En el proceso de evolución, los mecanismos humorales de regulación fueron los primeros en formarse. Surgieron en la etapa en que aparecieron la sangre y la circulación. Regulación humoral (del latín humor- líquido), este es un mecanismo para coordinar los procesos vitales del cuerpo, que se lleva a cabo a través de medios líquidos: sangre, linfa, líquido intersticial y citoplasma de la célula con la ayuda de sustancias biológicamente activas. Las hormonas juegan un papel importante en la regulación humoral. En animales y humanos altamente desarrollados, la regulación humoral está subordinada a la regulación nerviosa, junto con lo cual constituyen un único sistema de regulación neurohumoral que asegura el normal funcionamiento del organismo.
Los fluidos corporales son:
Extravascular (líquido intracelular e intersticial);
Intravascular (sangre y linfa)
Especializado (líquido cefalorraquídeo - líquido cefalorraquídeo en los ventrículos del cerebro, líquido sinovial - lubricación de bolsas articulares, medios líquidos del globo ocular y oído interno).
Bajo el control de las hormonas están todos los procesos básicos de la vida, todas las etapas del desarrollo individual, todos los tipos de metabolismo celular.
Las siguientes sustancias biológicamente activas están involucradas en la regulación humoral:
Vitaminas, aminoácidos, electrolitos, etc. suministrados con los alimentos;
Hormonas producidas por las glándulas endocrinas;
Formado en el proceso de metabolismo CO 2, aminas y mediadores;
Sustancias tisulares: prostaglandinas, cininas, péptidos.
hormonas. Los reguladores químicos especializados más importantes son las hormonas. Se producen en las glándulas endocrinas (glándulas endocrinas, del griego. endo- adentro crino- destacar).
Las glándulas endocrinas son de dos tipos:
Con una función mixta: secreción interna y externa, este grupo incluye las glándulas sexuales (gónadas) y el páncreas;
Con la función de órganos de secreción interna únicamente, este grupo incluye las glándulas pituitaria, pineal, suprarrenal, tiroides y paratiroides.
La transferencia de información y la regulación de la actividad del cuerpo la lleva a cabo el sistema nervioso central con la ayuda de hormonas. El sistema nervioso central ejerce su influencia sobre las glándulas endocrinas a través del hipotálamo, en el que hay centros reguladores y neuronas especiales que producen mediadores hormonales: hormonas liberadoras, con la ayuda de las cuales se activa la actividad de la glándula endocrina principal, la glándula pituitaria. regulado. La concentración óptima resultante de hormonas en la sangre se denomina estado hormonal .
Las hormonas se producen en las células secretoras. Se almacenan en gránulos de orgánulos intracelulares separados del citoplasma por una membrana. Según la estructura química, se distinguen las hormonas proteicas (derivados de proteínas, polipéptidos), aminas (derivados de aminoácidos) y esteroides (derivados del colesterol).
Según la base funcional, las hormonas se distinguen:
- efector- actuar directamente sobre los órganos diana;
- trópico- se producen en la hipófisis y estimulan la síntesis y liberación de hormonas efectoras;
-liberando hormonas (liberinas y estatinas), son secretadas directamente por las células del hipotálamo y regulan la síntesis y secreción de hormonas trópicas. A través de la liberación de hormonas, se comunican entre los sistemas endocrino y nervioso central.
Todas las hormonas tienen las siguientes propiedades:
Estricta especificidad de acción (se asocia con la presencia en los órganos diana de receptores altamente específicos, proteínas especiales a las que se unen las hormonas);
Distancia de acción (los órganos diana están lejos del lugar donde se forman las hormonas)
El mecanismo de acción de las hormonas. Se basa en: la estimulación o inhibición de la actividad catalítica de las enzimas; Cambios en la permeabilidad de las membranas celulares. Hay tres mecanismos: membrana, membrana-intracelular, intracelular (citosólico).
Membrana- asegura la unión de las hormonas a la membrana celular y en el sitio de unión cambia su permeabilidad para la glucosa, los aminoácidos y algunos iones. Por ejemplo, la hormona insulina pancreática aumenta el transporte de glucosa a través de las membranas de las células hepáticas y musculares, donde se sintetiza el glucagón a partir de la glucosa (Fig. **)
Membrana-intracelular. Las hormonas no penetran en la célula, pero afectan el intercambio a través de mediadores químicos intracelulares. Las hormonas peptídicas proteicas y los derivados de aminoácidos tienen este efecto. Los nucleótidos cíclicos actúan como mediadores químicos intracelulares: 3",5"-monofosfato de adenosina cíclico (cAMP) y 3",5"-monofosfato de guanosina cíclico (cGMP), así como prostaglandinas e iones de calcio (fig. **).
Las hormonas influyen en la formación de nucleótidos cíclicos a través de las enzimas adenilato ciclasa (para cAMP) y guanilato ciclasa (para cGMP). La adeilato ciclasa está integrada en la membrana celular y consta de 3 partes: receptor (R), conjugante (N), catalítico (C).
La parte del receptor incluye un conjunto de receptores de membrana que se encuentran en la superficie exterior de la membrana. La parte catalítica es una proteína enzimática, es decir, la propia adenilato ciclasa, que convierte el ATP en AMPc. El mecanismo de acción de la adenilato ciclasa es el siguiente. Después de que la hormona se une al receptor, se forma un complejo hormona-receptor, luego se forma el complejo N-proteína-GTP (trifosfato de guanosina), que activa la parte catalítica de la adenilato ciclasa. La parte de conjugación está representada por una proteína N especial ubicada en la capa lipídica de la membrana. La activación de la adenilato ciclasa conduce a la formación de cAMP dentro de la célula a partir de ATP.
