כיצד מתקשרים ויסות עצבי והומורלי? אחדות ומאפיינים ייחודיים. ויסות הומורלי

גוף האדם הוא מערכת ויסות עצמית. הפעילות של כל המערכות והאיברים ללא יוצא מן הכלל נתונה להשפעה של ויסות מערכתי: עצבני והומורלי. במיוחד עבור הקוראים של "פופולרי על בריאות" אשקול מהם המנגנונים העיקריים העומדים בבסיס התפקוד של ויסות העצבים וההומור של תפקודי גוף האדם.

תכונות של מערכות ביולוגיות מורכבות

כמו כל אורגניזם רב תאי, לגוף האדם יש מבנה מורכב ביותר. הכל בגוף מחובר ומשולב במלואו למערכת אחת. ברור שבמערכת המורכבת ביותר הזו צריך להיות מנגנון ברור לוויסות עצמי.

ויסות תפקודי הגוף מתבצע בשתי דרכים. הדרך הראשונה היא ויסות עצבים. זה מבוסס על ההשפעה המגרה או המעכבת של מערכת העצבים המרכזית. הוא הכי מהיר.

מנגנון הרגולציה השני נקרא ויסות הומורלי. שמו מבוסס על המילה הלטינית הומור, שפירושה נוזל. כתוצאה מכך, חלק זה של מערכת ויסות אחת מתבצע באמצעות סינתזה של נוזלים פעילים ביולוגית.

הפעילויות של שתי מערכות הרגולציה שלובות זה בזה. הרוב המכריע של הרקמות והאיברים מושפעים מכל אחד מהם. יתרה מכך, הם עצמם מושפעים זה מזה.

ויסות עצבי

סוג זה של השפעה רגולטורית, כפי שהוזכר לעיל, הוא המהיר ביותר, שכן מערכת העצבים פועלת על רקמות ואיברים בעזרת דחפים חשמליים.

יש להזכיר גם שמבחינה אבולוציונית, הוויסות העצבי של הגוף הוא גם הצעיר ביותר. מידת ההשפעה הרגולטורית של מערכת העצבים המרכזית מדויקת יותר. התפקוד של מנגנון זה דורש יותר אנרגיה מאשר ויסות הומורלי.

נהוג להבחין בין תפקודים סומטיים של מערכת העצבים לתפקודים וגטטיביים. המהות של הראשון היא לשמור על אינטראקציה נאותה בין גוף האדם לסביבה החיצונית.

ויסות סומטי מורכב משינוי הטונוס של שרירי השלד במהלך תנועה, קבלת דחפים חשמליים מקולטנים רבים הממוקמים הן בעור והן בשכבות עמוקות יותר. מנגנון ויסות זה מבוסס על רפלקסים, והעיקרי שלהם יחידה מבניתהיא קשת הרפלקס.

ויסות וגטטיבי מכוון לשינוי הפעילות התפקודית איברים פנימייםהגוף שלנו. כך, למשל, כאשר מזון נכנס למעיים, מנגנוני הפיזור מחדש של טונוס כלי הדם מופעלים, מה שמוביל לזרימת דם למעיים וממריץ את תפקוד הכבד והלבלב.

כמובן, הדוגמה לעבודת המעי היא רק חלק קטן ממגוון הפונקציות הרגולטוריות המתבצעות במסגרת הפעילות של החלק האוטונומי של מערכת העצבים.

ויסות הומורלי

כפי שהוזכר לעיל, תפקוד הוויסות ההומורלי של פונקציות מבוסס על סינתזה של נוזלים פעילים ביולוגית, שהטבע הכימי ושיטת היווצרותם מגוונים ביותר.

תכונה של פעילות המערכת ההומורלית, המבדילה אותה ממנגנוני הוויסות העצבים, היא היעדר נמען ברור. לדוגמה, להורמונים יש השפעה על כל איברי הגוף שלנו.

המידע המועבר על ידי המערכת ההומורלית מגיע אל הנמענים במהירות נמוכה מאוד, לא יותר מחצי מטר לשנייה, בשל הדינמיקה של זרימת המדיה הביולוגית. לשם השוואה, מהירות ההעברה של דחף עצבי היא משהו כמו 100 מטר לשנייה.

החלק החזק ביותר במערכת ההומורלית של ויסות תפקודים הוא המערכת האנדוקרינית. בהקשר של זה, יש לייעד מושג כמו הורמונים. מדובר בחומרים פעילים ביולוגית שיכולים, גם בריכוזים זעומים, הנמדדים במיקרוגרם, להשפיע על תפקודים רבים של הגוף שלנו.

המערכת האנדוקרינית האנושית מיוצגת על ידי בלוטות אנדוקריניות. שמם נובע מהעובדה שהם נטולי תעלות לחלוטין. ההורמונים שהם מסנתזים משתחררים ישירות לדם או לנוזלים אחרים בגוף.

בין הגופים הידועים ביותר מערכת האנדוקריניתכולל את התצורות האנטומיות הבאות: בלוטת התריס, בלוטת יותרת המוח, בלוטות יותרת הכליה, הלבלב (ליתר דיוק, מנגנון האי שלו, הוא עצמו בלוטה של ​​הפרשה מעורבת).

הורמונים וחומרים דמויי הורמונים יכולים להיות מסונתזים גם ברקמות ביולוגיות אחרות. לדוגמה, רוב הרקמות מסוגלות לסנתז פרוסטגלנדינים, אשר להם השפעה משמעותית על רמת התא.

המנגנונים המתווכים של ויסות הומורלי בבני אדם מורכבים מסינתזה של חומרים מיוחדים שיש להם גם פעילות ביולוגית. לדוגמה, מתווכים בהעברת דחף חשמלי ל מערכת עצביםהם נוירוטרנסמיטורים - חומרים המווסתים את הפעילות החשמלית של ממברנות סינפטיות.

כמות גדולה יותר של נוירוטרנסמיטר במסוע הסינפטי מגבירה את ההתרגשות של מערכת העצבים, בעוד שכמות קטנה יותר, להיפך, מדכאת אותה. עיקרון רגולטורי זה הוא הבסיס לתפקוד מערכת העצבים.

גם מנגנוני ויסות אלקטרוליטים חשובים ביותר. חומרים המסונתזים בגוף או נבלעים מבחוץ יכולים לשפר או להאט את עבודתם של איברים רבים. לדוגמה, הפוטנציאל החשמלי של שריר הלב תלוי בכמות האשלגן, המגנזיום ועוד כמה אלקטרוליטים.

סיכום

ניתן לראות את תפקוד מנגנוני הוויסות של גוף האדם בכל מה שקורה בו. יש לתאם את השפעתם של מנגנוני הוויסות, שבהם תלויה קוהרנטיות הפעילות של המערכת הביולוגית.

המושגים החשובים ביותר של תורת הוויסות הפיזיולוגי.

לפני שנבחן את המנגנונים של ויסות נוירו-הומורלי, הבה נתעכב על המושגים החשובים ביותר של ענף זה של הפיזיולוגיה. חלקם מפותחים על ידי הקיברנטיקה. הכרת מושגים כאלה מקל על ההבנה של ויסות תפקודים פיזיולוגיים ופתרון של מספר בעיות ברפואה.

תפקוד פיזיולוגי- ביטוי לפעילות החיונית של האורגניזם או המבנים שלו (תאים, איברים, מערכות תאים ורקמות), שמטרתה לשמר חיים ולהגשמת תוכניות שנקבעו גנטית וחברתית.

מערכת- קבוצה של אלמנטים באינטראקציה המבצעים פונקציה שלא ניתן לבצע על ידי אלמנט בודד אחד.

אלמנט -יחידה מבנית ותפקודית של המערכת.

אות -סוגים שונים של חומר ואנרגיה המעבירים מידע.

מֵידָעמידע, מסרים המועברים בערוצי תקשורת ונתפסים על ידי הגוף.

גירוי- גורם של הסביבה החיצונית או הפנימית, שהשפעתו על תצורות הקולטנים של הגוף גורמת לשינוי בתהליכי הפעילות החיונית. חומרים מגרים מתחלקים למספיקים ולא מספקים. לתפיסה גירויים נאותיםהקולטנים של הגוף מותאמים ומופעלים באנרגיה נמוכה מאוד של הגורם המשפיע. לדוגמה, כדי להפעיל את הקולטנים של הרשתית (מוטות וחרוטים), מספיקות 1-4 קוונטים של אור. לָקוּיהם מגרים,לתפיסה שהאלמנטים הרגישים בגוף אינם מותאמים. לדוגמה, קונוסים ומוטות של רשתית העין אינם מותאמים לתפיסת השפעות מכניות ואינם מספקים מראה של תחושה אפילו עם השפעה משמעותית עליהם. רק בכוח גדול מאוד של פגיעה (אימפקט) ניתן להפעיל אותם ולהתעורר תחושת אור.

גם גורמים מרגיזים מחולקים לפי עוצמתם לתת סף, סף וסף על. כּוֹחַ גירויי תת-סףלא מספיק להתרחשות של תגובה מתועדת של האורגניזם או המבנים שלו. גירוי סףנקרא כזה, שעוצמתו המינימלית מספיקה להתרחשות תגובה בולטת. גירויים על סףהם חזקים יותר מגירויים בסף.

גירוי ואות הם מושגים דומים אך לא חד משמעיים. לגירוי אחד ואותו יכול להיות ערך אות שונה. לדוגמה, חריקת ארנבת עשויה להיות אות המזהיר מפני סכנת קרובי משפחה, אך עבור שועל, אותו צליל הוא אות לאפשרות להשיג מזון.

גירוי -ההשפעה של גורמים סביבתיים או פנימיים על מבני הגוף. יש לציין כי ברפואה משתמשים לעיתים במונח "גירוי" במובן אחר – להתייחס לתגובת הגוף או מבניו לפעולת הגירוי.

קולטניםמבנים מולקולריים או תאיים התופסים את פעולתם של גורמים סביבתיים חיצוניים או פנימיים ומעבירים מידע על ערך האות של הגירוי לקישורים הבאים במעגל הרגולציה.

מושג הקולטנים נחשב משתי נקודות מבט: ביולוגי מולקולרי ומורפופונקציונלי. במקרה האחרון, אנו מדברים על קולטנים תחושתיים.

עם ביולוגי מולקולרימנקודת המבט, הקולטנים הם מולקולות חלבון מיוחדות המוטבעות בממברנת התא או ממוקמות בציטוזול ובגרעין. כל סוג של קולטנים כאלה מסוגל לקיים אינטראקציה רק ​​עם מולקולות אות מוגדרות בהחלט - ליגנדים.לדוגמה, עבור מה שנקרא אדרנורצפטורים, הליגנדים הם מולקולות ההורמונים של אדרנלין ונוראפינפרין. קולטנים אלו משובצים בממברנות של תאי גוף רבים. תפקידם של ליגנדים בגוף מתבצע על ידי חומרים פעילים ביולוגית: הורמונים, נוירוטרנסמיטורים, גורמי גדילה, ציטוקינים, פרוסטגלנדינים. הם מבצעים את תפקיד האיתות שלהם, כשהם בנוזלים ביולוגיים בריכוזים קטנים מאוד. לדוגמה, תוכן ההורמונים בדם נמצא בתוך 10 -7 -10 - 10 מול / ליטר.

עם מורפופונקציונלינקודת מבט, קולטנים (קולטנים תחושתיים) הם תאים מיוחדים או קצות עצבים, שתפקידם לתפוס את פעולת הגירויים ולהבטיח את התרחשות של עירור ב סיבי עצב. במובן זה, המונח "קולטן" משמש לרוב בפיזיולוגיה כשמדובר בוויסות שמספקת מערכת העצבים.

קבוצת הקולטנים החושיים מאותו סוג ואזור הגוף בו הם מרוכזים נקראים שדה קולטן.

תפקידם של קולטני חושים בגוף מתבצע על ידי:

קצות עצבים מיוחדים. הם עשויים להיות חופשיים, ללא מעטה (למשל קולטני כאב בעור) או מעטפת (למשל קולטנים למישוש בעור);

תאי עצב מיוחדים (תאים עצביים). בבני אדם, תאי חישה כאלה נמצאים בשכבת האפיתל המצפה את פני חלל האף; הם מספקים את התפיסה של חומרים ריחניים. ברשתית העין, תאים נוירו-חושיים מיוצגים על ידי קונוסים ומוטות התופסים קרני אור;

3) תאי אפיתל מיוחדים מתפתחים מ רקמת אפיתלתאים שרכשו רגישות גבוהה לפעולתם של סוגים מסוימים של גירויים ויכולים להעביר מידע על גירויים אלו לקצות העצבים. קולטנים כאלה קיימים באוזן הפנימית, בבלוטות הטעם של הלשון ובמנגנון הווסטיבולרי, ומספקים את היכולת לתפוס גלי קול, תחושות טעם, תנוחת הגוף והתנועה, בהתאמה.

תַקָנָהניטור מתמיד ותיקון הכרחי של תפקוד המערכת והמבנים האישיים שלה על מנת להשיג תוצאה שימושית.

ויסות פיזיולוגי- תהליך המבטיח שמירה על קביעות יחסית או שינוי בכיוון הרצוי של הומאוסטזיס ותפקודים חיוניים של הגוף ומבניו.

הוויסות הפיזיולוגי של הפונקציות החיוניות של הגוף מאופיין בתכונות הבאות.

נוכחות של לולאות בקרה סגורות.מעגל הרגולציה הפשוט ביותר (איור 2.1) כולל בלוקים: פרמטר מתכוונן(למשל רמת גלוקוז בדם, ערך לחץ דם), מכשיר שליטה- באורגניזם שלם זה מרכז עצבים, בתא נפרד - גנום, משפיעים- גופים ומערכות אשר בהשפעת אותות ממכשיר הבקרה משנים את עבודתם ומשפיעים ישירות על ערך הפרמטר הנשלט.

האינטראקציה של בלוקים פונקציונליים בודדים של מערכת רגולטורית כזו מתבצעת באמצעות ערוצי ישירים ומשוב. באמצעות ערוצי תקשורת ישירים, מידע מועבר ממכשיר הבקרה לאפקטורים, ובאמצעות ערוצי משוב - מקולטנים (חיישנים) השולטים

אורז. 2.1.דיאגרמת לולאה סגורה

הקובעים את ערכו של הפרמטר המבוקר - למכשיר הבקרה (למשל מקולטני שרירי השלד - לחוט השדרה והמוח).

לפיכך, משוב (זה נקרא גם השפעה הפוכה בפיזיולוגיה) מבטיח שמכשיר הבקרה מקבל אות לגבי הערך (המצב) של הפרמטר הנשלט. הוא מספק שליטה על התגובה של אפקטורים לאות הבקרה ולתוצאת הפעולה. לדוגמה, אם מטרת התנועה של יד אנושית הייתה לפתוח ספר לימוד לפיזיולוגיה, אזי המשוב מתבצע על ידי הולכת דחפים לאורך סיבי העצב האפרנטיים מהקולטנים של העיניים, העור והשרירים אל המוח. דחף כזה מספק את האפשרות לעקוב אחר תנועות היד. הודות לכך, מערכת העצבים יכולה לבצע תיקון תנועה כדי להשיג את התוצאה הרצויה של הפעולה.

בעזרת משוב (השפעה הפוכה), מעגל הרגולציה נסגר, מרכיביו משולבים למעגל סגור - מערכת אלמנטים. רק בנוכחות לולאת בקרה סגורה ניתן ליישם ויסות יציב של פרמטרי הומאוסטזיס ותגובות אדפטיביות.

משוב מתחלק לשלילה וחיובי. בגוף, הרוב המכריע של הפידבקים הם שליליים. המשמעות היא שבהשפעת המידע המגיע בערוצים שלהם, המערכת הרגולטורית מחזירה את הפרמטר החורג לערכו המקורי (הרגיל). לפיכך, יש צורך במשוב שלילי כדי לשמור על יציבות רמת המחוון המוסדר. לעומת זאת, משוב חיובי תורם לשינוי ערכו של הפרמטר הנשלט, העברתו ל שלב חדש. אז, בתחילת עומס שרירי אינטנסיבי, דחפים מקולטני שרירי השלד תורמים להתפתחות של עלייה ברמת לחץ הדם העורקי.

תפקודם של מנגנוני ויסות נוירו-הומורליים בגוף לא תמיד מכוון רק לשמירה על קבועים הומאוסטטיים ברמה ללא שינוי, יציבה למהדרין. במספר מקרים, חיוני לגוף שהמערכות הרגולטוריות יבנו מחדש את עבודתן וישנו את ערכו של הקבוע ההומיאוסטטי, ישנו את מה שמכונה "נקודת הקבע" של הפרמטר המבוקר.

הגדר נקודה(אנגלית) הגדר נקודה).זוהי רמת הפרמטר המבוקר בה מבקשת המערכת הרגולטורית לשמור על ערכו של פרמטר זה.

הבנת הנוכחות והכיוון של שינויים בנקודת הקבע של הוויסות ההומיאוסטטי עוזרת לקבוע את הגורם לתהליכים פתולוגיים בגוף, לחזות את התפתחותם ולמצוא את הדרך הנכונה לטיפול ומניעה.

שקול זאת באמצעות הדוגמה של הערכת תגובות הטמפרטורה של הגוף. גם כאשר אדם בריא, הטמפרטורה של ליבת הגוף במהלך היום נעה בין 36 מעלות צלזיוס ל-37 מעלות צלזיוס, ובערב היא קרובה יותר ל-37 מעלות צלזיוס, בלילה ובשעות הבוקר המוקדמות - ל-36. °C. זה מצביע על נוכחות של מקצב צירקדי של שינוי בערך של נקודת ההגדרה של ויסות חום. אבל נוכחותם של שינויים בנקודת ההגדרה של הטמפרטורה של ליבת הגוף במספר מחלות אנושיות באה לידי ביטוי בבירור במיוחד. לדוגמה, עם התפתחות מחלות זיהומיות, המרכזים הרגולטוריים של מערכת העצבים מקבלים אות לגבי הופעת רעלנים חיידקיים בגוף ומבנים מחדש את עבודתם באופן שיעלה את רמת טמפרטורת הגוף. תגובה כזו של הגוף להכנסת זיהום מתפתחת מבחינה פילוגנית. זה שימושי, שכן בטמפרטורות גבוהות מערכת החיסון מתפקדת בצורה פעילה יותר, והתנאים להתפתחות זיהום מחמירים. לכן לא תמיד יש צורך לרשום תרופות להורדת חום כאשר מתפתח חום. אך מכיוון שטמפרטורה גבוהה מאוד של ליבת הגוף (יותר מ-39 מעלות צלזיוס, במיוחד בילדים) עלולה להיות מסוכנת לגוף (בעיקר במונחים של פגיעה במערכת העצבים), על הרופא לקבל החלטה אינדיבידואלית בכל מקרה פרטני. אם בטמפרטורת גוף של 38.5 - 39 מעלות צלזיוס ישנם סימנים כמו רעידות שרירים, צמרמורות, כאשר אדם מתעטף בשמיכה, מבקש להתחמם, אז ברור שמנגנוני הויסות התרמי ממשיכים לגייס את כל המקורות של ייצור חום ודרכים לחסוך בחום בגוף. המשמעות היא שנקודת הקבע טרם הושגה ובעתיד הקרוב טמפרטורת הגוף תעלה ותגיע לגבולות מסוכנים. אבל אם, באותה טמפרטורה, החולה מפתח הזעה מרובה, רעידות שרירים נעלמות והוא נפתח, אז ברור שנקודת הקבע כבר הושגה ומנגנוני ויסות החום ימנעו עלייה נוספת בטמפרטורה. במצב כזה, הרופא למשך זמן מסוים במקרים מסוימים עשוי להימנע מלרשום תרופות להורדת חום.

רמות של מערכות רגולטוריות.יש את הרמות הבאות:

תת-תאי (לדוגמה, ויסות עצמי של שרשראות של תגובות ביוכימיות המשולבות למחזורים ביוכימיים);

תאי - ויסות תהליכים תוך תאיים בעזרת ביולוגית חומרים פעילים(אוטוקריניה) ומטבוליטים;

רקמה (פרקריניה, קשרים יצירתיים, ויסות אינטראקציה בין תאים: הידבקות, שילוב ברקמה, סנכרון חלוקה ופעילות תפקודית);

איבר - ויסות עצמי גופים בודדים, תפקודם כמכלול. ויסות כזה מתבצע הן בשל מנגנונים הומוראליים (פרקריניה, קשרים יצירתיים), והן בשל תאי עצב, שגופם ממוקם בגנגלים האוטונומיים התוך-אורגניים. נוירונים אלה מקיימים אינטראקציה כדי ליצור קשתות רפלקס תוך-אורגני. במקביל, מתממשות דרכם גם ההשפעות הרגולטוריות של מערכת העצבים המרכזית על האיברים הפנימיים;

ויסות אורגניזם של הומאוסטזיס, שלמות האורגניזם, יצירת מערכות פונקציונליות מווסתות המספקות תגובות התנהגותיות מתאימות, התאמה של האורגניזם לשינויים בתנאי הסביבה.

לפיכך, קיימות רמות רבות של מערכות רגולטוריות בגוף. המערכות הפשוטות ביותר של הגוף משולבות למערכות מורכבות יותר המסוגלות לבצע פונקציות חדשות. במקרה זה, מערכות פשוטות, ככלל, מצייתות לאותות בקרה ממערכות מורכבות יותר. כפיפות זו נקראת ההיררכיה של מערכות רגולטוריות.

