيز المثير والاستجابة التي تنطوي على الهرمونات - يمكن أن تستمر من بضع ثوانٍ أو دقائق أو ساعات أو أيام. وبالتالي ، فإن إفراز الغدد الثديية للحليب يمكن أن يحدث في غضون ثوان قليلة بعد إدخال هرمون الأوكسيتوسين. لوحظت التفاعلات الأيضية لهرمون الغدة الدرقية بعد 3 أيام.

تعطيلتحدث الهرمونات في الغالب في الكبد والكلى من خلال الآليات الأنزيمية مثل التحلل المائي والأكسدة والهيدروكسيل ونزع الكربوكسيل وغيرها. إن إفراز بعض الهرمونات من الجسم مع البول أو البراز لا يكاد يذكر (

في التنظيم الفسيولوجييتم تنفيذ وظائف الجسم على المستوى الأمثل للأداء الطبيعي ، ودعم الظروف المتوازنة مع عمليات التمثيل الغذائي. هدفها هو التأكد من أن الجسم دائمًا ما يتكيف مع الظروف البيئية المتغيرة.

في جسم الإنسان ، يتم تمثيل النشاط التنظيمي من خلال الآليات التالية:

• التنظيم العصبي

عمل التنظيم العصبي والخلطي مشترك ، وهما مرتبطان ارتباطًا وثيقًا ببعضهما البعض. تؤثر المركبات الكيميائية التي تنظم الجسم على الخلايا العصبية مع تغيير كامل في حالتها. المركبات الهرمونية التي تفرز في الغدد المعنية تؤثر أيضًا على NS. ويتم التحكم في وظائف الغدد التي تفرز الهرمونات من قبل NS ، وأهميتها هائلة ، بدعم من الوظيفة التنظيمية للجسم. العامل الخلطي هو جزء من التنظيم العصبي.

أمثلة التنظيم

سيُظهر وضوح التنظيم مثالاً على كيفية تغير الضغط الاسموزي للدم عندما يكون الشخص عطشانًا. يزداد هذا النوع من الضغط بسبب نقص الرطوبة داخل الجسم. هذا يؤدي إلى تهيج المستقبلات التناضحية. تنتقل الإثارة الناتجة عبر المسارات العصبية إلى الجهاز العصبي المركزي. منه ، تدخل العديد من النبضات إلى الغدة النخامية ، ويحدث التحفيز مع إطلاق هرمون الغدة النخامية المضاد لإدرار البول في مجرى الدم. في مجرى الدم ، يخترق الهرمون القنوات الكلوية المنحنية ، وهناك زيادة في إعادة امتصاص الرطوبة من الترشيح الفائق الكبيبي (البول الأساسي) إلى مجرى الدم. والنتيجة هي انخفاض كمية البول التي تفرز مع الماء ، واستعادة الضغط الاسموزي للجسم الذي انحرف عن القيم الطبيعية.

مع ارتفاع مستوى الجلوكوز في الدم ، يحفز الجهاز العصبي وظائف منطقة إفراز الغدد الصماء التي تنتج هرمون الأنسولين. بالفعل في مجرى الدم ، زاد تناول هرمون الأنسولين ، ويمر الجلوكوز غير الضروري ، بسبب تأثيره ، إلى الكبد والعضلات على شكل جليكوجين. عزز عمل جسدييزيد من استهلاك الجلوكوز ، ويقل حجمه في مجرى الدم ، ويتم تعزيز وظائف الغدد الكظرية. هرمون الأدرينالين مسؤول عن تحويل الجليكوجين إلى جلوكوز. وبالتالي ، فإن التنظيم العصبي الذي يؤثر على الغدد داخل الإفراز يحفز أو يثبط وظائف المركبات البيولوجية النشطة الهامة.

التنظيم الخلطي للوظائف الحيوية للجسم ، على عكس التنظيم العصبي ، عند نقل المعلومات ، يستخدم بيئة سائلة مختلفة من الجسم. يتم نقل الإشارات باستخدام مركبات كيميائية:

• الهرمونية.
• وسيط
• المنحل بالكهرباء وغيرها الكثير.

يحتوي التنظيم الخلطي ، وكذلك التنظيم العصبي ، على بعض الاختلافات.

• لا يوجد عنوان محدد. يتم توصيل تدفق المواد الحيوية إلى خلايا الجسم المختلفة ؛
• يتم تسليم المعلومات بسرعة منخفضة ، والتي يمكن مقارنتها بسرعة تدفق الوسائط النشطة بيولوجيًا: من 0.5-0.6 إلى 4.5-5 م / ث ؛
• العمل طويل.

يتم التنظيم العصبي للوظائف الحيوية في جسم الإنسان بمساعدة الجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي المحيطي. يتم نقل الإشارة باستخدام نبضات عديدة.

تتميز هذه اللائحة باختلافاتها.

• هناك عنوان محدد لإيصال الإشارات إلى عضو معين ، الأنسجة ؛
• يتم تسليم المعلومات بسرعة عالية. سرعة النبض تصل إلى 115-119 م / ث ؛
• عمل قصير المدى.

التنظيم الخلطي

الآلية الخلطية هي شكل قديم من أشكال التفاعل الذي تطور بمرور الوقت.لدى الشخص عدة خيارات مختلفةتنفيذ هذه الآلية. البديل غير المحدد للتنظيم محلي.

يتم إجراء التنظيم الخلوي المحلي بثلاث طرق ، أساسها هو نقل الإشارات بواسطة مركبات في حدود عضو أو نسيج واحد باستخدام:

• اتصالات خلوية إبداعية
• أنواع بسيطة من المستقلب.
• مركبات بيولوجية نشطة.

بفضل الاتصال الإبداعي ، يتم تبادل المعلومات بين الخلايا ، وهو أمر ضروري للتعديل الموجه للتركيب داخل الخلايا لجزيئات البروتين مع العمليات الأخرى لتحويل الخلايا إلى أنسجة ، والتمايز ، والتطور مع النمو ، ونتيجة لذلك ، أداء وظائف الخلايا الموجودة في الأنسجة كنظام متكامل متعدد الخلايا.

المستقلب هو نتاج عمليات التمثيل الغذائي ، يمكنه أن يعمل أوتوكرين ، أي يغير الأداء الخلوي ، الذي يتم من خلاله إطلاقه ، أو paracrine ، أي تغيير العمل الخلوي ، حيث تقع الخلية على حدود نفس الأنسجة ، والوصول إليها من خلال السائل داخل الخلايا. على سبيل المثال ، مع تراكم حمض اللاكتيك أثناء العمل البدني ، تتوسع الأوعية التي تنقل الدم إلى العضلات ، ويزداد تشبع العضلات بالأكسجين ، ومع ذلك ، تقل قوة انقباض العضلات. هذه هي الطريقة التي يعمل بها التنظيم الخلطي.

الهرمونات الموجودة في الأنسجة هي أيضًا مركبات نشطة بيولوجيًا - منتجات استقلاب الخلية ، ولكن لها بنية كيميائية أكثر تعقيدًا. يتم تقديمها:

• الأمينات حيوية المنشأ؛
• أقرباء.
• أنجيوتنسين.
• البروستاجلاندين.
• البطانة ومركبات أخرى.

تغير هذه المركبات الخصائص الخلوية الفيزيائية الحيوية التالية:

• نفاذية الغشاء
• إقامة عمليات التمثيل الغذائي للطاقة ؛
• غشاء المحتملة؛
• التفاعلات الأنزيمية.

كما أنها تساهم في تكوين وسطاء ثانويين وتغيير إمدادات الدم في الأنسجة.

تنظم BAS (المواد النشطة بيولوجيًا) الخلايا بمساعدة مستقبلات غشاء الخلية الخاصة. تعدل المواد النشطة بيولوجيًا أيضًا التأثيرات التنظيمية ، لأنها تغير الحساسية الخلوية للتأثيرات العصبية والهرمونية عن طريق تغيير عدد المستقبلات الخلوية وتشابهها مع الجزيئات المختلفة التي تحمل المعلومات.

يتكون BAS في أنسجة مختلفة ، ويعمل على الأوتوكرين والباراكرين ، ولكنه قادر على اختراق الدم والعمل بشكل منهجي. يتشكل بعضها (kinins) من سلائف في بلازما الدم ، لذا فإن هذه المواد ، عند عملها محليًا ، تسبب تأثيرًا واسع النطاق مشابهًا للهرمونات.

يتم إجراء التعديل الفسيولوجي لوظائف الجسم من خلال التفاعل المنسق جيدًا بين NS والنظام الخلطي. يجمع التنظيم العصبي والتنظيم الخلطي بين وظائف الجسم لوظائفه الكاملة ، ويعمل جسم الإنسان ككل.

يتم تنفيذ تفاعل جسم الإنسان مع الظروف البيئية بمساعدة NS نشطة ، يتم تحديد أدائها من خلال ردود الفعل.

كل كائن حي ، سواء كان أحادي الخلية أو متعدد الخلايا ، هو كيان واحد. ترتبط جميع أعضائه ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض ويتم التحكم فيها بواسطة آلية مشتركة ودقيقة ومنسقة جيدًا. كلما تطور الكائن الحي ، زاد تعقيده وترتيبه بدقة ، زادت أهمية الجهاز العصبي بالنسبة له. ولكن يوجد في الجسم أيضًا ما يسمى بالتنظيم الخلطي وتنسيق عمل الأعضاء الفردية والأنظمة الفسيولوجية. يتم إجراؤه بمساعدة مواد كيميائية خاصة عالية النشاط تتراكم في الدم والأنسجة خلال حياة الجسم.

تفرز الخلايا والأنسجة والأعضاء نواتج التمثيل الغذائي ، ما يسمى بالمستقلبات ، في سائل الأنسجة المحيطة. في كثير من الحالات ، هذه هي أبسط المركبات الكيميائية ، المنتجات النهائية للتحولات الداخلية المتتالية التي تحدث في المادة الحية. من الناحية المجازية ، هذا هو "نفايات الإنتاج". ولكن غالبًا ما يكون لمثل هذه النفايات نشاط غير عادي وقادرة على التسبب في سلسلة كاملة من العمليات الفسيولوجية الجديدة ، وتشكيل مركبات كيميائية جديدة ومواد معينة.

من بين المنتجات الأيضية الأكثر تعقيدًا الهرمونات التي تفرزها الغدد الصماء في الدم (الغدد الكظرية ، والغدة النخامية ، والغدة الدرقية ، والغدد التناسلية ، وما إلى ذلك) ، والوسطاء - نواقل الإثارة العصبية. هذه مواد كيميائية قوية ، عادة ما تكون ذات تركيبة معقدة نوعًا ما ، تشارك في الغالبية العظمى من عمليات الحياة. لديهم التأثير الأكثر حسماً على جوانب مختلفة من نشاط الجسم: فهي تؤثر على النشاط العقلي ، وتؤدي إلى تفاقم الحالة المزاجية أو تحسينها ، وتحفيز الأداء البدني والعقلي ، وتحفيز النشاط الجنسي. الحب ، والحمل ، وتطور الجنين ، والنمو ، والنضج ، والغرائز ، والعواطف ، والصحة ، والأمراض تمر في حياتنا تحت علامة نظام الغدد الصماء.

تستخدم في العلاج مقتطفات من الغدد الصماء والمستحضرات النقية كيميائياً للهرمونات التي تم الحصول عليها صناعياً في المختبر امراض عديدة. يُباع الأنسولين والكورتيزون وهرمون الغدة الدرقية والهرمونات الجنسية في الصيدليات. المستحضرات الهرمونية النقية والصناعية تعود بفوائد كبيرة على الناس. أصبح مذهب علم وظائف الأعضاء وعلم العقاقير وعلم أمراض أعضاء الإفراز الداخلي في السنوات الأخيرة أحد أهم فروع علم الأحياء الحديث.

ولكن في الكائن الحي ، تطلق خلايا الغدد الصماء في الدم ليس هرمونًا نقيًا كيميائيًا ، ولكن معقدات من المواد التي تحتوي على منتجات أيضية معقدة (بروتين ، دهون ، كربوهيدرات) ، ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالمبدأ النشط وتعزز أو تضعف عملها .

تلعب كل هذه المواد غير المحددة دورًا نشطًا في التنظيم المتناغم للوظائف الحيوية للكائن الحي. عند دخولها إلى الدم والليمفاوية وسوائل الأنسجة ، فإنها تلعب دورًا مهمًا في التنظيم الخلطي للعمليات الفسيولوجية من خلال الوسائط السائلة.

يرتبط التنظيم الخلطي ارتباطًا وثيقًا بالجهاز العصبي ويشكل معه آلية عصبية رئوية واحدة للتكيفات التنظيمية للجسم. تتشابك العوامل العصبية والخلطية بشكل وثيق مع بعضها البعض لدرجة أن أي تعارض بينهما غير مقبول ، تمامًا كما أنه من غير المقبول تقسيم عمليات تنظيم وتنسيق الوظائف في الجسم إلى مكونات أيونية ونباتية وحيوانية مستقلة. كل هذه الأنواع من اللوائح مرتبطة ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض لدرجة أن انتهاك أحدها يؤدي ، كقاعدة عامة ، إلى اضطراب الآخرين.

في المراحل الأولى من التطور ، عندما يكون الجهاز العصبي غائبًا ، تتم العلاقة بين الخلايا الفردية وحتى الأعضاء بطريقة خلطية. ولكن مع تطور الجهاز العصبي ، يتم إتقانه في المستويات الأعلى التطور الفسيولوجييصبح الجهاز الخلطي أكثر فأكثر خضوعاً للجهاز العصبي.

سمات التنظيم العصبي والخلطي

تنقسم آليات تنظيم الوظائف الفسيولوجية تقليديًا إلى عصبية وخلطية ، على الرغم من أنها في الواقع تشكل نظامًا تنظيميًا واحدًا يحافظ على التوازن والنشاط التكيفي للجسم. تحتوي هذه الآليات على العديد من الوصلات سواء على مستوى أداء المراكز العصبية أو في نقل معلومات الإشارة إلى هياكل المستجيب. يكفي أن نقول أنه أثناء تنفيذ أبسط منعكس كآلية أولية للتنظيم العصبي ، يتم نقل الإشارات من خلية إلى أخرى من خلال عوامل خلطية - الناقلات العصبية. تتغير حساسية المستقبلات الحسية لعمل المنبهات والحالة الوظيفية للخلايا العصبية تحت تأثير الهرمونات ، والناقلات العصبية ، وعدد من المواد النشطة بيولوجيًا الأخرى ، وكذلك أبسط المستقلبات والأيونات المعدنية (K + ، Na + ، Ca - + ، C1 ~). في المقابل ، يمكن للجهاز العصبي أن يطلق أو يصحح التنظيم الخلطي. التنظيم الخلطي في الجسم يخضع لسيطرة الجهاز العصبي.

الآليات الخلطية أقدم من الناحية التطورية ؛ فهي موجودة حتى في الحيوانات وحيدة الخلية وتكتسب تنوعًا كبيرًا في الكائنات متعددة الخلايا ، وخاصة في البشر.

تم تشكيل الآليات العصبية للتنظيم من الناحية التطورية وتشكلت تدريجياً في تطور الجنين البشري. مثل هذا التنظيم ممكن فقط في الهياكل متعددة الخلايا التي تحتوي على خلايا عصبية تتحد في دوائر عصبية وتشكل أقواسًا انعكاسية.

يتم التنظيم الخلطي عن طريق نشر جزيئات الإشارة في سوائل الجسم وفقًا لمبدأ "الجميع ، كل شخص ، كل شخص" ، أو مبدأ "الاتصال اللاسلكي".

يتم إجراء التنظيم العصبي وفقًا لمبدأ "خطاب مع عنوان" أو "اتصال تلغراف". تنتقل الإشارات من المراكز العصبية إلى هياكل محددة بدقة ، على سبيل المثال ، إلى ألياف عضلية محددة بدقة أو مجموعاتها في عضلة معينة. فقط في هذه الحالة تكون الحركات البشرية المنسقة الهادفة ممكنة.