Bajo la acción de cAMP y cGMP, se activan las proteínas quinasas, que se encuentran en el citoplasma de la célula en un estado inactivo (Fig. **)
A su vez, las proteínas quinasas activadas activan las enzimas intracelulares que, actuando sobre el ADN, participan en los procesos de transcripción de genes y la síntesis de las enzimas necesarias.
Mecanismo intracelular (citosólico) La acción es característica de las hormonas esteroides, que tienen un tamaño molecular más pequeño que las hormonas proteicas. A su vez, se relacionan con las sustancias lipofílicas según sus propiedades fisicoquímicas, lo que les permite penetrar fácilmente la capa lipídica de la membrana plasmática.
Habiendo penetrado en la célula, la hormona esteroide interactúa con una proteína receptora específica (R) ubicada en el citoplasma, formando un complejo hormona-receptor (GRa). Este complejo en el citoplasma de la célula se activa y penetra a través de la membrana nuclear hasta los cromosomas del núcleo, interactuando con ellos. En este caso, se produce la activación de genes, acompañada de la formación de ARN, lo que conduce a una mayor síntesis de las enzimas correspondientes. En este caso, la proteína receptora sirve como intermediaria en la acción de la hormona, pero adquiere estas propiedades solo después de combinarse con la hormona.
Junto con un efecto directo sobre los sistemas enzimáticos de los tejidos, la acción de las hormonas sobre la estructura y funciones del cuerpo puede llevarse a cabo de formas más complejas con la participación del sistema nervioso. En este caso, las hormonas actúan sobre los interorreceptores (quimiorreceptores) ubicados en las paredes de los vasos sanguíneos. La irritación de los quimiorreceptores es el comienzo de una reacción refleja que cambia el estado funcional de los centros nerviosos.
La acción fisiológica de las hormonas es muy diversa. Tienen un efecto pronunciado sobre el metabolismo, la diferenciación de tejidos y órganos, el crecimiento y el desarrollo. Las hormonas intervienen en la regulación e integración de muchas funciones corporales, adaptándolo a las condiciones cambiantes del medio interno y externo, y manteniendo la homeostasis.
La regulación humoral se lleva a cabo con la ayuda de reguladores químicos especiales del entorno interno: hormonas Estos son químicos producidos y liberados por células, tejidos y órganos endocrinos especializados. Las hormonas se diferencian de otras sustancias biológicamente activas (metabolitos, mediadores) en que están formadas por células endocrinas especializadas y ejercen su efecto sobre órganos alejados de ellas.
Se cree que la regulación hormonal la lleva a cabo el sistema endocrino. Esta asociación funcional incluye órganos o glándulas endocrinas (por ejemplo, la glándula tiroides, las glándulas suprarrenales, etc.). Tejido endocrino en un órgano (una acumulación de células endocrinas, como los islotes de Langerhans en el páncreas). Células de órganos que, además de la función principal, tienen simultáneamente una función endocrina (por ejemplo, las células del músculo auricular, junto con una función contráctil, forman y secretan hormonas que afectan la diuresis).
Aparato para el control de la regulación hormonal. La regulación hormonal también tiene un aparato de control. Una de las formas de dicho control es implementada por estructuras individuales del sistema nervioso central, que transmiten directamente los impulsos nerviosos a los elementos endocrinos. ¿Está nervioso o cerebroglandular(cerebro - glándula) camino. El sistema nervioso implementa otra forma de controlar las células endocrinas a través de la glándula pituitaria ( vía pituitaria). Una forma importante de controlar la actividad de algunas células endocrinas es autorregulación local(por ejemplo, la secreción de hormonas reguladoras del azúcar por los islotes de Langerhans está regulada por el nivel de glucosa en la sangre; la calcitonina por el nivel de calcio).
La estructura central del sistema nervioso que regula las funciones del aparato endocrino es hipotálamo. Esta función del hipotálamo está asociada con la presencia en él de grupos de neuronas que tienen la capacidad de sintetizar y secretar péptidos reguladores especiales: neurohormonas. El hipotálamo es a la vez una formación nerviosa y endocrina. La propiedad de las neuronas hipotalámicas de sintetizar y secretar péptidos reguladores se denomina neurosecreción. Cabe señalar que, en principio, todas las células nerviosas tienen esta propiedad: transportan las proteínas y enzimas sintetizadas en ellas.
El neurosecreto se transfiere a las estructuras cerebrales, el líquido cefalorraquídeo y la glándula pituitaria. Los neuropéptidos hipotalámicos se dividen en tres grupos. Neurohormonas viscerorreceptoras - tienen un efecto predominante en los órganos viscerales (vasopresina, oxitocina). neurohormonas neuroreceptoras - neuromoduladores y mediadores que tienen efectos pronunciados sobre las funciones del sistema nervioso (endorfinas, encefalinas, neurotensina, angiotensina). Neurohormonas receptoras adenohipofisarias realizando la actividad de las células glandulares de la adenohipófisis.
Además del hipotálamo, el sistema límbico también está incluido en el control general de la actividad de los elementos endocrinos.