המנגנונים ליישום תקנות אלו יידונו להלן ביתר פירוט.

אחדות ו תכונות ייחודיותויסות עצבני והומורלי.מנגנוני ויסות הפונקציות הפיזיולוגיות מחולקים באופן מסורתי לעצבים והומורליים.

אם כי במציאות הם יוצרים מערכת רגולטורית אחת המבטיחה תחזוקה של הומאוסטזיס ופעילות אדפטיבית של הגוף. למנגנונים אלו יש מספר רב של קשרים הן ברמת התפקוד של מרכזי העצבים והן בהעברת מידע האותות למבני אפקטור. די לומר שבמהלך יישום הרפלקס הפשוט ביותר כמנגנון אלמנטרי של ויסות עצבים, העברת האותות מתא אחד למשנהו מתבצעת באמצעות גורמים הומוראליים - נוירוטרנסמיטורים. הרגישות של קולטנים תחושתיים לפעולת גירויים והמצב התפקודי של נוירונים משתנים בהשפעת הורמונים, נוירוטרנסמיטורים, מספר חומרים פעילים ביולוגית אחרים, כמו גם המטבוליטים הפשוטים ביותר ויונים מינרליים (K + Na + CaCI -) . בתורה, מערכת העצבים יכולה להפעיל או לתקן ויסות הומורלי. ויסות הומורלי בגוף נמצא בשליטה של ​​מערכת העצבים.

תכונות של ויסות עצבי והומור בגוף. מנגנונים הומוראליים מבוגרים יותר מבחינה פילוגנטית; הם קיימים אפילו בבעלי חיים חד-תאיים ורוכשים מגוון רב באורגניזמים רב-תאיים, ובמיוחד בבני אדם.

מנגנוני הוויסות העצבים נוצרו מבחינה פילוגנטית מאוחר יותר והם נוצרים בהדרגה באונטוגזה האנושית. ויסות כזה אפשרי רק במבנים רב-תאיים שיש בהם תאי עצב שמתחברים למעגלי עצב ומרכיבים קשתות רפלקס.

ויסות הומוראלי מתבצע על ידי הפצת מולקולות האותות בנוזלי הגוף על פי העיקרון "כולם, הכל, כולם", או עקרון "תקשורת הרדיו"

ויסות העצבים מתבצע על פי העיקרון של "אות עם כתובת", או "תקשורת טלגרף". האותות מועבר ממרכזי העצבים למבנים מוגדרים בהחלט, למשל, לסיבי שריר מוגדרים במדויק או לקבוצות שלהם בשריר מסוים. . רק במקרה זה אפשריות תנועות אנושיות מכוונות ומתואמות.

ויסות הומורלי, ככלל, מתבצע לאט יותר מאשר ויסות עצבים. מהירות האות (פוטנציאל הפעולה) בסיבי עצב מהירים מגיעה ל-120 מ' לשנייה, בעוד שמהירות ההובלה של מולקולת האות

kula עם זרימת דם בעורקים בערך פי 200, ובנימים - פי אלף פחות.

הגעת דחף עצבי לאיבר גורם גורם כמעט מיידי להשפעה פיזיולוגית (לדוגמה, כיווץ של שריר השלד). התגובה לאותות הורמונליים רבים איטית יותר. לדוגמה, ביטוי של תגובה לפעולת הורמוני בלוטת התריס וקליפת יותרת הכליה מתרחשת לאחר עשרות דקות ואף שעות.

למנגנונים הומוראליים חשיבות עיקרית בוויסות תהליכים מטבוליים, קצב חלוקת התאים, גדילה והתמקצעות של רקמות, התבגרות והתאמה לתנאי סביבה משתנים.

מערכת העצבים באורגניזם בריא משפיעה על כל ויסות הומור ומתקנת אותם. עם זאת, למערכת העצבים יש פונקציות ספציפיות משלה. הוא מסדיר תהליכים חיוניים הדורשים תגובות מהירות, מספק תפיסה של אותות המגיעים מקולטני החישה של אברי החישה, העור והאיברים הפנימיים. מסדיר את הטונוס והתכווצויות של שרירי השלד, המבטיחים את שמירה על היציבה ותנועת הגוף במרחב. מערכת העצבים מספקת את הביטוי של פונקציות נפשיות כגון תחושה, רגשות, מוטיבציה, זיכרון, חשיבה, תודעה, מסדירה תגובות התנהגותיות שמטרתן להשיג תוצאה אדפטיבית שימושית.

למרות האחדות התפקודית ויחסי הגומלין הרבים של תקנות עצבים והומוריות בגוף, למען הנוחות בלימוד המנגנונים ליישום תקנות אלה, נשקול אותם בנפרד.

אפיון מנגנוני הוויסות ההומורלי בגוף. ויסות הומורלי מתבצע עקב העברת אותות בעזרת חומרים פעילים ביולוגית דרך המדיה הנוזלית של הגוף. החומרים הפעילים ביולוגית של הגוף כוללים: הורמונים, נוירוטרנסמיטורים, פרוסטגלנדינים, ציטוקינים, גורמי גדילה, אנדותל, תחמוצת חנקן ועוד מספר חומרים. כדי לבצע את תפקיד האיתות שלהם, מספיקה כמות קטנה מאוד של חומרים אלה. לדוגמה, הורמונים מבצעים את תפקידם הרגולטורי כאשר הריכוז שלהם בדם הוא בטווח של 10 -7 -10 0 מול/ליטר.

הרגולציה ההומורלית מתחלקת לאנדוקרינית ומקומית.

ויסות אנדוקריני מתבצעות עקב תפקודן של הבלוטות האנדוקריניות (הבלוטות האנדוקריניות), שהן איברים מיוחדים המפרישים הורמונים. הורמונים- חומרים פעילים ביולוגית המיוצרים על ידי הבלוטות האנדוקריניות, נישאים בדם ובעלי השפעות רגולטוריות ספציפיות על הפעילות החיונית של תאים ורקמות. תכונה ייחודית של ויסות אנדוקרינית היא שהבלוטות האנדוקריניות מפרישות הורמונים לדם ובדרך זו חומרים אלו מועברים כמעט לכל האיברים והרקמות. עם זאת, התגובה לפעולת ההורמון יכולה להיות רק מאותם תאים (מטרות) על הממברנות, שבציטוזול או בגרעין שלהם יש קולטנים להורמון המתאים.

תכונה ייחודית תקנה הומורלית מקומית הוא שהחומרים הפעילים ביולוגית המיוצר על ידי התא אינם חודרים לזרם הדם, אלא פועלים על התא המייצר אותם ועל סביבתו הקרובה, ומתפשטים דרך הנוזל הבין-תאי עקב דיפוזיה. ויסות כזה מתחלק לוויסות חילוף החומרים בתא עקב מטבוליטים, אוטוקריניה, פארקריניה, יוקסטקריניה, אינטראקציות דרך מגעים בין-תאיים.

ויסות חילוף החומרים בתא עקב מטבוליטים.מטבוליטים הם תוצרי הקצה והביניים של תהליכים מטבוליים בתא. השתתפותם של מטבוליטים בוויסות התהליכים התאיים נובעת מהימצאות במטבוליזם של שרשראות של תגובות ביוכימיות הקשורות לתפקוד - מחזורים ביוכימיים. זה אופייני שכבר במחזורים ביוכימיים כאלה יש את הסימנים העיקריים של ויסות ביולוגי, נוכחות של לולאת בקרה סגורה ומשוב שלילי, המבטיח את סגירת הלולאה הזו. לדוגמה, שרשראות של תגובות כאלה משמשות בסינתזה של אנזימים וחומרים המעורבים ביצירת אדנוזין טריפוספט (ATP). ATP הוא חומר שבו נצברת אנרגיה, המשמש בקלות את התאים למגוון תהליכי חיים: תנועה, סינתזה של חומרים אורגניים, צמיחה, הובלת חומרים דרך קרומי התא.

מנגנון אוטוקריני.עם סוג זה של ויסות, מולקולת האות המסונתזת בתא משתחררת דרכה

קולטן r t אנדוקרינית

אה? Mאוו

Augocrinia Paracrinia Yuxtacrinia t

אורז. 2.2.סוגי ויסות הומורלי בגוף

קרום התא לתוך הנוזל הבין-תאי ונקשר לקולטן על פני השטח החיצוניים של הממברנה (איור 2.2). כך, התא מגיב למולקולת האות המסונתזת בו - הליגנד. התקשרות של ליגנד לקולטן על גבי הממברנה גורמת להפעלה של קולטן זה, והיא מעוררת מפל שלם של תגובות ביוכימיות בתא, המספקות שינוי בפעילותו החיונית. ויסות אוטוקריני משמש לעתים קרובות על ידי תאים של מערכת החיסון והעצבים. מסלול אוטו-ויסות זה הכרחי כדי לשמור על רמה יציבה של הפרשה של הורמונים מסוימים. לדוגמה, במניעת הפרשת יתר של אינסולין על ידי תאי P של הלבלב, חשובה ההשפעה המעכבת של ההורמון המופרש על ידם על פעילות תאים אלו.

מנגנון פרקריני.היא מתבצעת על ידי הפרשת מולקולות אות על ידי התא, הנכנסות לנוזל הבין תאי ומשפיעות על הפעילות החיונית של תאים שכנים (איור 2.2). מאפיין ייחודי של ויסות מסוג זה הוא שבהעברת אותות יש שלב של דיפוזיה של מולקולת הליגנד דרך הנוזל הבין-תאי מתא אחד לתאים שכנים אחרים. לפיכך, תאי הלבלב המפרישים אינסולין משפיעים על תאי בלוטה זו המפרישים הורמון אחר, גלוקגון. גורמי גדילה ואינטרלוקינים משפיעים על חלוקת תאים, פרוסטגלנדינים - על טונוס שריר חלק, ניוד Ca 2+. סוג זה של איתות חשוב בוויסות צמיחת רקמות במהלך התפתחות עוברית, ריפוי פצעים, לצמיחת סיבי עצב פגומים ובהעברת עירור בסינפסות.

מחקרים אחרונים הראו שתאים מסוימים (בעיקר תאי עצב) חייבים לקבל כל הזמן אותות ספציפיים על מנת לשמור על פעילותם החיונית.

L1 מתאים שכנים. בין האותות הספציפיים הללו, גורמי גדילה (NGFs) חשובים במיוחד. בהיעדר חשיפה למולקולות האיתות הללו במשך זמן רב, תאי עצב מתחילים בתוכנית של הרס עצמי. מנגנון זה של מוות תאים נקרא אפופטוזיס.

לעתים קרובות נעשה שימוש בוויסות פאראקריני בו-זמנית עם ויסות אוטוקריני. לדוגמה, במהלך העברת עירור בסינפסות, מולקולות האות המשתחררות מקצה העצבים נקשרות לא רק לקולטנים של התא השכן (על הממברנה הפוסט-סינפטית), אלא גם לקולטנים על הממברנה של אותו קצוות עצבים ( כלומר, הממברנה הפרה-סינפטית).

מנגנון יוקסטקריני.זה מתבצע על ידי העברת מולקולות אות ישירות מהמשטח החיצוני של הממברנה של תא אחד לממברנה של אחר. זה מתרחש בתנאי מגע ישיר (התקשרות, הדבקה) של הממברנות של שני תאים. התקשרות כזו מתרחשת, למשל, כאשר לויקוציטים וטסיות דם מתקשרים עם האנדותל של נימי הדם במקום שבו יש תהליך דלקתי. על הממברנות המצפות את נימי התאים, מופיעות מולקולות איתות באתר הדלקת, הנקשרות לקולטנים של סוגים מסוימים של לויקוציטים. חיבור זה מוביל להפעלת ההתקשרות של לויקוציטים לפני השטח של כלי הדם. זה יכול לבוא אחריו קומפלקס שלם של תגובות ביולוגיות המבטיחות מעבר של לויקוציטים מהנימי לרקמה ודיכוי התגובה הדלקתית על ידם.

אינטראקציות באמצעות אנשי קשר בין תאיים.מתבצע דרך חיבורים בין-ממברניים (הכנס דיסקים, קשרים). בפרט, העברה של מולקולות איתות וכמה מטבוליטים דרך גפר junctions - קשרים - היא שכיחה מאוד. במהלך היווצרות קשרים, מולקולות חלבון מיוחדות (קונקסונים) של קרום התא משולבות ב-6 חלקים כך שהן יוצרות טבעת עם נקבובית בפנים. על הממברנה של תא שכן (בדיוק ממול), נוצרת אותה תצורה בצורת טבעת עם נקבובית. שתי נקבוביות מרכזיות מתאחדות ויוצרות תעלה החודרת לממברנות של תאים שכנים. רוחב התעלה מספיק למעבר של חומרים ומטבוליטים פעילים ביולוגית רבים. יוני Ca 2+ עוברים בחופשיות דרך הקשר, כשהם מווסתים רבי עוצמה של תהליכים תוך תאיים.

בשל המוליכות החשמלית הגבוהה שלהם, קשרים תורמים להתפשטות זרמים מקומיים בין תאים שכנים ולהיווצרות האחדות התפקודית של הרקמה. אינטראקציות כאלה בולטות במיוחד בתאי שריר הלב והשרירים החלקים. הפרה של מצב המגעים הבין-תאיים מובילה לפתולוגיה של הלב, לשינויים

עלייה בטונוס שרירי כלי הדם, חולשה של התכווצות הרחם ושינויים במספר תקנות אחרות.

מגעים בין תא לתא המשמשים לחיזוק הקשר הפיזי בין ממברנות נקראים צמתים הדוקים וחגורות דביקות. מגעים כאלה עשויים ללבוש צורה של חגורה עגולה העוברת בין משטחי הצד של התא. הדחיסה והעלאת חוזקן של תרכובות אלו מובטחות ע"י הצמדת חלבוני מיוזין, אקטינין, טרופומיוזין, וינקולין וכו' לפני השטח של הממברנות. תרכובות הדוקות תורמות לשילוב התאים ברקמה, הידבקותם ועמידות הרקמות ללחץ מכני. הם גם מעורבים ביצירת תצורות מחסום בגוף. צמתים הדוקים בולטים במיוחד בין האנדותל המרפד את כלי המוח. הם מפחיתים את החדירות של כלי אלה עבור חומרים שמסתובבים בדם.

ממברנות תאיות ותוך תאיות ממלאות תפקיד חשוב בכל ויסות הומורלי הכולל מולקולות איתות ספציפיות. לכן, כדי להבין את המנגנון של ויסות הומורלי, יש צורך להכיר את האלמנטים של הפיזיולוגיה של ממברנות התא.

אורז. 2.3.סכימה של מבנה קרום התא

חלבון נשא

(פעיל משני

תַחְבּוּרָה)

חלבון ממברנה

חלבון PKC

שכבה כפולה של פוספוליפידים

אנטיגנים

משטח חוץ תאי

סביבה תוך תאית

תכונות המבנה והמאפיינים של ממברנות התא.כל ממברנות התא מתאפיינות בעקרון מבנה אחד (איור 2.3). הם מבוססים על שתי שכבות של שומנים (מולקולות שומן, שרובן פוספוליפידים, אבל יש גם כולסטרול וגליקוליפידים). למולקולות השומנים של הממברנה יש ראש (אתר שמושך מים ומבקש ליצור איתם אינטראקציה, הנקרא מדריך

פרופיל) וזנב הידרופובי (דוחה מולקולות מים, נמנע מקרבתן). כתוצאה מהבדל זה בתכונות הראש והזנב של מולקולות השומנים, כאשר הן פוגעות במים, הן מסתדרות בשורות: ראש בראש, זנב לזנב ויוצרות שכבה כפולה שבה הראשים ההידרופיליים. פונים אל המים, והזנבות ההידרופוביים זה מול זה. הזנבות נמצאים בתוך השכבה הכפולה הזו. הנוכחות של שכבת שומנים יוצרת חלל סגור, מבודדת את הציטופלזמה מהסביבה המימית שמסביב ויוצרת מכשול למעבר מים וחומרים מסיסים בה דרך קרום התא. העובי של דו-שכבת שומנים כזו הוא בערך 5 ננומטר.

ממברנה מכילה גם חלבונים. המולקולות שלהם בנפח ובמסה גדולות פי 40-50 מהמולקולות של שומני הממברנה. עקב חלבונים, עובי הממברנה מגיע ל-10 ננומטר. למרות העובדה שהמסות הכוללות של חלבונים ושומנים ברוב הממברנות כמעט שוות, מספר מולקולות החלבון בממברנה קטן פי עשרה מזה של מולקולות שומנים. בדרך כלל, מולקולות חלבון מפוזרות. הם, כביכול, מומסים בקרום, הם יכולים לנוע בו ולשנות את מיקומם. זו הייתה הסיבה שמבנה הממברנה נקרא פסיפס נוזלי.מולקולות ליפידים יכולות גם לנוע לאורך הממברנה ואף לקפוץ משכבת ​​שומנים אחת לאחרת. כתוצאה מכך, לממברנה יש סימני נזילות, ובמקביל, יש לו את המאפיין של הרכבה עצמית, הוא יכול להתאושש מנזק עקב תכונה של מולקולות ליפידים להתיישר בשכבת שומנים כפולה.

מולקולות חלבון יכולות לחדור לכל הממברנה כך שחלקי הקצה שלהן בולטים מעבר לגבולות הרוחביים שלו. חלבונים כאלה נקראים טרנסממברנהאוֹ בלתי נפרד.ישנם גם חלבונים שטבולים רק חלקית בממברנה או ממוקמים על פני השטח שלה.

חלבוני קרום התא מבצעים פונקציות רבות. ליישום כל פונקציה, גנום התא מספק את הטריגר לסינתזה של חלבון ספציפי. אפילו בקרום אריתרוציטים פשוט יחסית, ישנם כ-100 חלבונים שונים. בין התפקידים החשובים ביותר של חלבוני הממברנה הם: 1) קולטן - אינטראקציה עם מולקולות איתות והעברת אותות לתוך התא; 2) הובלה - העברת חומרים דרך ממברנות והבטחת החלפה בין הציטוזול לסביבה. ישנם מספר סוגים של מולקולות חלבון (טרנסלוקזות) המספקות הובלה טרנסממברנית. ביניהם חלבונים היוצרים תעלות החודרות לממברנה ודרכן מתרחשת דיפוזיה של חומרים מסוימים בין הציטוזול לחלל החוץ תאי. ערוצים כאלה הם לרוב סלקטיביים ליונים; להעביר יונים של חומר אחד בלבד. ישנם גם ערוצים שהסלקטיביות שלהם פחותה, למשל הם מעבירים יוני Na + ו-K +, K + ו-C1 ~. ישנם גם חלבוני נשא המבטיחים הובלה של חומר על פני הממברנה על ידי שינוי מיקומו בקרום זה; 3) דבק - חלבונים יחד עם פחמימות מעורבים ביישום הדבקה (היצמדות, הדבקת תאים במהלך תגובות חיסוניות, שילוב תאים לשכבות ורקמות); 4) אנזימטי - חלק מהחלבונים המוטבעים בממברנה פועלים כזרזים לתגובות ביוכימיות, שהמהלך שלהן אפשרי רק במגע עם קרומי התא; 5) מכאני - חלבונים מספקים חוזק וגמישות של ממברנות, הקשר שלהם עם שלד הציטו. למשל, באדמית, תפקיד זה ממלא חלבון הספקטרין, המחובר למשטח הפנימי של קרום האריתרוציטים בצורת מבנה רשת ויש לו קשר עם חלבונים תוך-תאיים המרכיבים את שלד הציטו. זה נותן לאריתרוציטים גמישות, את היכולת לשנות ולשחזר צורה בעת מעבר דרך נימי הדם.

פחמימות מהוות רק 2-10% ממסת הממברנה, הכמות שלהן ב תאים שוניםמִשְׁתַנֶה. הודות לפחמימות, מבוצעים סוגים מסוימים של אינטראקציות בין-תאיות, הם לוקחים חלק בזיהוי של אנטיגנים זרים על ידי התא ויחד עם חלבונים יוצרים מעין מבנה אנטיגני של קרום פני השטח של התא שלהם. לפי אנטיגנים כאלה, תאים מזהים זה את זה, מתאחדים לרקמה ונצמדים זה לזה לזמן קצר כדי להעביר מולקולות איתות. תרכובות של חלבונים עם סוכרים נקראות גליקופרוטאין. אם פחמימות משולבות עם שומנים, אז מולקולות כאלה נקראות גליקוליפידים.

בשל האינטראקציה של החומרים הכלולים בממברנה והסדר היחסי של סידורם, קרום התא מקבל מספר תכונות ותפקודים שלא ניתן לצמצם לסכום פשוט של תכונות החומרים היוצרים אותו.