التنظيم الخلطي ، كقاعدة عامة ، يتم بشكل أبطأ من التنظيم العصبي. تصل سرعة الإشارة (جهد الفعل) في الألياف العصبية السريعة إلى 120 م / ث ، بينما تبلغ سرعة نقل جزيء الإشارة مع تدفق الدم في الشرايين حوالي 200 مرة ، وفي الشعيرات الدموية - أقل بآلاف المرات.

يؤدي وصول النبضات العصبية إلى العضو المستجيب على الفور تقريبًا إلى تأثير فسيولوجي (على سبيل المثال ، تقلص العضلات الهيكلية). تكون الاستجابة للعديد من الإشارات الهرمونية أبطأ. على سبيل المثال ، يحدث مظهر من مظاهر الاستجابة لعمل هرمونات الغدة الدرقية وقشرة الغدة الكظرية بعد عشرات الدقائق وحتى ساعات.

الآليات الخلطية لها أهمية أساسية في تنظيم عمليات التمثيل الغذائي ، ومعدل انقسام الخلايا ، ونمو الأنسجة وتخصصها ، والبلوغ ، والتكيف مع الظروف البيئية المتغيرة.

يؤثر الجهاز العصبي في الكائن الحي السليم على جميع التنظيمات الخلطية ويصححها. ومع ذلك ، فإن للجهاز العصبي وظائفه الخاصة. ينظم العمليات الحيوية التي تتطلب ردود فعل سريعة ، ويوفر تصورًا للإشارات القادمة من المستقبلات الحسية للأعضاء الحسية والجلد والأعضاء الداخلية. ينظم تناغم وانقباضات عضلات الهيكل العظمي ، مما يضمن الحفاظ على الوضع وحركة الجسم في الفضاء. يوفر الجهاز العصبي مظهرًا من مظاهر الوظائف العقلية مثل الإحساس والعواطف والتحفيز والذاكرة والتفكير والوعي ، وينظم ردود الفعل السلوكية التي تهدف إلى تحقيق نتيجة تكيفية مفيدة.

ينقسم التنظيم الخلطي إلى الغدد الصماء والمحلية. يتم تنظيم عمل الغدد الصماء بسبب عمل الغدد الصماء (الغدد الصماء) ، وهي أعضاء متخصصة تفرز الهرمونات.

السمة المميزة للتنظيم الخلطي المحلي هي أن المواد النشطة بيولوجيًا التي تنتجها الخلية لا تدخل مجرى الدم ، ولكنها تعمل على الخلية التي تنتجها وبيئتها المباشرة ، وتنتشر عبر السائل بين الخلايا بسبب الانتشار. ينقسم هذا التنظيم إلى تنظيم التمثيل الغذائي في الخلية بسبب المستقلبات ، autocrinia ، paracrinia ، juxtacrinia ، التفاعلات من خلال الاتصالات بين الخلايا. تلعب الأغشية الخلوية وداخل الخلايا دورًا مهمًا في كل التنظيم الخلطي الذي يتضمن جزيئات إشارات محددة.

1. الخصائص العامة للهرموناتالهرمونات عبارة عن مواد نشطة بيولوجيًا يتم تصنيعها بكميات صغيرة في خلايا متخصصة في جهاز الغدد الصماء ويتم توصيلها من خلال السوائل المنتشرة (على سبيل المثال ، الدم) إلى الخلايا المستهدفة ، حيث تمارس تأثيرها التنظيمي.
تشترك الهرمونات ، مثل جزيئات الإشارات الأخرى ، في بعض الخصائص المشتركة.
1) يتم إطلاقها من الخلايا التي تنتجها في الفضاء خارج الخلية ؛
2) ليست مكونات هيكلية للخلايا ولا تستخدم كمصدر للطاقة ؛
3) قادرة على التفاعل بشكل خاص مع الخلايا التي لديها مستقبلات لهرمون معين ؛
4) لها نشاط بيولوجي مرتفع للغاية - تعمل بشكل فعال على الخلايا بتركيزات منخفضة جدًا (حوالي 10 -6 -10 -11 مول / لتر).

2. آليات عمل الهرموناتتؤثر الهرمونات على الخلايا المستهدفة.
الخلايا المستهدفة هي الخلايا التي تتفاعل بشكل خاص مع الهرمونات باستخدام بروتينات مستقبلات خاصة. توجد بروتينات المستقبلات على الغشاء الخارجي للخلية ، أو في السيتوبلازم ، أو على الغشاء النووي والعضيات الأخرى للخلية.
الآليات البيوكيميائية لنقل الإشارات من الهرمون إلى الخلية المستهدفة.
يتكون أي بروتين مستقبِل من مجالين (مناطق) على الأقل يوفران وظيفتين:
1) التعرف على الهرمونات.
2) تحويل ونقل الإشارة المستقبلة إلى الخلية.
كيف يتعرف بروتين المستقبل على جزيء الهرمون الذي يمكنه التفاعل معه؟
يحتوي أحد مجالات بروتين المستقبل على منطقة مكملة لجزء من جزيء الإشارة. تشبه عملية ربط المستقبل بجزيء الإشارة عملية تكوين مركب الركيزة الإنزيمية ويمكن تحديدها من خلال قيمة ثابت التقارب.
معظم المستقبلات غير مفهومة جيدًا لأن عزلها وتنقيتها صعبان للغاية ، ومحتوى كل نوع من المستقبلات في الخلايا منخفض جدًا. لكن من المعروف أن الهرمونات تتفاعل مع مستقبلاتها بطريقة فيزيائية كيميائية. تتشكل التفاعلات الكهروستاتيكية والطارئة للماء بين جزيء الهرمون والمستقبلات. عندما يرتبط المستقبل بالهرمون ، تحدث تغيرات توافقية في بروتين المستقبل ويتم تنشيط مركب جزيء الإشارة مع بروتين المستقبل. في الحالة النشطة ، يمكن أن يسبب تفاعلات محددة داخل الخلايا استجابة للإشارة المستقبلة. في حالة ضعف تخليق أو قدرة بروتينات المستقبل على الارتباط بجزيئات الإشارة ، تظهر الأمراض - اضطرابات الغدد الصماء. هناك ثلاثة أنواع من هذه الأمراض.
1. يرتبط بالتخليق غير الكافي للبروتينات المستقبلة.
2. يرتبط بالتغيرات في بنية المستقبلات - عيوب وراثية.
3. يرتبط بإعاقة عمل الأجسام المضادة للبروتينات.

آليات عمل الهرمونات على الخلايا المستهدفة اعتمادًا على بنية الهرمون ، هناك نوعان من التفاعل. إذا كان جزيء الهرمون محبًا للدهون (على سبيل المثال ، هرمونات الستيرويد) ، فيمكنه اختراق الطبقة الدهنية للغشاء الخارجي للخلايا المستهدفة. إذا كان الجزيء كبيرًا أو قطبيًا ، فإن اختراقه للخلية أمر مستحيل. لذلك ، بالنسبة للهرمونات المحبة للدهون ، توجد المستقبلات داخل الخلايا المستهدفة ، وبالنسبة للهرمونات المحبة للماء ، توجد المستقبلات في الغشاء الخارجي.
في حالة الجزيئات المحبة للماء ، تعمل آلية نقل الإشارة داخل الخلايا للحصول على استجابة خلوية لإشارة هرمونية. يحدث هذا بمشاركة المواد التي تسمى الوسطاء الثانيون. تتنوع جزيئات الهرمونات كثيرًا في الشكل ، لكن "الرسل الثاني" ليسوا كذلك.
توفر موثوقية إرسال الإشارات تقاربًا كبيرًا جدًا للهرمون لبروتين المستقبل الخاص به.
من هم الوسطاء الذين يشاركون في الإرسال داخل الخلايا للإشارات الخلطية؟
هذه هي النيوكليوتيدات الحلقية (cAMP و cGMP) ، الإينوزيتول ثلاثي الفوسفات ، البروتين المرتبط بالكالسيوم - كالودولين ، أيونات الكالسيوم ، والإنزيمات المشاركة في تخليق النوكليوتيدات الحلقية ، وكذلك كينازات البروتين - إنزيمات فسفرة البروتين. تشارك كل هذه المواد في تنظيم نشاط أنظمة الإنزيم الفردية في الخلايا المستهدفة.
دعونا نفحص بمزيد من التفصيل آليات عمل الهرمونات و وسطاء داخل الخلايا. هناك طريقتان رئيسيتان لنقل إشارة إلى الخلايا المستهدفة من خلال إشارات الجزيئات آلية الغشاءأجراءات:
1) أنظمة إنزيم أدينيلات (أو غوانيلات سيكلاز) ؛
2) آلية الفوسفوينوزيتيد.
نظام إنزيم أدينيلات.
المكونات الرئيسية: مستقبلات البروتين الغشائي ، بروتين G ، إنزيم محلقة الأدينيلات ، غوانوزين ثلاثي الفوسفات ، كينازات البروتين.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن ATP مطلوب من أجل الأداء الطبيعي لنظام إنزيم أدينيلات.
يتم بناء بروتين المستقبل ، G-protein ، الذي يوجد بجانبه GTP والإنزيم (adenylate cyclase) ، في غشاء الخلية.
حتى لحظة عمل الهرمون ، تكون هذه المكونات في حالة مفككة ، وبعد تكوين مركب جزيء الإشارة مع بروتين المستقبل ، تحدث تغييرات في تكوين البروتين G. نتيجة لذلك ، تكتسب إحدى الوحدات الفرعية للبروتين G القدرة على الارتباط بـ GTP.
ينشط مركب G-protein-GTP إنزيم الأدينيلات. يبدأ Adenylate cyclase في تحويل جزيئات ATP إلى cAMP.
لدى cAMP القدرة على تنشيط إنزيمات خاصة - كينازات البروتين ، والتي تحفز تفاعلات الفسفرة للبروتينات المختلفة بمشاركة ATP. في الوقت نفسه ، يتم تضمين بقايا حمض الفوسفوريك في تكوين جزيئات البروتين. تتمثل النتيجة الرئيسية لعملية الفسفرة هذه في حدوث تغيير في نشاط البروتين المُفسفر. في أنواع الخلايا المختلفة ، تخضع البروتينات ذات الأنشطة الوظيفية المختلفة للفسفرة نتيجة لتفعيل نظام إنزيم الأدينيلات. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون هذه الإنزيمات والبروتينات النووية وبروتينات الغشاء. نتيجة لتفاعل الفسفرة ، يمكن أن تصبح البروتينات نشطة وظيفيًا أو غير نشطة.
ستؤدي هذه العمليات إلى تغييرات في معدل العمليات الكيميائية الحيوية في الخلية المستهدفة.
يستمر تنشيط نظام إنزيم الأدينيلات لفترة قصيرة جدًا ، لأن بروتين G ، بعد الارتباط بـ adenylate cyclase ، يبدأ في إظهار نشاط GTPase. بعد التحلل المائي لـ GTP ، يستعيد بروتين G شكله ويتوقف عن تنشيط إنزيم adenylate cyclase. نتيجة لذلك ، يتوقف تفاعل تكوين cAMP.
بالإضافة إلى المشاركين في نظام adenylate cyclase ، تحتوي بعض الخلايا المستهدفة على بروتينات مستقبلات مرتبطة ببروتينات G ، مما يؤدي إلى تثبيط إنزيم adenylate cyclase. في الوقت نفسه ، يمنع مركب البروتين GTP-G إنزيم الأدينيلات.
عندما يتوقف تكوين cAMP ، لا تتوقف تفاعلات الفسفرة في الخلية على الفور: طالما استمرت جزيئات cAMP في الوجود ، ستستمر عملية تنشيط بروتين كيناز. من أجل إيقاف عمل cAMP ، يوجد إنزيم خاص في الخلايا - فوسفوديستيراز ، والذي يحفز تفاعل التحلل المائي من 3 ، 5 "-cyclo-AMP إلى AMP.
تساعد بعض المواد التي لها تأثير مثبط على فسفودايستراز (على سبيل المثال ، قلويدات الكافيين ، الثيوفيلين) في الحفاظ على تركيز سيكلو- AMP في الخلية وزيادته. تحت تأثير هذه المواد في الجسم ، تصبح مدة تنشيط نظام إنزيم الأدينيلات أطول ، أي يزيد عمل الهرمون.
بالإضافة إلى أنظمة إنزيم الأدينيلات أو نظام إنزيم الجوانيلات ، هناك أيضًا آلية لنقل المعلومات داخل الخلية المستهدفة بمشاركة أيونات الكالسيوم وثلاثي فوسفات الإينوزيتول.
ثلاثي فوسفات الإينوزيتول مادة مشتقة من مركب دهني - فوسفاتيد الإينوزيتول. يتكون نتيجة عمل إنزيم خاص - فسفوليباز "C" ، والذي يتم تنشيطه نتيجة للتغيرات التوافقية في المجال داخل الخلايا لبروتين مستقبل الغشاء.
هذا الإنزيم يحلل رابطة الفوسفات في جزيء فوسفاتيديل-إينوزيتول-4،5-بيسفوسفات ، مما يؤدي إلى تكوين دياسيل جلسرين وإينوزيتول ثلاثي الفوسفات.
من المعروف أن تكوين دياسيل جلسرين وإينوزيتول ثلاثي فوسفات يؤدي إلى زيادة التركيز. الكالسيوم المتأينداخل الخلية. يؤدي هذا إلى تنشيط العديد من البروتينات المعتمدة على الكالسيوم داخل الخلية ، بما في ذلك تنشيط العديد من كينازات البروتين. وهنا ، كما في حالة تنشيط نظام adenylate cyclase ، فإن إحدى مراحل انتقال الإشارة داخل الخلية هي فسفرة البروتين ، مما يؤدي إلى استجابة فسيولوجية للخلية لعمل الهرمون.
يشارك بروتين خاص مرتبط بالكالسيوم ، كموديولين ، في عمل آلية إشارات الفوسفوينوزيتيد في الخلية المستهدفة. هذا بروتين منخفض الوزن الجزيئي (17 كيلو دالتون) ، 30٪ يتكون من أحماض أمينية سالبة الشحنة (Glu ، Asp) وبالتالي فهو قادر على الارتباط الفعال Ca +2. يحتوي جزيء الكالودولين الواحد على 4 مواقع مرتبطة بالكالسيوم. بعد التفاعل مع Ca +2 ، تحدث تغيرات توافقية في جزيء الكالمودولين ويصبح مركب "Ca +2 -calmodulin" قادرًا على تنظيم النشاط (تثبيط أو تنشيط) العديد من الإنزيمات - adenylate cyclase ، phosphodiesterase ، Ca +2 ، Mg + 2-ATPase وأنواع البروتين المختلفة.
في الخلايا المختلفة ، عندما يتعرض مركب "Ca + 2 -calmodulin" إلى أنزيمات متوازنة من نفس الإنزيم (على سبيل المثال ، لأنواع مختلفة من إنزيم adenylate) ، في بعض الحالات ، لوحظ التنشيط ، وفي حالات أخرى ، تثبيط تكوين cAMP رد فعل. تحدث مثل هذه التأثيرات المختلفة لأن المراكز الخيفية للأنزيمات المتساوية يمكن أن تشتمل على جذور مختلفة من الأحماض الأمينية وستكون استجابتها لعمل مركب Ca + 2 -calmodulin مختلفة.
وبالتالي فإن دور "المرسل الثاني" في نقل الإشارات من الهرمونات في الخلايا المستهدفة يمكن أن يكون:
1) النيوكليوتيدات الحلقية (c-AMP و c-GMP) ؛
2) أيونات الكالسيوم ؛
3) مركب "Sa-kalodulin" ؛
4) دياسيل جلسرين.
5) إينوزيتول ثلاثي الفوسفات.
تتميز آليات نقل المعلومات من الهرمونات داخل الخلايا المستهدفة بمساعدة الوسطاء المذكورين أعلاه بسمات مشتركة:
1) إحدى مراحل إرسال الإشارات هي فسفرة البروتين ؛
2) يحدث إنهاء التنشيط نتيجة لآليات خاصة بدأها المشاركون في العمليات بأنفسهم - هناك آليات ردود فعل سلبية.
الهرمونات هي المنظم الخلطي الرئيسي للوظائف الفسيولوجية للجسم ، وقد أصبحت خصائصها وعمليات التخليق الحيوي وآليات عملها معروفة الآن.
الميزات التي تختلف بها الهرمونات عن جزيئات الإشارة الأخرى هي كما يلي.
1. يحدث تخليق الهرمونات في خلايا خاصةنظام الغدد الصماء. تخليق الهرمونات هو الوظيفة الرئيسية لخلايا الغدد الصماء.
2. يتم إفراز الهرمونات في الدم ، في كثير من الأحيان في الوريد ، وأحيانًا في الليمفاوية. يمكن لجزيئات الإشارات الأخرى أن تصل إلى الخلايا المستهدفة دون إفرازها في السوائل المنتشرة.
3. تأثير تيليكرين (أو تأثير بعيد) - تعمل الهرمونات على الخلايا المستهدفة على مسافة كبيرة من مكان التوليف.
الهرمونات هي مواد محددة للغاية فيما يتعلق بالخلايا المستهدفة ولها نشاط بيولوجي مرتفع للغاية.
3. التركيب الكيميائي للهرموناتيختلف هيكل الهرمونات. حاليا ، تم وصف حوالي 160 هرمونا مختلفا وعزلها عن مختلف الكائنات متعددة الخلايا. حسب التركيب الكيميائي ، يمكن تصنيف الهرمونات إلى ثلاث فئات:
1) هرمونات البروتين الببتيد.
2) مشتقات الأحماض الأمينية.
3) هرمونات الستيرويد.
الصنف الأول يشمل هرمونات ما تحت المهاد والغدة النخامية (يتم تصنيع الببتيدات وبعض البروتينات في هذه الغدد) ، وكذلك هرمونات البنكرياس والغدد جارات الدرقية وأحد هرمونات الغدة الدرقية.
تشتمل الفئة الثانية على الأمينات ، التي يتم تصنيعها في لب الغدة الكظرية وفي المشاش ، بالإضافة إلى هرمونات الغدة الدرقية المحتوية على اليود.
الفئة الثالثة هي هرمونات الستيرويد ، والتي يتم تصنيعها في قشرة الغدة الكظرية وفي الغدد التناسلية. حسب عدد ذرات الكربون ، تختلف المنشطات عن بعضها البعض:
C 21 - هرمونات قشرة الغدة الكظرية والبروجسترون.
C 19 - الهرمونات الجنسية الذكرية - الأندروجينات والتستوستيرون ؛
من 18 - الهرمونات الجنسية الأنثوية - هرمون الاستروجين.
المشترك بين جميع المنشطات هو وجود نواة الستيرويد.
4. آليات عمل جهاز الغدد الصماءنظام الغدد الصماء - مجموعة من الغدد الصماء وبعض خلايا الغدد الصماء المتخصصة في الأنسجة التي لا تكون وظيفة الغدد الصماء هي الوحيدة (على سبيل المثال ، ليس للبنكرياس وظائف الغدد الصماء فحسب ، بل أيضًا وظائف إفرازات خارجية). أي هرمون هو أحد المشاركين فيه ويتحكم في بعض ردود الفعل الأيضية. في الوقت نفسه ، هناك مستويات من التنظيم داخل نظام الغدد الصماء - فبعض الغدد لديها القدرة على التحكم في البعض الآخر.