Síntesis, secreción y excreción de hormonas. Por naturaleza química, todas las hormonas se dividen en tres grupos. Derivados de aminoácidos- hormonas tiroideas, adrenalina, hormonas pineales. hormonas peptídicas - neuropéptidos hipotalámicos, hormonas pituitarias, aparato de los islotes pancreáticos, hormonas paratiroideas. Hormonas esteroides - formado a partir de colesterol - hormonas suprarrenales, hormonas sexuales, una hormona de origen renal - calcitrol.
Las hormonas generalmente se depositan en los tejidos donde se forman (folículos tiroideos, médula suprarrenal, en forma de gránulos). Pero algunos de ellos también son depositados por células no secretoras (las catecolaminas son absorbidas por las células sanguíneas).
El transporte de hormonas lo llevan a cabo los fluidos del entorno interno (sangre, linfa, microambiente celular) en dos formas: unida y libre. Las hormonas asociadas (a las membranas de los eritrocitos, plaquetas y proteínas) tienen baja actividad. Libres: son los más activos, atraviesan barreras e interactúan con los receptores celulares.
Las transformaciones metabólicas de las hormonas conducen a la formación de nuevas moléculas informativas con propiedades que difieren de la hormona principal. El metabolismo de las hormonas se lleva a cabo con la ayuda de enzimas en los propios tejidos endocrinos, el hígado, los riñones y en los tejidos: efectores.
La liberación de moléculas de información de hormonas y sus metabolitos de la sangre se produce a través de los riñones, las glándulas sudoríparas, las glándulas salivales, la bilis y los jugos digestivos.
El mecanismo de acción de las hormonas. Existen varios tipos, formas y mecanismos de acción de las hormonas sobre los tejidos diana. acción metabólica - cambios en el metabolismo de los tejidos (cambios en la permeabilidad de las membranas celulares, actividad enzimática en la célula, síntesis de enzimas). acción morfogenética. la influencia de las hormonas en los procesos de formación, diferenciación y crecimiento de elementos estructurales (cambios en el aparato genético y el metabolismo). Acción cinética - la capacidad de desencadenar la actividad del efector (oxitocina, contracción de los músculos del útero, adrenalina, descomposición del glucógeno en el hígado). Acción correctiva - cambios en la actividad de los órganos (adrenalina - aumento de la frecuencia cardíaca). acción reactogénica. la capacidad de una hormona para cambiar la reactividad del tejido a la acción de la misma hormona, otras hormonas o mediadores (los glucocorticoides facilitan la acción de la adrenalina, la insulina mejora la ejecución de la acción de la somatotropina).
Las vías de acción de las hormonas sobre las células diana pueden llevarse a cabo en forma de dos posibilidades. La acción de la hormona desde la superficie de la membrana celular después de unirse a un receptor de membrana específico (lanzando después una cadena de reacciones bioquímicas en la membrana y el citoplasma). Así es como funcionan las hormonas peptídicas y las catecolaminas. O a través de la penetración a través de la membrana y la unión a los receptores citoplasmáticos (después de lo cual el complejo hormona-receptor penetra en el núcleo y los orgánulos de la célula). Así es como funcionan las hormonas esteroides y las hormonas tiroideas.
En péptidos, hormonas proteicas y catecolaminas, el complejo hormona-receptor conduce a la activación de enzimas de membrana y la formación intermediarios secundarios efecto regulador hormonal. Se conocen los siguientes sistemas de intermediarios secundarios: adenilato ciclasa - adenosina cíclica - mono - fosfato (cAMP), guanilato ciclasa - guanosina cíclica - monofosfato (cGMP), fosfolipasa C - inositol - tri - fosfato (IFZ), calcio ionizado.
Usted considerará el trabajo detallado de todos estos segundos mensajeros en el curso de bioquímica. Por lo tanto, solo debo señalar que en la mayoría de las células del cuerpo, casi todos los segundos mensajeros discutidos anteriormente están presentes o pueden formarse, con la excepción de cGMP. En relación con esto, se establecen varias interrelaciones entre ellos (participación igualitaria, uno es el principal y los otros contribuyen a él, actúan secuencialmente, se duplican, son antagonistas).
En las hormonas esteroides, el receptor de membrana proporciona un reconocimiento específico de la hormona y su transferencia a la célula, y en el citoplasma hay una proteína citoplasmática especial: el receptor, con el que se une la hormona. Luego este complejo interactúa con el receptor nuclear y se inicia un ciclo de reacciones con la inclusión del ADN en el proceso y con la síntesis final de proteínas y enzimas en los ribosomas. Además, las hormonas esteroides cambian el contenido de cAMP y calcio ionizado en la célula. En este sentido, los mecanismos de acción de las diferentes hormonas tienen características comunes.
En las últimas décadas, un gran grupo de los llamados hormonas tisulares. Por ejemplo, las hormonas del tracto digestivo, los riñones y, de hecho, todos los tejidos del cuerpo. Incluyen prostaglandinas, cininas, histamina, serotonina, citomedinas y otras.