פונקציות של ממברנות תאים ומנגנונים ליישומם

לעיקרפונקציות של ממברנות התא מיוחסת ליצירת ממברנה (מחסום) המפרידה בין הציטוזול

^לוחץסביבה, ותְחִימָה וצורת התא;על מתן מגעים בין-תאיים, בליווי פאניממברנות (הידבקות). הידבקות בין תאית היא חשובה ° אני משלב את אותו סוג של תאים לתוך רקמה, היווצרות של gis- המטיתמחסומים, יישום תגובות חיסוניות; ואינטראקציה איתם, כמו גם העברת אותות לתוך התא; 4) אספקת חלבוני ממברנה-אנזימים לקטליזה של ביוכימיקלים תגובות,הולך בשכבה הקרובה לממברנה. חלק מהחלבונים הללו פועלים גם כקולטנים. הקישור של הליגנד לסטקימירצפטור מפעיל את תכונותיו האנזימטיות; 5) הבטחת קיטוב הממברנה, יצירת הבדל חַשׁמַלִיפוטנציאלים בין חוץ ופְּנִימִי צַדממברנות; 6) יצירת הספציפיות החיסונית של התא עקב נוכחות אנטיגנים במבנה הממברנה. תפקידם של אנטיגנים, ככלל, מבוצע על ידי קטעים של מולקולות חלבון הבולטות מעל פני הממברנה ומולקולות פחמימות הקשורות אליהן. הספציפיות החיסונית חשובה כאשר תאים מתחברים לתוך רקמה ומקיימים אינטראקציה עם תאי מעקב חיסוני בגוף; 7) הבטחת חדירות סלקטיבית של חומרים דרך הממברנה והובלתם בין הציטוזול לסביבה (ראה להלן).

רשימת הפונקציות לעיל של ממברנות התא מצביעה על כך שהם לוקחים חלק רב-גוני במנגנוני הוויסות הנוירו-הומורלי בגוף. ללא ידע על מספר תופעות ותהליכים המסופקים על ידי מבני ממברנה, אי אפשר להבין ולבצע באופן מודע פרוצדורות אבחון ואמצעים טיפוליים מסוימים. למשל, ליישום נכון של רבים חומרים רפואייםיש צורך לדעת באיזו מידה כל אחד מהם חודר מהדם אל נוזל הרקמה ואל הציטוזול.

מְפוּזָר ואני והובלה של חומרים דרך הסלולר ממברנות. המעבר של חומרים דרך ממברנות התא מתבצע עקב סוגים שונים של דיפוזיה, או פעילים

תַחְבּוּרָה.

דיפוזיה פשוטהמתבצעת עקב שיפוע ריכוז של חומר מסוים, מטען חשמלי או לחץ אוסמוטי בין הצדדים של קרום התא. לדוגמה, התוכן הממוצע של יוני נתרן בפלזמה בדם הוא 140 מ"מ לליטר, ובאריתרוציטים - בערך פי 12 פחות. הפרש ריכוזים (שיפוע) זה יוצר כוח מניע המבטיח את המעבר של נתרן מפלזמה לתאי דם אדומים. עם זאת, קצב מעבר כזה הוא נמוך, שכן לממברנה יש חדירות נמוכה מאוד ליוני Na +. החדירות של ממברנה זו לאשלגן גדולה בהרבה. האנרגיה של חילוף החומרים הסלולרי לא מושקעת בתהליכים של דיפוזיה פשוטה. העלייה בקצב הדיפוזיה הפשוטה עומדת ביחס ישר לשיפוע הריכוז של החומר בין דפנות הממברנה.

דיפוזיה הקלה,כמו אחד פשוט, הוא עוקב אחר שיפוע ריכוז, אך שונה מזה פשוט בכך שמולקולות נשא ספציפיות מעורבות בהכרח במעבר של חומר דרך הממברנה. מולקולות אלו חודרות לממברנה (עשויות ליצור תעלות) או לפחות קשורות אליה. החומר המועבר חייב ליצור קשר עם המוביל. לאחר מכן, הטרנספורטר משנה את הלוקליזציה שלו בממברנה או את הקונפורמציה שלו בצורה כזו שהוא מעביר את החומר לצד השני של הממברנה. אם השתתפותו של נשא נחוצה למעבר טרנסממברני של חומר, אזי המונח "דיפוזיה" משמש לעתים קרובות במקום המונח הובלה של חומר על פני ממברנה.

עם דיפוזיה קלה (להבדיל מפשוטה), אם יש עלייה בשיפוע הריכוז הטרנסממברני של חומר, אזי קצב המעבר שלו דרך הממברנה גדל רק עד שכל נושאי הממברנה מעורבים. עם עלייה נוספת בשיפוע כזה, מהירות התחבורה תישאר ללא שינוי; זה נקרא תופעת הרוויה.דוגמאות להובלת חומרים באמצעות דיפוזיה קלה הן: העברת גלוקוז מהדם למוח, ספיגה חוזרת של חומצות אמינו וגלוקוז מהשתן הראשוני לדם באבוביות הכליה.

חילופי דיפוזיה -הובלה של חומרים, שבהם יכולה להיות חילופי מולקולות של אותו חומר הממוקמות בצדדים מנוגדים של הממברנה. ריכוז החומר בכל צד של הממברנה נשאר ללא שינוי.

וריאציה של דיפוזיה חילופי היא החלפה של מולקולה של חומר אחד עבור מולקולה אחת או יותר של חומר אחר. לדוגמה, בסיבי השריר החלק של כלי הדם והסימפונות, אחת הדרכים להרחקת יוני Ca 2+ מהתא היא החלפתם ביוני Na + חוץ-תאיים. עבור שלושה יוני נתרן נכנסים, יון סידן אחד מוסר מהתא. תָא. נוצרת תנועה תלויה הדדית של נתרן וסידן דרך הממברנה בכיוונים מנוגדים (סוג זה של הובלה נקרא antiport).כך, התא משוחרר מעודף Ca 2+, וזהו תנאי הכרחי להרפיית סיבי שריר חלק. הכרת מנגנוני הובלת יונים דרך ממברנות ושיטות השפעה על הובלה זו היא תנאי הכרחי לא רק להבנת מנגנוני הוויסות של תפקודים חיוניים, אלא גם לבחירה נכונה של תרופות לטיפול במספר רב של מחלות (יתר לחץ דם). , אסטמה של הסימפונות, הפרעות קצב לב, מים מטבוליזם של מלחוכו.).

מעבר פעילשונה מפסיבי בכך שהוא נוגד את דרגות הריכוז של חומר, תוך שימוש באנרגיה של ATP, שנוצרת עקב חילוף חומרים תאי. הודות לתחבורה אקטיבית, ניתן להתגבר על הכוחות של לא רק הריכוז אלא גם השיפוע החשמלי. לדוגמה, עם הובלה פעילה של Na + מהתא, לא רק מתגברים על שיפוע הריכוז (בחוץ, התוכן של Na + גדול פי 10-15), אלא גם על ההתנגדות של המטען החשמלי (בחוץ, קרום התא ברוב המוחלט של התאים הוא טעון חיובי, וזה יוצר התנגדות לשחרור של Na + טעון חיובי מהתא).

הובלה פעילה של Na + מסופקת על ידי חלבון Na + , K + תלוי ATPase. בביוכימיה, הסיומת "אזה" מתווספת לשם של חלבון אם יש לו תכונות אנזימטיות. לפיכך, השם Na + , K + -תלוי ATPase אומר שחומר זה הוא חלבון שמבקע חומצה טריפוספורית אדנוזין רק אם יש אינטראקציה חובה עם יוני Na + ו- K +. יוני נתרן והובלה של שני יוני אשלגן לתוך תָא.

ישנם גם חלבונים המעבירים באופן פעיל יוני מימן, סידן וכלור. בסיבי שריר השלד, ATPase תלוי Ca 2+ מובנה בתוך הממברנות של הרשת הסרקופלזמית, היוצר מיכלים תוך תאיים (בור מים, צינורות אורכיים) שצוברים Ca 2+. משאבת הסידן, עקב האנרגיה של פיצול ATP, מעבירה. יוני Ca 2+ מהסרקופלזמה אל בורות הרשת ויכולים ליצור בהם ריכוז של Ca + המתקרב ל-1 (G 3 M, כלומר גדול פי 10,000 מאשר בסרקופלזמה של הסיב.

תחבורה פעילה משניתמאופיין בכך שהעברת חומר על פני הממברנה נובעת משיפוע הריכוז של חומר אחר שקיים עבורו מנגנון הובלה פעיל. לרוב, הובלה פעילה משנית מתרחשת באמצעות שיפוע נתרן, כלומר Na + עובר דרך הממברנה לכיוון הריכוז הנמוך שלו ומושך איתו חומר אחר. במקרה זה, בדרך כלל משתמשים בחלבון נשא ספציפי המובנה בממברנה.

לדוגמה, הובלת חומצות אמינו וגלוקוז מהשתן הראשוני לדם, המתבצעת בקטע הראשוני של צינוריות הכליה, מתרחשת בשל העובדה שהחלבון מוביל את הממברנה הצינורית. אפיתל נקשר לחומצת האמינו וליון נתרן, ורק אזמשנה את מיקומו בממברנה בצורה כזו שהוא מעביר את חומצת האמינו והנתרן לציטופלזמה. עבור נוכחות של הובלה כזו, יש צורך שריכוז הנתרן מחוץ לתא יהיה גבוה בהרבה מאשר בפנים.

כדי להבין את מנגנוני הוויסות ההומורלי בגוף, יש צורך לדעת לא רק את המבנה והחדירות של ממברנות התא לחומרים שונים, אלא גם את המבנה והחדירות של תצורות מורכבות יותר הממוקמות בין הדם והרקמות של איברים שונים.

פיזיולוגיה של מחסומים היסטוריים (HGB).מחסומים היסטו-המטיים הם שילוב של מנגנונים מורפולוגיים, פיזיולוגיים ופיזיקוכימיים הפועלים כמכלול ומווסתים את האינטראקציות בין דם ואיברים. מחסומים היסטו-המטיים מעורבים ביצירת הומאוסטזיס של הגוף ואיברים בודדים. בשל נוכחות HGB, כל איבר חי בסביבה המיוחדת שלו, שיכולה להיות שונה משמעותית מפלסמת הדם מבחינת הרכב המרכיבים האישיים. קיימים מחסומים חזקים במיוחד בין הדם למוח, הדם והרקמות של בלוטות המין, הדם ולחות החדר של העין. למגע ישיר עם דם יש שכבת מחסום שנוצרת על ידי האנדותל של נימי הדם, ואז מגיע קרום הבסיס עם ספריציטים (השכבה האמצעית) ולאחר מכן תאים אדוונטציאליים של איברים ורקמות (שכבה חיצונית). מחסומים היסטו-המטיים, המשנים את חדירותם לחומרים שונים, יכולים להגביל או להקל על מסירתם לאיבר. עבור מספר חומרים רעילים, הם בלתי חדירים. זו תפקוד ההגנה שלהם.

מחסום דם-מוח (BBB) ​​- זוהי קבוצה של מבנים מורפולוגיים, מנגנונים פיזיולוגיים ופיזיקוכימיים שמתפקדים כמכלול ומווסתים את האינטראקציה של דם ורקמת מוח. הבסיס המורפולוגי של ה-BBB הוא האנדותל וקרום הבסיס של נימי המוח, יסודות אינטרסטיציאליים ו-glycocalyx, neuroglia, שהתאים המיוחדים שלהם (אסטרוציטים) מכסים את כל פני השטח של הנימים ברגליהם. מנגנוני המחסום כוללים גם מערכות הובלה של האנדותל של דפנות הנימים, לרבות פינו ואקסוציטוזיס, רטיקולום אנדופלזמי, יצירת תעלות, מערכות אנזימים שמשנות או הורסות חומרים נכנסים וכן חלבונים הפועלים כנשאים. במבנה של ממברנות אנדותל נימי המוח, כמו גם במספר איברים אחרים, נמצאו חלבוני אקוופורין היוצרים תעלות המכניסות דרך סלקטיבית מולקולות מים.

נימים במוח שונים מנימים באיברים אחרים בכך שתאי האנדותל יוצרים דופן רציפה. בנקודות המגע, השכבות החיצוניות של תאי האנדותל מתמזגות, ויוצרות את מה שנקרא צמתים הדוקים.

בין הפונקציות של BBB הם הגנה ורגולטורית. הוא מגן על המוח מפני פעולתם של חומרים זרים ורעילים, משתתף בהובלת חומרים בין הדם למוח, ובכך יוצר הומאוסטזיס של הנוזל הבין-תאי של המוח ונוזל השדרה.

מחסום הדם-מוח חדיר באופן סלקטיבי לחומרים שונים. כמה חומרים פעילים ביולוגית (למשל, קטכולאמינים) כמעט ולא עוברים דרך מחסום זה. היוצא מן הכלל הוא רקאזורים קטנים של המחסום על הגבול עם בלוטת יותרת המוח, האפיפיזה וכמה אזורים של ההיפותלמוס, שבהם החדירות של BBB לכל החומרים גבוהה. באזורים אלו נמצאו רווחים או תעלות חודרות לאנדותל, דרכם חודרים חומרים מהדם אל הנוזל החוץ-תאי של רקמת המוח או אל הנוירונים עצמם.

החדירות הגבוהה של BBB באזורים אלו מאפשרת לחומרים פעילים ביולוגית להגיע לאותם נוירונים של ההיפותלמוס ותאי הבלוטה, עליהם נסגר המעגל הרגולטורי של המערכות הנוירואנדוקריניות של הגוף.

מאפיין אופייני לתפקוד ה-BBB הוא ויסות חדירות לחומרים בצורה נאותה לתנאים השוררים. הוויסות נובע מ: 1) שינויים באזור הנימים הפתוחים, 2) שינויים במהירות זרימת הדם, 3) שינויים במצב קרומי התא והחומר הבין-תאי, פעילות מערכות האנזים התאיות, פינו ואקסוציטוזיס.

מאמינים כי ה-BBB, תוך יצירת מכשול משמעותי לחדירת חומרים מהדם למוח, במקביל מעביר היטב את החומרים הללו בכיוון ההפוך מהמוח לדם.

החדירות של BBB לחומרים שונים משתנה מאוד. חומרים מסיסים בשומן, ככלל, חודרים ל-BBB ביתר קלות מאשר חומרים מסיסים במים. חמצן, פחמן דו חמצני, ניקוטין, אלכוהול אתילי, הרואין, אנטיביוטיקה מסיסת שומן (כלורמפניקול וכו') חודרים בקלות יחסית.

גלוקוז בלתי מסיס בשומנים וכמה חומצות אמינו חיוניות אינם יכולים לעבור למוח באמצעות דיפוזיה פשוטה. הם מוכרים ומובלים על ידי מובילים מיוחדים. מערכת ההובלה היא כל כך ספציפית שהיא מבדילה בין סטריאואיזומרים של גלוקוז D ו-L. גלוקוז D מועבר ואילו L-גלוקוז לא. הובלה זו מסופקת על ידי חלבוני נשא המובנים בממברנה. התחבורה אינה רגישה לאינסולין, אך מעוכבת על ידי ציטוכולזין B.

חומצות אמינו ניטרליות גדולות (למשל, פנילאלנין) מועברות באופן דומה.

יש גם תחבורה אקטיבית. לדוגמה, עקב הובלה פעילה נגד שיפועים ריכוז, יוני Na + K +, חומצת האמינו גליצין, הפועלת כמתווך מעכב, מועברות.

החומרים הניתנים מאפיינים את שיטות החדירה של חומרים בעלי חשיבות ביולוגית דרך מחסומים ביולוגיים. הם חיוניים להבנת ההומור מנותבאורגניזם.

שליטה בשאלות ומשימות

מהם התנאים הבסיסיים לשמירה על פעילותו החיונית של אורגניזם?

מהי האינטראקציה של האורגניזם עם הסביבה החיצונית? הגדירו את מושג ההסתגלות לסביבת הקיום.

מהי הסביבה הפנימית של הגוף ומרכיביו?

מהו הומאוסטזיס וקבועים הומאוסטטיים?

ציין את גבולות התנודות של קבועים הומאוסטטיים קשיחים ופלסטיים. הגדירו את מושג המקצבים הצירקדיים שלהם.

רשום את המושגים החשובים ביותר של התיאוריה של ויסות הומאוסטטי.

7 הגדירו גירוי ומגרים. כיצד מסווגים גירויים?

מה ההבדל בין המושג "קולטן" מנקודת מבט ביולוגית מולקולרית ומורפופונקציונלית?

הגדר את מושג הליגנדים.

מהם ויסות פיזיולוגי וויסות לולאה סגורה? מהם המרכיבים שלו?

ציין את סוגי המשוב ותפקידו.

תן הגדרה למושג ה-set point של ויסות הומאוסטטי.

מהן רמות המערכות הרגולטוריות?

מהי האחדות והמאפיינים הייחודיים של ויסות עצבי והומור בגוף?

מהם סוגי הרגולציה ההומורלית? תן להם תיאור.

מה המבנה והתכונות של ממברנות התא?

17 מהם התפקידים של ממברנות התא?

מהו הדיפוזיה וההובלה של חומרים על פני ממברנות התא?

תן תיאור ותן דוגמאות להובלת ממברנה פעילה.

הגדירו את המושג של מחסומים היסטוריים.

מהו מחסום הדם-מוח ומה תפקידו? t;

מבנה, פונקציות

האדם צריך לווסת כל הזמן תהליכים פיזיולוגייםבהתאם לצרכיהם ולשינויים בסביבה. ליישום ויסות מתמיד של תהליכים פיזיולוגיים, משתמשים בשני מנגנונים: הומורלי ועצבני.

מודל הבקרה הנוירוהומורלי מבוסס על העיקרון של רשת עצבית דו-שכבתית. תפקידם של נוירונים פורמליים בשכבה הראשונה במודל שלנו ממלאים קולטנים. השכבה השנייה מורכבת מנוירון פורמלי אחד - מרכז הלב. אותות הקלט שלו הם אותות המוצא של הקולטנים. ערך הפלט של הגורם הנוירוהומורלי מועבר לאורך האקסון היחיד של הנוירון הפורמלי של השכבה השנייה.

הורמוני המין הזכריים מווסתים את הצמיחה וההתפתחות של הגוף, הופעת מאפיינים מיניים משניים - צמיחת שפם, התפתחות שעירות אופיינית של חלקים אחרים בגוף, התגבשות הקול ושינוי במבנה הגוף.

הורמוני המין הנשיים מווסתים התפתחות מאפיינים מיניים משניים אצל נשים - קול גבוה, צורות גוף מעוגלות, התפתחות בלוטות החלב, שולטים במחזוריות המינית, מהלך ההריון והלידה. שני סוגי ההורמונים מיוצרים על ידי גברים ונשים כאחד.

אורגניזם

ויסות תפקודי תאים, רקמות ואיברים, היחס ביניהם, כלומר. שלמות האורגניזם, והאחדות של האורגניזם והסביבה החיצונית מתבצעת על ידי מערכת העצבים והמסלול ההומורלי. במילים אחרות, יש לנו שני מנגנונים של ויסות פונקציות - עצבני והומורלי.

ויסות העצבים מתבצע על ידי מערכת העצבים, המוח ו עמוד שדרהדרך העצבים המספקים את כל איברי הגוף שלנו. הגוף מושפע כל הזמן מגירויים מסוימים. הגוף מגיב לכל הגירויים הללו בפעילות מסוימת או כפי שנהוג ליצור, תפקודי הגוף מסתגלים לתנאי הסביבה המשתנים כל הזמן. לפיכך, ירידה בטמפרטורת האוויר מלווה לא רק בהיצרות של כלי הדם, אלא גם בעלייה בחילוף החומרים בתאים וברקמות, וכתוצאה מכך, עלייה ביצירת החום. בשל כך, נוצר איזון מסוים בין העברת חום ויצירת חום, היפותרמיה של הגוף אינה מתרחשת, וקביעות טמפרטורת הגוף נשמרת. גירוי במזון של בלוטות הטעם של רצועות הפה גורם להפרדה של רוק ומיצי עיכול אחרים. שבהשפעת מתרחש עיכול המזון. הודות לכך, החומרים הדרושים חודרים לתאים ולרקמות, ונקבע איזון מסוים בין התפרקות להטמעה. על פי עיקרון זה, מתרחשת ויסות פונקציות אחרות של הגוף.

ויסות עצבים הוא רפלקס באופיו. גירויים שונים נתפסים על ידי קולטנים. העירור הנוצר מהקולטנים דרך עצבי החישה מועבר למערכת העצבים המרכזית, ומשם דרך העצבים המוטוריים לאיברים המבצעים פעילות מסוימת. תגובות כאלה של הגוף לגירויים המתבצעים דרך מערכת העצבים המרכזית. שקוראים לו רפלקסים.הנתיב שלאורכו מועברת עירור במהלך רפלקס נקרא קשת רפלקס. הרפלקסים מגוונים. I.P. פבלוב חילק את כל הרפלקסים ל ללא תנאי ומותנה.רפלקסים בלתי מותנים הם רפלקסים מולדים שעוברים בתורשה. דוגמה לרפלקסים כאלה הם רפלקסים כלי דם (התכווצות או התרחבות של כלי דם בתגובה לגירוי בעור בקור או בחום), רפלקס ריר (רוק כאשר בלוטות הטעם מגורות על ידי מזון) ועוד רבים אחרים.

רפלקסים מותנים הם רפלקסים נרכשים, הם מפותחים לאורך כל חייו של בעל חיים או אדם. רפלקסים אלו מתרחשים

רק בתנאים מסוימים ויכול להיעלם. דוגמה לרפלקסים מותנים היא הפרדת הרוק למראה מזון, בעת ריח מזון, ואצל אדם אפילו כשמדברים עליו.