المخطط العام لتنفيذ وظائف الغدد الصماء في الجسم يتضمن هذا المخطط أعلى مستويات التنظيم في نظام الغدد الصماء - منطقة ما تحت المهاد والغدة النخامية ، والتي تنتج هرمونات تؤثر بدورها على عمليات تخليق وإفراز هرمونات خلايا الغدد الصماء الأخرى.
يوضح نفس المخطط أن معدل تخليق وإفراز الهرمونات يمكن أن يتغير أيضًا تحت تأثير الهرمونات من الغدد الأخرى أو نتيجة التحفيز بواسطة المستقلبات غير الهرمونية.
نرى أيضًا وجود ردود فعل سلبية (-) - تثبيط التوليف و (أو) الإفراز بعد القضاء على العامل الأساسي الذي تسبب في تسريع إنتاج الهرمون.
نتيجة لذلك ، يتم الحفاظ على محتوى الهرمون في الدم عند مستوى معين ، والذي يعتمد على الحالة الوظيفية للجسم.
بالإضافة إلى ذلك ، يُنشئ الجسم عادةً احتياطيًا صغيرًا من الهرمونات الفردية في الدم (وهذا غير مرئي في الرسم التخطيطي). من الممكن وجود مثل هذا الاحتياطي لأن العديد من الهرمونات في الدم تكون في حالة مرتبطة ببروتينات نقل خاصة. على سبيل المثال ، يرتبط هرمون الغدة الدرقية بالجلوبيولين المرتبط بهرمون الغدة الدرقية ، وترتبط الجلوكوكورتيكوستيرويدات ببروتين ترانسكورتين. يوجد نوعان من هذه الهرمونات - المرتبطة ببروتينات النقل والحرة - في الدم في حالة توازن ديناميكي.
هذا يعني أنه عند تدمير الأشكال الحرة لمثل هذه الهرمونات ، سينفصل الشكل المرتبط وسيظل تركيز الهرمون في الدم عند مستوى ثابت نسبيًا. وبالتالي ، يمكن اعتبار مركب هرمون يحتوي على بروتين ناقل بمثابة احتياطي لهذا الهرمون في الجسم.

التأثيرات التي يتم ملاحظتها في الخلايا المستهدفة تحت تأثير الهرمونات من المهم جدًا ألا تسبب الهرمونات أي تفاعلات أيضية جديدة في الخلية المستهدفة. هم فقط يشكلون معقد مع بروتين المستقبل. نتيجة لإرسال إشارة هرمونية في الخلية المستهدفة ، يتم تشغيل أو إيقاف التفاعلات الخلوية ، مما يوفر استجابة خلوية.
في هذه الحالة ، يمكن ملاحظة التأثيرات الرئيسية التالية في الخلية المستهدفة:
1) التغيير في معدل التخليق الحيوي للبروتينات الفردية (بما في ذلك بروتينات الإنزيم) ؛
2) تغيير في نشاط الإنزيمات الموجودة بالفعل (على سبيل المثال ، نتيجة الفسفرة - كما تم توضيحه بالفعل باستخدام نظام إنزيمات الأدينيلات كمثال ؛
3) تغيير في نفاذية الأغشية في الخلايا المستهدفة للمواد أو الأيونات الفردية (على سبيل المثال ، لـ Ca +2).
لقد قيل بالفعل عن آليات التعرف على الهرمونات - يتفاعل الهرمون مع الخلية المستهدفة فقط في وجود بروتين مستقبل خاص. يعتمد ارتباط الهرمون بالمستقبل على المعلمات الفيزيائية والكيميائية للوسط - على الرقم الهيدروجيني وتركيز الأيونات المختلفة.
من الأهمية بمكان عدد جزيئات بروتين المستقبل على الغشاء الخارجي أو داخل الخلية المستهدفة. يتغير تبعًا للحالة الفسيولوجية للجسم ، مع الأمراض أو تحت تأثير الأدوية. وهذا يعني أنه في ظل ظروف مختلفة سيكون رد فعل الخلية المستهدفة لعمل الهرمون مختلفًا.
للهرمونات المختلفة خواص فيزيائية كيميائية مختلفة ويعتمد موقع المستقبلات لهرمونات معينة على هذا. من المعتاد التمييز بين آليتين لتفاعل الهرمونات مع الخلايا المستهدفة:
1) آلية الغشاء - عندما يرتبط الهرمون بالمستقبل على سطح الغشاء الخارجي للخلية المستهدفة ؛
2) آلية داخل الخلايا - عندما يقع مستقبل الهرمون داخل الخلية ، أي في السيتوبلازم أو الأغشية داخل الخلايا.
الهرمونات ذات آلية عمل الغشاء:
1) جميع البروتينات والهرمونات الببتيدية وكذلك الأمينات (الأدرينالين والنورادرينالين).
آلية العمل داخل الخلايا هي:
1) هرمونات الستيرويد ومشتقات الأحماض الأمينية - هرمون الغدة الدرقية وثلاثي يودوثيرونين.
يحدث انتقال الإشارة الهرمونية إلى الهياكل الخلوية وفقًا لإحدى الآليات. على سبيل المثال ، من خلال نظام إنزيم الأدينيلات أو بمشاركة Ca +2 و phosphoinositides. هذا صحيح بالنسبة لجميع الهرمونات ذات آلية عمل الغشاء. لكن هرمونات الستيرويد ذات آلية العمل داخل الخلايا ، والتي عادة ما تنظم معدل التخليق الحيوي للبروتين ولها مستقبلات على سطح نواة الخلية المستهدفة ، لا تحتاج إلى رسل إضافي في الخلية.

ملامح هيكل مستقبلات البروتين للستيرويدات الأكثر دراسة هو مستقبل هرمونات قشرة الغدة الكظرية - الجلوكوكورتيكوستيرويدات (GCS). يحتوي هذا البروتين على ثلاث مناطق وظيفية:
1 - للارتباط بالهرمون (C-terminal) ؛
2 - للارتباط بالحمض النووي (مركزي) ؛
3 - موقع مستضد ، قادر في نفس الوقت على تعديل وظيفة المروج في عملية النسخ (N-terminal).
وظائف كل موقع لمثل هذا المستقبل واضحة من أسمائهم ، ومن الواضح أن مثل هذا الهيكل لمستقبل الستيرويد يسمح لهم بالتأثير على معدل النسخ في الخلية. يتم تأكيد ذلك من خلال حقيقة أنه تحت تأثير هرمونات الستيرويد ، يتم تحفيز (أو تثبيط) التخليق الحيوي لبعض البروتينات في الخلية بشكل انتقائي. في هذه الحالة ، لوحظ تسارع (أو تباطؤ) في تكوين الرنا المرسال. نتيجة لذلك ، يتغير عدد الجزيئات المصنعة لبروتينات معينة (غالبًا إنزيمات) ويتغير معدل عمليات التمثيل الغذائي.

5. التخليق الحيوي وإفراز الهرمونات هيكل مختلف هرمونات البروتين الببتيد. في عملية تكوين هرمونات البروتين والببتيد في خلايا الغدد الصماء ، يتم تكوين عديد ببتيد ليس له نشاط هرموني. لكن مثل هذا الجزيء في تركيبته يحتوي على جزء (أجزاء) تحتوي على (هـ) تسلسل الأحماض الأمينية لهذا الهرمون. يُطلق على جزيء البروتين هذا اسم هرمون ما قبل المؤيد ولديه (عادةً عند الطرف N) بنية تسمى تسلسل القائد أو تسلسل الإشارة (ما قبل). يتم تمثيل هذا الهيكل بواسطة الجذور الكارهة للماء وهو ضروري لمرور هذا الجزيء من الريبوسومات عبر الطبقات الدهنية للأغشية إلى صهاريج الشبكة الإندوبلازمية (ER). في الوقت نفسه ، أثناء مرور الجزيء عبر الغشاء ، نتيجة لتحلل البروتين المحدود ، يتم قطع التسلسل الرئيسي (المسبق) ويظهر هرمون بروهورمون داخل ER. ثم ، من خلال نظام EPR ، يتم نقل الهرمون إلى مجمع جولجي ، وهنا ينتهي نضج الهرمون. مرة أخرى ، نتيجة للتحلل المائي تحت تأثير بروتينات معينة ، يتم قطع الجزء المتبقي (طرف N) (الموالي للموقع). يدخل جزيء الهرمون المتكون مع نشاط بيولوجي محدد الحويصلات الإفرازية ويتراكم حتى لحظة الإفراز.
أثناء تخليق الهرمونات من بين البروتينات المعقدة للبروتينات السكرية (على سبيل المثال ، تحفيز الجريب (FSH) أو هرمونات الغدة النخامية (TSH)) ، في عملية النضج ، يتم تضمين مكون الكربوهيدرات في الهيكل من الهرمون.
يمكن أن يحدث التوليف خارج الجسم أيضًا. هذه هي الطريقة التي يتم بها تصنيع ثلاثي الببتيد هرمون الغدة الدرقية (هرمون ما تحت المهاد).
الهرمونات مشتقات الأحماض الأمينية. من التيروزين ، يتم تصنيع هرمونات النخاع الكظري والأدرينالين والنورادرينالين ، وكذلك هرمونات الغدة الدرقية المحتوية على اليود. أثناء تخليق الأدرينالين والنورادرينالين ، يخضع التيروزين للهيدروكسيل ونزع الكربوكسيل والميثيلين بمشاركة الشكل النشط للحمض الأميني ميثيونين.
تصنع الغدة الدرقية الهرمونات المحتوية على اليود ثلاثي يودوثيرونين وثيروكسين (رباعي يودوثيرونين). أثناء التوليف ، يحدث إضافة اليود للمجموعة الفينولية للتيروزين. أهمية خاصة هو التمثيل الغذائي لليود في الغدة الدرقية. جزيء بروتين سكري ثيروجلوبولين (TG) له وزن جزيئي يزيد عن 650 كيلو دالتون. في الوقت نفسه ، في تكوين جزيء TG ، حوالي 10 ٪ من الكتلة عبارة عن كربوهيدرات وما يصل إلى 1 ٪ من اليود. يعتمد ذلك على كمية اليود في الطعام. يحتوي TG polypeptide على 115 من بقايا التيروزين ، والتي يتم معالجتها باليود بواسطة أكسدة اليود بمساعدة إنزيم خاص - ثيروبيروكسيديز. يسمى هذا التفاعل تنظيم اليود ويحدث في بصيلات الغدة الدرقية. نتيجة لذلك ، يتم تكوين أحادي ويودوتيروزين من بقايا التيروزين. من بين هؤلاء ، يمكن تحويل ما يقرب من 30 ٪ من المخلفات إلى ثلاثي ورباعي يودوثيرونينات نتيجة للتكثيف. يستمر التكثيف واليود بمشاركة نفس الإنزيم ، ثيروبيروكسيداز. يحدث مزيد من النضج لهرمونات الغدة الدرقية في الخلايا الغدية - تمتص الخلايا TG عن طريق الالتقام الخلوي ويتم تكوين ليسوسوم ثانوي نتيجة اندماج الجسيم الحال مع بروتين TG الممتص.
توفر الإنزيمات المحللة للبروتين في الجسيمات الحالة التحلل المائي لـ TG وتشكيل T 3 و T 4 ، والتي يتم إطلاقها في الفضاء خارج الخلية. ويتم إزالة اليود أحادي وثنائي يودوتيروزين باستخدام إنزيم ديوديناز خاص ويمكن إعادة تنظيم اليود. لتخليق هرمونات الغدة الدرقية ، فإن آلية تثبيط الإفراز بنوع ردود الفعل السلبية مميزة (T 3 و T 4 تمنع إطلاق TSH).

هرمونات الستيرويد يتم تصنيع هرمونات الستيرويد من الكوليسترول (27 ذرة كربون) ، ويتم تصنيع الكوليسترول من الأسيتيل- CoA.
يتم تحويل الكوليسترول إلى هرمونات ستيرويد نتيجة التفاعلات التالية:
1) القضاء على الجانب الجذري.
2) تكوين جذور جانبية إضافية نتيجة تفاعل الهيدروكسيل بمساعدة إنزيمات خاصة من أحادي الأكسجين (هيدروكسيلازات) - غالبًا في المواقف 11 و 17 و 21 (أحيانًا في الثامن عشر). في المرحلة الأولى من تخليق هرمونات الستيرويد ، تتشكل السلائف (البريغنينولون والبروجستيرون) أولاً ، ثم الهرمونات الأخرى (الكورتيزول والألدوستيرون والهرمونات الجنسية). يمكن تكوين الألدوستيرون والقشرانيات المعدنية من الكورتيكوستيرويدات.