Hablaremos de todas estas sustancias con más detalle cuando pasemos al estudio de la fisiología particular (la fisiología de los sistemas y órganos individuales). La segunda mitad del siglo pasado en biología y medicina se caracteriza por el rápido desarrollo del estudio del papel de los péptidos en la actividad del cuerpo. Anualmente aparece una gran cantidad de publicaciones dedicadas al efecto de los péptidos en el curso de diversas funciones fisiológicas. Actualmente, se han aislado más de 1000 péptidos de varios (casi todos) tejidos corporales. Entre ellos se encuentra un gran grupo de neuropéptidos. Hasta la fecha, se han encontrado reguladores de péptidos en el tracto gastrointestinal, sistema cardiovascular, órganos respiratorios y excretores. Aquellos. hay, por así decirlo, un sistema neuroendocrino disperso, a veces llamado el tercer sistema nervioso. Los reguladores de péptidos endógenos contenidos en la sangre, la linfa, el líquido intersticial y varios tejidos pueden tener al menos tres fuentes de origen: células endocrinas, elementos neuronales del órgano y el depósito de transporte de péptidos axonales desde el sistema nervioso central. El cerebro está sintetizando constantemente y, por lo tanto, contiene, con algunas excepciones, todos los biorreguladores peptídicos. Por lo tanto, el cerebro puede llamarse correctamente un órgano endocrino. A fines del siglo pasado se comprobó la presencia de moléculas informacionales en las células del cuerpo, que brindan interconexiones en la actividad de los sistemas nervioso e inmunológico. consiguieron el nombre citomedinas. Estos son compuestos que se comunican entre pequeños grupos de células y tienen un efecto pronunciado en su actividad específica.Las citomedinas transportan cierta información de célula a célula, registrada mediante secuencias de aminoácidos y modificaciones conformacionales. Las citomedinas provocan el mayor efecto en los tejidos del órgano del que se aíslan. Estas sustancias mantienen una cierta proporción de células en poblaciones en diferentes etapas de desarrollo. Realizan el intercambio de información entre los genes y el medio intercelular. Intervienen en la regulación de los procesos de diferenciación y proliferación celular, modificando la actividad funcional del genoma y la biosíntesis de proteínas. En la actualidad, se está planteando la idea de la existencia de un único sistema neuro - endocrino - citomedina de regulación de funciones en el organismo.
Me gustaría destacar especialmente que nuestro departamento está relacionado con el estudio del mecanismo de acción de un gran grupo de sustancias llamadas citomedinas. Estas sustancias de naturaleza peptídica actualmente se encuentran aisladas de casi todos los órganos y tejidos y son el eslabón más importante en la regulación de las funciones fisiológicas del organismo.
Algunas de estas sustancias han sido probadas experimentalmente, incluso en nuestro departamento, y actualmente se describen como medicamentos (timógeno, timalina - de tejidos del timo, cortexina - de tejidos cerebrales, cardialina - de tejidos cardíacos - los medicamentos se obtuvieron en Rusia) . Nuestros empleados estudiaron el mecanismo de acción de tales citomedinas, de los tejidos de las glándulas salivales, V.N. Sokolenko. De tejidos hepáticos y eritrocitos - L.E. Vesnina, T. N. Zaporozhets, V.K. Parkhomenko, A. V. Katrushov, O. I. Cebrzhinsky, S.V. Mishchenko. De los tejidos del corazón - A.P. Pavlenko, de tejidos renales - I.P. Kaidashev, de tejidos cerebrales - N.N. Gritsai, Nevada Litvinenko. Cytomedin "Vermilat" de los tejidos del gusano californiano - I.P. Kaidashev, O.A., Bashtovenko.
Estos péptidos juegan un papel importante en la regulación de la defensa antioxidante en el organismo, la inmunidad, la resistencia no específica, la coagulación sanguínea y la fibrinolisis, y otras reacciones.
La relación de los mecanismos nerviosos y humorales en la regulación de las funciones fisiológicas. Los principios de regulación nerviosos y humorales discutidos anteriormente se combinan funcional y estructuralmente en un solo regulación neuro-humoral. El enlace inicial de tal mecanismo regulador, por regla general, es una señal aferente en la entrada, y los canales efectores de comunicación de información son nerviosos o humorales. Las reacciones reflejas del cuerpo son las iniciales de una respuesta holística compleja, pero solo en conjunto con el aparato del sistema endocrino se asegura la regulación sistémica de la actividad vital del cuerpo para adaptarlo de manera óptima a las condiciones ambientales. Uno de los mecanismos de tal organización de la regulación de la actividad vital es síndrome de adaptación general o estrés. Es una combinación de reacciones inespecíficas y específicas de los sistemas de regulación neurohumoral, metabolismo y funciones fisiológicas. El nivel sistémico de regulación neurohumoral de la actividad vital se manifiesta bajo estrés en forma de un aumento de la resistencia del organismo en su conjunto a la acción de los factores ambientales, incluidos los nocivos para el organismo.
Estudiará el mecanismo del estrés con más detalle en el curso de fisiología patológica. Sin embargo, me gustaría llamar su atención sobre el hecho de que la implementación de esta reacción demuestra claramente la relación entre los mecanismos nerviosos y humorales de regulación de las funciones fisiológicas en el cuerpo. En el cuerpo, estos mecanismos reguladores se complementan entre sí, formando un mecanismo funcionalmente unificado. Entonces, por ejemplo, las hormonas afectan los procesos que ocurren en el cerebro (comportamiento, memoria, aprendizaje). El cerebro, a su vez, controla la actividad del aparato endocrino.
La relación del cuerpo con el medio ambiente, que tanto afecta sus funciones, se lleva a cabo con la ayuda de un aparato especial del sistema nervioso, que se llama analizadores. Hablaremos de su estructura y función en la próxima lección.