ויסות הומורלי (הומור - נוזל) מתבצע דרך הדם ונוזל ומרכיבים אחרים סביבה פנימיתאורגניזם, כימיקלים שונים המיוצרים בגוף עצמו או מגיעים מהסביבה החיצונית. דוגמאות לחומרים כאלה הם הורמונים המופרשים מהבלוטות האנדוקריניות, וויטמינים הנכנסים לגוף עם המזון. כימיקלים נישאים בדם בכל הגוף ומשפיעים על תפקודים שונים, בפרט על חילוף החומרים בתאים וברקמות. יתרה מכך, כל חומר משפיע על תהליך מסוים המתרחש באיבר מסוים.

עצבני ו מנגנון הומורליוויסות הפונקציות קשורים זה בזה. לפיכך, מערכת העצבים מפעילה השפעה מווסתת על האיברים לא רק ישירות דרך העצבים, אלא גם דרך הבלוטות האנדוקריניות, ומשנה את עוצמת היווצרות ההורמונים באיברים אלה ואת כניסתם לדם.

בתורו, הורמונים רבים וחומרים אחרים משפיעים על מערכת העצבים.

באורגניזם חי, הוויסות העצבי וההומוראלי של פונקציות שונות מתבצע על פי עקרון הוויסות העצמי, כלומר. באופן אוטומטי. על פי עקרון ויסות זה, לחץ הדם, קביעות ההרכב והתכונות הפיזיקליות-כימיות של הדם וטמפרטורת הגוף נשמרים ברמה מסוימת. חילוף החומרים, פעילות הלב, מערכת הנשימה ואיברים אחרים במהלך העבודה הפיזית וכו' משתנים באופן מתואם בקפדנות.

בשל כך, נשמרים תנאים קבועים יחסית מסוימים בהם ממשיכה פעילות תאי ורקמות הגוף, או במילים אחרות, נשמרת קביעות הסביבה הפנימית.

יש לציין כי בבני אדם, מערכת העצבים ממלאת תפקיד מוביל בוויסות הפעילות החיונית של הגוף.

לפיכך, גוף האדם הוא מערכת ביולוגית יחידה, אינטגרלית, מורכבת, מווסתת את עצמה ומפתחת את עצמה עם יכולות מילואים מסוימות. איפה

דעו כי היכולת לבצע עבודה פיזית יכולה לעלות פי כמה, אך עד גבול מסוים. ואילו לפעילות מנטלית אין למעשה מגבלות בהתפתחותה.

פעילות שרירית שיטתית מאפשרת, על ידי שיפור פונקציות פיזיולוגיותלגייס את העתודות של הגוף, שרבים אפילו לא יודעים את קיומם. יש לציין כי יש תהליך הפוך פונקציונליותגוף והזדקנות מואצת עם ירידה בפעילות הגופנית.

במהלך התרגילים הגופניים משתפרים הפעילות העצבית הגבוהה יותר ותפקודי מערכת העצבים המרכזית. neuromuscular. מערכת הלב וכלי הדם, הנשימה, ההפרשה ואחרות, חילוף חומרים ואנרגיה, כמו גם מערכת הוויסות הנוירוהומורלי שלהם.

גוף האדם, תוך שימוש בתכונות של ויסות עצמי של תהליכים פנימיים בהשפעה חיצונית, מממש את התכונה החשובה ביותר - הסתגלות לתנאים חיצוניים משתנים, המהווה גורם מכריע ביכולת לפתח איכויות פיזיות ומיומנויות מוטוריות במהלך האימון.

הבה נבחן ביתר פירוט את אופי השינויים הפיזיולוגיים בתהליך האימון.

פעילות גופנית מובילה לשינויים מגוונים בחילוף החומרים, אשר אופיים תלוי במשך העבודה, עוצמת העבודה ומספר השרירים המעורבים. במהלך פעילות גופנית, תהליכים קטבוליים, גיוס ושימוש במצעי אנרגיה שולטים, ומוצרי ביניים מטבוליים מצטברים. תקופת המנוחה מאופיינת בדומיננטיות של תהליכים אנבוליים, הצטברות של רזרבה חומרים מזיניםסינתזת חלבון משופרת.

קצב ההחלמה תלוי בגודל השינויים המתרחשים במהלך הפעולה, כלומר בגודל העומס.

במהלך תקופת המנוחה, השינויים המטבוליים שהתרחשו במהלך פעילות השרירים מתבטלים. אם במהלך פעילות גופנית תהליכים קטבוליים, גיוס ושימוש במצעי אנרגיה שולטים, יש הצטברות של תוצרי ביניים מטבוליים, אז תקופת המנוחה מאופיינת בדומיננטיות של תהליכים אנבוליים, הצטברות של רזרבה של חומרים מזינים וסינתזת חלבון מוגברת.

בתקופה שלאחר העבודה, עוצמת החמצון האירובי עולה, צריכת החמצן מוגברת, כלומר. חוב החמצן נמחק. המצע לחמצון הוא תוצרי הביניים המטבוליים הנוצרים במהלך פעילות השרירים, חומצת חלב, גופי קטון, חומצות קטו. עתודות הפחמימות במהלך העבודה הפיזית, ככלל, מופחתות באופן משמעותי, ולכן חומצות שומן הופכות למצע העיקרי לחמצון. עקב השימוש המוגבר בשומנים בתקופת ההחלמה, כמות הנשימה פוחתת.

תקופת ההחלמה מאופיינת בביו-סינתזה מוגברת של חלבון, המעוכבת במהלך העבודה הפיזית, וכן גוברת היווצרות והפרשה של תוצרים סופיים של חילוף החומרים של חלבון (אוריאה וכו') מהגוף.

קצב ההחלמה תלוי בגודל השינויים המתרחשים במהלך הפעולה, כלומר. על גודל העומס, אשר מוצג באופן סכמטי באיור. 1

איור 1 תכנית תהליכי ההוצאה והבראה של מקורות

אנרגיה במהלך פעילות שרירית בעוצמה צבאית

התאוששות שינויים המתרחשים בהשפעת עומסים בעוצמה נמוכה ובינונית איטית יותר מאשר לאחר עומסים בעוצמה מוגברת וקיצונית, מה שמוסבר בשינויים עמוקים יותר במהלך תקופת העבודה. לאחר עומסי עצימות מוגברת, קצב חילוף החומרים הנצפה, חומרים לא רק מגיעים לרמה ההתחלתית, אלא גם עולים עליה. עלייה זו מעל הרמה ההתחלתית נקראת התאוששות סופר (פיצוי על). הוא נרשם רק כאשר העומס חורג מרמה מסוימת בערכו, כלומר. כאשר השינויים הנובעים בחילוף החומרים משפיעים על המנגנון הגנטי של התא. חומרת התאוששות היתר ומשך הזמן שלו תלויים ישירות בעוצמת העומס.

תופעת ההשתלטות היא מנגנון חשוב של הסתגלות (של איבר) לתנאי תפקוד משתנים וחשובה להבנת היסודות הביוכימיים של אימון ספורט. יש לציין כי כתבנית ביולוגית כללית, היא משתרעת לא רק על הצטברות של חומר אנרגיה, אלא גם על סינתזה של חלבונים, אשר, במיוחד, מתבטאת בצורה של היפרטרופיה פועלת של שרירי השלד, שריר הלב. . לאחר עומס אינטנסיבי עולה הסינתזה של מספר אנזימים (אינדוקציית אנזים), עולה ריכוז הקריאטין פוספט, המיוגלובין ומתרחשים מספר שינויים נוספים.

הוכח כי פעילות שרירית פעילה גורמת לעלייה בפעילות של מערכות הלב וכלי הדם, מערכת הנשימה ואחרות בגוף. בכל פעילות אנושית, כל איברי ומערכות הגוף פועלים ביחד, באחדות הדוקה. מערכת יחסים זו מתבצעת בעזרת מערכת העצבים וויסות הומורלי (נוזל).

מערכת העצבים מווסתת את פעילות הגוף באמצעות דחפים ביו-אלקטריים. תהליכי העצבים העיקריים הם עירור ועיכוב המתרחשים בתאי עצב. עִירוּר- המצב הפעיל של תאי עצב, כאשר הם מעבירים סחף, הם עצמם מכוונים דחפים עצביים לתאים אחרים: עצב, שריר, בלוטות ואחרים. בְּלִימָה- מצב תאי העצב, כאשר פעילותם מכוונת להחלמה, שינה, למשל, היא מצב של מערכת העצבים, כאשר הרוב המכריע של תאי העצב של מערכת העצבים המרכזית מעוכבים.

ויסות הומורלי מתבצע דרך הדם באמצעות כימיקלים מיוחדים (הורמונים) המופרשים מהבלוטות האנדוקריניות, יחס הריכוז CO2ו-O2 באמצעות מנגנונים אחרים. לדוגמה, במצב של טרום התחלה, כאשר צפויה פעילות גופנית אינטנסיבית, הבלוטות האנדוקריניות (בלוטת יותרת הכליה) מפרישות הורמון מיוחד, אדרנלין, לדם, המסייע להגברת פעילות מערכת הלב וכלי הדם.

ויסות הומורלי ועצבני מתבצע באחדות. התפקיד המוביל מוקצה למערכת העצבים המרכזית, המוח, שהוא, כביכול, המטה המרכזי לשליטה בפעילות החיונית של האורגניזם.

2.10.1. אופי רפלקס ומנגנוני רפלקס של פעילות מוטורית

מערכת העצבים פועלת על עיקרון של רפלקס. רפלקסים תורשתיים, הטבועים במערכת העצבים מלידה, במבנה שלה, בקשרים בין תאי עצב, נקראים רפלקסים בלתי מותנים. הצטרפות בשרשראות ארוכות רפלקסים בלתי מותניםהם הבסיס להתנהגות אינסטינקטיבית. בבני אדם ובבעלי חיים גבוהים יותר, ההתנהגות מבוססת על רפלקסים מותנים שפותחו בתהליך החיים על בסיס רפלקסים בלתי מותנים.

פעילות ספורט ועבודה של אדם, כולל שליטה במיומנויות מוטוריות, מתבצעת על פי עקרון היחסים של רפלקסים מותנים וסטריאוטיפים דינמיים עם רפלקסים בלתי מותנים.

כדי לבצע תנועות ממוקדות ברורות, יש צורך בקבלת איתותים למערכת העצבים המרכזית באופן רציף על מצבם התפקודי של השרירים, על מידת התכווצותם, המתח וההרפיה שלהם, על מנח הגוף, על מיקום המפרקים. וזווית העיקול בהם.

כל המידע הזה מועבר מהקולטנים של מערכות החישה ובעיקר מהקולטנים של מערכת החישה המוטורית, ממה שנקרא פרופריורצפטורים, הנמצאים ברקמת שריר, פאשיה, שקיות מפרקים וגידים.

מקולטנים אלו, על ידי עקרון המשוב ועל ידי מנגנון הרפלקס, CNS מקבל מידע מלא על ביצוע פעולה מוטורית נתונה ועל השוואתה לתוכנית נתונה.

כל אחת מהן, אפילו התנועה הפשוטה ביותר, זקוקה לתיקון מתמיד, אשר מסופק על ידי מידע המגיע מפרופריוצפטורים ומערכות חישה אחרות. עם חזרה חוזרת על פעולה מוטורית, דחפים מקולטנים מגיעים למרכזים המוטוריים במערכת העצבים המרכזית, אשר משנים בהתאם את הדחפים שלהם העוברים לשרירים על מנת לשפר את התנועה הנלמדת.

הודות למנגנון רפלקס מורכב שכזה, הפעילות המוטורית משתפרת.

חינוך למיומנויות מוטוריות

מיומנות מוטורית היא סוג של פעולות מוטוריות שפותחו בהתאם למנגנון רפלקס מותנהכתוצאה מתרגילים שיטתיים מתאימים.

תהליך יצירת מיומנות מוטורית עובר ברצף שלושה שלבים: הכללה, ריכוז, אוטומציה.

שלב ההכללההוא מאופיין בהתרחבות והתעצמות של התהליך המעורר, כתוצאה מכך מעורבות בעבודה קבוצות שרירים נוספות והמתח של השרירים הפועלים מתברר כגדול באופן בלתי סביר. בשלב זה, התנועות מוגבלות, לא חסכוניות, מתואמות בצורה לקויה ולא מדויקת.

שלב ההכללה משתנה שלב הריכוז,כאשר עירור מוגזם, עקב עיכוב מובחן, מתרכז באזורים הימניים של המוח. עצימות יתר של תנועות נעלמת, הן הופכות מדויקות, חסכוניות, מבוצעות בחופשיות, ללא מתח, ביציבות.

IN שלב אוטומציההמיומנות מעודנת ומגבשת, ביצוע תנועות אינדיבידואליות הופך, כביכול, לאוטומטי, ואין צורך בשליטה אקטיבית בתודעה, שניתן לעבור לסביבה, לחיפוש פתרון וכו'. מיומנות אוטומטית נבדלת על ידי דיוק ויציבות גבוהים בביצוע כל התנועות המרכיבות אותה.

אוטומציה של מיומנויות מאפשרת לבצע מספר פעולות מוטוריות בו זמנית.

מנתחים שונים מעורבים ביצירת מיומנות מוטורית: מוטורי (פרופריוצפטיבי), וסטיבולרי, שמיעתי, חזותי, מישוש.

2.10.3 תהליכים אירוביים, אנאירוביים

על מנת שעבודת השריר תמשיך, יש צורך שקצב סינתזה מחדש של ATP יתאים לצריכתו. ישנן שלוש דרכים לסינתזה מחדש (השלמה של ATP הנצרך במהלך הפעולה):

· אירובי (זרחון נשימתי);

· מנגנונים אנאירוביים;

· קריאטין פוספט וגליקוליזה אנאירובית.

כמעט בכל עבודה (ביצוע תרגילים פיזיים), אספקת האנרגיה מתבצעת עקב תפקודם של כל שלושת המנגנונים של סינתזה מחדש של ATP. בהקשר להבדלים הללו, כל סוגי התרגילים הגופניים (עבודה גופנית) חולקו לשני סוגים. אחד מהם - עבודה אירובית (ביצועים) כוללת תרגילים המבוצעים בעיקר עקב מנגנוני אספקת אנרגיה אירובית: סינתזה מחדש של ATP מתבצעת על ידי זרחון נשימתי במהלך חמצון של מצעים שונים בהשתתפות חמצן הנכנס לתא השריר. סוג העבודה השני הוא עבודה אנאירובית (פרודוקטיביות), עבודה מסוג זה כוללת תרגילים שביצועם תלוי באופן קריטי במנגנונים האנאירוביים של סינתזה מחדש של ATP בשרירים. לפעמים מבחינים בסוג מעורב של עבודה (אירובי-אנאירובי), כאשר גם מנגנונים אירוביים וגם אנאירוביים של אספקת אנרגיה תורמים תרומה משמעותית.

מאפיינים כלליים של ויסות הומורלי

ויסות הומורלי- זהו מעין ויסות ביולוגי, שבו המידע מועבר באמצעות כימיקלים פעילים ביולוגית הנישאים בכל הגוף בדם או בלימפה, וכן בדיפוזיה בנוזל הבין-תאי.

הבדלים בין ויסות הומור לעצבים:

1 נושא המידע בוויסות ההומורלי הוא חומר כימי, בוויסות העצבים הוא דחף עצבי. 2 העברת ויסות ההומור מתבצעת על ידי זרימת דם, לימפה, על ידי דיפוזיה: עצבנית - בעזרת מוליכים עצביים.

3 האות ההומורלי מתפשט לאט יותר (מהירות זרימת הדם בנימים היא 0.03 ס"מ לשנייה) מאשר האות העצבי (מהירות שידור עצבי היא 120 מ"ש).

4 לאות ההומור אין נמען מדוייק כל כך (הוא עובד על העיקרון של "כולם, כולם, כל מי שמגיב"), כאות עצבי (לדוגמה, דחף עצבי מועבר לשריר האצבע). עם זאת, הבדל זה אינו משמעותי, מכיוון שלתאים יש רגישות שונה לכימיקלים. לכן, כימיקלים פועלים על תאים מוגדרים בקפדנות, כלומר אלו שמסוגלים לתפוס מידע זה. רגישות גבוההלגורם ההומורלי נקראים תאי מטרה.

5 רגולציה הומורלית משמשת למתן תגובות שאינן מחייבות מהירות גבוההודיוק הביצועים.

6 ויסות הומורלי, כמו ויסות עצבים, מתבצע על ידי מעגל ויסות סגור, שבו כל האלמנטים שלו מחוברים זה לזה (איור 6.1). במעגל הוויסות ההומורלי, אין (כמבנה עצמאי) מכשיר מעקב (SP), שכן תפקידיו מבוצעים על ידי קולטני ממברנת התא האנדוקרינית.

7 גורמים הומורליים הנכנסים לדם או ללימפה מתפזרים לנוזל הבין-תאי, ולכן פעולתם יכולה להתפשט לתאי איברים סמוכים, כלומר, השפעתם מקומית. הם יכולים גם להיות בעלי השפעה מרוחקת, המתרחבת לתאי מטרה ממרחק.

בין החומרים הפעילים ביולוגית, ההורמונים ממלאים את התפקיד העיקרי בוויסות. ויסות מקומי יכול להתבצע גם עקב מטבוליטים הנוצרים בכל רקמות הגוף, במיוחד במהלך פעילותם האינטנסיבית.

ההורמונים מחולקים לאמיתי ורקמה (איור 6.2), הורמונים אמיתייםמיוצר על ידי בלוטות אנדוקריניות ותאים מיוחדים. הורמונים אמיתיים מקיימים אינטראקציה עם תאים, הנקראים "מטרות", ובכך משפיעים על תפקודי הגוף.

הורמוני רקמהמיוצר על ידי תאים לא מתמחים סוג אחר. הם מעורבים ברגולציה המקומית של תפקודים קרביים.

איתות, המועבר על ידי הורמונים לתאי מטרה, יכול להתבצע בשלוש דרכים:

1 הורמונים אמיתיים פועלים מרחוק (רָחוֹק)מכיוון שבלוטות אנדוקריניות או תאים אנדוקריניים מפרישים הורמונים לדם, אותם הם מועברים לתאי מטרה, אז מערכת איתות כזו

אורז. 6.1.

אורז. 6.2.

שקוראים לו איתות אנדוקרינית (לדוגמה, הורמונים של בלוטת התריס, אדנוהיפופיזה, בלוטות יותרת הכליה ועוד רבים אחרים).

2 הורמוני רקמה יכולים לפעול דרך הנוזל הבין-מערכתי על תאי מטרה הממוקמים בקרבת מקום. - זו מערכת איתות פרקריני (לדוגמה, הורמון הרקמה היסטמין, המופרש על ידי תאי אנטרוכרומאפין של רירית הקיבה, פועל על תאי הקודקוד של בלוטות הקיבה).

3 הורמונים מסוימים יכולים לווסת את הפעילות של אותם תאים שמייצרים אותם - זוהי מערכת איתות אוגרוקריני (לדוגמה, הורמון האינסולין מווסת את ייצורו על ידי תאי הבטא של איי הלבלב).

על פי המבנה הכימי, ההורמונים מחולקים לשלוש קבוצות:

1 חלבונים ופוליפפטידים (הורמונים של ההיפותלמוס, בלוטת יותרת המוח, לבלב וכו')- זוהי קבוצת ההורמונים המרובה ביותר: הם מסיסים במים ומסתובבים בפלזמה במצב חופשי; מסונתז בתאים אנדוקריניים ומאוחסן בגרגירי הפרשה בציטופלזמה; להיכנס לזרם הדם על ידי exocytosis, הריכוז בדם הוא בטווח של 10-12-10-10 מול / ליטר;

בחומצות אמינו ונגזרותיהן. אלו כוללים;

הורמונים של מדוללת יותרת הכליה - קטכולאמינים (אדרנלין, נוראפינפרין), שהם מסיסים במים ונגזרות של חומצת האמינו טירוזין; מופרש ומאוחסן בציטופלזמה בגרגירי הפרשה; במחזור הדם במצב חופשי: ריכוז פלזמה של אדרנלין - 2 10-10 מול / ליטר. נוראפינפרין - 13 10-10 מול / ליטר;

הורמוני בלוטת התריס - תירוקסין, טריודוטירונין; הם מסיסים בשומן. אלו הם החומרים היחידים בגוף המכילים יוד ומיוצרים על ידי תאים זקיקים; מופרשים לדם על ידי דיפוזיה פשוטה: רובם מועברים על ידי הדם אל מצב קשורעם חלבון תחבורה - גלובולין קושר תירוקסין; ריכוז פלזמה של הורמוני בלוטת התריס - 10-6 מול / ליטר.

3 הורמונים סטרואידים (הורמונים של קליפת יותרת הכליה והגונדות) הם נגזרות של כולסטרול ומסיסים בשומן; בעלי מסיסות שומנים גבוהה ומתפזרים בקלות דרך ממברנות התא. בפלזמה הם מסתובבים במצב קשור עם חלבוני תחבורה - גלובולינים קושרים לסטרואידים; ריכוז פלזמה -10-9 מול/ליטר.

תקופת החביון של ההורמונים- המרווח בין הגירוי המעורר לבין התגובה המערבת הורמונים - יכול להימשך בין מספר שניות, דקות, שעות או ימים. לפיכך, הפרשת החלב על ידי בלוטות החלב יכולה להתרחש תוך מספר שניות לאחר החדרת ההורמון אוקסיטוצין; תגובות מטבוליות לתירוקסין נצפו לאחר 3 ימים.