ينظم إفراز الهرمونات الجهاز العصبي المركزي. تتراكم الهرمونات المركبة في حبيبات إفرازية. تحت تأثير النبضات العصبية أو تحت تأثير الإشارات من الغدد الصماء الأخرى (الهرمونات المدارية) ، نتيجة للإفراز الخلوي ، يحدث انحلال الحبيبات ويتم إطلاق الهرمون في الدم.
تم تقديم آليات التنظيم ككل في مخطط آلية تنفيذ وظيفة الغدد الصماء.

6. نقل الهرموناتيتم تحديد انتقال الهرمونات من خلال قابليتها للذوبان. عادة ما يتم نقل الهرمونات ذات الطبيعة المحبة للماء (على سبيل المثال ، هرمونات الببتيد البروتيني) في الدم بشكل حر. يتم نقل هرمونات الستيرويد وهرمونات الغدة الدرقية المحتوية على اليود في شكل معقدات مع بروتينات بلازما الدم. يمكن أن تكون هذه بروتينات نقل محددة (نقل الجلوبيولين منخفض الوزن الجزيئي ، البروتين المرتبط بهرمون الثيروكسين ، نقل بروتين الكورتيكوستيرويدات transcortin) والنقل غير النوعي (الألبومين).
لقد قيل بالفعل أن تركيز الهرمونات في مجرى الدم منخفض للغاية. ويمكن أن تتغير وفقًا للحالة الفسيولوجية للجسم. مع انخفاض في محتوى الهرمونات الفردية ، تتطور حالة تتميز بنقص وظيفة الغدة المقابلة. على العكس من ذلك ، فإن الزيادة في محتوى الهرمون هي فرط وظيفي.
يتم ضمان ثبات تركيز الهرمونات في الدم أيضًا من خلال عمليات تقويض الهرمونات.
7. هدم الهرموناتتخضع هرمونات البروتين الببتيد لتحلل البروتين ، وتتحلل إلى الأحماض الأمينية الفردية. تدخل هذه الأحماض الأمينية أيضًا في تفاعلات نزع الأمين ، نزع الكربوكسيل ، النقل والتحلل إلى المنتجات النهائية: NH 3 و CO 2 و H 2 O.
تخضع الهرمونات لنزع الأمين التأكسدي والمزيد من الأكسدة إلى CO 2 و H 2 O. تتحلل هرمونات الستيرويد بشكل مختلف. لا توجد أنظمة إنزيمية في الجسم تضمن انهيارها.
في الأساس ، يتم تعديل الجذور الجانبية. يتم إدخال مجموعات هيدروكسيل إضافية. تصبح الهرمونات أكثر ماء. تتشكل الجزيئات التي هي عبارة عن هيكل سترين ، حيث تقع مجموعة الكيتو في المركز السابع عشر. في هذا الشكل ، تفرز منتجات تقويض الهرمونات الجنسية الستيرويدية في البول وتسمى 17-كيتوستيرويدات. ويظهر تحديد كميتها في البول والدم محتوى الهرمونات الجنسية في الجسم.

55. الغدد الصماء، أو أعضاء الغدد الصماء ، تسمى الغدد التي لا تحتوي على قنوات مطرح. ينتجون مواد خاصة - هرمونات تدخل الدم مباشرة.

الهرمونات- مواد عضوية مختلفة الطبيعة الكيميائية: الببتيد والبروتين (هرمونات البروتين تشمل الأنسولين ، السوماتوتروبين ، البرولاكتين ، إلخ) ، مشتقات الأحماض الأمينية (الأدرينالين ، النوربينفرين ، الثيروكسين ، ثلاثي يودوثيرونين) ، الستيرويد (هرمونات الغدد التناسلية والقشرة الكظرية). للهرمونات نشاط بيولوجي مرتفع (لذلك ، يتم إنتاجها بجرعات صغيرة للغاية) ، وخصوصية العمل ، والتأثير البعيد ، أي أنها تؤثر على الأعضاء والأنسجة الموجودة بعيدًا عن المكان الذي تتشكل فيه الهرمونات. عند دخولها إلى الدم ، يتم حملها في جميع أنحاء الجسم وتقوم بالتنظيم الخلطي لوظائف الأعضاء والأنسجة ، وتغيير نشاطها ، وتحفيزها أو تثبيط عملها. يعتمد عمل الهرمونات على تحفيز أو تثبيط الوظيفة التحفيزية لبعض الإنزيمات ، وكذلك التأثير على تركيبها الحيوي عن طريق تنشيط أو تثبيط الجينات المقابلة.

نشاط الغدد الصماءيلعب دورًا رئيسيًا في تنظيم العمليات طويلة المدى: التمثيل الغذائي والنمو والتطور العقلي والجسدي والجنسي ، وتكيف الجسم مع الظروف المتغيرة للبيئة الخارجية والداخلية ، مما يضمن ثبات أهمها المؤشرات الفسيولوجية(الاستتباب) ، وكذلك في استجابة الجسم للتوتر. عندما يتم اضطراب نشاط الغدد الصماء ، تنشأ أمراض تسمى الغدد الصماء. يمكن أن ترتبط الانتهاكات إما بزيادة نشاط الغدة (مقارنة بالقاعدة) - وظيفة مفرطة، حيث يتم تكوين وإطلاق كمية متزايدة من الهرمون في الدم ، أو مع انخفاض نشاط الغدة - قصورتليها النتيجة المعاكسة.

نشاط إفرازي لأهم الغدد الصماء.من أهم الغدد الصماء الغدة الدرقية ، والغدد الكظرية ، والبنكرياس ، والأعضاء التناسلية ، والغدة النخامية. منطقة ما تحت المهاد (منطقة تحت المهاد من الدماغ البيني) لها أيضًا وظيفة الغدد الصماء. البنكرياس والغدد التناسلية عبارة عن غدد ذات إفرازات مختلطة ، لأنها ، بالإضافة إلى الهرمونات ، تنتج أسرارًا تدخل من خلال القنوات الإخراجية ، أي أنها تؤدي أيضًا وظائف غدد الإفراز الخارجية.

غدة درقية(الوزن 16-23 جم) يقع على جانبي القصبة الهوائية أدناه الغضروف الدرقيالحنجرة. تحتوي هرمونات الغدة الدرقية (ثيروكسين وثلاثي يودوثيرونين) على اليود ، والذي يعتبر تناوله مع الماء والغذاء شرطًا ضروريًا لعمله الطبيعي.

هرمونات الغدة الدرقيةينظم عملية التمثيل الغذائي ، ويعزز عمليات الأكسدة في الخلايا وانهيار الجليكوجين في الكبد ، ويؤثر على نمو الأنسجة وتطورها وتمايزها ، فضلاً عن نشاط الجهاز العصبي. مع فرط نشاط الغدة ، يتطور مرض جريفز. علاماته الرئيسية هي: تكاثر أنسجة الغدة (تضخم الغدة الدرقية) ، انتفاخ العينين ، سرعة ضربات القلب ، زيادة استثارة الجهاز العصبي ، زيادة التمثيل الغذائي ، فقدان الوزن. يؤدي ضعف وظيفة الغدة عند البالغين إلى الإصابة بالوذمة المخاطية (الوذمة المخاطية) ، والتي تتجلى في انخفاض التمثيل الغذائي ودرجة حرارة الجسم ، وزيادة وزن الجسم ، وتورم وانتفاخ الوجه ، واضطراب عقلي. يتسبب ضعف الغدة في الطفولة في تأخر النمو وتطور القزامة ، فضلاً عن تأخر حاد في النمو العقلي (القماءة).

الغدد الكظرية(وزن 12 جم) - غدد مقترنة متاخمة للقطبين العلويين للكلى. مثل الكلى ، تحتوي الغدد الكظرية على طبقتين: الطبقة الخارجية ، الطبقة القشرية ، والطبقة الداخلية ، النخاع ، وهي أعضاء إفرازية مستقلة تنتج هرمونات مختلفة ذات أنماط مختلفة من العمل. تصنع خلايا الطبقة القشرية الهرمونات التي تنظم التمثيل الغذائي للمعادن والكربوهيدرات والبروتين والدهون. لذلك ، بمشاركتهم ، يتم تنظيم مستوى الصوديوم والبوتاسيوم في الدم ، والحفاظ على تركيز معين من الجلوكوز في الدم ، وزيادة تكوين وترسب الجليكوجين في الكبد والعضلات. يتم تنفيذ آخر وظيفتين للغدد الكظرية جنبًا إلى جنب مع هرمونات البنكرياس.

مع قصور في وظيفة الطبقة القشرية من الغدد الكظرية أو البرونز أو مرض أديسون ، يتطور المرض. علاماته: لون البشرة البرونزي ، ضعف العضلات ، تعب، انخفاض المناعة. ينتج لب الغدة الكظرية هرمونات الأدرينالين والنورادرينالين. يبرزون بمشاعر قوية - الغضب ، الخوف ، الألم ، الخطر. يؤدي دخول هذه الهرمونات إلى الدم إلى خفقان القلب ، وتضييق الأوعية الدموية (باستثناء أوعية القلب والدماغ) ، وزيادة ضغط الدم ، وزيادة تحلل الجليكوجين في خلايا الكبد والعضلات إلى الجلوكوز ، وتثبيط حركة الأمعاء. ، استرخاء عضلات القصبات ، زيادة استثارة مستقبلات شبكية العين والجهاز السمعي والدهليزي. نتيجة لذلك ، يتم إعادة هيكلة وظائف الجسم تحت تأثير المنبهات الشديدة ويتم تعبئة قوى الجسم لتحمل المواقف العصيبة.

البنكرياسيحتوي على خلايا جزيرية خاصة تنتج هرمونات الأنسولين والجلوكاجون التي تنظم التمثيل الغذائي للكربوهيدراتفي الكائن الحي. لذلك ، يزيد الأنسولين من استهلاك الخلايا للجلوكوز ، ويعزز تحويل الجلوكوز إلى جليكوجين ، وبالتالي تقليل كمية السكر في الدم. بسبب عمل الأنسولين ، يتم الحفاظ على مستوى السكر في الدم عند مستوى ثابت ، مواتٍ لتدفق العمليات الحيوية. مع عدم كفاية إنتاج الأنسولين ، يرتفع مستوى الجلوكوز في الدم ، مما يؤدي إلى الإصابة بمرض السكري. السكر الذي لا يستعمله الجسم يطرح في البول. يشرب المرضى الكثير من الماء ويفقدون الوزن. الأنسولين مطلوب لعلاج هذا المرض. هرمون آخر للبنكرياس - الجلوكاجون - هو أحد مضادات الأنسولين وله تأثير معاكس ، أي أنه يعزز تفكك الجليكوجين إلى الجلوكوز ، مما يزيد من محتواه في الدم.

أهم غدة في جهاز الغدد الصماء في جسم الإنسان هي الغدة النخامية، أو الجزء السفلي من الدماغ (الوزن 0.5 جرام). ينتج الهرمونات التي تحفز وظائف الغدد الصماء الأخرى. توجد ثلاثة فصوص في الغدة النخامية: الفصوص الأمامية والوسطى والخلفية ، وتنتج كل منها هرمونات مختلفة. لذلك ، في الغدة النخامية الأمامية ، يتم إنتاج الهرمونات التي تحفز تخليق وإفراز هرمونات الغدة الدرقية (ثيروتروبين) ، والغدد الكظرية (كورتيكوتروبين) ، والغدد التناسلية (الغدد التناسلية) ، وكذلك هرمون النمو (سوماتوتروبين).

مع عدم كفاية إفراز هرمون النمو عند الطفل ، يُثبط النمو ويتطور مرض القزامة النخامية (لا يتجاوز طول الشخص البالغ 130 سم). مع وجود فائض من الهرمون ، على العكس من ذلك ، تتطور العملقة. يؤدي زيادة إفراز السوماتوتروبين عند البالغين إلى الإصابة بمرض ضخامة الأطراف ، حيث تنمو أجزاء معينة من الجسم - اللسان والأنف واليدين. تعمل هرمونات الغدة النخامية الخلفية على زيادة امتصاص الماء في الأنابيب الكلوية ، مما يقلل من التبول (الهرمون المضاد لإدرار البول) ، ويزيد من تقلصات عضلات الرحم الملساء (الأوكسيتوسين).

الغدد التناسلية- الخصيتين ، أو الخصيتين ، عند الرجال والمبيضين عند النساء - تنتمي إلى الغدد المختلطة الإفراز. تنتج الخصيتان الأندروجينات وتنتج المبايض هرمون الاستروجين. إنها تحفز نمو الأعضاء التناسلية ، ونضج الخلايا الجرثومية وتشكيل الخصائص الجنسية الثانوية ، أي السمات الهيكلية للهيكل العظمي ، ونمو العضلات ، وتوزيع الدهون تحت الجلد ، وبنية الحنجرة ، وجرس الصوت ، وما إلى ذلك عند الرجال والنساء. نحيف. يتضح تأثير الهرمونات الجنسية على عمليات التشكيل بشكل خاص في الحيوانات عند إزالة الغدد التناسلية (كاستراسين) أو زرعها. تتمثل وظيفة إفرازات المبايض والخصيتين في تكوين وإخراج البويضات والحيوانات المنوية من خلال القنوات التناسلية ، على التوالي.

تحت المهاد. يتم عمل الغدد الصماء ، التي تشكل معًا نظام الغدد الصماء ، في تفاعل وثيق مع بعضها البعض ومترابطة مع الجهاز العصبي. تدخل جميع المعلومات من البيئة الخارجية والداخلية لجسم الإنسان إلى المناطق المقابلة للقشرة الدماغية وأجزاء أخرى من الدماغ ، حيث تتم معالجتها وتحليلها. من بينها ، يتم إرسال إشارات المعلومات إلى منطقة ما تحت المهاد - منطقة الوطاء من الدماغ البيني ، واستجابة لها ، فإنها تنتج هرمونات تنظيمية تدخل الغدة النخامية ومن خلالها تمارس تأثيرها التنظيمي على نشاط الغدد الصماء. وهكذا ، يؤدي الوطاء وظائف تنسيقية وتنظيمية في نشاط نظام الغدد الصماء البشرية.

يوجد في جسم الإنسان العديد من الأنظمة التنظيمية التي تضمن الأداء الطبيعي للجسم. تشمل هذه الأنظمة ، على وجه الخصوص ، غدد الإفراز الداخلي والخارجي.

من السهل أن تخل بالتوازن في الجسم. يوصي الخبراء بتجنب العوامل التي تسبب عدم التوازن.

تفرز غدد الإفراز الخارجي (exocrine) مواد مختلفة في البيئة الداخلية للجسم وعلى سطح الجسم. هم يشكلون رائحة فردية ومحددة. بالإضافة إلى ذلك ، توفر غدد الإفراز الخارجي الحماية ضد تغلغل الكائنات الحية الدقيقة الضارة في الجسم. إن إفرازها (سري) له تأثير فطري ومبيد للجراثيم.

تشارك غدد الإفراز الخارجية (اللعابية ، الدمعية ، العرق ، الحليب ، الأعضاء التناسلية) في تنظيم العلاقات بين النوعية وبين النوعية. هذا يرجع أساسًا إلى حقيقة أن إفرازاتها تتمتع بوظيفة أيضية أو إعلامية تؤثر على الكائنات الخارجية المحيطة.

توجد في الفم غدد لعابية صغيرة وكبيرة من إفرازات خارجية. تفتح قنواتهم في تجويف الفم. توجد الغدد الصغيرة في المخاط السميك. وفقًا للموقع ، يتم تمييز اللسان ، الحنكي ، الضرس ، الشفوي. اعتمادًا على طبيعة إفرازاتهم ، يتم تقسيمهم إلى مخاطي ، مصلي ومختلط. ليست بعيدة عنهم هي الغدة الدرقية للإفراز الداخلي. يتراكم ويفرز الهرمونات المحتوية على اليود.

الغدد اللعابية الرئيسية هي أعضاء مقترنة تقع خارج تجويف الفم. وتشمل هذه المنطقة تحت اللسان ، وتحت الفك السفلي ، والنكفي.

خليط من التفريغ الغدد اللعابيةيسمى اللعاب. تستمر العمليات الإفرازية خلال الفترة التعديل الهرمونيالجسم (في الثانية عشرة - الرابعة عشرة) بشكل مكثف.