(Del latín "humor" - líquido) se lleva a cabo debido a las sustancias liberadas en el medio ambiente interno del cuerpo (linfa, sangre, líquido tisular). Este es un sistema de regulación más antiguo, comparado con el nervioso.
Ejemplos de regulación humoral:
- adrenalina (hormona)
- histamina (hormona tisular)
- dióxido de carbono en alta concentración (formado durante el trabajo físico activo)
- provoca la expansión local de los capilares, más sangre fluye a este lugar
- excita el centro respiratorio del bulbo raquídeo, la respiración se intensifica
Comparación con la regulación neural
1) Lento: las sustancias se mueven junto con la sangre (la acción ocurre después de 30 segundos), y los impulsos nerviosos van casi instantáneamente (décimas de segundo).
2) Más tiempo: la regulación humoral actúa mientras la sustancia está en la sangre, y el impulso nervioso actúa por poco tiempo.
3) Más grande, porque Los productos químicos son transportados por la sangre por todo el cuerpo, la regulación nerviosa actúa con precisión, en un órgano o parte de un órgano.
Pruebas
1. La regulación humoral de las funciones corporales se lleva a cabo con la ayuda de
A) sustancias químicas que ingresan a la sangre desde órganos y tejidos
B) impulsos nerviosos a través del sistema nervioso
C) grasas dietéticas
D) vitaminas en el proceso de metabolismo y conversión de energía
2. En el proceso se produce la interacción química de células, tejidos, órganos y sistemas de órganos, que se realiza a través de la sangre.
A) intercambio de plástico
B) regulación nerviosa
B) metabolismo energético
D) regulación humoral
3. En el cuerpo humano se lleva a cabo la regulación humoral
A) impulsos nerviosos
B) sustancias químicas que actúan sobre los órganos a través de la sangre
C) productos químicos que han entrado en el canal alimentario
D) sustancias olorosas que han entrado en el tracto respiratorio
4. En la regulación humoral de las funciones corporales intervienen:
A) anticuerpos
B) hormonas
B) enzimas
D) ácidos nucleicos
5) La excitación del centro respiratorio humano se ve afectada por un aumento en la concentración
a) oxigeno
B) nitrógeno
B) hemoglobina
D) dióxido de carbono
6. El principal regulador humoral de la respiración es
A) monóxido de carbono
B) pepsina
B) insulina
D) dióxido de carbono
7. Sustancias con ayuda de las cuales se lleva a cabo la regulación humoral de las funciones en humanos,
A) propagarse a la velocidad de la sangre
B) llegar instantáneamente a los órganos ejecutivos
C) encontrado en altas concentraciones en la sangre
D) no se destruyen en el cuerpo
8. Regulación humoral frente a nerviosa
A) más rápido y más largo
B) más rápido, menos largo
B) más lento, más largo
D) menos rápido y más largo
La compleja estructura del cuerpo humano es actualmente el pináculo de la transformación evolutiva. Tal sistema necesita formas especiales de coordinación. La regulación humoral se lleva a cabo con la ayuda de hormonas. Pero el nervioso es la coordinación de la actividad con la ayuda del sistema de órganos del mismo nombre.
¿Cuál es la regulación de las funciones corporales?
El cuerpo humano tiene una estructura muy compleja. Desde las células hasta los sistemas de órganos, es un sistema interconectado, para cuyo normal funcionamiento debe crearse un claro mecanismo regulador. Se lleva a cabo de dos maneras. La primera forma es la más rápida. Se llama regulación neural. Este proceso es implementado por el sistema del mismo nombre. Existe una opinión errónea de que la regulación humoral se lleva a cabo con la ayuda de impulsos nerviosos. Sin embargo, este no es el caso en absoluto. La regulación humoral se lleva a cabo con la ayuda de hormonas que ingresan al entorno fluido del cuerpo.
Características de la regulación nerviosa.
Este sistema incluye el departamento central y periférico. Si la regulación humoral de las funciones corporales se lleva a cabo con la ayuda de productos químicos, entonces este método es una "carretera de tráfico", que une el cuerpo en un todo único. Este proceso ocurre bastante rápido. Imagínese que tocó un hierro candente con la mano o anduvo descalzo en la nieve en invierno. La reacción del cuerpo será casi instantánea. Tiene el valor protector más importante, promueve tanto la adaptación como la supervivencia en diversas condiciones. El sistema nervioso es la base de las reacciones innatas y adquiridas del cuerpo. Los primeros son reflejos incondicionados. Estos incluyen respiración, succión, parpadeo. Y con el tiempo, una persona desarrolla reacciones adquiridas. Estos son reflejos incondicionados.
Características de la regulación humoral.
Humoral se lleva a cabo con la ayuda de órganos especializados. Se llaman glándulas y se combinan en un sistema separado llamado sistema endocrino. Estos órganos están formados por un tipo especial de tejido epitelial y son capaces de regenerarse. La acción de las hormonas es a largo plazo y continúa a lo largo de la vida de una persona.
que son las hormonas
Las glándulas secretan hormonas. Debido a su estructura especial, estas sustancias aceleran o normalizan varios procesos fisiológicos en el cuerpo. Por ejemplo, en la base del cerebro se encuentra la glándula pituitaria. Produce como resultado que el cuerpo humano aumente de tamaño durante más de veinte años.
Glándulas: características de la estructura y funcionamiento.