אִיוּן פְּעוּלָההורמונים מתרחשים בעיקר בכבד ובכליות באמצעות מנגנונים אנזימטיים כגון הידרוליזה, חמצון, הידרוקסילציה, דקרבוקסילציה ואחרים. הפרשת הורמונים מסוימים מהגוף עם שתן או צואה היא זניחה (

בְּ ויסות פיזיולוגיתפקודי הגוף מתבצעים ברמה אופטימלית לביצועים תקינים, תמיכה במצבים הומאוסטטיים עם תהליכים מטבוליים. מטרתו להבטיח שהגוף מותאם תמיד לתנאי הסביבה המשתנים.

בגוף האדם, פעילות רגולטורית מיוצגת על ידי המנגנונים הבאים:

• ויסות עצבים;

העבודה של ויסות עצבני והומור היא משותפת, הם קשורים זה לזה באופן הדוק. תרכובות כימיות המווסתות את הגוף משפיעות על נוירונים עם שינוי מוחלט במצבם. תרכובות הורמונליות המופרשות בבלוטות המתאימות משפיעות גם על NS. ותפקודי הבלוטות המייצרות הורמונים נשלטים על ידי ה-NS, שמשמעותם, בתמיכת התפקוד הרגולטורי לגוף, היא עצומה. הגורם ההומורלי הוא חלק מהוויסות הנוירו-הומורלי.

דוגמאות לרגולציה

בהירות הרגולציה תראה דוגמה כיצד הלחץ האוסמוטי של הדם משתנה כאשר אדם צמא. סוג זה של לחץ עולה עקב חוסר לחות בגוף. זה מוביל לגירוי של קולטנים אוסמוטיים. ההתרגשות המתקבלת מועברת דרך מסלולי העצבים למערכת העצבים המרכזית. ממנו, דחפים רבים נכנסים לבלוטת יותרת המוח, גירוי מתרחש עם שחרור הורמון יותרת המוח אנטי-דיורטי לזרם הדם. במחזור הדם, ההורמון חודר לתעלות הכליה המעוקלות, ויש עליה בספיגה מחדש של הלחות מהאולטרה-פילטרנט הגלומרולרי (שתן ראשוני) לזרם הדם. התוצאה של זה היא ירידה בשתן המופרש במים, ושיקום הלחץ האוסמוטי של הגוף שחרג מהערכים הנורמליים.

עם רמת גלוקוז מוגזמת של זרימת דם, מערכת העצבים מגרה את הפונקציות של אזור ההפרשה הפנימית של האיבר האנדוקריני המייצר את הורמון האינסולין. כבר בזרם הדם גדלה צריכת הורמון האינסולין, גלוקוז מיותר, עקב השפעתו, עובר לכבד, לשרירים בצורת גליקוגן. מחוזק עבודה פיזיתמקדם עלייה בצריכת הגלוקוז, נפחו בזרם הדם יורד, ותפקוד בלוטות יותרת הכליה מתחזק. הורמון האדרנלין אחראי על הפיכת גליקוגן לגלוקוז. לפיכך, הרגולציה העצבית המשפיעה על בלוטות תוך-הפרשה מגרה או מעכבת את הפונקציות של תרכובות ביולוגיות פעילות חשובות.

ויסות הומורלי של התפקודים החיוניים של הגוף, בניגוד לוויסות העצבים, בעת העברת מידע, עושה שימוש בסביבה נוזלית שונה של הגוף. העברת אותות מתבצעת באמצעות תרכובות כימיות:

• הורמונלי;
• מתווך;
• אלקטרוליט ועוד רבים אחרים.

ויסות הומורלי, כמו גם ויסות עצבים, מכיל כמה הבדלים.

• אין כתובת ספציפית. זרימת החומרים הביולוגיים מועברת לתאים שונים בגוף;
• המידע מועבר במהירות נמוכה, אשר דומה למהירות הזרימה של מדיה ביו-אקטיבית: מ-0.5-0.6 עד 4.5-5 מ' לשנייה;
• הפעולה היא ארוכה.

הוויסות העצבי של תפקודים חיוניים בגוף האדם מתבצע בעזרת מערכת העצבים המרכזית וה-PNS. העברת אותות מתבצעת באמצעות פולסים רבים.

תקנה זו מאופיינת בהבדלים שבה.

• יש כתובת ספציפית להעברת אות לאיבר ספציפי, רקמה;
• המידע מועבר במהירות גבוהה. מהירות דופק ─ עד 115-119 מ' לשנייה;
• פעולה לטווח קצר.

ויסות הומורלי

המנגנון ההומורלי הוא צורה עתיקה של אינטראקציה שהתפתחה עם הזמן.לאדם יש כמה אפשרויות שונותיישום מנגנון זה. גרסה לא ספציפית של רגולציה היא מקומית.

ויסות תאי מקומי מתבצע בשלוש שיטות, הבסיס שלהן הוא העברת אותות על ידי תרכובות בגבול של איבר או רקמה בודדת באמצעות:

• תקשורת סלולרית יצירתית;
• סוגים פשוטים של מטבוליט;
• תרכובות ביולוגיות פעילות.

הודות לחיבור היצירתי, מתרחשת חילופי מידע בין-תאי, הכרחי להתאמה מכוונת של הסינתזה התוך-תאית של מולקולות חלבון עם תהליכים אחרים להפיכת תאים לרקמות, התמיינות, התפתחות עם צמיחה, וכתוצאה מכך, ביצוע הפונקציות של התאים הכלולים ברקמה כמערכת רב-תאית אינטגרלית.

מטבוליט הוא תוצר של תהליכים מטבוליים, הוא יכול לפעול אוטוקרינית, כלומר לשנות את הביצועים התאיים, שדרכו הוא משתחרר, או paracrine, כלומר לשנות את העבודה התאית, היכן שהתא נמצא בגבול של אותו תא. רקמה, מגיע אליה דרך הנוזל התוך תאי. לדוגמה, עם הצטברות חומצת חלב במהלך עבודה פיזית, הכלים המביאים דם לשרירים מתרחבים, ריווי החמצן של השריר עולה, אולם עוצמת התכווצות השרירים פוחתת. כך פועלת הרגולציה ההומורלית.

הורמונים הממוקמים ברקמות הם גם תרכובות פעילות ביולוגית - תוצרים של מטבוליזם של התא, אך יש להם מבנה כימי מורכב יותר. הם מוצגים:

• אמינים ביוגניים;
• קינינים;
• אנגיוטנסין;
• פרוסטגלנדינים;
• אנדותל ותרכובות אחרות.

תרכובות אלו משנות את התכונות התאיות הביו-פיזיות הבאות:

• חדירות ממברנה;
• הקמת תהליכים מטבוליים באנרגיה;
• פוטנציאל ממברנה;
• תגובות אנזימטיות.

הם גם תורמים להיווצרות מתווכים משניים ומשנים את אספקת הדם לרקמות.

BAS (חומרים פעילים ביולוגית) מווסתים תאים בעזרת קולטנים מיוחדים של תא-ממברנה. חומרים פעילים ביולוגית מווסתים גם השפעות רגולטוריות, שכן הם משנים את הרגישות התאית להשפעות עצביות והורמונליות על ידי שינוי מספר הקולטנים התאיים והדמיון שלהם למולקולות נושאות מידע שונות.

BAS, שנוצר ברקמות שונות, פועלים אוטוקריניים ופאראקריניים, אך מסוגלים לחדור לדם ולפעול באופן מערכתי. חלקם (קינינים) נוצרים מבשרים בפלסמת הדם, ולכן חומרים אלו, כאשר הם פועלים מקומית, אף גורמים להשפעה נרחבת בדומה להורמונלית.

התאמה פיזיולוגית של תפקודי הגוף מתבצעת באמצעות אינטראקציה מתואמת היטב של ה-NS והמערכת ההומורלית. ויסות עצבים וויסות הומור משלבים את תפקודי הגוף על תפקודו המלא, וגוף האדם פועל כמכלול.

האינטראקציה של גוף האדם עם תנאי הסביבה מתבצעת בעזרת NS פעיל, שביצועיו נקבעים על ידי רפלקסים.

כל אורגניזם, בין אם הוא חד תאי או רב תאי, הוא ישות אחת. כל איבריו קשורים זה לזה באופן הדוק ונשלטים על ידי מנגנון משותף, מדויק ומתואם היטב. ככל שהאורגניזם מפותח יותר, ככל שהוא מסודר יותר מורכב ועדין יותר, מערכת העצבים חשובה לו יותר. אבל בגוף יש גם מה שנקרא ויסות ותיאום הומורלי של העבודה של איברים בודדים ומערכות פיזיולוגיות. היא מתבצעת בעזרת כימיקלים פעילים במיוחד המצטברים בדם וברקמות במהלך חיי הגוף.

תאים, רקמות, איברים מפרישים את תוצרי חילוף החומרים שלהם, מה שנקרא מטבוליטים, לנוזל הרקמה שמסביב. במקרים רבים, אלו הן התרכובות הכימיות הפשוטות ביותר, התוצרים הסופיים של טרנספורמציות פנימיות עוקבות המתרחשות בחומר חי. באופן פיגורטיבי, מדובר ב"פסולת ייצור". אך לעתים קרובות יש לפסולת כזו פעילות יוצאת דופן והיא מסוגלת לגרום לשרשרת שלמה של תהליכים פיזיולוגיים חדשים, היווצרות של תרכובות כימיות חדשות וחומרים ספציפיים.

בין התוצרים המטבוליים המורכבים יותר ניתן למנות הורמונים המופרשים לדם על ידי הבלוטות האנדוקריניות (בלוטות יותרת הכליה, יותרת המוח, בלוטת התריס, בלוטות המין ועוד), ומתווכים - משדרים של עירור עצבי. אלו הם כימיקלים רבי עוצמה, בדרך כלל בהרכב מורכב למדי, המעורבים ברוב המוחלט של תהליכי החיים. יש להם את ההשפעה המכריעה ביותר על היבטים שונים של פעילות הגוף: הם משפיעים על הפעילות המנטלית, מחמירים או משפרים את מצב הרוח, ממריצים ביצועים גופניים ונפשיים, מעוררים פעילות מינית. אהבה, התעברות, התפתחות העובר, גדילה, התבגרות, אינסטינקטים, רגשות, בריאות, מחלות עוברות בחיינו בסימן המערכת האנדוקרינית.

בטיפול נעשה שימוש בתמציות מהבלוטות האנדוקריניות ותכשירים טהורים מבחינה כימית של הורמונים שהתקבלו באופן מלאכותי במעבדה מחלות שונות. אינסולין, קורטיזון, תירוקסין, הורמוני מין נמכרים בבתי המרקחת. תכשירים הורמונליים מטוהרים וסינתטיים מביאים יתרונות גדולים לאנשים. תורת הפיזיולוגיה, הפרמקולוגיה והפתולוגיה של איברי ההפרשה הפנימית הפכה בשנים האחרונות לאחד הסעיפים החשובים בביולוגיה המודרנית.

אבל באורגניזם חי, תאי הבלוטות האנדוקריניות משחררות לדם לא הורמון טהור מבחינה כימית, אלא קומפלקסים של חומרים המכילים מוצרים מטבוליים מורכבים (חלבון, שומנים, פחמימות), הקשורים בקשר הדוק לעיקרון הפעיל ומשפרים או מחלישים את פעולתו. .

כל החומרים הלא ספציפיים הללו לוקחים חלק פעיל בוויסות ההרמוני של הפונקציות החיוניות של הגוף. נכנסים לדם, ללימפה, לנוזל הרקמה, הם ממלאים תפקיד חשוב בוויסות ההומורלי של תהליכים פיזיולוגיים באמצעות מדיה נוזלית.

ויסות הומורלי קשור קשר הדוק לזה העצבני ויחד איתו יוצר מנגנון נוירו-הומורלי יחיד של ההסתגלות הרגולטוריות של הגוף. גורמים עצבניים והומוראליים שלובים זה בזה עד כדי כך שכל ניגוד ביניהם אינו מקובל, כשם שלא מקובל לחלק את תהליכי הוויסות והתיאום של תפקודים בגוף למרכיבים יוניים, צמחיים, בעלי חיים אוטונומיים. כל סוגי הרגולציה האלה קשורים זה לזה כל כך שהפרה של אחד מהם, ככלל, לא מארגנת את האחרים.

בשלבים המוקדמים של האבולוציה, כאשר מערכת העצבים נעדרת, הקשר בין תאים בודדים ואפילו איברים מתבצע בצורה הומוראלית. אבל ככל שהמנגנון העצבי מתפתח, הוא משתכלל ברמות הגבוהות יותר התפתחות פיזיולוגיתהמערכת ההומורלית כפופה יותר ויותר למערכת העצבים.

תכונות של ויסות עצבני והומורלי

מנגנוני הוויסות של תפקודים פיזיולוגיים מחולקים באופן מסורתי לעצבים והומורליים, אם כי למעשה הם יוצרים מערכת ויסות אחת השומרת על הומאוסטזיס ופעילות אדפטיבית של הגוף. למנגנונים אלו יש מספר רב של קשרים הן ברמת התפקוד של מרכזי העצבים והן בהעברת מידע האותות למבני אפקטור. די לומר שבמהלך יישום הרפלקס הפשוט ביותר כמנגנון אלמנטרי של ויסות עצבים, העברת האותות מתא אחד למשנהו מתבצעת באמצעות גורמים הומוראליים - נוירוטרנסמיטורים. הרגישות של קולטנים תחושתיים לפעולת גירויים ומצב תפקודי של נוירונים משתנים בהשפעת הורמונים, נוירוטרנסמיטורים, מספר חומרים פעילים ביולוגית אחרים, כמו גם המטבוליטים הפשוטים ביותר ויונים מינרלים (K + , Na + , Ca -+ , C1~). בתורה, מערכת העצבים יכולה להפעיל או לתקן ויסות הומורלי. ויסות הומורלי בגוף נמצא בשליטה של ​​מערכת העצבים.

מנגנונים הומוראליים מבוגרים יותר מבחינה פילוגנטית; הם קיימים אפילו בבעלי חיים חד-תאיים ורוכשים מגוון רב באורגניזמים רב-תאיים, ובמיוחד בבני אדם.

מנגנוני ויסות עצביים נוצרו מבחינה פילוגנטית והם נוצרים בהדרגה באונטוגניה אנושית. ויסות כזה אפשרי רק במבנים רב-תאיים שיש בהם תאי עצב שמתחברים למעגלי עצב ומרכיבים קשתות רפלקס.

ויסות הומוראלי מתבצע על ידי הפצת מולקולות אות בנוזלי גוף על פי עקרון "כולם, כולם, כולם", או עקרון "תקשורת הרדיו".

ויסות עצבים מתבצע על פי העיקרון של "מכתב עם כתובת", או "תקשורת טלגרפית". איתות מועבר ממרכזי עצבים למבנים מוגדרים בקפדנות, למשל, לסיבי שריר מוגדרים במדויק או לקבוצות שלהם בשריר מסוים. רק במקרה זה אפשריות תנועות אנושיות מכוונות ומתואמות.

ויסות הומורלי, ככלל, מתבצע לאט יותר מאשר ויסות עצבים. מהירות האות (פוטנציאל הפעולה) בסיבי עצב מהירים מגיעה ל-120 מ'/שנייה, בעוד שמהירות ההובלה של מולקולת האות עם זרימת הדם בעורקים היא פי 200 בקירוב, ובנימים - פחותה פי אלפי מונים.

הגעת דחף עצבי לאיבר גורם גורם כמעט מיידי להשפעה פיזיולוגית (לדוגמה, כיווץ של שריר השלד). התגובה לאותות הורמונליים רבים איטית יותר. לדוגמה, ביטוי של תגובה לפעולת הורמוני בלוטת התריס וקליפת יותרת הכליה מתרחשת לאחר עשרות דקות ואף שעות.

למנגנונים הומוראליים חשיבות עיקרית בוויסות תהליכים מטבוליים, קצב חלוקת התאים, גדילה והתמקצעות של רקמות, התבגרות והתאמה לתנאי סביבה משתנים.

מערכת העצבים באורגניזם בריא משפיעה על כל ויסות הומור ומתקנת אותם. עם זאת, למערכת העצבים יש פונקציות ספציפיות משלה. הוא מסדיר תהליכים חיוניים הדורשים תגובות מהירות, מספק תפיסה של אותות המגיעים מקולטני החישה של אברי החישה, העור והאיברים הפנימיים. מסדיר את הטונוס והתכווצויות של שרירי השלד, המבטיחים את שמירה על היציבה ותנועת הגוף במרחב. מערכת העצבים מספקת את הביטוי של פונקציות נפשיות כגון תחושה, רגשות, מוטיבציה, זיכרון, חשיבה, תודעה, מסדירה תגובות התנהגותיות שמטרתן להשיג תוצאה אדפטיבית שימושית.

הרגולציה ההומורלית מתחלקת לאנדוקרינית ומקומית. הוויסות האנדוקריני מתבצע עקב תפקודן של הבלוטות האנדוקריניות (הבלוטות האנדוקריניות), שהן איברים מיוחדים המפרישים הורמונים.

מאפיין ייחודי של ויסות הומורלי מקומי הוא שהחומרים הפעילים הביולוגית המיוצרים על ידי התא אינם חודרים לזרם הדם, אלא פועלים על התא המייצר אותם ועל סביבתו הקרובה, ומתפשטים דרך הנוזל הבין-תאי עקב דיפוזיה. ויסות כזה מתחלק לוויסות חילוף החומרים בתא עקב מטבוליטים, אוטוקריניה, פארקריניה, יוקסטקריניה, אינטראקציות דרך מגעים בין-תאיים. ממברנות תאיות ותוך תאיות ממלאות תפקיד חשוב בכל ויסות הומורלי הכולל מולקולות איתות ספציפיות.

1. תכונות כלליות של הורמוניםהורמונים הם חומרים פעילים ביולוגית המסונתזים בכמויות קטנות בתאים מיוחדים של המערכת האנדוקרינית ומועברים דרך נוזלים במחזור (לדוגמה, דם) לתאי מטרה, שם הם מפעילים את השפעתם הרגולטורית.
הורמונים, כמו מולקולות איתות אחרות, חולקות כמה תכונות משותפות.
1) משתחררים מהתאים המייצרים אותם לחלל החוץ-תאי;
2) אינם מרכיבים מבניים של תאים ואינם משמשים כמקור אנרגיה;
3) מסוגלים ליצור אינטראקציה ספציפית עם תאים שיש להם קולטנים להורמון נתון;
4) בעלי פעילות ביולוגית גבוהה מאוד - פועלים ביעילות על תאים בריכוזים נמוכים מאוד (כ-10 -6 -10 -11 מול/ליטר).

2. מנגנוני פעולה של הורמוניםהורמונים משפיעים על תאי המטרה.
תאי מטרה הם תאים המקיימים אינטראקציה ספציפית עם הורמונים באמצעות חלבוני קולטן מיוחדים. חלבוני קולטן אלו ממוקמים על הממברנה החיצונית של התא, או בציטופלזמה, או על הממברנה הגרעינית ואברונים אחרים של התא.
מנגנונים ביוכימיים של העברת אותות מההורמון לתא המטרה.
כל חלבון קולטן מורכב משני תחומים (אזורים) לפחות המספקים שתי פונקציות:
1) זיהוי הורמונים;
2) טרנספורמציה ושידור של האות המתקבל לתא.
כיצד מזהה החלבון הקולטן את מולקולת ההורמון איתה הוא יכול לקיים אינטראקציה?
אחד מהתחומים של חלבון הקולטן מכיל אזור משלים לחלק כלשהו של מולקולת האות. תהליך הקישור של קולטן למולקולת אות דומה לתהליך היווצרות קומפלקס אנזים-סובסטרט וניתן לקבוע אותו לפי ערך קבוע הזיקה.
רוב הקולטנים אינם מובנים היטב מכיוון שהבידוד והטיהור שלהם קשים מאוד, והתכולה של כל סוג של קולטן בתאים נמוכה מאוד. אבל ידוע שהורמונים מקיימים אינטראקציה עם הקולטנים שלהם בצורה פיזיקוכימית. נוצרות אינטראקציות אלקטרוסטטיות והידרופוביות בין מולקולת ההורמון לקולטן. כאשר הקולטן נקשר להורמון, מתרחשים שינויים קונפורמציוניים בחלבון הקולטן ומופעל הקומפלקס של מולקולת האות עם חלבון הקולטן. במצב הפעיל, זה יכול לגרום לתגובות תוך תאיות ספציפיות בתגובה לאות המתקבל. אם נפגעת הסינתזה או היכולת של חלבוני הקולטן להיקשר למולקולות האותות, מתעוררות מחלות - הפרעות אנדוקריניות. ישנם שלושה סוגים של מחלות כאלה.
1. קשור לסינתזה לא מספקת של חלבוני קולטן.
2. קשור לשינויים במבנה הקולטן – פגמים גנטיים.
3. קשור לחסימת חלבוני קולטן על ידי נוגדנים.