الغدد الثديية هي (حسب الأصل) غدد عرقية معدلة في الجلد وتوضع في الأسبوع السادس إلى السابع. في البداية يشبهون اثنين من أختام البشرة. بعد ذلك ، تبدأ "نقاط الحليب" في التكوين منها.

قبل سن البلوغ ، تكون الغدد الثديية للفتيات في حالة راحة. يحدث التفرع في كلا الجنسين. مع بداية النضج ، تبدأ التغيرات المفاجئة في معدل تطور الغدد الثديية. في الأولاد ، يتباطأ معدل نموهم ، ثم يتوقف تمامًا. تتسارع التنمية عند الفتيات. في بداية الدورة الشهرية الأولى ، يتم تشكيل أقسام نهائية. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن الغدة الثديية لدى النساء تستمر في النمو حتى الحمل. يحدث تكوينه النهائي أثناء الرضاعة.

أضخم غدة هضمية في البشر هي الكبد. وزنه (في البالغين) من كيلوغرام إلى كيلوغرام ونصف. بالإضافة إلى حقيقة أن الكبد يشارك في التمثيل الغذائي للكربوهيدرات والفيتامينات والبروتين والدهون ، فإنه يؤدي وظائف وقائية وتشكيل الصفراء ووظائف أخرى. أثناء التطور داخل الرحم ، يكون هذا العضو أيضًا مكونًا للدم.

الغدد العرقيةالجلد ينتج العرق. يشاركون في عملية التنظيم الحراري ، ويشكلون رائحة فردية. هذه الغدد عبارة عن أنابيب بسيطة ذات نهايات مطوية. تحتوي كل غدة عرقية على جزء طرفي (جسم) ، وقناة عرقية. هذا الأخير يفتح للخارج في بعض الأحيان.

الغدد العرقية لها اختلافات في الأهمية الوظيفية والسمات المورفولوجية ، وكذلك في التطور. تقع في الأنسجة تحت الجلد(الضامة). في المتوسط ​​، يمتلك الشخص ما يقرب من مليوني إلى ثلاثة ملايين ونصف المليون من الغدد العرقية. اكتمل تطورهم المورفولوجي بحوالي سبع سنوات.

تصل الغدد الدهنية إلى ذروتها عند سن البلوغ. جميعهم تقريبًا مرتبطون بالشعر. في المناطق التي لا يوجد بها خط شعر ، تكمن الغدد الدهنية من تلقاء نفسها. إفرازها - شحم الخنزير - بمثابة مادة تشحيم للشعر والجلد. في المتوسط ​​، يتم إطلاق حوالي عشرين جرامًا من الدهون يوميًا.

58 ثيموس(الغدة الصعترية ، أو كما كان يطلق على هذا العضو ، الغدة الزعترية، الغدة الصعترية) مثل نخاع العظام ، السلطة المركزيةالمناعة. الخلايا الجذعية التي تخترق الغدة الصعترية من نخاع العظم مع تدفق الدم ، بعد مرور سلسلة من المراحل الوسيطة ، تتحول إلى الخلايا اللمفاوية التائية المسؤولة عن التفاعلات المناعة الخلوية. بعد ذلك ، تدخل الخلايا اللمفاوية التائية الدم ، وتغادر الغدة الصعترية ، وتنتشر في المناطق التي تعتمد على الغدة الصعترية في الأعضاء المحيطية لتكوين المناعة. تفرز الخلايا الظهارية الشبكية في الغدة الصعترية مواد نشطة بيولوجيًا تسمى العامل الزعتر (الخلطي). تؤثر هذه المواد على وظائف الخلايا اللمفاوية التائية.

تتكون الغدة الصعترية من فصين غير متماثلين: الفص الأيسر (لوبس دكستر) والفص الأيسر (لوبس شريستر). يمكن دمج كلا السهمين أو التقريب بينهما على مستوى الوسط. يتم توسيع الجزء السفلي من كل فص ، وتضييق الجزء العلوي. غالبًا ما تبرز الأجزاء العلوية في الرقبة على شكل شوكة ذات شقين (ومن هنا جاء اسم "الغدة الصعترية"). الفص الأيسرالغدة الصعترية أطول بنصف الوقت من اليمين. خلال فترة تطورها الأقصى (10-15 سنة) ، يصل وزن الغدة الصعترية إلى متوسط ​​37.5 جم ، وطولها 7.5-16.0 سم.

تضاريس الغدة الصعترية (الغدة الصعترية)

تقع الغدة الصعترية في الجزء الأمامي من المنصف العلوي ، بين الجنبة المنصفية اليمنى واليسرى. يتوافق موضع الغدة الصعترية مع الحقل العلوي بين الجنبة عندما يتم عرض الحدود الجنبية على جدار الصدر الأمامي. غالبًا ما يمتد الجزء العلوي من الغدة الصعترية إلى الأجزاء السفلية من المساحة البينية أمام القصبة الهوائية ويقع خلف العضلة القصية اللامية والعضلة القصية الدرقية. السطح الأمامي للغدة الصعترية محدب ، مجاور للسطح الخلفي للقص وجسم القص (حتى المستوى الرابع من الغضروف الساحلي). يوجد خلف الغدة الصعترية الجزء العلوي من التامور ، والذي يغطي الجزء الأمامي من الأقسام الأولية للشريان الأورطي والجذع الرئوي ، وقوس الأبهر بفروعه سفن كبيرة، العضدية الرأسية اليسرى والوريد الأجوف العلوي.

هيكل الغدة الصعترية (الغدة الصعترية)

تحتوي الغدة الصعترية على كبسولة رقيقة من النسيج الضام (كبسولة الزعتر) ، والتي من داخل العضو ، إلى مادته القشرية ، تنطلق الحاجز بين الفصيصات (الحاجز القشري) ، وتقسيم مادة الغدة الصعترية إلى فصيصات (لوبولي ثيمي). تتكون حمة الغدة الصعترية من قشرة أغمق (قشرة الغدة الصعترية) ونخا أخف (نخاع الزعتر) تحتل الجزء المركزي من الفصيصات.

يتم تمثيل سدى الغدة الصعترية بأنسجة شبكية وخلايا طلائية متعددة النمو على شكل نجمي - الخلايا الظهارية الصعترية.

توجد الخلايا الليمفاوية الصعترية (الخلايا التوتية) في حلقات الشبكة المكونة من الخلايا الشبكية والألياف الشبكية ، وكذلك الخلايا الظهارية.

يوجد في النخاع أجسام كثيفة من الغدة الصعترية (corpuscula thymici ، أجسام هاسال الصغيرة) ، تتكون من خلايا طلائية متحدة المركز ومسطحة بقوة.

تنقسم آليات تنظيم الوظائف الفسيولوجية تقليديًا إلى عصبية وخلطية ، على الرغم من أنها في الواقع تشكل نظامًا تنظيميًا واحدًا يحافظ على التوازن والنشاط التكيفي للجسم. تحتوي هذه الآليات على العديد من الوصلات سواء على مستوى أداء المراكز العصبية أو في نقل معلومات الإشارة إلى هياكل المستجيب. يكفي أن نقول أنه في تنفيذ أبسط رد فعل كآلية أولية للتنظيم العصبي ، يتم نقل الإشارات من خلية إلى أخرى من خلال عوامل خلطية - الناقلات العصبية. تتغير حساسية المستقبلات الحسية لعمل المنبهات والحالة الوظيفية للخلايا العصبية تحت تأثير الهرمونات والناقلات العصبية وعدد من المواد الأخرى النشطة بيولوجيًا ، بالإضافة إلى أبسط المستقلبات والأيونات المعدنية (K + ، Na + ، Ca- + ، C1 ~). في المقابل ، يمكن للجهاز العصبي أن يطلق أو يصحح التنظيم الخلطي. التنظيم الخلطي في الجسم يخضع لسيطرة الجهاز العصبي.

الآليات الخلطية أقدم من الناحية التطورية ؛ فهي موجودة حتى في الحيوانات وحيدة الخلية وتكتسب تنوعًا كبيرًا في الكائنات متعددة الخلايا ، وخاصة في البشر.

تم تشكيل الآليات العصبية للتنظيم من الناحية التطورية وتشكلت تدريجياً في تطور الجنين البشري. مثل هذا التنظيم ممكن فقط في الهياكل متعددة الخلايا التي تحتوي على خلايا عصبية تتحد في دوائر عصبية وتشكل أقواسًا انعكاسية.

يتم التنظيم الخلطي عن طريق نشر جزيئات الإشارة في سوائل الجسم وفقًا لمبدأ "الجميع ، كل شخص ، كل شخص" ، أو مبدأ "الاتصال اللاسلكي".

يتم إجراء التنظيم العصبي وفقًا لمبدأ "خطاب مع عنوان" أو "اتصال تلغراف". تنتقل الإشارات من المراكز العصبية إلى هياكل محددة بدقة ، على سبيل المثال ، إلى ألياف عضلية محددة بدقة أو مجموعاتها في عضلة معينة. فقط في هذه الحالة تكون الحركات البشرية المنسقة الهادفة ممكنة.

التنظيم الخلطي ، كقاعدة عامة ، يتم بشكل أبطأ من التنظيم العصبي. تصل سرعة الإشارة (جهد الفعل) في الألياف العصبية السريعة إلى 120 م / ث ، بينما تبلغ سرعة نقل جزيء الإشارة مع تدفق الدم في الشرايين حوالي 200 مرة ، وفي الشعيرات الدموية - أقل بآلاف المرات.

يؤدي وصول النبضات العصبية إلى العضو المستجيب على الفور تقريبًا إلى تأثير فسيولوجي (على سبيل المثال ، تقلص العضلات الهيكلية). تكون الاستجابة للعديد من الإشارات الهرمونية أبطأ. على سبيل المثال ، يحدث مظهر من مظاهر الاستجابة لعمل هرمونات الغدة الدرقية وقشرة الغدة الكظرية بعد عشرات الدقائق وحتى ساعات.

الآليات الخلطية لها أهمية أساسية في تنظيم عمليات التمثيل الغذائي ، ومعدل انقسام الخلايا ، ونمو الأنسجة وتخصصها ، والبلوغ ، والتكيف مع الظروف البيئية المتغيرة.

يؤثر الجهاز العصبي في الكائن الحي السليم على جميع التنظيمات الخلطية ويصححها. ومع ذلك ، فإن للجهاز العصبي وظائفه الخاصة. ينظم العمليات الحيوية التي تتطلب ردود فعل سريعة ، ويوفر تصورًا للإشارات القادمة من المستقبلات الحسية للأعضاء الحسية والجلد والأعضاء الداخلية. ينظم تناغم وانقباضات عضلات الهيكل العظمي ، مما يضمن الحفاظ على الوضع وحركة الجسم في الفضاء. يوفر الجهاز العصبي مظهرًا من مظاهر الوظائف العقلية مثل الإحساس والعواطف والتحفيز والذاكرة والتفكير والوعي ، وينظم ردود الفعل السلوكية التي تهدف إلى تحقيق نتيجة تكيفية مفيدة.

ينقسم التنظيم الخلطي إلى الغدد الصماء والمحلية. يتم تنظيم عمل الغدد الصماء بسبب عمل الغدد الصماء (الغدد الصماء) ، وهي أعضاء متخصصة تفرز الهرمونات.

السمة المميزة للتنظيم الخلطي المحلي هي أن المواد النشطة بيولوجيًا التي تنتجها الخلية لا تدخل مجرى الدم ، ولكنها تعمل على الخلية التي تنتجها وبيئتها المباشرة ، وتنتشر عبر السائل بين الخلايا بسبب الانتشار. ينقسم هذا التنظيم إلى تنظيم التمثيل الغذائي في الخلية بسبب المستقلبات ، autocrinia ، paracrinia ، juxtacrinia ، التفاعلات من خلال الاتصالات بين الخلايا. تلعب الأغشية الخلوية وداخل الخلايا دورًا مهمًا في كل التنظيم الخلطي الذي يتضمن جزيئات إشارات محددة.

معلومات ذات صله:

بحث الموقع:

(من الكلمة اللاتينية "فكاهة" - "سائل") يتم إجراؤها بسبب المواد التي يتم إطلاقها في البيئة الداخلية للجسم (الليمفاوية والدم وسوائل الأنسجة). هذا نظام تنظيم أقدم ، مقارنة بالجهاز العصبي.

أمثلة على التنظيم الخلطي:

• الأدرينالين (هرمون)
• الهيستامين (هرمون الأنسجة)
• ثاني أكسيد الكربون في تركيز عالي(تشكلت أثناء العمل البدني النشط)

• يسبب توسع الشعيرات الدموية الموضعي ، يتدفق المزيد من الدم إلى هذا المكان
• يثير المركز التنفسي للنخاع المستطيل ، ويكثف التنفس

مقارنة بين التنظيم العصبي والخلطي

• حسب سرعة العمل:التنظيم العصبي أسرع بكثير: تتحرك المواد مع الدم (يحدث الإجراء بعد 30 ثانية) ، وتذهب النبضات العصبية على الفور تقريبًا (أعشار من الثانية).
• حسب مدة العمل:يمكن أن يعمل التنظيم الخلطي لفترة أطول (طالما أن المادة موجودة في الدم) ، يعمل الدافع العصبي لفترة قصيرة.
• من حيث التأثير:يعمل التنظيم الخلطي على نطاق أوسع ، tk.

  التنظيم الخلطي

  يتم نقل المواد الكيميائية عن طريق الدم في جميع أنحاء الجسم ، ويعمل التنظيم العصبي بدقة - على عضو واحد أو جزء من العضو.

وبالتالي ، فمن المفيد استخدام التنظيم العصبي للتنظيم السريع والدقيق ، والتنظيم الخلطي للتنظيم على المدى الطويل وعلى نطاق واسع.

علاقةالتنظيم العصبي والخلطي: تعمل المواد الكيميائية على جميع الأعضاء ، بما في ذلك الجهاز العصبي ؛ تذهب الأعصاب إلى جميع الأعضاء ، بما في ذلك الغدد الصماء.

تنسيقيتم تنفيذ التنظيم العصبي والخلطي عن طريق نظام الغدة النخامية - الغدة النخامية ، وبالتالي ، يمكننا التحدث عن تنظيم عصبي خلطي واحد لوظائف الجسم.

الجزء الرئيسي. يعد نظام الغدة النخامية أعلى مركز للتنظيم العصبي الخلطي

مقدمة.

نظام الغدة النخامية - الغدة النخامية هو أعلى مركز للتنظيم العصبي الخلطي في الجسم. على وجه الخصوص ، تتمتع الخلايا العصبية في الوطاء بخصائص فريدة - لإفراز الهرمونات استجابةً للـ PD ولتوليد PD (على غرار PD عند حدوث الإثارة وانتشارها) استجابةً لإفراز الهرمون ، أي أنها تمتلك خصائص كل من الخلايا الإفرازية والعصبية. هذا يحدد اتصال الجهاز العصبي بجهاز الغدد الصماء.

من مسار علم التشكل والتمارين العملية في علم وظائف الأعضاء ، نحن ندرك جيدًا موقع الغدة النخامية وما تحت المهاد ، فضلاً عن علاقتهما الوثيقة ببعضهما البعض. لذلك ، لن نتطرق إلى التنظيم التشريحي لهذا الهيكل ، وننتقل مباشرة إلى التنظيم الوظيفي.

الجزء الرئيسي

الغدة الرئيسية للإفراز الداخلي هي الغدة النخامية - غدة الغدد ، موصل التنظيم الخلطي في الجسم. تنقسم الغدة النخامية إلى 3 أجزاء تشريحية ووظيفية:

1. الفص الأمامي أو الغدة النخامية - يتكون أساسًا من الخلايا الإفرازية التي تفرز الهرمونات الاستوائية. يتم تنظيم عمل هذه الخلايا من خلال عمل منطقة ما تحت المهاد.

2. الفص الخلفي أو التحلل العصبي - يتكون من محاور الخلايا العصبية في منطقة ما تحت المهاد والأوعية الدموية.