Entonces, la regulación humoral en el cuerpo se lleva a cabo con la ayuda de órganos especiales: glándulas. Aseguran la constancia del medio interno, u homeostasis. Su acción tiene la naturaleza de la retroalimentación. Por ejemplo, un indicador tan importante para el cuerpo como el nivel de azúcar en la sangre está regulado por la hormona insulina en el límite superior y el glucagón en el inferior. Este es el mecanismo de acción del sistema endocrino.
Glándulas exocrinas
La regulación humoral se lleva a cabo con la ayuda de glándulas. Sin embargo, dependiendo de las características estructurales, estos órganos se combinan en tres grupos: externo (exocrino), interno (endocrino) y de secreción mixta. Ejemplos del primer grupo son salival, sebáceo y lagrimal. Se caracterizan por la presencia de sus propios conductos excretores. Las glándulas exocrinas secretan en la superficie de la piel o en las cavidades del cuerpo.
Glándulas endócrinas
Las glándulas endocrinas secretan hormonas en la sangre. No tienen conductos excretores propios, por lo que la regulación humoral se realiza con la ayuda de fluidos corporales. Entrando en la sangre o la linfa, se transportan por todo el cuerpo, llegan a cada una de sus células. Y el resultado de esto es la aceleración o desaceleración de varios procesos. Esto puede ser el crecimiento, el desarrollo sexual y psicológico, el metabolismo, la actividad de los órganos individuales y sus sistemas.
Hipo e hiperfunciones de las glándulas endocrinas
La actividad de cada glándula endocrina tiene "dos caras de la moneda". Veamos esto con ejemplos específicos. Si la glándula pituitaria secreta una cantidad excesiva de hormona de crecimiento, se desarrolla gigantismo y, con la falta de esta sustancia, se observa enanismo. Ambos son desviaciones del desarrollo normal.
La glándula tiroides secreta varias hormonas a la vez. Estos son tiroxina, calcitonina y triyodotironina. Con su número insuficiente, los bebés desarrollan cretinismo, que se manifiesta en retraso mental. Si la hipofunción se manifiesta en la edad adulta, se acompaña de hinchazón de la mucosa y del tejido celular subcutáneo, caída del cabello y somnolencia. Si la cantidad de hormonas de esta glándula excede el límite normal, una persona puede desarrollar la enfermedad de Graves. Se manifiesta en una mayor excitabilidad del sistema nervioso, temblor de las extremidades, ansiedad sin causa. Todo esto conduce inevitablemente a la emaciación y pérdida de vitalidad.
Las glándulas endocrinas también incluyen la paratiroides, el timo y las glándulas suprarrenales. Las últimas glándulas en el momento de una situación estresante segregan la hormona adrenalina. Su presencia en la sangre asegura la movilización de todas las fuerzas vitales y la capacidad de adaptarse y sobrevivir en condiciones no estándar para el cuerpo. En primer lugar, esto se expresa en proporcionar al sistema muscular la cantidad de energía necesaria. La hormona de acción inversa, que también es secretada por las glándulas suprarrenales, se llama norepinefrina. También es de gran importancia para el cuerpo, ya que lo protege de la excitabilidad excesiva, pérdida de fuerza, energía y desgaste rápido. Este es otro ejemplo de la acción inversa del sistema endocrino humano.
Glándulas de secreción mixta
Estos incluyen el páncreas y las gónadas. El principio de su trabajo es doble. sólo dos tipos y glucagón. Ellos, respectivamente, bajan y aumentan el nivel de glucosa en la sangre. En un cuerpo humano sano, esta regulación pasa desapercibida. Sin embargo, si se viola esta función, se produce una enfermedad grave, que se denomina diabetes mellitus. Las personas con este diagnóstico necesitan la administración de insulina artificial. Como glándula de secreción externa, el páncreas secreta jugo digestivo. Esta sustancia se secreta en la primera sección del intestino delgado: el duodeno. Bajo su influencia, hay un proceso de división de biopolímeros complejos en simples. Es en esta sección donde las proteínas y los lípidos se descomponen en sus partes constituyentes.
Las gónadas también secretan varias hormonas. Estos son la testosterona masculina y el estrógeno femenino. Estas sustancias comienzan a actuar incluso en el curso del desarrollo embrionario, las hormonas sexuales afectan la formación del sexo y luego forman ciertas características sexuales. Al igual que las glándulas exocrinas, forman gametos. El hombre, como todos los mamíferos, es un organismo dioico. Su sistema reproductivo tiene un plan estructural general y está representado por las gónadas, sus conductos y células directamente. En las mujeres, estos son ovarios emparejados con sus tractos y óvulos. En los hombres, el sistema reproductivo consta de testículos, canales excretores y espermatozoides. En este caso, estas glándulas actúan como glándulas de secreción externa.
La regulación nerviosa y humoral están estrechamente interrelacionadas. Funcionan como un solo mecanismo. El humoral es de origen más antiguo, tiene un efecto a largo plazo y actúa en todo el cuerpo, ya que las hormonas son transportadas por la sangre y entran en cada célula. Y el nervioso trabaja puntualmente, en un momento específico y en un lugar específico, según el principio del "aquí y ahora". Después de cambiar las condiciones, su acción finaliza.
Entonces, la regulación humoral de los procesos fisiológicos se lleva a cabo con la ayuda del sistema endocrino. Estos órganos pueden secretar sustancias biológicamente activas especiales en medios líquidos, que se denominan hormonas.