מנגנוני פעולה של הורמונים על תאי מטרה בהתאם למבנה ההורמון, ישנם שני סוגים של אינטראקציה. אם מולקולת ההורמון היא ליפופילית (לדוגמה, הורמונים סטרואידים), אז היא יכולה לחדור לשכבת השומנים של הממברנה החיצונית של תאי המטרה. אם המולקולה גדולה או קוטבית, אז חדירתה לתא בלתי אפשרית. לכן, עבור הורמונים ליפופיליים, הקולטנים נמצאים בתוך תאי המטרה, ולהורמונים הידרופיליים, הקולטנים ממוקמים בממברנה החיצונית.
במקרה של מולקולות הידרופיליות, פועל מנגנון העברת אותות תוך תאי כדי להשיג תגובה תאית לאות הורמונלי. זה קורה בהשתתפות חומרים, אשר נקראים מתווכים שניים. מולקולות ההורמונים מגוונות מאוד בצורתן, אבל "שליחים שניים" לא.
האמינות של העברת האותות מספקת זיקה גבוהה מאוד של ההורמון לחלבון הקולטן שלו.
מהם המתווכים המעורבים בהעברת אותות הומורליים תוך תאי?
מדובר בנוקלאוטידים מחזוריים (cAMP ו-cGMP), אינוזיטול טריפוספט, חלבון קושר סידן - קלמודולין, יוני סידן, אנזימים המעורבים בסינתזה של נוקלאוטידים מחזוריים וכן חלבונים קינאזות - אנזימי זרחון חלבון. כל החומרים הללו מעורבים בוויסות הפעילות של מערכות אנזימים בודדות בתאי המטרה.
הבה נבחן ביתר פירוט את מנגנוני הפעולה של הורמונים ו מתווכים תוך תאיים. ישנן שתי דרכים עיקריות להעברת אות לתאי מטרה ממולקולות איתות מנגנון ממברנהפעולות:
1) מערכות אדנילט ציקלאז (או גואנילט ציקלאז);
2) מנגנון phosphoinositeide.
מערכת אדנילט ציקלאז.
מרכיבים עיקריים: קולטן חלבון ממברנה, חלבון G, אנזים אדנילט ציקלאז, גואנוזין טריפוספט, חלבון קינאז.
בנוסף, ATP נדרש לתפקוד תקין של מערכת האדנילט ציקלאז.
חלבון הקולטן, G-protein, שלידו נמצאים GTP והאנזים (adenylate cyclase), מובנים בקרום התא.
עד לרגע פעולת ההורמון, רכיבים אלו נמצאים במצב מנותק, ולאחר היווצרות הקומפלקס של מולקולת האות עם חלבון הקולטן, מתרחשים שינויים בקונפורמציה של חלבון G. כתוצאה מכך, אחת מתת-היחידות G-protein רוכשת את היכולת להיקשר ל-GTP.
קומפלקס G-protein-GTP מפעיל את adenylate cyclase. Adenylate cyclase מתחיל להמיר באופן פעיל מולקולות ATP ל-cAMP.
ל-cAMP יש את היכולת להפעיל אנזימים מיוחדים - חלבונים קינאז, המזרזים את תגובות הזרחון של חלבונים שונים בהשתתפות ATP. במקביל, שרידי חומצה זרחתית כלולים בהרכב מולקולות החלבון. התוצאה העיקרית של תהליך זרחון זה היא שינוי בפעילות החלבון הפוספוריל. בסוגי תאים שונים חלבונים בעלי פעילויות תפקודיות שונות עוברים זרחון כתוצאה מהפעלה של מערכת האדנילט ציקלאז. לדוגמה, אלה יכולים להיות אנזימים, חלבונים גרעיניים, חלבוני ממברנה. כתוצאה מתגובת הזרחון, חלבונים יכולים להיות פעילים או בלתי פעילים מבחינה תפקודית.
תהליכים כאלה יובילו לשינויים בקצב התהליכים הביוכימיים בתא המטרה.
ההפעלה של מערכת ה-adenylate cyclase נמשכת זמן קצר מאוד, מכיוון שחלבון ה-G, לאחר הקישור ל-adenylate cyclase, מתחיל להפגין פעילות GTPase. לאחר הידרוליזה של GTP, חלבון ה-G משחזר את הקונפורמציה שלו ומפסיק להפעיל את ה-adenylate cyclase. כתוצאה מכך, תגובת היווצרות cAMP נעצרת.
בנוסף למשתתפים במערכת האדנילט ציקלאז, לחלק מתאי המטרה יש חלבוני קולטן הקשורים לחלבוני G, מה שמוביל לעיכוב של אדנילט ציקלאז. במקביל, קומפלקס החלבון GTP-G מעכב את ציקלאז אדנילאט.
כאשר יצירת cAMP נפסקת, תגובות זרחון בתא אינן מפסיקות מיד: כל עוד מולקולות cAMP ממשיכות להתקיים, תהליך ההפעלה של חלבון קינאז יימשך. על מנת לעצור את פעולת cAMP, יש אנזים מיוחד בתאים - פוספודיאסטראז, המזרז את תגובת ההידרוליזה של 3,5 אינץ'-ציקלו-AMP ל-AMP.
חלק מהחומרים בעלי השפעה מעכבת על פוספודיאסטראז (לדוגמה, האלקלואידים קפאין, תיאופילין) עוזרים לשמור ולהגביר את ריכוז הציקלו-AMP בתא. בהשפעת חומרים אלה בגוף, משך ההפעלה של מערכת האדנילט ציקלאז מתארך, כלומר, פעולת ההורמון מתגברת.
בנוסף למערכות adenylate cyclase או guanylate cyclase, קיים גם מנגנון להעברת מידע בתוך תא המטרה בהשתתפות יוני סידן ואינוזיטול טריפוספט.
אינוזיטול טריפוספט הוא חומר שהוא נגזרת של שומנים מורכבים - אינוזיטול פוספטיד. הוא נוצר כתוצאה מפעולת אנזים מיוחד - פוספוליפאז "C", המופעל כתוצאה משינויים קונפורמטיביים בתחום התוך תאי של חלבון קולטן הממברנה.
אנזים זה מבצע הידרוליזה של הקשר הפוספואסטר במולקולת הפוספטידיל-אינוזיטול-4,5-ביספוספט, וכתוצאה מכך נוצרים דיאצילגליצרול ואינוזיטול טריפוספט.
ידוע כי היווצרות דיאצילגליצרול ואינוזיטול טריפוספט מביאה לעלייה בריכוז סידן מיונןבתוך התא. זה מוביל להפעלה של חלבונים רבים תלויי סידן בתוך התא, כולל הפעלה של קינאזות חלבון שונות. וכאן, כמו במקרה של הפעלה של מערכת ה-adenylate cyclase, אחד משלבי העברת האותות בתוך התא הוא זרחון חלבון, המוביל לתגובה פיזיולוגית של התא לפעולת ההורמון.
חלבון מיוחד קושר סידן, קלמודולין, לוקח חלק בעבודת מנגנון האיתות הפוספואינוזיטיד בתא המטרה. זהו חלבון בעל משקל מולקולרי נמוך (17 kDa), 30% המורכב מחומצות אמינו טעונות שלילי (Glu, Asp) ולכן מסוגל לקשור באופן פעיל Ca+2. למולקולת קלמודולין אחת יש 4 אתרי קשירת סידן. לאחר אינטראקציה עם Ca+2, מתרחשים שינויים קונפורמציוניים במולקולת הקלמודולין והקומפלקס "Ca +2 -calmodulin" הופך להיות מסוגל לווסת את הפעילות (לעכב או להפעיל אלוסטרילית) אנזימים רבים - אדנילט ציקלאז, פוספודיאסטראז, Ca +2, Mg + 2 -ATPase וקינאזות חלבון שונות.
בתאים שונים, כאשר מתחם "Ca + 2 -calmodulin" נחשף לאיזואנזימים של אותו אנזים (לדוגמה, לאדנילט ציקלאז מסוגים שונים), בחלק מהמקרים נצפית הפעלה, ובאחרים, עיכוב של יצירת cAMP תְגוּבָה. השפעות שונות כאלה מתרחשות מכיוון שהמרכזים האלוסטריים של איזואנזימים יכולים לכלול רדיקלים שונים של חומצות אמינו והתגובה שלהם לפעולה של קומפלקס Ca + 2 -calmodulin תהיה שונה.
לפיכך, תפקידם של "שליחים שניים" להעברת אותות מהורמונים בתאי מטרה יכול להיות:
1) נוקלאוטידים מחזוריים (c-AMP ו-c-GMP);
2) יוני Ca;
3) מורכב "Sa-calmodulin";
4) דיאצילגליצרול;
5) אינוזיטול טריפוספט.
למנגנוני העברת המידע מהורמונים בתוך תאי המטרה בעזרת המתווכים לעיל יש תכונות משותפות:
1) אחד משלבי העברת האות הוא זרחון חלבון;
2) הפסקת ההפעלה מתרחשת כתוצאה ממנגנונים מיוחדים שיזמו המשתתפים בתהליכים עצמם - ישנם מנגנוני משוב שלילי.
הורמונים הם הרגולטורים ההומוראליים העיקריים של התפקודים הפיזיולוגיים של הגוף, ותכונותיהם, התהליכים הביוסינתטיים ומנגנוני הפעולה שלהם ידועים כיום.
התכונות שבהן ההורמונים שונים ממולקולות איתות אחרות הן כדלקמן.
1. סינתזה של הורמונים מתרחשת ב תאים מיוחדיםמערכת האנדוקרינית. סינתזה של הורמונים היא התפקיד העיקרי של תאים אנדוקריניים.
2. הורמונים מופרשים לדם, לעתים קרובות יותר לוורידים, לפעמים ללימפה. מולקולות איתות אחרות יכולות להגיע לתאי מטרה מבלי להיות מופרשות לנוזלים במחזור.
3. אפקט טלקריני (או פעולה מרוחקת) – הורמונים פועלים על תאי מטרה במרחק רב ממקום הסינתזה.
הורמונים הם חומרים מאוד ספציפיים ביחס לתאי מטרה ובעלי פעילות ביולוגית גבוהה מאוד.
3. מבנה כימי של הורמוניםמבנה ההורמונים שונה. נכון לעכשיו, כ-160 הורמונים שונים תוארו ובודדו משונים אורגניזמים רב תאיים. על פי המבנה הכימי, ניתן לסווג הורמונים לשלושה מחלקות:
1) הורמונים של חלבון-פפטיד;
2) נגזרות של חומצות אמינו;
3) הורמונים סטרואידים.
המחלקה הראשונה כוללת את ההורמונים של ההיפותלמוס ובלוטת יותרת המוח (בבלוטות אלו מסונתזים פפטידים וכמה חלבונים), וכן את ההורמונים של הלבלב והפרתירואיד ואחד מהורמוני בלוטת התריס.
המחלקה השנייה כוללת אמינים, המסונתזים במדולה של יותרת הכליה ובאפיפיזה, וכן הורמוני בלוטת התריס המכילים יוד.
המחלקה השלישית היא הורמונים סטרואידים, אשר מסונתזים בקליפת יותרת הכליה ובגונדות. לפי מספר אטומי הפחמן, סטרואידים שונים זה מזה:
C 21 - הורמונים של קליפת יותרת הכליה ופרוגסטרון;
C 19 - הורמוני מין זכריים - אנדרוגנים וטסטוסטרון;
מגיל 18 - הורמוני מין נשיים - אסטרוגנים.
המשותף לכל הסטרואידים הוא נוכחות של ליבה סטראנית.
4. מנגנוני פעולה של המערכת האנדוקריניתמערכת אנדוקרינית - קבוצה של בלוטות אנדוקריניות וכמה תאים אנדוקריניים מיוחדים ברקמות שהתפקוד האנדוקריני אינו היחיד עבורן (לדוגמה, ללבלב יש לא רק פונקציות אנדוקריניות, אלא גם אקסוקריניות). כל הורמון הוא אחד המשתתפים בו ושולט בתגובות מטבוליות מסוימות. יחד עם זאת, קיימות רמות ויסות בתוך המערכת האנדוקרינית - לבלוטות מסוימות יש יכולת לשלוט באחרות.

תכנית כללית ליישום פונקציות אנדוקריניות בגוף תכנית זו כוללת את הרמות הגבוהות ביותר של ויסות במערכת האנדוקרינית - ההיפותלמוס ובלוטת יותרת המוח, המייצרים הורמונים המשפיעים בעצמם על תהליכי הסינתזה והפרשת ההורמונים של תאים אנדוקריניים אחרים.
אותה תכנית מראה שקצב הסינתזה וההפרשה של הורמונים יכולים להשתנות גם בהשפעת הורמונים מבלוטות אחרות או כתוצאה מגירוי על ידי מטבוליטים לא הורמונליים.
אנו רואים גם נוכחות של פידבקים שליליים (-) - עיכוב סינתזה ו(או) הפרשה לאחר סילוק הגורם הראשוני שגרם להאצת ייצור ההורמונים.
כתוצאה מכך, תכולת ההורמון בדם נשמרת ברמה מסוימת, התלויה במצב התפקודי של הגוף.
בנוסף, הגוף בדרך כלל יוצר מאגר קטן של הורמונים בודדים בדם (זה לא נראה בתרשים). קיומה של רזרבה כזו אפשרי מכיוון שהורמונים רבים בדם נמצאים במצב הקשור לחלבוני הובלה מיוחדים. לדוגמה, תירוקסין קשור לגלובולין קושר תירוקסין, וגלוקוקורטיקוסטרואידים קשורים לחלבון טרנסקורטין. שתי צורות של הורמונים כאלה - הקשורים לחלבוני הובלה וחופשיים - נמצאות בדם במצב של שיווי משקל דינמי.
המשמעות היא שכאשר צורותיהם החופשיות של הורמונים כאלה נהרסות, הצורה הקשורה תתנתק וריכוז ההורמון בדם יישמר ברמה קבועה יחסית. לפיכך, קומפלקס של הורמון עם חלבון תחבורה יכול להיחשב כעתודה של הורמון זה בגוף.

השפעות הנצפות בתאי המטרה בהשפעת הורמונים חשוב מאוד שההורמונים לא יגרמו לתגובות מטבוליות חדשות בתא המטרה. הם יוצרים רק קומפלקס עם חלבון הקולטן. כתוצאה מהעברת אות הורמונלי בתא המטרה, תגובות סלולריות מופעלות או כבויות, ומספקות תגובה תאית.
במקרה זה, ניתן לראות את ההשפעות העיקריות הבאות בתא היעד:
1) שינוי בקצב הביוסינתזה של חלבונים בודדים (כולל חלבוני אנזים);
2) שינוי בפעילות של אנזימים שכבר קיימים (לדוגמה, כתוצאה מזרחון - כפי שכבר הוכח באמצעות מערכת האדנילט ציקלאז כדוגמה;
3) שינוי בחדירות של ממברנות בתאי מטרה עבור חומרים בודדים או יונים (לדוגמה, עבור Ca +2).
כבר נאמר על מנגנוני זיהוי ההורמונים - ההורמון מקיים אינטראקציה עם תא המטרה רק בנוכחות חלבון קולטן מיוחד. הקישור של ההורמון לקולטן תלוי בפרמטרים הפיזיקליים הכימיים של המדיום - ב-pH ובריכוז היונים השונים.
חשיבות מיוחדת היא מספר מולקולות החלבון הקולטני על הממברנה החיצונית או בתוך תא המטרה. זה משתנה בהתאם למצב הפיזיולוגי של הגוף, עם מחלות או בהשפעת תרופות. וזה אומר שבתנאים שונים התגובה של תא המטרה לפעולת ההורמון תהיה שונה.
להורמונים שונים יש תכונות פיזיקוכימיות שונות ומיקומם של קולטנים להורמונים מסוימים תלוי בכך. נהוג להבחין בין שני מנגנוני אינטראקציה של הורמונים עם תאי מטרה:
1) מנגנון ממברנה - כאשר ההורמון נקשר לקולטן על פני הממברנה החיצונית של תא המטרה;
2) מנגנון תוך תאי - כאשר הקולטן להורמון ממוקם בתוך התא, כלומר בציטופלזמה או על גבי ממברנות תוך תאיות.
הורמונים בעלי מנגנון פעולה קרומי:
1) כל הורמוני החלבון והפפטיד, כמו גם אמינים (אדרנלין, נוראדרנלין).
מנגנון הפעולה התוך תאי הוא:
1) הורמונים סטרואידים ונגזרות של חומצות אמינו - תירוקסין וטריודוטירונין.
העברת אות הורמונלי למבני תאים מתרחשת על פי אחד המנגנונים. לדוגמה, דרך מערכת ה-adenylate cyclase או בהשתתפות Ca +2 ו-phosphoinositedes. זה נכון לכל ההורמונים עם מנגנון פעולה קרומי. אבל הורמונים סטרואידים בעלי מנגנון פעולה תוך תאי, המווסתים בדרך כלל את קצב הביוסינתזה של חלבון ויש להם קולטן על פני הגרעין של תא המטרה, אינם זקוקים לשליחים נוספים בתא.

תכונות המבנה של קולטני חלבון לסטרואידים הנחקר ביותר הוא הקולטן להורמונים של קליפת האדרנל - גלוקוקורטיקוסטרואידים (GCS). לחלבון זה שלושה אזורים פונקציונליים:
1 - לקשירה להורמון (C-terminal);
2 - לקישור ל-DNA (מרכזי);
3 - אתר אנטיגני, מסוגל בו זמנית לווסת את תפקוד הפרומוטור בתהליך השעתוק (N-terminal).
התפקודים של כל אתר של קולטן כזה ברורים משמותיהם, ברור שמבנה כזה של הקולטן לסטרואידים מאפשר להם להשפיע על קצב השעתוק בתא. זה מאושר על ידי העובדה שתחת פעולתם של הורמונים סטרואידים, הביוסינתזה של חלבונים מסוימים בתא מעוררת (או מעוכבת) באופן סלקטיבי. במקרה זה, נצפית האצה (או האטה) של יצירת mRNA. כתוצאה מכך, מספר המולקולות המסונתזות של חלבונים מסוימים (לעיתים קרובות אנזימים) משתנה וקצב התהליכים המטבוליים משתנה.

5. ביוסינתזה והפרשה של הורמונים מבנה שונה הורמוני חלבון-פפטיד. בתהליך היווצרות הורמוני חלבון ופפטידים בתאי הבלוטות האנדוקריניות, נוצר פוליפפטיד שאין לו פעילות הורמונלית. אבל למולקולה כזו בהרכבה יש שבר(ים) המכילים (ה) את רצף חומצות האמינו של הורמון זה. מולקולת חלבון כזו נקראת פרה-פרו-הורמון ויש לה (בדרך כלל בקצה ה-N) מבנה הנקרא מנהיג או רצף אותות (פרה-). מבנה זה מיוצג על ידי רדיקלים הידרופוביים והוא נחוץ למעבר של מולקולה זו מהריבוזומים דרך שכבות השומנים של הממברנות לתוך בורות המים של הרשת האנדופלזמית (ER). במקביל, במהלך מעבר המולקולה דרך הממברנה, כתוצאה מפרוטוליזה מוגבלת, מתנתק רצף המנהיג (הקדם-) ומופיע פרוהורמון בתוך המיון. לאחר מכן, דרך מערכת EPR, הפרו-הורמון מועבר לקומפלקס גולגי, וכאן מסתיימת הבשלת ההורמון. שוב, כתוצאה מהידרוליזה תחת פעולת פרוטאאזות ספציפיות, מנותק הפרגמנט הנותר (N-טרמינלי) (פרו-אתר). מולקולת ההורמון שנוצרה עם פעילות ביולוגית ספציפית נכנסת לשלפוחיות ההפרשה ומצטברת עד לרגע ההפרשה.
במהלך סינתזה של הורמונים מבין החלבונים המורכבים של גליקופרוטאין (לדוגמה, הורמונים מעוררי זקיקים (FSH) או הורמונים מעוררי בלוטת התריס (TSH) של בלוטת יותרת המוח), בתהליך ההתבגרות, מרכיב הפחמימות נכלל במבנה של ההורמון.
סינתזה חוץ-ריבוזומלית יכולה להתרחש גם. כך מסונתז הטריפפטיד תירוליברין (הורמון ההיפותלמוס).
הורמונים הם נגזרות של חומצות אמינו. מטירוזין מסונתזים ההורמונים של מדוללת האדרנל אדרנלין ונוראפינפרין, כמו גם הורמוני בלוטת התריס המכילים יוד. במהלך הסינתזה של אדרנלין ונוראפינפרין, טירוזין עובר הידרוקסילציה, דה-קרבוקסילציה ומתילציה בהשתתפות הצורה הפעילה של חומצת האמינו מתיונין.
בלוטת התריס מסנתזת את ההורמונים המכילים יוד טריודוטירונין ותירוקסין (טטראיודתירונין). במהלך הסינתזה מתרחשת יוד של הקבוצה הפנולית של טירוזין. מעניין במיוחד הוא חילוף החומרים של יוד בבלוטת התריס. למולקולת הגליקופרוטאין תירוגלובולין (TG) יש משקל מולקולרי של יותר מ-650 kDa. יחד עם זאת, בהרכב מולקולת ה-TG, כ-10% מהמסה היא פחמימות ועד 1% הוא יוד. זה תלוי בכמות היוד במזון. הפוליפפטיד TG מכיל 115 שאריות טירוזין, אשר יוד על ידי יוד מחומצן בעזרת אנזים מיוחד - תירופרוקסידאז. תגובה זו נקראת ארגון יוד ומתרחשת בזקיקי בלוטת התריס. כתוצאה מכך נוצרים מונו-ודי-יודוטירוזין משאריות טירוזין. מתוכם, כ-30% מהשאריות ניתנות להמרה לטרי-וטטרה-יודותירונינים כתוצאה מעיבוי. עיבוי ויוד ממשיכים בהשתתפותו של אותו אנזים, תירופרוקסידאז. הבשלה נוספת של הורמוני בלוטת התריס מתרחשת בתאי הבלוטה - TG נספג בתאים באנדוציטוזיס ונוצר ליזוזום משני כתוצאה מהתמזגות הליזוזום עם חלבון ה-TG הנספג.
אנזימים פרוטאוליטיים של ליזוזומים מספקים הידרוליזה של TG ויצירת T 3 ו- T 4, המשתחררים לחלל החוץ-תאי. ומונו-ודייודוטירוזין עוברים deiodinated באמצעות אנזים מיוחד deiodinase וניתן לארגן מחדש יוד. לסינתזה של הורמוני בלוטת התריס, מנגנון עיכוב ההפרשה על ידי סוג המשוב השלילי אופייני (T 3 ו-T 4 מעכבים את שחרור TSH).