3. يتم فصل هذه الفصوص بواسطة شحمة وسيطة من الغدة النخامية ، والتي يتم تصغيرها في الإنسان ، ولكنها مع ذلك قادرة على إنتاج هرمون intermedin (هرمون منشط للخلايا الصباغية). يتم إطلاق هذا الهرمون في الإنسان استجابةً لتحفيز الضوء المكثف لشبكية العين وينشط خلايا طبقة الصبغة السوداء في العين ، مما يحمي الشبكية من التلف.

يتم تنظيم الغدة النخامية بأكملها بواسطة منطقة ما تحت المهاد. يخضع الغدة النخامية لعمل الهرمونات المدارية التي تفرزها الغدة النخامية - العوامل المحرّرة والعوامل المثبطة في إحدى التسميات ، أو الليبرينات والستاتينات في تسمية أخرى. الليبرينات أو العوامل المطلقة - المحفزات ، والستاتينات أو العوامل المثبطة - تمنع إنتاج الهرمون المقابل في الغدة النخامية. تدخل هذه الهرمونات الغدة النخامية الأمامية من خلال أوعية البوابة. في المنطقة تحت المهاد ، تتشكل شبكة عصبية حول هذه الشعيرات الدموية ، تتكون من نواتج الخلايا العصبية التي تشكل المشابك العصبية الشعيرية على الشعيرات الدموية. يذهب تدفق الدم من هذه الأوعية مباشرة إلى الغدة النخامية ، حاملاً معه هرمونات الوطاء. يرتبط التحلل العصبي ارتباطًا عصبيًا مباشرًا بنواة منطقة ما تحت المهاد ، على طول محاور الخلايا العصبية التي يتم نقل الهرمونات منها إلى الفص الخلفي للغدة النخامية. هناك يتم تخزينها في المحاور الطرفية الممتدة ، ومن هناك تدخل مجرى الدم عندما يتم إنشاء AP بواسطة الخلايا العصبية المقابلة في منطقة ما تحت المهاد.

فيما يتعلق بتنظيم عمل الغدة النخامية الخلفية ، يجب أن يقال أن الهرمونات التي تفرزها يتم إنتاجها في النوى فوق البصرية والبارافينتريكولار في منطقة ما تحت المهاد ، ويتم نقلها إلى الغدة النخامية العصبية عن طريق النقل المحوري في حبيبات النقل.

من المهم أيضًا ملاحظة أن اعتماد الغدة النخامية على منطقة ما تحت المهاد قد تم إثباته عن طريق زرع الغدة النخامية في الرقبة. في هذه الحالة ، يتوقف عن إفراز الهرمونات الاستوائية.

الآن دعونا نناقش الهرمونات التي تفرزها الغدة النخامية.

العصبيةينتج فقط 2 من الهرمونات الأوكسيتوسين و ADH (الهرمون المضاد لإدرار البول) أو الفازوبريسين (أفضل من الهرمون المضاد لإدرار البول ، لأن هذا الاسم يعكس بشكل أفضل عمل الهرمون). يتم تصنيع كلا الهرمونين في كل من النوى فوق البصرية والبارافينتريكولار ، ولكن كل خلية عصبية تصنع هرمونًا واحدًا فقط.

مساعد المدير العام- العضو المستهدف هو الكلى (بتركيزات عالية جدا فإنه يؤثر على الأوعية الدموية ويزيد من ضغط الدم ويخفضه في الجهاز البابي للكبد ، وهو مهم لفقدان الدم بشكل كبير) ، مع إفراز الهرمون المضاد لإدرار البول (ADH) ، قنوات التجميع تصبح الكلى قابلة للنفاذ إلى الماء ، مما يزيد من إعادة الامتصاص ، ومع الغياب - يكون إعادة الامتصاص ضئيلًا وغائبًا عمليًا. يقلل الكحول من إنتاج الهرمون المضاد لإدرار البول ، وهذا هو سبب زيادة إدرار البول ، وهناك نقص في الماء ، ومن ثم ما يسمى بمتلازمة المخلفات (أو في عامة الناس - الأرض الجافة). يمكن القول أيضًا أنه في ظل ظروف فرط الأسمولية (عندما يكون تركيز الملح في الدم مرتفعًا) ، يتم تحفيز إنتاج هرمون ADH ، مما يضمن الحد الأدنى من فقدان الماء (يتشكل البول المركز). على العكس من ذلك ، في ظل ظروف نقص الدم ، يزيد هرمون ADH من إدرار البول (يتكون البول المخفف). لذلك ، يمكننا أن نقول عن وجود مستقبلات التناضحية والضغط التي تتحكم في الضغط الاسموزي وضغط الدم (الضغط الشرياني). من المحتمل أن تكون المستقبلات Osmoreceptors موجودة في منطقة ما تحت المهاد نفسها ، والنخاع العصبي ، والأوعية البابية للكبد. تم العثور على مستقبلات الضغط في الشريان السباتي والبصلة الأبهري ، وكذلك في منطقة الصدروفي الأذين ، حيث يكون الضغط ضئيلًا. تنظيم ضغط الدم في الوضعين الأفقي والعمودي.

علم الأمراض. في انتهاك لإفراز ADH ، يتطور مرض السكري الكاذب - كمية كبيرة من التبول ، والبول ليس حلو المذاق. في السابق ، كانوا يتذوقون البول حقًا وقاموا بالتشخيص: إذا كان حلوًا ، فهو مرض السكري ، وإذا لم يكن كذلك ، فهو مرض السكري الكاذب.

الأوكسيتوسين- الأعضاء المستهدفة - عضل الرحم والظهارة العضلية في الغدة الثديية.

1. الظهارة العضلية في الغدة الثديية: بعد الولادة ، يبدأ إفراز الحليب خلال 24 ساعة. تتهيج حلمات الثدي بشدة أثناء عملية المص. ينتقل التهيج إلى الدماغ ، حيث يتم تحفيز إفراز الأوكسيتوسين ، مما يؤثر على الظهارة العضلية في الغدة الثديية. هذه ظهارة عضلية ، تقع في منطقة أسفل السنخ ، وأثناء الانقباض ، تضغط الحليب خارج الغدة الثديية. تتوقف الرضاعة في وجود الطفل بشكل أبطأ مما هي عليه في حالة غيابه.

2. عضل الرحم: عندما يتهيج عنق الرحم والمهبل ، يتم تحفيز إنتاج الأوكسيتوسين ، مما يؤدي إلى انقباض عضل الرحم ، ودفع الجنين إلى عنق الرحم ، من المستقبلات الميكانيكية التي يدخل التهيج منها إلى الدماغ مرة أخرى ويحفز إنتاج المزيد من الأوكسيتوسين. هذه العملية في الحد يذهب إلى الولادة.

حقيقة مثيرة للاهتمام هي أن الأوكسيتوسين يتم إفرازه أيضًا عند الرجال ، لكن دوره غير واضح. ربما يحفز العضلة التي ترفع الخصية أثناء القذف.

الغدة النخامية.دعونا نشير على الفور إلى اللحظة المرضية في نشوء تطور الغدة النخامية. في مرحلة التطور الجنيني ، يتم وضعه في منطقة تجويف الفم الأساسي ، ويتم تحويل البديل إلى السرج التركي. قد يؤدي هذا إلى بقاء الجسيمات في مسار السفر. أنسجة عصبية، والتي يمكن أن تبدأ خلال الحياة في التطور كأديم ظاهر ، وتؤدي إلى عمليات الورم في منطقة الرأس. الغدة النخامية نفسها لها أصل الظهارة الغدية (ينعكس في الاسم).

يفرز الغدة النخامية 6 هرمونات(ينعكس في الجدول).

هرمونات موجهة الغددهي الهرمونات التي تستهدفها الغدد الصماء. يحفز إفراز هذه الهرمونات نشاط الغدد.

هرمونات موجهة الغدد التناسلية- الهرمونات التي تحفز عمل الغدد التناسلية (الأعضاء التناسلية). يحفز FSH نضوج جريب المبيض عند النساء ونضوج الحيوانات المنوية عند الرجال. و LH (اللوتين - صبغة تنتمي إلى مجموعة الكاروتينات المحتوية على الأكسجين - زانثوفيل ؛ زانثوس - أصفر) يسبب الإباضة وتكوين الجسم الأصفر عند النساء ، وفي الرجال يحفز تخليق هرمون التستوستيرون في خلايا Leydig الخلالي.

هرمونات المستجيب- تؤثر على الكائن الحي ككل أو أنظمته. البرولاكتينتشارك في الرضاعة ، من المحتمل وجود وظائف أخرى ولكنها غير معروفة لدى البشر.

إفراز هرمون النموتسبب العوامل التالية: الصيام نقص السكر في الدم ، أنواع معينة من الإجهاد ، العمل البدني. يتم إطلاق الهرمون أثناء النوم العميق ، وبالإضافة إلى ذلك ، تفرز الغدة النخامية أحيانًا كميات كبيرة من هذا الهرمون في غياب التحفيز. إن نمو الهرمون يتأرجح بشكل غير مباشر مسبباً تكوين هرمونات الكبد - سوماتوميدين. وهي تؤثر على أنسجة العظام والغضاريف ، وتساهم في امتصاص الأيونات غير العضوية. الشيء الرئيسي هو سوماتوميدين جوتحفيز تخليق البروتين في جميع خلايا الجسم. يؤثر الهرمون على عملية التمثيل الغذائي بشكل مباشر ، حيث يقوم بتعبئة الأحماض الدهنية من احتياطيات الدهون ، مما يعزز دخول مادة طاقة إضافية إلى الدم. ألفت انتباه الفتيات إلى حقيقة أن إنتاج السوماتوتروبين يتم تحفيزه النشاط البدني، والسوماتوتروبين له تأثير على تحفيز الدهون. على استقلاب الكربوهيدرات ، فإن هرمون النمو له تأثيران متعاكسان. بعد ساعة واحدة من تناول هرمون النمو ، ينخفض ​​تركيز الجلوكوز في الدم بشكل حاد (عمل يشبه الأنسولين من سوماتوميدين C) ، ولكن بعد ذلك يبدأ تركيز الجلوكوز في الزيادة نتيجة التأثير المباشر لهرمون النمو على الأنسجة الدهنية و الجليكوجين. في الوقت نفسه ، يمنع امتصاص الخلايا للجلوكوز. وبالتالي ، هناك تأثير مسبب لمرض السكري. يتسبب ضعف الوظيفة في حدوث قزامة طبيعية ، وعملقة مفرطة الأداء عند الأطفال ، وضخامة النهايات عند البالغين.

إن تنظيم إفراز الغدة النخامية للهرمونات ، كما اتضح ، أكثر تعقيدًا مما كان متوقعًا. في السابق ، كان يعتقد أن كل هرمون له الليبيرين والستاتين الخاص به.

ولكن اتضح أن سر بعض الهرمونات يتم تحفيزه فقط عن طريق الليبرين ، وسر الاثنين الآخرين بواسطة الليبرين وحده (انظر الجدول 17.2).

يتم تصنيع الهرمونات تحت المهاد من خلال حدوث AP على الخلايا العصبية للنواة. تأتي أقوى APs من الدماغ المتوسط ​​والجهاز الحوفي ، ولا سيما الحصين واللوزة ، عبر الخلايا العصبية النورادرينالية ، الأدرينالية ، والسيروتونينية. يتيح لك ذلك دمج التأثيرات الخارجية والداخلية والحالة العاطفية مع تنظيم الغدد الصم العصبية.

خاتمة

يبقى فقط أن نقول إن مثل هذا النظام المعقد يجب أن يعمل كالساعة. وأدنى فشل يمكن أن يؤدي إلى اضطراب في الجسم كله. فليس عبثًا أن يقولوا: "كل الأمراض من الأعصاب".

مراجع

1. إد. شميدت ، فسيولوجيا الإنسان ، المجلد الثاني ، ص 389

2. كوسيتسكي ، فسيولوجيا الإنسان ، ص 183

mybiblioteka.su - 2015-2018. (0.097 ثانية)

الآليات الخلطية لتنظيم الوظائف الفسيولوجية للجسم

في عملية التطور ، كانت الآليات الخلطية للتنظيم هي أول من تم تشكيلها. نشأت في المرحلة التي ظهر فيها الدم والدورة الدموية. التنظيم الخلطي (من اللاتينية مزاح- سائل) ، وهي آلية لتنسيق العمليات الحيوية للجسم ، تتم من خلال الوسائط السائلة - الدم والليمفاوية والسائل الخلالي والسيتوبلازم في الخلية بمساعدة المواد النشطة بيولوجيًا. تلعب الهرمونات دورًا مهمًا في تنظيم الخلط. في الحيوانات عالية التطور والبشر ، يخضع التنظيم الخلطي للتنظيم العصبي ، والذي يشكل معه نظامًا واحدًا للتنظيم العصبي العصبي الذي يضمن الأداء الطبيعي للجسم.

سوائل الجسم هي:

- خارج الأوعية (السائل داخل الخلايا والخلالي) ؛

- داخل الأوعية الدموية (الدم واللمف)

- متخصص (السائل الدماغي الشوكي - السائل الدماغي الشوكي في بطينات الدماغ ، السائل الزليلي - تزييت الأكياس المفصلية ، الوسائط السائلة لمقلة العين والأذن الداخلية).

تحت سيطرة الهرمونات ، توجد جميع العمليات الأساسية للحياة ، وجميع مراحل التطور الفردي ، وجميع أنواع التمثيل الغذائي الخلوي.

المواد النشطة بيولوجيًا التالية متضمنة في التنظيم الخلطي:

- الفيتامينات والأحماض الأمينية والإلكتروليتات وما إلى ذلك التي تأتي مع الطعام ؛

- الهرمونات التي تفرزها الغدد الصماء.

- تتشكل في عملية التمثيل الغذائي لثاني أكسيد الكربون والأمينات والوسطاء ؛

- مواد الأنسجة - البروستاجلاندين ، الأقرباء ، الببتيدات.

الهرمونات. أهم المنظمات الكيميائية المتخصصة هي الهرمونات. يتم إنتاجها في الغدد الصماء (الغدد الصماء ، من اليونانية. إندو- داخل كرينو- تسليط الضوء).

الغدد الصماء نوعان:

- ذات وظيفة مختلطة - إفراز داخلي وخارجي ، وتشمل هذه المجموعة الغدد الجنسية (الغدد التناسلية) والبنكرياس ؛

- بوظيفة أعضاء إفراز داخلي فقط ، تشمل هذه المجموعة الغدة النخامية والصنوبرية والغدة الكظرية والغدة الدرقية والغدة الدرقية.

يتم نقل المعلومات وتنظيم نشاط الجسم بواسطة الجهاز العصبي المركزي بمساعدة الهرمونات. يمارس الجهاز العصبي المركزي تأثيره على الغدد الصماء من خلال منطقة ما تحت المهاد ، حيث توجد مراكز تنظيمية وخلايا عصبية خاصة تنتج وسطاء هرموني - يطلقون الهرمونات ، بمساعدة نشاط الرئيسي الغدد الصماء- الغدة النخامية. يسمى التركيز الأمثل الناتج للهرمونات في الدم الحالة الهرمونية .

يتم إنتاج الهرمونات في الخلايا الإفرازية. يتم تخزينها في حبيبات من العضيات داخل الخلايا مفصولة عن السيتوبلازم بواسطة غشاء. وفقًا للتركيب الكيميائي ، يتم تمييز هرمونات البروتين (مشتقات البروتينات ، عديد الببتيدات) ، الأمين (مشتقات الأحماض الأمينية) والستيرويد (مشتقات الكوليسترول).

وفقًا للأساس الوظيفي ، يتم تمييز الهرمونات:

- المستجيب- العمل مباشرة على الأعضاء المستهدفة ؛

- مدار- يتم إنتاجه في الغدة النخامية ويحفز تخليق وإفراز هرمونات المستجيب ؛

—إفراز الهرمونات (الليبرينات والستاتينات) ، يتم إفرازها مباشرة بواسطة خلايا منطقة ما تحت المهاد وتنظم تخليق وإفراز الهرمونات المدارية. من خلال إفراز الهرمونات ، يتواصلون بين جهاز الغدد الصماء والجهاز العصبي المركزي.