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Las hormonas tienen varios efectos sobre el cuerpo y sus funciones.
1. Influencia metabólica: la más importante, que forma la base de todas las demás influencias. Esta acción de las hormonas provoca un cambio en el metabolismo de los tejidos. Ocurre debido a tres influencias hormonales principales: 1) cambios en la permeabilidad de las membranas celulares y los orgánulos; 2) cambios en la actividad de las enzimas en la célula; 3) influencia sobre el aparato genético del núcleo celular.
2. Acción morfogenética de las hormonas sobre el crecimiento y desarrollo del organismo. Estos procesos se llevan a cabo debido a cambios en el aparato genético de las células y el metabolismo. Los ejemplos son la influencia de la somatotropina en el crecimiento del cuerpo y los órganos internos, las hormonas sexuales, en el desarrollo de características sexuales secundarias.
3. El efecto cinético o desencadenante de las hormonas es que desencadenan algún tipo de función regulada. Por ejemplo, la oxitocina provoca la contracción de los músculos del útero, la adrenalina desencadena la descomposición del glucógeno en el hígado y la liberación de glucosa en la sangre.
4. El efecto corrector de las hormonas es que modifican la intensidad de las funciones de los órganos y tejidos, que pueden regularse sin ellas. Por ejemplo, la hemodinámica está perfectamente regulada por mecanismos nerviosos, pero las hormonas (adrenalina, tiroxina, etc.) intensifican y alargan las influencias nerviosas.
5. El efecto reactogénico de las hormonas radica en que son capaces de cambiar la reactividad del tejido a la acción de la misma hormona, de otras hormonas o de mediadores del sistema nervioso. Por ejemplo, la foliculina potencia la acción de la progesterona en la mucosa uterina, las hormonas reguladoras del calcio reducen la sensibilidad de la nefrona distal a la acción de la vasopresina. Una variación de la acción reactogénica de las hormonas es una acción permisiva: la capacidad de una hormona para proporcionar la manifestación del efecto de otra hormona. Por ejemplo, los efectos de la adrenalina requieren la presencia de pequeñas cantidades de cortisol.
6. Influencia adaptativa: adaptación de la intensidad metabólica a las necesidades del cuerpo en una situación determinada. Es especialmente inherente a las hormonas de las glándulas suprarrenales, la glándula pituitaria y la glándula tiroides, que alinean el intercambio con las demandas del cuerpo. Estas hormonas proporcionan una tasa metabólica óptima en cada situación específica, creando las condiciones necesarias para la actividad celular. La naturaleza de la acción de los corticosteroides está determinada por el nivel inicial de metabolismo: si es bajo, las hormonas lo aumentan y viceversa.
El mecanismo de acción de las hormonas. c Cada hormona afecta sólo a los órganos que son sensibles a ella. Los órganos a los que se dirige la acción de las hormonas y que tienen afinidad por ella se denominan órganos diana. Estos órganos diana tienen receptores específicos, que son moléculas de información que transforman una señal hormonal en una acción hormonal. Las hormonas llevan a cabo su acción biológica uniéndose a estos receptores. Hay receptores de membrana (componentes integrales de las membranas plasmáticas) e intracelulares (en el citoplasma, núcleo, mitocondrias, es decir, dentro de las células).
Existen dos mecanismos principales para la implementación de los efectos hormonales a nivel celular: la implementación del efecto desde la superficie externa de la membrana celular; implementación del efecto después de la penetración de la hormona en la célula.
Ambas vías comienzan después de la interacción de la hormona con su receptor específico.
I. Efecto biológico de las hormonas que interactúan con los receptores, loka. lisado en la membrana plasmática, se lleva a cabo con la participación de segundos mensajeros, o transmisores. Dependiendo de qué sustancia realice su función, las hormonas se dividen en los siguientes grupos:
hormonas que tienen un efecto biológico con la participación de cAMP;
hormonas que llevan a cabo su acción con la participación de cGMP;
hormonas, imp. con la participación como segundo mensajero de calcio ionizado o fosfatidilinosítidos (inositol trifosfato y diacilglicerol) o ambos;
hormonas que ejercen su acción estimulando la cascada de quinasas y fosfatasas. Los mecanismos implicados en la formación de segundos mensajeros (mensajeros) se llevan a cabo mediante la activación de adenilato ciclasa, guanilato ciclasa, fosfolipasa C, tirosina quinasas, canales de Ca2*, etc. El receptor activa simultáneamente varios segundos mensajeros.
II. El mecanismo de acción de las hormonas de la corteza suprarrenal, las hormonas sexuales, el calcitriol, las hormonas esteroides y tiroideas es diferente: los receptores para ellas se localizan intracelularmente. De acuerdo con sus propiedades fisicoquímicas, estas hormonas penetran fácilmente la membrana hacia el interior de la célula y forman un complejo hormona-receptor en el citoplasma. Después de que el fragmento de polipéptido se escinde de la proteína receptora, el complejo hormona-receptor penetra en el núcleo, donde interactúa con regiones específicas de ADN, induciendo la síntesis de ARN específico, iniciando la transcripción y síntesis de proteínas y enzimas en los ribosomas. Todos estos fenómenos requieren la presencia a largo plazo del complejo hormona-receptor en el núcleo. Los efectos de las hormonas esteroides aparecen tanto después de unas horas como muy rápidamente. Esto se debe al hecho de que las hormonas esteroides en la célula aumentan el contenido de AMPc y la cantidad de calcio ionizado.