הורמונים סטרואידים הורמונים סטרואידים מסונתזים מכולסטרול (27 אטומי פחמן), וכולסטרול מסונתז מאצטיל-CoA.
כולסטרול הופך להורמונים סטרואידים כתוצאה מהתגובות הבאות:
1) חיסול הצד הרדיקלי;
2) היווצרות רדיקלים צדדיים נוספים כתוצאה מתגובת ההידרוקסילציה בעזרת אנזימים מיוחדים של מונואוקסיגנאזים (הידרוקסילאזים) - לרוב במקומות 11, 17 ו-21 (לעיתים ב-18). בשלב הראשון של סינתזה של הורמונים סטרואידים, נוצרים תחילה מבשרים (פרגננולון ופרוגסטרון), ולאחר מכן הורמונים אחרים (קורטיזול, אלדוסטרון, הורמוני מין). אלדוסטרון, מינרלוקורטיקואידים יכולים להיווצר מקורטיקוסטרואידים.

הפרשת הורמונים מווסתת על ידי מערכת העצבים המרכזית. הורמונים מסונתזים מצטברים בגרגירי הפרשה. בהשפעת דחפים עצביים או בהשפעת אותות מבלוטות אנדוקריניות אחרות (הורמונים טרופיים), כתוצאה מאקסוציטוזיס, מתרחשת דגרנולציה וההורמון משתחרר לדם.
מנגנוני הרגולציה בכללותם הוצגו בתכנית המנגנון ליישום התפקוד האנדוקריני.

6. הובלה של הורמוניםהובלת ההורמונים נקבעת לפי מסיסותם. הורמונים בעלי אופי הידרופילי (לדוגמה, הורמוני חלבון-פפטיד) מועברים בדם בדרך כלל בצורה חופשית. הורמונים סטרואידים, הורמוני בלוטת התריס המכילים יוד מועברים בצורה של קומפלקסים עם חלבוני פלזמה בדם. אלה יכולים להיות חלבוני הובלה ספציפיים (הובלה של גלובולינים במשקל מולקולרי נמוך, חלבון קושר תירוקסין; הובלת חלבון קורטיקוסטרואידים טרנסקורטין) ותחבורה לא ספציפית (אלבומינים).
כבר נאמר שריכוז ההורמונים במחזור הדם נמוך מאוד. וזה יכול להשתנות בהתאם למצב הפיזיולוגי של הגוף. עם ירידה בתכולת ההורמונים הבודדים, מתפתח מצב המאופיין כהיפופונקציה של הבלוטה המתאימה. לעומת זאת, עלייה בתכולת ההורמון היא תפקוד יתר.
קביעות ריכוז ההורמונים בדם מובטחת גם על ידי תהליכי קטבוליזם של הורמונים.
7. קטבוליזם הורמונליהורמוני חלבון-פפטיד עוברים פרוטאוליזה, מתפרקים לחומצות אמינו בודדות. חומצות אמינו אלו נכנסות בהמשך לתגובות של דמינציה, דקרבוקסילציה, טרנסאמינציה ומתפרקות לתוצרים הסופיים: NH 3, CO 2 ו- H 2 O.
הורמונים עוברים דמינציה חמצונית וחמצון נוסף ל-CO 2 ו- H 2 O. הורמונים סטרואידים מתפרקים בצורה שונה. אין מערכות אנזימים בגוף שיבטיחו את פירוקן.
בעיקרון, הרדיקלים הצדדיים משתנים. קבוצות הידרוקסיל נוספות מוצגות. ההורמונים הופכים הידרופיליים יותר. נוצרות מולקולות שהן מבנה של סטראן, שבה ממוקמת קבוצת הקטו במיקום ה-17. בצורה זו, תוצרי הקטבוליזם של הורמוני המין הסטרואידים מופרשים בשתן ונקראים 17-קטוסטרואידים. קביעת כמותם בשתן ובדם מראה את התוכן של הורמוני המין בגוף.

55. בלוטות אנדוקריניות, או איברים אנדוקריניים, נקראים בלוטות שאין להן צינורות הפרשה. הם מייצרים חומרים מיוחדים - הורמונים שנכנסים ישירות לדם.

הורמונים- חומרים אורגניים שונים טבע כימי: פפטיד וחלבון (הורמוני חלבון כוללים אינסולין, סומטוטרופין, פרולקטין וכו'), נגזרות של חומצות אמינו (אדרנלין, נוראפינפרין, תירוקסין, טריודוטירונין), סטרואידים (הורמונים של בלוטות המין וקליפת האדרנל). להורמונים פעילות ביולוגית גבוהה (לכן, הם מיוצרים במינונים קטנים במיוחד), ספציפיות של פעולה, השפעה מרוחקת, כלומר, הם משפיעים על איברים ורקמות הממוקמים רחוק מהמקום בו נוצרים ההורמונים. נכנסים לדם, הם נישאים בכל הגוף ומבצעים ויסות הומורלי של תפקודי האיברים והרקמות, משנים את פעילותם, מגרים או מעכבים את עבודתם. פעולת ההורמונים מבוססת על גירוי או עיכוב התפקוד הקטליטי של אנזימים מסוימים, כמו גם ההשפעה על הביוסינתזה שלהם על ידי הפעלה או עיכוב של הגנים המתאימים.

פעילות הבלוטות האנדוקריניותממלא תפקיד מרכזי בוויסות של תהליכים ארוכי טווח: חילוף חומרים, גדילה, התפתחות נפשית, פיזית ומינית, הסתגלות הגוף לתנאים משתנים של הסביבה החיצונית והפנימית, הבטחת הקביעות של הדברים החשובים ביותר. אינדיקטורים פיזיולוגיים(הומאוסטזיס), וכן בתגובת הגוף ללחץ. כאשר פעילות הבלוטות האנדוקריניות מופרעת, מתעוררות מחלות הנקראות אנדוקריניות. הפרות יכולות להיות קשורות לפעילות מוגברת (בהשוואה לנורמה) של הבלוטה - תפקוד יתר, שבו נוצרת כמות מוגברת של ההורמון ומשתחררת לדם, או עם פעילות מופחתת של הבלוטה - תת תפקודואחריו התוצאה ההפוכה.

פעילות תוך-הפרשה של הבלוטות האנדוקריניות החשובות ביותר.הבלוטות האנדוקריניות החשובות ביותר כוללות את בלוטת התריס, בלוטות יותרת הכליה, הלבלב, איברי המין, יותרת המוח. להיפותלמוס (אזור ההיפותלמוס של הדיאנצפלון) יש גם תפקיד אנדוקריני. הלבלב והבלוטות הן בלוטות של הפרשה מעורבת, שכן בנוסף להורמונים הם מייצרים סודות הנכנסים דרך צינורות ההפרשה, כלומר, הם גם מבצעים את תפקידי בלוטות ההפרשה החיצונית.

תְרִיס(משקל 16-23 גרם) ממוקם בצדי קנה הנשימה ממש מתחת סחוס בלוטת התריסגָרוֹן. הורמוני בלוטת התריס (תירוקסין וטריאודוטירונין) מכילים יוד, שצריכתו עם מים ומזון היא תנאי הכרחי לתפקודו התקין.

הורמוני בלוטת התריסלווסת את חילוף החומרים, לשפר את תהליכי החמצון בתאים ואת פירוק הגליקוגן בכבד, להשפיע על גדילה, התפתחות והתמיינות של רקמות, כמו גם על פעילות מערכת העצבים. עם תפקוד יתר של הבלוטה, מתפתחת מחלת גרייבס. הסימנים העיקריים שלו הם: ריבוי רקמת הבלוטה (זפק), עיניים בולטות, דופק מהיר, ריגוש מוגבר של מערכת העצבים, חילוף חומרים מוגבר, ירידה במשקל. תת-תפקוד של הבלוטה אצל מבוגר מוביל להתפתחות מיקסדמה (בצקת רירית), המתבטאת בירידה בחילוף החומרים ובטמפרטורת הגוף, עליה במשקל הגוף, נפיחות ונפיחות בפנים ובהפרעה נפשית. תת-תפקוד של הבלוטה בילדות גורם לעיכוב בגדילה ולהתפתחות גמדות, וכן לפיגור חד בהתפתחות הנפשית (קרטיניזם).

בלוטות יותרת הכליה(משקל 12 גרם) - בלוטות זוגיות בצמוד לקטבים העליונים של הכליות. כמו הכליות, לבלוטות יותרת הכליה יש שתי שכבות: החיצונית, השכבה הקורטיקלית, והפנימית, המדולה, שהם איברי הפרשה עצמאיים המייצרים הורמונים שונים עם דפוסי פעולה שונים. התאים של השכבה הקורטיקלית מסנתזים הורמונים המווסתים את חילוף החומרים של מינרלים, פחמימות, חלבונים ושומן. אז, בהשתתפותם, רמת הנתרן והאשלגן בדם מווסתת, ריכוז מסוים של גלוקוז בדם נשמר, היווצרות ותצהיר של גליקוגן בכבד ובשרירים עולה. שני הפונקציות האחרונות של בלוטות יותרת הכליה מבוצעות בשילוב עם הורמוני הלבלב.

עם תת-תפקוד של השכבה הקורטיקלית של בלוטות יותרת הכליה, ברונזה או אדיסון, מתפתחת מחלה. הסימנים שלו: גוון עור ברונזה, חולשת שרירים, עייפות, ירידה בחסינות. מדולה של יותרת הכליה מייצרת את ההורמונים אדרנלין ונוראפינפרין. הם בולטים ברגשות חזקים - כעס, פחד, כאב, סכנה. כניסתם של הורמונים אלו לדם גורמת לדפיקות לב, היצרות של כלי הדם (פרט לכלי הלב והמוח), לחץ דם מוגבר, פירוק מוגבר של גליקוגן בתאי הכבד והשרירים לגלוקוז, עיכוב תנועתיות המעיים. , הרפיה של שרירי הסימפונות, ריגוש מוגברת של הקולטנים של הרשתית, מנגנון השמיעה והווסטיבולרי. כתוצאה מכך, תפקודי הגוף מובנים מחדש תחת פעולת גירויים קיצוניים וכוחות הגוף מתגייסים לסבול מצבי לחץ.

לַבלָבבעל תאי איים מיוחדים המייצרים את ההורמונים אינסולין וגלוקגון, המווסתים חילוף חומרים של פחמימותבאורגניזם. אז, אינסולין מגביר את צריכת הגלוקוז על ידי תאים, מקדם את ההמרה של גלוקוז לגליקוגן, ובכך מפחית את כמות הסוכר בדם. בשל פעולת האינסולין, תכולת הגלוקוז בדם נשמרת ברמה קבועה, חיובית לזרימת תהליכים חיוניים. עם ייצור לא מספיק של אינסולין, רמת הגלוקוז בדם עולה, מה שמוביל להתפתחות סוכרת. סוכר שלא נעשה בו שימוש בגוף מופרש בשתן. חולים שותים הרבה מים, יורדים במשקל. אינסולין נדרש לטיפול במחלה זו. הורמון לבלב נוסף - גלוקגון - הוא אנטגוניסט לאינסולין ויש לו השפעה הפוכה, כלומר, הוא מגביר את פירוק הגליקוגן לגלוקוז, ומגדיל את תכולתו בדם.

הבלוטה החשובה ביותר של המערכת האנדוקרינית של גוף האדם היא יותרת המוח, או התוספתן התחתון של המוח (משקל 0.5 גרם). הוא מייצר הורמונים הממריצים את הפונקציות של בלוטות אנדוקריניות אחרות. ישנן שלוש אונות בבלוטת יותרת המוח: קדמית, אמצעית ואחורית, וכל אחת מהן מייצרת הורמונים שונים. אז, בבלוטת יותרת המוח הקדמית, מיוצרים הורמונים הממריצים את הסינתזה וההפרשה של הורמוני בלוטת התריס (תירוטרופין), בלוטות יותרת הכליה (קורטיקוטרופין), בלוטות המין (גונדוטרופין), כמו גם הורמון גדילה (סומטוטרופין).

עם הפרשה לא מספקת של הורמון גדילה אצל ילד, הגדילה מעוכבת ומתפתחת מחלה של גמדות יותרת המוח (גובהו של מבוגר אינו עולה על 130 ס"מ). עם עודף של ההורמון, להיפך, מתפתחת ענקיות. הפרשה מוגברת של סומטוטרופין אצל מבוגר גורמת למחלת אקרומגליה, שבה גדלים חלקים מסוימים בגוף - לשון, אף, ידיים. הורמונים של בלוטת יותרת המוח האחורית מגבירים ספיגה חוזרת של מים באבוביות הכליה, מפחיתים מתן שתן (הורמון אנטי-דיורטי), ומגבירים את התכווצויות השרירים החלקים של הרחם (אוקסיטוצין).

בלוטות המין- אשכים, או אשכים, אצל גברים ושחלות אצל נשים - שייכים לבלוטות ההפרשה המעורבת. האשכים מייצרים אנדרוגנים והשחלות מייצרות אסטרוגנים. הם מעוררים התפתחות של איברי רבייה, הבשלה של תאי נבט ויצירת מאפיינים מיניים משניים, כלומר, מאפיינים מבניים של השלד, התפתחות שרירים, הפצה של קו שיער ושומן תת עורי, מבנה הגרון, גוון הקול וכו' אצל גברים ו נשים. השפעתם של הורמוני המין על תהליכי העיצוב ניכרת במיוחד בבעלי חיים כאשר הגונדות מוסרות (קסטרצין) או מושתלות. התפקוד האקסוקריני של השחלות והאשכים הוא היווצרות והפרשה של ביציות וזרעונים דרך צינורות איברי המין, בהתאמה.

היפותלמוס. תפקודן של הבלוטות האנדוקריניות, היוצרות יחד את המערכת האנדוקרינית, מתבצע תוך אינטראקציה הדוקה ביניהן ובקשורה הדדית למערכת העצבים. כל המידע מהסביבה החיצונית והפנימית של גוף האדם נכנס לאזורים המתאימים של קליפת המוח ולחלקים אחרים של המוח, שם הוא מעובד ומנתח. מהם מועברים אותות מידע אל ההיפותלמוס - אזור ההיפותלמוס של הדיאנצפלון, ובתגובה להם הוא מייצר הורמונים מווסתים החודרים לבלוטת יותרת המוח ודרכו מפעילים את השפעתם הרגולטורית על פעילות הבלוטות האנדוקריניות. לפיכך, ההיפותלמוס מבצע פונקציות תיאום וויסות בפעילות המערכת האנדוקרינית האנושית.

בגוף האדם קיימות מספר מערכות רגולטוריות המבטיחות תפקוד תקין של הגוף. מערכות אלו, בפרט, כוללות את בלוטות ההפרשה הפנימית והחיצונית.

זה קל מספיק כדי להפר את האיזון בגוף. מומחים ממליצים להימנע מגורמים המעוררים חוסר איזון.

בלוטות ההפרשה החיצונית (אקסוקרינית) מפרישות חומרים שונים לתוך הסביבה הפנימית של הגוף ואל פני הגוף. הם יוצרים ריח אינדיבידואלי וספציפי. בנוסף, בלוטות ההפרשה החיצונית מספקות הגנה מפני חדירת מיקרואורגניזמים מזיקים לגוף. להפרשה (סודית) שלהם יש אפקט מיקוסטטי וקוטלי חיידקים.

בלוטות הפרשה חיצוניות (רוק, דמעות, זיעה, חלב, איברי המין) מעורבות בוויסות של יחסים תוך-ספציפיים ובין-ספציפיים. זה נובע בעיקר מהעובדה שההפרשה שלהם ניחנת בתפקוד של השפעה מטבולית או אינפורמטיבית על האורגניזמים החיצוניים שמסביב.

בפה בלוטות רוק קטנות וגדולות של הפרשה חיצונית. הצינורות שלהם נפתחים לתוך חלל הפה. בלוטות קטנות ממוקמות בתת הרירית או ריר עבה יותר. בהתאם למיקום, מובחנים לשוניים, פלאטליים, טוחנות, שפתיים. בהתאם לאופי ההפרשה שלהם, הם מחולקים לרירית, סרוסית ומעורבת. לא רחוק מהם נמצאת בלוטת התריס של הפרשה פנימית. הוא מצטבר ומפריש הורמונים המכילים יוד.

בלוטות הרוק העיקריות הן איברים זוגיים הממוקמים מחוץ לחלל הפה. אלה כוללים את התת-לשונית, תת-הלסתית ופרוטידית.

תערובת של הפרשות בלוטות הרוקשנקרא רוק. תהליכי הפרשה נמשכים במהלך התקופה התאמה הורמונליתהגוף (בגיל שתים עשרה - ארבע עשרה שנים) בצורה אינטנסיבית ביותר.

בלוטות החלב הן (לפי המקור) בלוטות זיעה של העור שעברו שינוי והן מונחות בשבוע השישי עד השביעי. בהתחלה הם נראים כמו שני חותמות של האפידרמיס. לאחר מכן, מתחילות להיווצר מהן "נקודות חלב".

לפני תחילת ההתבגרות, בלוטות החלב של בנות נמצאות במנוחה. הסתעפות מתרחשת בשני המינים. עם תחילת הבשלות מתחילים שינויים פתאומיים בקצב ההתפתחות של בלוטות החלב. אצל בנים, קצב ההתפתחות שלהם מאט, ואז נפסק כליל. אצל בנות ההתפתחות מואצת. בתחילת הווסת הראשונה נוצרים קטעי סוף. עם זאת, יש לציין כי בלוטת החלב אצל נשים ממשיכה להתפתח עד להריון. היווצרותו הסופית מתרחשת במהלך ההנקה.

בלוטת העיכול המאסיבית ביותר בבני אדם היא הכבד. משקלו (באדם בוגר) הוא בין קילוגרם אחד עד קילוגרם וחצי. בנוסף לעובדה שהכבד מעורב בחילוף החומרים של פחמימות, ויטמינים, חלבונים ושומן, הוא מבצע פונקציות הגנה, יצירת מרה ועוד. במהלך התפתחות תוך רחמית, איבר זה הוא גם hematopoietic.

בלוטות זיעההעור מייצר זיעה. הם משתתפים בתהליך של ויסות חום, יוצרים ריח אינדיבידואלי. בלוטות אלו הן צינורות פשוטים עם קצוות מקופלים. לכל בלוטת זיעה יש חלק סופני (גוף), צינור זיעה. האחרון נפתח לפעמים כלפי חוץ.

לבלוטות הזיעה יש הבדלים במשמעות התפקודית ובתכונות המורפולוגיות, כמו גם בהתפתחות. הם ממוקמים ב רקמה תת עורית(מקשר). בממוצע, לאדם יש כשניים עד שלושה וחצי מיליון בלוטות זיעה. התפתחותם המורפולוגית מסתיימת בשבע שנים בערך.

בלוטות החלב מגיעות לשיא בגיל ההתבגרות. כמעט כולם קשורים לשיער. באזורים שבהם אין קו שיער, בלוטות החלב שוכבות לבד. הפרשתם - שומן חזיר - משמשת כחומר סיכה לשיער ולעור. בממוצע משתחררים כעשרים גרם שומן ביום.

58תימוס(תימוס, או כפי שהיה מכונה איבר זה, תימוס, תימוס) הוא, כמו מח העצם, רשות מרכזיתאימונוגנזה. תאי גזע שחודרים לתוך התימוס ממח העצם עם זרימת הדם, לאחר שעברו סדרה של שלבי ביניים, הופכים ללימפוציטים מסוג T האחראים על התגובות. חסינות תאית. לאחר מכן, לימפוציטים T נכנסים לדם, עוזבים את התימוס ומאכלסים את האזורים התלויים בתימוס של איברים היקפיים של אימונוגנזה. Reticuloepitheliocytes של התימוס מפרישים חומרים פעילים ביולוגית הנקראים גורם תימי (הומורלי). חומרים אלה משפיעים על תפקודם של לימפוציטים מסוג T.