جميع الهرمونات لها الخصائص التالية:

- التحديد الصارم للعمل (يرتبط بوجود مستقبلات عالية التحديد في الأعضاء المستهدفة ، وبروتينات خاصة ترتبط بها الهرمونات) ؛

- بعد العمل (الأعضاء المستهدفة بعيدة عن المكان الذي تتشكل فيه الهرمونات)

آلية عمل الهرمونات.يقوم على: تحفيز أو تثبيط النشاط التحفيزي للإنزيمات. تغييرات في نفاذية أغشية الخلايا. هناك ثلاث آليات: الغشاء ، الغشاء داخل الخلايا ، داخل الخلايا (عصاري خلوي).

غشاء- يضمن ارتباط الهرمونات بغشاء الخلية وفي موقع الارتباط يتغير نفاذية الجلوكوز والأحماض الأمينية وبعض الأيونات. على سبيل المثال ، يزيد هرمون الأنسولين البنكرياس من نقل الجلوكوز عبر أغشية خلايا الكبد والعضلات ، حيث يتم تصنيع الجلوكاجون من الجلوكوز (الشكل **)

الغشاء داخل الخلايا.لا تخترق الهرمونات الخلية ولكنها تؤثر على التبادل من خلال الوسطاء الكيميائيون داخل الخلايا. يكون لهرمونات البروتين الببتيد ومشتقات الأحماض الأمينية هذا التأثير. تعمل النيوكليوتيدات الحلقية كوسائط كيميائية داخل الخلايا: cyclic 3 'و 5'-adenosine monophosphate (cAMP) و cyclic 3' و 5'-guanosine monophosphate (cGMP) ، وكذلك البروستاجلاندين وأيونات الكالسيوم (الشكل **).

تؤثر الهرمونات على تكوين النيوكليوتيدات الحلقية من خلال الإنزيمات adenylate cyclase (لـ cAMP) و guanylate cyclase (لـ cGMP). تم بناء Adeylate cyclase في غشاء الخلية ويتكون من 3 أجزاء: المستقبل (R) ، التصريف (N) ، الحفاز (C).

يتضمن جزء المستقبل مجموعة من مستقبلات الغشاء الموجودة على السطح الخارجي للغشاء. الجزء الحفاز هو بروتين إنزيمي ، أي adenylate cyclase نفسه ، والذي يحول ATP إلى cAMP. آلية عمل محلقة أدينيلات هي كما يلي. بعد ارتباط الهرمون بالمستقبل ، يتم تكوين مركب مستقبلات الهرمون ، ثم يتم تكوين مركب N-protein-GTP (guanosine triphosphate) ، والذي ينشط الجزء التحفيزي من adenylate cyclase. يتم تمثيل الجزء المترافق ببروتين N خاص موجود في الطبقة الدهنية من الغشاء. يؤدي تنشيط محلقة الأدينيلات إلى تكوين cAMP داخل الخلية من ATP.

تحت تأثير cAMP و cGMP ، يتم تنشيط كينازات البروتين الموجودة في سيتوبلازم الخلية في حالة غير نشطة (الشكل. **)

بدورها ، تعمل كينازات البروتين المنشط على تنشيط الإنزيمات داخل الخلايا ، والتي تعمل على الحمض النووي ، والتي تشارك في عمليات نسخ الجينات وتوليف الإنزيمات الضرورية.

آلية داخل الخلايا (عصارة خلوية)العمل هو سمة من سمات هرمونات الستيرويد ، التي لها حجم جزيئي أصغر من الهرمونات البروتينية. بدورها ، ترتبط بمواد محبة للدهون وفقًا لخصائصها الفيزيائية والكيميائية ، والتي تسمح لها باختراق الطبقة الدهنية لغشاء البلازما بسهولة.

بعد اختراقه للخلية ، يتفاعل هرمون الستيرويد مع بروتين مستقبل معين (R) موجود في السيتوبلازم ، مكونًا مركب مستقبلات الهرمونات (GRa). يخضع هذا المركب الموجود في السيتوبلازم للخلية للتنشيط ويخترق عبر الغشاء النووي إلى كروموسومات النواة ، ويتفاعل معها. في هذه الحالة ، يحدث التنشيط الجيني ، مصحوبًا بتكوين الحمض النووي الريبي ، مما يؤدي إلى زيادة تخليق الإنزيمات المقابلة. في هذه الحالة ، يعمل بروتين المستقبل كوسيط في عمل الهرمون ، لكنه لا يكتسب هذه الخصائص إلا بعد دمجه مع الهرمون.

إلى جانب التأثير المباشر على أنظمة أنزيمات الأنسجة ، يمكن تنفيذ عمل الهرمونات على بنية ووظائف الجسم بطرق أكثر تعقيدًا بمشاركة الجهاز العصبي.

التنظيم الخلطي وعمليات الحياة

في هذه الحالة ، تعمل الهرمونات على المستقبلات البينية (المستقبلات الكيميائية) الموجودة في جدران الأوعية الدموية. تهيج المستقبلات الكيميائية هو بداية رد فعل منعكس يغير الحالة الوظيفية للمراكز العصبية.

يتنوع العمل الفسيولوجي للهرمونات بشكل كبير. لها تأثير واضح على التمثيل الغذائي ، وتمايز الأنسجة والأعضاء ، والنمو والتطور. تشارك الهرمونات في تنظيم وتكامل العديد من وظائف الجسم ، وتكييفها مع الظروف المتغيرة للبيئة الداخلية والخارجية ، والحفاظ على التوازن.

علم الأحياء البشري

كتاب مدرسي للصف الثامن

التنظيم الخلطي

تجري باستمرار مجموعة متنوعة من عمليات دعم الحياة في جسم الإنسان. لذلك ، خلال فترة اليقظة ، تعمل جميع أجهزة الأعضاء في وقت واحد: يتحرك الشخص ، ويتنفس ، ويتدفق الدم عبر أوعيته ، وتتم عمليات الهضم في المعدة والأمعاء ، ويتم إجراء التنظيم الحراري ، وما إلى ذلك. يلاحظ الشخص جميع التغييرات التي تحدث في بيئة، يتفاعل معها. يتم تنظيم كل هذه العمليات والتحكم فيها بواسطة الجهاز العصبي وغدد جهاز الغدد الصماء.

التنظيم الخلطي (من "الفكاهة" اللاتينية - السائل) - شكل من أشكال تنظيم نشاط الجسم ، متأصل في جميع الكائنات الحية ، يتم تنفيذه بمساعدة المواد النشطة بيولوجيًا - الهرمونات (من اليونانية "gormao" - الإثارة) ، التي تنتجها غدد خاصة. يطلق عليهم اسم الغدد الصماء أو الغدد الصماء (من الكلمة اليونانية "endon" - في الداخل ، "krineo" - للإفراز). الهرمونات التي تفرزها تدخل مباشرة في سوائل الأنسجة وفي الدم. ينقل الدم هذه المواد في جميع أنحاء الجسم. بمجرد دخول الأعضاء والأنسجة ، يكون للهرمونات تأثير معين عليها ، على سبيل المثال ، تؤثر على نمو الأنسجة ، وإيقاع تقلص عضلة القلب ، وتسبب تضيق تجويف الأوعية الدموية ، وما إلى ذلك.

تؤثر الهرمونات على الخلايا أو الأنسجة أو الأعضاء المحددة بدقة. إنهم نشيطون للغاية ، ويتصرفون حتى بكميات ضئيلة. ومع ذلك ، يتم تدمير الهرمونات بسرعة ، لذلك يجب أن تدخل إلى الدم أو سوائل الأنسجة حسب الحاجة.

عادة ما تكون الغدد الصماء صغيرة: من كسور جرام إلى عدة جرامات.

أهم غدة صماء هي الغدة النخامية ، وتقع تحت قاعدة الدماغ في تجويف خاص للجمجمة - السرج التركي ومتصل بالدماغ بواسطة ساق رفيعة. تنقسم الغدة النخامية إلى ثلاثة فصوص: الفصوص الأمامية والمتوسطة والخلفية. يتم إنتاج الهرمونات في الفصوص الأمامية والمتوسطة ، والتي تدخل مجرى الدم وتصل إلى الغدد الصماء الأخرى وتتحكم في عملها. يدخل هرمونان ينتجان في الخلايا العصبية للدماغ البيني الفص الخلفي للغدة النخامية على طول الساق. أحد هذه الهرمونات ينظم حجم البول الناتج ، والثاني يعزز تقلص العضلات الملساء ويلعب دورًا مهمًا جدًا في عملية الولادة.

تقع الغدة الدرقية على الرقبة أمام الحنجرة. ينتج عددًا من الهرمونات التي تشارك في تنظيم عمليات النمو وتطور الأنسجة. أنها تزيد من شدة التمثيل الغذائي ، ومستوى استهلاك الأكسجين من قبل الأعضاء والأنسجة.

تقع الغدد الجار درقية على السطح الخلفي للغدة الدرقية. هناك أربع من هذه الغدد ، وهي صغيرة جدًا ، الوزن الكليوتتراوح وزنها بين 0.1-0.13 جم فقط ، وينظم هرمون هذه الغدد محتوى أملاح الكالسيوم والفوسفور في الدم ، مع نقص هذا الهرمون ، واضطراب نمو العظام والأسنان ، وزيادة استثارة الجهاز العصبي.

توجد الغدد الكظرية المزدوجة ، كما يوحي اسمها ، فوق الكلى. تفرز العديد من الهرمونات التي تنظم عملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات والدهون ، وتؤثر على محتوى الصوديوم والبوتاسيوم في الجسم ، وتنظم نشاط الجهاز القلبي الوعائي.

إن إفراز هرمونات الغدة الكظرية مهم بشكل خاص في الحالات التي يضطر فيها الجسم إلى العمل في ظروف عقلية و التوتر الجسدي، أي تحت الضغط: تعمل هذه الهرمونات على زيادة عمل العضلات ، وزيادة نسبة السكر في الدم (لضمان زيادة استهلاك الطاقة للدماغ) ، وزيادة تدفق الدم في الدماغ والأعضاء الحيوية الأخرى ، وزيادة ضغط الدم النظامي ، وزيادة نشاط القلب.

تؤدي بعض الغدد في أجسامنا وظيفة مزدوجة ، أي أنها تعمل في نفس الوقت كغدد إفراز داخلي وخارجي - مختلط -. هذه ، على سبيل المثال ، الغدد الجنسية والبنكرياس. يفرز البنكرياس العصارة الهضمية التي تدخل الاثني عشر. في الوقت نفسه ، تعمل الخلايا الفردية مثل الغدد الصماء ، وتنتج هرمون الأنسولين ، الذي ينظم عملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات في الجسم. أثناء الهضم ، يتم تكسير الكربوهيدرات إلى جلوكوز ، يتم امتصاصه من الأمعاء إلى الأوعية الدموية. يؤدي انخفاض إنتاج الأنسولين إلى حقيقة أن معظم الجلوكوز لا يمكن أن يخترق الأوعية الدموية إلى أنسجة الأعضاء. ونتيجة لذلك ، تُترك خلايا الأنسجة المختلفة بدون المصدر الأهم للطاقة - الجلوكوز ، الذي يُفرز في النهاية من الجسم بالبول. هذا المرض يسمى مرض السكري. ماذا يحدث عندما ينتج البنكرياس الكثير من الأنسولين؟ يتم استهلاك الجلوكوز بسرعة كبيرة من قبل الأنسجة المختلفة ، وخاصة العضلات ، وينخفض ​​محتوى السكر في الدم إلى مستوى خطير. مستوى منخفض. نتيجة لذلك ، يفتقر الدماغ إلى "الوقود" ، ويسقط الشخص في ما يسمى بصدمة الأنسولين ويفقد الوعي. في هذه الحالة ، من الضروري إدخال الجلوكوز في الدم بسرعة.

تشكل الغدد الجنسية الخلايا الجنسية وتنتج الهرمونات التي تنظم نمو ونضج الجسم ، وتشكيل الصفات الجنسية الثانوية. عند الرجال ، هذا هو نمو الشوارب واللحية ، خشونة الصوت ، تغيير في اللياقة البدنية ، عند النساء - صوت عالٍ ، استدارة أشكال الجسم. تحدد الهرمونات الجنسية تطور الأعضاء التناسلية ، ونضج الخلايا الجرثومية ، وفي النساء يتحكمون في مراحل الدورة الجنسية ، ومسار الحمل.

هيكل الغدة الدرقية

تعتبر الغدة الدرقية من أهم أعضاء الإفراز الداخلي. أعاد أ. فيساليوس وصف الغدة الدرقية في عام 1543 ، وحصلت على اسمها بعد أكثر من قرن - في عام 1656.

بدأت الأفكار العلمية الحديثة حول الغدة الدرقية تتبلور بحلول نهاية القرن التاسع عشر ، عندما وصف الجراح السويسري تي.كوشر في عام 1883 علامات التخلف العقلي (القماءة) لدى الطفل الذي تطور بعد إزالة هذا العضو.

في عام 1896 ، أنشأ A. Bauman نسبة عالية من اليود في الحديد ولفت انتباه الباحثين إلى حقيقة أنه حتى الصينيين القدماء عالجوا القماءة بنجاح برماد الإسفنج البحري الذي يحتوي على كمية كبيرة من اليود. خضعت الغدة الدرقية لأول مرة لدراسة تجريبية في عام 1927. وبعد تسع سنوات ، تمت صياغة مفهوم وظيفتها داخل إفرازها.

من المعروف الآن أن الغدة الدرقية تتكون من فصين متصلين بواسطة برزخ ضيق. أوثو هي أكبر غدة صماء. في البالغين ، كتلته 25-60 جم ​​؛ تقع أمام الحنجرة وعلى جانبيها. يتكون أنسجة الغدة بشكل أساسي من العديد من الخلايا - الخلايا الدرقية ، والتي تتحد في بصيلات (حويصلات). يمتلئ تجويف كل حويصلة بمنتج نشاط الغدة الدرقية - مادة غروانية. تجاور الأوعية الدموية البصيلات من الخارج ، حيث تدخل المواد الأولية لتخليق الهرمونات إلى الخلايا. إنه الغرواني الذي يسمح للجسم بالاستغناء عن اليود لبعض الوقت ، والذي يأتي عادة مع الماء والغذاء والهواء المستنشق. ومع ذلك ، مع نقص اليود لفترات طويلة ، يتم تعطيل إنتاج الهرمونات.

رئيسي منتج هرمونالغدة الدرقية - هرمون الغدة الدرقية. هرمون آخر ، ثلاثي يودتيريانيوم ، يتم إنتاجه بكميات صغيرة فقط عن طريق الغدة الدرقية. يتكون بشكل رئيسي من هرمون الغدة الدرقية بعد إزالة ذرة اليود منه. تحدث هذه العملية في العديد من الأنسجة (خاصة في الكبد) وتلعب دورًا مهمًا في الحفاظ على التوازن الهرموني للجسم ، لأن ثلاثي يودوثيرونين أكثر نشاطًا من هرمون الغدة الدرقية.

يمكن أن تحدث الأمراض المرتبطة بضعف عمل الغدة الدرقية ليس فقط مع التغيرات في الغدة نفسها ، ولكن أيضًا مع نقص اليود في الجسم ، وكذلك أمراض الغدة النخامية الأمامية ، إلخ.