Las hormonas circulantes no actúan en todas las células (células diana) de la misma manera, la razón de esto son las proteínas receptoras específicas (receptores). El número de receptores localizados en la membrana citoplasmática y en el citoplasma de la célula no es constante. Está regulado por la acción de las correspondientes hormonas. Con un nivel constantemente elevado de la hormona, el número de sus receptores disminuye. Este fenómeno tiene varios nombres: hiposensibilización, refractariedad, taquifilaxia o tolerancia. Al mismo tiempo, la especificidad de los receptores es baja y, por lo tanto, pueden unirse no solo a hormonas, sino también a compuestos de estructura similar a ellas. Por ejemplo, la toxina del cólera puede entrar en contacto con los receptores de TSH. La inmunoglobulina G, al interactuar con el receptor de TSH, puede provocar la liberación de tiroglobulina. Los receptores también tienen una capacidad de unión limitada. Todo esto lleva al hecho de que un exceso de hormonas se une a los receptores no específicos de las células o, después de la inactivación, se excreta del cuerpo, lo que puede causar trastornos de la regulación hormonal. Algunas hormonas pueden afectar la cantidad no solo de receptores "propios", sino también de receptores para otra hormona. Entonces, la progesterona reduce y los estrógenos aumentan la cantidad de receptores tanto para el estrógeno como para la progesterona al mismo tiempo. Muchas glándulas endocrinas responden a las influencias ambientales. Su reacción es de naturaleza adaptativa, ayudando al cuerpo a hacer frente a la influencia del entorno externo (frío, calor, emociones, estrés, etc.). Un factor importante que determina la producción de la hormona es el estado de la función regulada, es decir, La producción de hormonas está regulada por el principio de autorregulación.
95. Regulación humoral. Clasificación de agentes humorales y glándulas endocrinas. Naturaleza bioquímica de las hormonas.
Al estudiar los tejidos epiteliales del cuerpo en la clasificación, junto con el epitelio tegumentario, se distinguió el epitelio glandular, que incluía las glándulas de secreción externa (exocrinas) y las glándulas endocrinas (endocrinas). Se señaló que las glándulas endocrinas no tienen conductos excretores y secretan su secreto (que se llama hormona) en la sangre o la linfa. Según la estructura, las glándulas endocrinas se dividen en dos tipos: foliculares, cuando los endocrinocitos forman folículos, y trabeculares, representadas por hebras de células endocrinas.
Las hormonas son sustancias con alta actividad biológica: regulan el crecimiento y la actividad de las células en varios tejidos del cuerpo.
Las hormonas se caracterizan por la especificidad de acción sobre células y órganos específicos, llamados dianas. Esto se debe a la presencia en las células diana de receptores específicos que reconocen y se unen a esta hormona. Al estar unida a un receptor, la hormona puede actuar sobre la membrana plasmática, sobre una enzima ubicada en esta membrana, sobre orgánulos celulares en el citoplasma o sobre material nuclear (genético).
La naturaleza química de las hormonas es diferente. La gran mayoría de las hormonas pertenecen a proteínas y derivados de aminoácidos, algunas pertenecen a esteroides (es decir, derivados del colesterol).
La regulación endocrina es uno de varios tipos de influencias reguladoras, entre las que se encuentran:
regulación autocrina (dentro de una célula o células del mismo tipo);
regulación paracrina (de corto alcance, - a células vecinas);
endocrino (mediado por hormonas que circulan en la sangre);
regulación nerviosa.
Junto con el término "regulación endocrina", a menudo se utiliza el término "regulación neuro-humoral", enfatizando la estrecha relación entre los sistemas nervioso y endocrino.
Común a las células nerviosas y endocrinas es el desarrollo de factores reguladores humorales. Las células endocrinas sintetizan hormonas y las liberan a la sangre, y las neuronas sintetizan neurotransmisores (la mayoría de los cuales son neuroaminas): norepinefrina, serotonina y otros que se liberan en las hendiduras sinápticas. El hipotálamo contiene neuronas secretoras que combinan las propiedades de las células nerviosas y endocrinas. Tienen la capacidad de formar tanto neuroaminas como hormonas oligopeptídicas. La producción de hormonas por parte de los órganos endocrinos está regulada por el sistema nervioso.
Clasificación de las estructuras endocrinas
I. Formaciones reguladoras centrales del sistema endocrino:
hipotálamo (núcleos neurosecretores);
glándula pituitaria (adenohipófisis y neurohipófisis);
II. Glándulas endocrinas periféricas:
tiroides;
glándulas paratiroides;
glándulas suprarrenales (corteza y médula).
tercero Órganos que combinan funciones endocrinas y no endocrinas:
gónadas (glándulas sexuales - testículos y ovarios);
placenta;
páncreas.
IV. Células productoras de hormonas individuales, apudocitos.
Como en todo sistema, sus enlaces centrales y periféricos tienen enlaces directos y de retroalimentación. Las hormonas producidas en las formaciones endocrinas periféricas pueden tener un efecto regulador sobre la actividad de los enlaces centrales.
Una de las características estructurales de los órganos endocrinos es la abundancia de vasos sanguíneos en ellos, especialmente hemocapilares de tipo sinusoidal y linfocapilares, en los que ingresan las hormonas secretadas.