مع انخفاض وظائف (قصور) الغدة الدرقية في مرحلة الطفولة ، تتطور القماءة ، وتتميز بالتثبيط في تطور جميع أجهزة الجسم ، وقصر القامة ، والخرف. في البالغين الذين يعانون من نقص هرمونات الغدة الدرقية ، تحدث الوذمة المخاطية ، حيث يتم ملاحظة الوذمة والخرف ونقص المناعة والضعف. يستجيب هذا المرض بشكل جيد للعلاج بمستحضرات هرمون الغدة الدرقية. مع زيادة إنتاج هرمونات الغدة الدرقية ، يحدث مرض جريفز ، حيث تزيد الإثارة ، ومعدل الأيض ، ومعدل ضربات القلب بشكل حاد ، وينمو جحوظ العينين (جحوظ) ويحدث فقدان للوزن. في تلك المناطق الجغرافية التي تحتوي فيها المياه على القليل من اليود (توجد عادة في الجبال) ، غالبًا ما يعاني السكان من تضخم الغدة الدرقية - وهو مرض ينمو فيه النسيج المفرز للغدة الدرقية ، ولكن لا يمكن تخليقه في حالة عدم وجود الكمية المطلوبة من اليود هرمونات كاملة. في مثل هذه المناطق ، يجب زيادة استهلاك اليود من قبل السكان ، وهو ما يمكن ضمانه ، على سبيل المثال ، عن طريق استخدام ملح الطعام مع الإضافات الصغيرة الإلزامية من يوديد الصوديوم.

هرمون النمو

لأول مرة ، تم وضع افتراض حول إفراز الغدة النخامية لهرمون نمو معين في عام 1921 من قبل مجموعة من العلماء الأمريكيين. في التجربة ، تمكنوا من تحفيز نمو الفئران إلى ضعف حجمها الطبيعي عن طريق الإعطاء اليومي لمستخلص الغدة النخامية. في شكل نقيتم عزل هرمون النمو فقط في السبعينيات ، أولاً من الغدة النخامية للثور ، ثم من الحصان والإنسان. لا يؤثر هذا الهرمون على غدة معينة ، بل يؤثر على الجسم كله.

يعتبر ارتفاع الإنسان قيمة متغيرة: فهو يزيد حتى سن 18-23 عامًا ، ويبقى دون تغيير حتى سن 50 عامًا تقريبًا ، ثم يتناقص بمقدار 1-2 سم كل 10 سنوات.

بالإضافة إلى ذلك ، تختلف معدلات النمو من شخص لآخر. بالنسبة إلى "الشخص المشروط" (مثل هذا المصطلح المعتمد من قبل منظمة الصحة العالمية عند تحديد معايير الحياة المختلفة) ، يبلغ متوسط ​​الطول 160 سم للنساء و 170 سم للرجال. لكن الشخص الذي يقل طوله عن 140 سم أو أكثر من 195 سم يعتبر بالفعل منخفضًا جدًا أو مرتفعًا جدًا.

مع نقص هرمون النمو عند الأطفال ، يتطور التقزم النخامي ، ومع زيادة - عملقة الغدة النخامية. كان أطول عملاق في الغدة النخامية تم قياس ارتفاعه بدقة هو الأمريكي R. Wadlow (272 سم).

إذا لوحظ وجود فائض من هذا الهرمون لدى شخص بالغ ، عندما توقف النمو الطبيعي بالفعل ، يحدث مرض ضخامة الأطراف ، حيث تنمو الأنف والشفتين والأصابع وأصابع القدم وبعض أجزاء الجسم الأخرى.

اختبر معلوماتك

1. ما هو جوهر التنظيم الخلطي للعمليات التي تحدث في الجسم؟
2. ما هي الغدد الصماء؟
3. ما هي وظائف الغدد الكظرية؟
4. قائمة الخصائص الرئيسية للهرمونات.
5. ما هي وظيفة الغدة الدرقية؟
6. ما هي الغدد المختلطة للإفراز هل تعرف؟
7. أين تذهب الهرمونات التي تفرزها الغدد الصماء؟
8. ما هي وظيفة البنكرياس؟
9. قائمة بوظائف الغدد الجار درقية.

يفكر

ما الذي يمكن أن يؤدي إلى نقص الهرمونات التي يفرزها الجسم؟

اتجاه العملية في التنظيم الخلطي

تفرز الغدد الصماء الهرمونات مباشرة في الدم - biolo! المواد الفعالة في IC. تنظم الهرمونات عملية التمثيل الغذائي والنمو وتطور الجسم وعمل أعضائه.

التنظيم العصبي والخلطي

التنظيم العصبيتتم بمساعدة النبضات الكهربائية التي تمر عبر الخلايا العصبية. بالمقارنة مع الأخلاط

• تسير بشكل أسرع
• أكثر دقة
• يتطلب الكثير من الطاقة
• أكثر شبابًا تطوريًا.

التنظيم الخلطييتم تنفيذ العمليات الحيوية (من الكلمة اللاتينية "فكاهة" - "سائل") بسبب المواد التي يتم إطلاقها في البيئة الداخلية للجسم (الليمفاوية والدم وسوائل الأنسجة).

يمكن إجراء التنظيم الخلطي بمساعدة:

• الهرمونات- المواد النشطة بيولوجيًا (التي تعمل بتركيز صغير جدًا) التي تفرز في الدم عن طريق الغدد الصماء ؛
• مواد أخرى. على سبيل المثال ، ثاني أكسيد الكربون

• يسبب التوسع المحلي للشعيرات الدموية ، المزيد من تدفق الدم إلى هذا المكان ؛
• يثير المركز التنفسي للنخاع المستطيل ، ويكثف التنفس.

تنقسم كل غدد الجسم إلى 3 مجموعات

1) الغدد الصماء ( الغدد الصماء) ليس لديهم قنوات إخراج وتفرز أسرارهم مباشرة في الدم. أسرار الغدد الصماء تسمى الهرمونات، لديهم نشاط بيولوجي (يعمل في تركيز مجهري). على سبيل المثال: الغدة الدرقية والغدة النخامية والغدد الكظرية.

2) تحتوي غدد الإفراز الخارجي على قنوات إخراج وتفرز أسرارها ليس في الدم ، ولكن في أي تجويف أو على سطح الجسم. على سبيل المثال، الكبد, دمعي, اللعاب, يعرق.

3) تقوم الغدد المختلطة بالإفرازات الداخلية والخارجية. على سبيل المثال

• يفرز البنكرياس الأنسولين والجلوكاجون في الدم ، وليس في الدم (في الاثني عشر) - عصير البنكرياس ؛
• الأعضاء التناسليةتفرز الغدد الهرمونات الجنسية في الدم وليس في الدم - الخلايا الجرثومية.

مزيد من المعلومات: التنظيم الخلطي ، أنواع الغدد ، أنواع الهرمونات ، توقيت وآليات عملها ، الحفاظ على تركيز الجلوكوز في الدم
جزء المهام 2: التنظيم العصبي والخلطي

الاختبارات والتعيينات

إنشاء مراسلات بين العضو (قسم الأعضاء) المعني بتنظيم حياة جسم الإنسان والجهاز الذي ينتمي إليه: 1) الجهاز العصبي ، 2) الغدد الصماء.
أ) جسر
ب) الغدة النخامية
ب) البنكرياس
د) النخاع الشوكي
د) المخيخ

حدد التسلسل الذي يتم فيه تنظيم التنفس الخلطي أثناء العمل العضلي في جسم الإنسان
1) تراكم ثاني أكسيد الكربون في الأنسجة والدم
2) إثارة مركز الجهاز التنفسي في النخاع المستطيل
3) انتقال النبض إلى العضلات الوربية والحجاب الحاجز
4) تقوية العمليات المؤكسدة أثناء العمل العضلي النشط
5) الاستنشاق وتدفق الهواء إلى الرئتين

أنشئ توافقاً بين العملية التي تحدث أثناء تنفس الإنسان وطريقة تنظيمها: 1) خلطية ، 2) عصبية
أ) إثارة المستقبلات الأنفية البلعومية بواسطة جزيئات الغبار
ب) يبطئ التنفس عند الغمر في الماء البارد
ج) تغير في إيقاع التنفس مع وجود فائض من ثاني أكسيد الكربون في الغرفة
د) فشل الجهاز التنفسي عند السعال
د) تغير في إيقاع التنفس مع انخفاض محتوى ثاني أكسيد الكربون في الدم

1. إنشاء تطابق بين خصائص الغدة والنوع الذي تنتمي إليه: 1) إفراز داخلي ، 2) إفراز خارجي. اكتب العددين 1 و 2 بالترتيب الصحيح.
أ) لديهم مجاري إخراج
ب) إنتاج الهرمونات
ج) تنظيم جميع وظائف الجسم الحيوية
د) تفرز الإنزيمات في المعدة
د) مجاري الإخراج تذهب إلى سطح الجسم
هـ) يتم إطلاق المواد المنتجة في الدم

2. إنشاء تطابق بين خصائص الغدد ونوعها: 1) إفراز خارجي ، 2) إفراز داخلي.

التنظيم الخلطي للجسم

اكتب العددين 1 و 2 بالترتيب الصحيح.
أ) إنتاج إنزيمات الجهاز الهضمي
ب) تفرز في تجويف الجسم
ب) تفرز مواد فعالة كيميائيا - هرمونات
د) المشاركة في تنظيم العمليات الحيوية للجسم
د) قنوات الإخراج

إنشاء مراسلة بين الغدد وأنواعها: 1) إفراز خارجي ، 2) إفراز داخلي. اكتب العددين 1 و 2 بالترتيب الصحيح.
أ) المشاش
ب) الغدة النخامية
ب) الغدة الكظرية
د) اللعاب
د) الكبد
ه) خلايا البنكرياس التي تنتج التربسين

إنشاء تطابق بين مثال على تنظيم عمل القلب ونوع التنظيم: 1) خلطي ، 2) عصبي
أ) زيادة معدل ضربات القلب تحت تأثير الأدرينالين
ب) التغيرات في عمل القلب تحت تأثير أيونات البوتاسيوم
ج) التغيرات في معدل ضربات القلب تحت تأثير الجهاز اللاإرادي
د) ضعف نشاط القلب تحت تأثير الجهاز السمبتاوي

إنشاء مراسلة بين الغدة في جسم الإنسان ونوعها: 1) إفراز داخلي ، 2) إفراز خارجي
أ) الألبان
ب) الغدة الدرقية
ب) الكبد
د) العرق
د) الغدة النخامية
ه) الغدد الكظرية

1. إنشاء تطابق بين علامة تنظيم الوظائف في جسم الإنسان ونوعه: 1) عصبي ، 2) خلطي. اكتب العددين 1 و 2 بالترتيب الصحيح.
أ) يتم توصيله إلى الأعضاء عن طريق الدم
ب) سرعة استجابة عالية
ب) أقدم
د) بمساعدة الهرمونات
د) يرتبط بنشاط الغدد الصماء

2. إنشاء تطابق بين خصائص وأنواع تنظيم وظائف الجسم: 1) العصبية ، 2) الخلطية. اكتب الرقمين 1 و 2 بالترتيب المقابل للأحرفين.
أ) يعمل ببطء ويستمر لفترة طويلة
ب) تنتشر الإشارة على طول هياكل القوس الانعكاسي
ب) يتم عن طريق عمل هرمون
د) تنتشر الإشارة مع مجرى الدم
د) يتحول بسرعة ويعمل لفترة وجيزة
هـ) التنظيم الأقدم تطوريًا

اختر الخيار الأكثر صحة. أي من الغدد التالية تفرز منتجاتها من خلال قنوات خاصة في تجاويف أعضاء الجسم ومباشرة في الدم
1) دهني
2) العرق
3) الغدد الكظرية
4) الجنسية

إنشاء تطابق بين غدة جسم الإنسان والنوع الذي تنتمي إليه: 1) إفراز داخلي ، 2) إفراز مختلط ، 3) إفراز خارجي
أ) البنكرياس
ب) الغدة الدرقية
ب) دمعي
د) دهني
د) الجنسية
ه) الغدة الكظرية

اختر ثلاثة خيارات. في أي الحالات يتم تنفيذ التنظيم الخلطي؟
1) ثاني أكسيد الكربون الزائد في الدم
2) رد فعل الجسم على إشارة المرور الخضراء
3) الجلوكوز الزائد في الدم
4) رد فعل الجسم لتغير وضع الجسم في الفضاء
5) إطلاق الأدرينالين أثناء الإجهاد

إنشاء تطابق بين الأمثلة وأنواع تنظيم الجهاز التنفسي لدى البشر: 1) المنعكس ، 2) الخلطية. اكتب الرقمين 1 و 2 بالترتيب المقابل للأحرفين.
أ) توقف عن التنفس عند الشهيق عند دخول الماء البارد
ب) زيادة عمق التنفس نتيجة زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم
ج) يسعل الطعام عندما يدخل الحنجرة
د) تأخر طفيف في التنفس نتيجة انخفاض تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم
د) تغير في شدة التنفس حسب الحالة الانفعالية
هـ) تشنج الأوعية الدماغية نتيجة الزيادة الحادة في تركيز الأكسجين في الدم

اختر ثلاث غدد صماء.
1) الغدة النخامية
2) الجنسية
3) الغدد الكظرية
4) الغدة الدرقية
5) المعدة
6) منتجات الألبان

اختر ثلاثة خيارات. التأثيرات الخلطية على العمليات الفسيولوجية في جسم الإنسان
1) يتم تنفيذه بمساعدة المواد الفعالة كيميائياً
2) يرتبط بنشاط إفرازات الغدد الخارجية
3) ينتشر بشكل أبطأ من العصب
4) تحدث بمساعدة النبضات العصبية
5) يتم التحكم فيها بواسطة النخاع المستطيل
6) من خلال نظام الدورة الدموية

© دي في بوزدنياكوف ، 2009-2018

أول شكل قديم للتفاعل بين خلايا الكائنات متعددة الخلايا هو تفاعل كيميائي من خلال المنتجات الأيضية التي تدخل سوائل الجسم. هذه المنتجات ، أو المستقلبات ، هي نواتج تكسير البروتينات ، وثاني أكسيد الكربون ، وما إلى ذلك. وهذا انتقال خلطي للتأثيرات ، وآلية خلطية للارتباط أو الارتباط بين الأعضاء.

يتميز الاتصال الخلطي بالميزات التالية. أولاً ، عدم وجود عنوان دقيق تدخل إليه المادة الكيميائية أو يتم إرسال سوائل الجسم الأخرى. وبالتالي يمكن للمادة الكيميائية أن تعمل على جميع الأعضاء و. عملها غير محلي ، وليس محدودًا مكان محدد. ثانيًا ، تنتشر المادة الكيميائية ببطء نسبيًا. وأخيرًا ، ثالثًا ، يعمل بكميات ضئيلة وعادة ما يتم تدميره أو إفرازه من الجسم بسرعة. الروابط الخلطية شائعة في كل من عالم الحيوان وعالم النبات.

التنظيم العصبي والخلطي

في المرحلة التالية من تطور الكائنات الحية ، تظهر أعضاء خاصة - الغدد ، حيث يتم إنتاج المواد الفعالة الخلطية - الهرمونات التي تتشكل من العناصر الغذائية التي تدخل الجسم. لذلك ، على سبيل المثال ، يتكون هرمون الأدرينالين في الغدد الكظرية من الحمض الأميني التيروزين. هذا تنظيم هرموني.

تتمثل الوظيفة الرئيسية للجهاز العصبي في تنظيم تفاعل الجسم ككل مع بيئته الخارجية وتنظيم نشاط الأعضاء الفردية والاتصال بين الأعضاء.

يعزز الجهاز العصبي أو يثبط نشاط جميع الأعضاء ليس فقط عن طريق موجات الإثارة أو النبضات العصبية ، ولكن أيضًا عن طريق دخول سوائل الدم والليمفاوية والدماغية والأنسجة للوسطاء والهرمونات والمستقلبات أو المنتجات الأيضية. تعمل هذه المواد الكيميائية على الأعضاء والجهاز العصبي. وهكذا ، في الظروف الطبيعية ، لا يوجد تنظيم عصبي حصري لنشاط الأعضاء ، ولكن عصبي عصبي.

إثارة الجهاز العصبي له طبيعة بيوكيميائية. ينتشر التحول الأيضي على طوله في موجات ، حيث تمر الأيونات بشكل انتقائي عبر الأغشية ، ونتيجة لذلك يتشكل فرق محتمل بين المناطق التي تكون في حالة راحة نسبية ومثيرة وتنشأ. هذه التيارات تسمى التيارات الحيوية، أو المؤثرات الحيوية، ينتشر عبر الجهاز العصبي ويسبب الإثارة في أقسامه اللاحقة.