התימוס מורכב משתי אונות א-סימטריות: האונה השמאלית (לובוס דקסטר) והאונה השמאלית (לובוס מרושע). ניתן למזג את שני המניות או לצמוד זה לזה ברמת האמצע. החלק התחתון של כל אונה מורחב, והחלק העליון מצטמצם. לעתים קרובות, החלקים העליונים בולטים בצוואר בצורה של מזלג דו-שיניים (ומכאן השם "בלוטת התימוס"). אונה שמאלהתימוס ארוך בכמחצית מהזמן מהימין. במהלך תקופת התפתחותו המקסימלית (10-15 שנים), משקל התימוס מגיע לממוצע של 37.5 גרם, והאורך הוא 7.5-16.0 ס"מ.

טופוגרפיה של התימוס (בלוטת התימוס)

התימוס ממוקם בחלק הקדמי של המדיאסטינום העליון, בין הצדר המדיסטינאלי הימני והשמאלי. מיקומו של התימוס מתאים לשדה הבין-פלאורלי העליון כאשר גבולות הצדר מוקרנים על דופן החזה הקדמי. חלקו העליון של התימוס משתרע לעתים קרובות לתוך החלקים התחתונים של החלל הבין-פשיאלי הפרה-טראכיאלי ושוכן מאחורי שרירי ה-sternohyoid ו-sternothyroid. המשטח הקדמי של התימוס קמור, צמוד לפני השטח האחורי של המנובריום וגוף עצם החזה (עד לרמה IV של סחוס הסחוס). מאחורי התימוס נמצאים החלק העליון של קרום הלב, המכסה את החלק הקדמי של החלקים הראשוניים של אבי העורקים וגזע הריאה, קשת אבי העורקים עם ענפיה. כלים גדולים, שמאל brachiocephalic ו- superior vena cava.

מבנה התימוס (בלוטת התימוס)

לתימוס קפסולת רקמת חיבור דקה עדינה (capsula thymi), שממנה בתוך האיבר, לתוך החומר הקורטיקלי שלו, יוצאות מחיצות אינטרלובולריות (septa corticales), המחלקות את חומר התימוס לאונות (lobuli thymi). הפרנכימה של התימוס מורכבת מקליפת מוח כהה יותר (קורטקס thymi) וממדולה בהירה יותר (medulla thymi) התופסת את החלק המרכזי של האונות.

סטרומת התימוס מיוצגת על ידי רקמה רשתית ותאי אפיתל מרובי צמיחה בצורת כוכבית - אפיתליורטיקולוציטים של התימוס.

לימפוציטים של תימוס (תימוציטים) ממוקמים בלולאות הרשת הנוצרות על ידי תאים רשתיים וסיבים רשתיים, כמו גם אפיתליורטיקולוציטים.

במדולה ישנם גופים צפופים של התימוס (corpuscula thymici, גופיו הקטנים של הסאל), הנוצרים על ידי תאי אפיתל ממוקמים באופן קונצנטרי, שטוחים חזק.

מנגנוני הוויסות של תפקודים פיזיולוגיים מחולקים באופן מסורתי לעצבים והומורליים, אם כי למעשה הם יוצרים מערכת ויסות אחת השומרת על הומאוסטזיס ופעילות אדפטיבית של הגוף. למנגנונים אלו יש מספר רב של קשרים הן ברמת התפקוד של מרכזי העצבים והן בהעברת מידע האותות למבני אפקטור. די לומר כי ביישום הרפלקס הפשוט ביותר כמנגנון אלמנטרי של ויסות עצבים, העברת האותות מתא אחד למשנהו מתבצעת באמצעות גורמים הומוראליים - נוירוטרנסמיטורים. הרגישות של קולטנים תחושתיים לפעולת גירויים ומצב תפקודי של נוירונים משתנים בהשפעת הורמונים, נוירוטרנסמיטורים, מספר חומרים פעילים ביולוגית אחרים, כמו גם המטבוליטים הפשוטים ביותר ויונים מינרליים (K+, Na+, Ca-+ , C1~). בתורה, מערכת העצבים יכולה להפעיל או לתקן ויסות הומורלי. ויסות הומורלי בגוף נמצא בשליטה של ​​מערכת העצבים.

מנגנונים הומוראליים מבוגרים יותר מבחינה פילוגנטית; הם קיימים אפילו בבעלי חיים חד-תאיים ורוכשים מגוון רב באורגניזמים רב-תאיים, ובמיוחד בבני אדם.

מנגנוני ויסות עצביים נוצרו מבחינה פילוגנטית והם נוצרים בהדרגה באונטוגניה אנושית. ויסות כזה אפשרי רק במבנים רב-תאיים שיש בהם תאי עצב שמתחברים למעגלי עצב ומרכיבים קשתות רפלקס.

ויסות הומוראלי מתבצע על ידי הפצת מולקולות אות בנוזלי גוף על פי עקרון "כולם, כולם, כולם", או עקרון "תקשורת הרדיו".

ויסות עצבים מתבצע על פי העיקרון של "מכתב עם כתובת", או "תקשורת טלגרפית". איתות מועבר ממרכזי עצבים למבנים מוגדרים בקפדנות, למשל, לסיבי שריר מוגדרים במדויק או לקבוצות שלהם בשריר מסוים. רק במקרה זה אפשריות תנועות אנושיות מכוונות ומתואמות.

ויסות הומורלי, ככלל, מתבצע לאט יותר מאשר ויסות עצבים. מהירות האות (פוטנציאל הפעולה) בסיבי עצב מהירים מגיעה ל-120 מ'/שנייה, בעוד שמהירות ההובלה של מולקולת האות עם זרימת הדם בעורקים היא פי 200 בקירוב, ובנימים - פחותה פי אלפי מונים.

הגעת דחף עצבי לאיבר גורם גורם כמעט מיידי להשפעה פיזיולוגית (לדוגמה, כיווץ של שריר השלד). התגובה לאותות הורמונליים רבים איטית יותר. לדוגמה, ביטוי של תגובה לפעולת הורמוני בלוטת התריס וקליפת יותרת הכליה מתרחשת לאחר עשרות דקות ואף שעות.

למנגנונים הומוראליים חשיבות עיקרית בוויסות תהליכים מטבוליים, קצב חלוקת התאים, גדילה והתמקצעות של רקמות, התבגרות והתאמה לתנאי סביבה משתנים.

מערכת העצבים באורגניזם בריא משפיעה על כל ויסות הומור ומתקנת אותם. עם זאת, למערכת העצבים יש פונקציות ספציפיות משלה. הוא מסדיר תהליכים חיוניים הדורשים תגובות מהירות, מספק תפיסה של אותות המגיעים מקולטני החישה של אברי החישה, העור והאיברים הפנימיים. מסדיר את הטונוס והתכווצויות של שרירי השלד, המבטיחים את שמירה על היציבה ותנועת הגוף במרחב. מערכת העצבים מספקת את הביטוי של פונקציות נפשיות כגון תחושה, רגשות, מוטיבציה, זיכרון, חשיבה, תודעה, מסדירה תגובות התנהגותיות שמטרתן להשיג תוצאה אדפטיבית שימושית.

הרגולציה ההומורלית מתחלקת לאנדוקרינית ומקומית. הוויסות האנדוקריני מתבצע עקב תפקודן של הבלוטות האנדוקריניות (הבלוטות האנדוקריניות), שהן איברים מיוחדים המפרישים הורמונים.

מאפיין ייחודי של ויסות הומורלי מקומי הוא שהחומרים הפעילים הביולוגית המיוצרים על ידי התא אינם חודרים לזרם הדם, אלא פועלים על התא המייצר אותם ועל סביבתו הקרובה, ומתפשטים דרך הנוזל הבין-תאי עקב דיפוזיה. ויסות כזה מתחלק לוויסות חילוף החומרים בתא עקב מטבוליטים, אוטוקריניה, פארקריניה, יוקסטקריניה, אינטראקציות דרך מגעים בין-תאיים. ממברנות תאיות ותוך תאיות ממלאות תפקיד חשוב בכל ויסות הומורלי הכולל מולקולות איתות ספציפיות.

מידע קשור:

חיפוש אתר:

(מהמילה הלטינית הומור - "נוזל") מתבצע עקב חומרים המשתחררים לסביבה הפנימית של הגוף (לימפה, דם, נוזל רקמה). זוהי מערכת ויסות מבוגרת יותר בהשוואה למערכת העצבים.

דוגמאות לוויסות הומורלי:

• אדרנלין (הורמון)
• היסטמין (הורמון רקמות)
• פחמן דו חמצני פנימה ריכוז גבוה(נוצר במהלך עבודה פיזית פעילה)

• גורם להתרחבות מקומית של נימים, יותר דם זורם למקום הזה
• מעורר את מרכז הנשימה של המדולה אולונגטה, הנשימה מתעצמת

השוואה בין ויסות עצבי והומורלי

• לפי מהירות עבודה:ויסות העצבים מהיר הרבה יותר: חומרים נעים יחד עם הדם (הפעולה מתרחשת לאחר 30 שניות), דחפים עצביים עוברים כמעט באופן מיידי (עשיריות השנייה).
• לפי משך העבודה:ויסות הומור יכול לפעול הרבה יותר זמן (כל עוד החומר נמצא בדם), הדחף העצבי פועל לזמן קצר.
• מבחינת השפעה:ויסות הומור פועל בקנה מידה גדול יותר, tk.

  ויסות הומורלי

  כימיקלים נישאים בדם בכל הגוף, ויסות עצבים פועל במדויק - על איבר אחד או חלק מאיבר.

לפיכך, כדאי להשתמש בוויסות עצבים לוויסות מהיר ומדויק, ובוויסות הומורלי לוויסות ארוך טווח ובקנה מידה גדול.

מערכת יחסיםויסות עצבי והומורלי: כימיקלים פועלים על כל האיברים, כולל מערכת העצבים; העצבים הולכים לכל האיברים, כולל הבלוטות האנדוקריניות.

תֵאוּםויסות עצבי והומור מתבצע על ידי מערכת ההיפותלמוס-יותרת המוח, ולכן, אנו יכולים לדבר על ויסות נוירו-הומורלי יחיד של תפקודי הגוף.

חלק ראשי. מערכת ההיפותלמוס-יותרת המוח היא המרכז הגבוה ביותר של ויסות נוירו-הומורלי

מבוא.

מערכת ההיפותלמוס-יותרת המוח היא המרכז הגבוה ביותר של ויסות נוירו-הומורלי של הגוף. בפרט, לנוירונים היפותלמוסים יש תכונות ייחודיות - להפריש הורמונים בתגובה ל-PD וליצור PD (בדומה ל-PD כאשר מתרחשת עירור ומתפשט) בתגובה להפרשת ההורמונים, כלומר, יש להם תכונות של תאי הפרשה וגם של תאי עצב. זה קובע את הקשר של מערכת העצבים עם המערכת האנדוקרינית.

מתוך מהלך המורפולוגיה והתרגילים המעשיים בפיזיולוגיה, אנו מודעים היטב למיקומם של יותרת המוח וההיפותלמוס, כמו גם לקשר הקרוב ביניהם. לכן, לא נתעכב על הארגון האנטומי של המבנה הזה, ונלך ישר לארגון הפונקציונלי.

חלק ראשי

בלוטת ההפרשה הפנימית העיקרית היא בלוטת יותרת המוח - בלוטת הבלוטות, המנחה של ויסות ההומור בגוף. בלוטת יותרת המוח מחולקת ל-3 חלקים אנטומיים ופונקציונליים:

1. אונה קדמית או אדנוהיפופיזה - מורכבת בעיקר מתאי הפרשה המפרישים הורמונים טרופיים. עבודתם של תאים אלו מווסתת על ידי עבודת ההיפותלמוס.

2. אונה אחורית או נוירוהיפופיזה - מורכבת מאקסונים של תאי עצב של ההיפותלמוס וכלי הדם.

3. אונות אלו מופרדות על ידי אונת ביניים של בלוטת יותרת המוח, שאצל בני אדם מופחתת, אך בכל זאת מסוגלת לייצר את ההורמון אינטרמדין (הורמון מגרה מלנוציטים). הורמון זה בבני אדם משתחרר בתגובה לגירוי אור אינטנסיבי של הרשתית ומפעיל את תאי שכבת הפיגמנט השחור בעין, תוך הגנה על הרשתית מנזק.

כל בלוטת יותרת המוח מווסתת על ידי ההיפותלמוס. האדנוהיפופיזה כפופה לעבודה של הורמונים טרופיים המופרשים מבלוטת יותרת המוח - גורמים משחררים וגורמים מעכבים במינוח אחד, או ליברינים וסטטינים באחר. ליברינים או גורמים משחררים - מעוררים, וסטטינים או גורמים מעכבים - מעכבים את ייצור ההורמון המתאים באדנוהיפופיזה. הורמונים אלו נכנסים להיפופיזה הקדמית דרך כלי השער. באזור ההיפותלמוס נוצרת רשת עצבית סביב הנימים הללו, שנוצרת על ידי יציאות של תאי עצב היוצרים סינפסות נוירו-קפילריות על הנימים. יציאת הדם מכלים אלה עוברת ישר לאדנוהיפופיזה, נושאת איתה הורמונים היפותלמוס. לנוירוהיפופיזה יש קשר עצבי ישיר עם גרעיני ההיפותלמוס, לאורך האקסונים של תאי העצב שההורמונים שלהם מועברים לאונה האחורית של בלוטת יותרת המוח. שם הם מאוחסנים במסופי האקסון המורחבים, ומשם הם נכנסים לזרם הדם כאשר AP נוצר על ידי הנוירונים המתאימים של ההיפותלמוס.

לגבי ויסות עבודת בלוטת יותרת המוח האחורית, יש לומר שההורמונים המופרשים על ידה מיוצרים בגרעינים העל-אופטיים והפרה-חדריים של ההיפותלמוס, ומועברים לנוירו-היפופיזה בהובלה אקסונלית בגרגירי תחבורה.

כמו כן, חשוב לציין כי התלות של בלוטת יותרת המוח בהיפותלמוס מוכחת על ידי השתלת בלוטת יותרת המוח לצוואר. במקרה זה, הוא מפסיק להפריש הורמונים טרופיים.

עכשיו בואו נדון בהורמונים המופרשים מבלוטת יותרת המוח.

נוירוהיפופיזהמייצר רק 2 הורמונים אוקסיטוצין ו-ADH (הורמון אנטי-דיורטי) או וזופרסין (טוב יותר מ-ADH, כי שם זה משקף טוב יותר את פעולת ההורמון). שני ההורמונים מסונתזים גם בגרעין העל-אופטי וגם בגרעין הפרה-חדרי, אבל כל נוירון מסנתז הורמון אחד בלבד.

ADG- איבר המטרה הוא הכליות (בריכוז גבוה מאוד הוא משפיע על כלי הדם, מגביר את לחץ הדם ומפחית אותו במערכת הפורטלית של הכבד; חשוב לאיבוד דם גדול), עם הפרשת ADH, צינורות האיסוף. מהכליות הופכות לחדירות למים, מה שמגביר את הספיגה מחדש, ועם היעדרות - הספיגה החוזרת היא מינימלית, ונעדרת למעשה. אלכוהול מפחית את ייצור ADH, ולכן משתן מתגבר, יש איבוד מים, ומכאן מה שנקרא תסמונת הנגאובר (או באנשים הפשוטים - יבשה). כמו כן, ניתן לומר שבתנאים של היפראוסמולריות (כאשר ריכוז המלחים בדם גבוה) מגרה את ייצור ה-ADH המבטיח איבוד מים מינימלי (נוצר שתן מרוכז). לעומת זאת, בתנאים של hypoosmolarity, ADH מגביר משתן (נוצר שתן מדולל). לכן, אנו יכולים לומר על נוכחותם של אוסמו- ובארורצפטורים השולטים על לחץ אוסמוטי ולחץ דם (arter.pressure). אוסמורצפטורים ממוקמים כנראה בהיפותלמוס עצמו, בנוירוהיפופיזה ובכלי השער של הכבד. ברוצפטורים נמצאים בעורק הצוואר ובפקעת אבי העורקים, כמו גם ב אזור בית החזהובאטריום, שם הלחץ מינימלי. לווסת את לחץ הדם במצבים אופקיים ואנכיים.

פָּתוֹלוֹגִיָה. תוך הפרה של הפרשת ADH מתפתחת סוכרת אינספידוס - כמות גדולה של מתן שתן, והשתן אינו מתוק בטעמו. בעבר הם באמת טעמו שתן ועשו אבחנה: אם זה מתוק, זו סוכרת, ואם לא, זה סוכרת אינסיפידוס.

אוקסיטוצין- איברי מטרה - שרירן ומיואפיתל של בלוטת החלב.

1. Myoepithelium של בלוטת החלב: לאחר הלידה, החלב מתחיל להיות מופרש תוך 24 שעות. פטמות השד מגורות מאוד במהלך פעולת היניקה. הגירוי עובר למוח, שם מגרה את שחרור האוקסיטוצין, המשפיע על המיואפיתל של בלוטת החלב. זהו אפיתל שרירי, הממוקם paraalveolarly, ובמהלך התכווצות סוחט חלב מבלוטת החלב. הנקה בנוכחות התינוק נעצרת לאט יותר מאשר בהיעדרו.

2. שריר הרחם: כאשר צוואר הרחם והנרתיק מגורים, מגרה את ייצור האוקסיטוצין, הגורם להתכווצות השריר, דוחפת את העובר אל צוואר הרחם, מהקולטנים שלהם שהגירוי שוב נכנס למוח ומעורר ייצור גדול עוד יותר של אוקסיטוצין. תהליך זה בגבול נכנס ללידה.

עובדה מעניינת היא שאוקסיטוצין משתחרר גם אצל גברים, אך תפקידו אינו ברור. אולי זה מגרה את השריר שמרים את האשך בזמן שפיכה.

אדנוהיפופיזה.הבה נציין מיד את הרגע הפתולוגי בפילוגנזה של האדנוהיפופיזה. בעובר, הוא מונח באזור חלל הפה הראשוני, והתחליף מועבר לאוכף הטורקי. זה עלול לגרום לחלקיקים שנותרו בנתיב הנסיעה. רקמת עצבים, שבמהלך החיים יכול להתחיל להתפתח כאקטודרם, ולהוליד תהליכי גידול באזור הראש. לאדנוהיפופיזה עצמה מקורו של האפיתל הבלוטתי (משתקף בכותרת).

אדנוהיפופיזה מפרישה 6 הורמונים(משתקף בטבלה).

הורמונים גלנדוטרופייםהם הורמונים שאיברי המטרה שלהם הם בלוטות אנדוקריניות. שחרור הורמונים אלו ממריץ את פעילות הבלוטות.

הורמונים גונדוטריים- הורמונים הממריצים את עבודת הגונדות (איברי המין). FSH ממריץ את הבשלת זקיק השחלות אצל נשים ואת הבשלת הזרע אצל גברים. ו-LH (לוטאין - פיגמנט השייך לקבוצת הקרוטנואידים המכילים חמצן - קסנטופילים; קסנתוס - צהוב) גורם לביוץ ולהיווצרות גופי צהוב אצל נשים, ואצל גברים הוא ממריץ את סינתזה של טסטוסטרון בתאי ליידיג הביניים.

הורמוני אפקטור- להשפיע על האורגניזם כולו בכללותו או על מערכותיו. פרולקטיןמעורבים בהנקה, פונקציות אחרות קיימות כנראה אך אינן ידועות בבני אדם.

הַפרָשָׁה הורמון גדילהלגרום לגורמים הבאים: היפוגליקמיה בצום, סוגים מסוימים של מתח, עבודה פיזית. ההורמון משתחרר במהלך שינה עמוקה, ובנוסף, בלוטת יותרת המוח מפרישה מדי פעם כמויות גדולות של הורמון זה בהיעדר גירוי. צמיחת ההורמון משתוללת בעקיפין, וגורמת להיווצרות הורמוני כבד - סומטומדינים. הם משפיעים על רקמת העצם והסחוס, ותורמים לספיגה של יונים אנאורגניים. העיקרי שבהם הוא סומטומדין C, מגרה סינתזת חלבון בכל תאי הגוף. ההורמון משפיע ישירות על חילוף החומרים, מגייס חומצות שומן ממאגרי השומן, מקדם כניסת חומר אנרגיה נוסף לדם. אני מפנה את תשומת הלב של בנות לעובדה שייצור סומטוטרופין מעורר פעילות גופנית, ולסומטוטרופין יש אפקט ליפומוביליזציה. על חילוף החומרים של פחמימות, ל-GH יש 2 השפעות הפוכות. שעה לאחר מתן הורמון הגדילה, ריכוז הגלוקוז בדם יורד בחדות (פעולה דמוית אינסולין של סומטומדין C), אך אז ריכוז הגלוקוז מתחיל לעלות כתוצאה מהפעולה הישירה של GH על רקמת השומן. גליקוגן. במקביל, עיכוב ספיגת גלוקוז על ידי תאים. לפיכך, יש השפעה סוכרתית. תת-תפקוד גורם לגמדות נורמלית, גיגנטיות יתר בתפקוד בילדים ואקרומגליה אצל מבוגרים.

ויסות הפרשת ההורמונים על ידי בלוטת יותרת המוח, כפי שהתברר, מסובך מהצפוי. בעבר, האמינו שלכל הורמון יש את הליברין והסטטין שלו.

אבל התברר שסודם של חלק מההורמונים מעורר רק על ידי ליברין, את הסוד של שני האחרים על ידי ליברין בלבד (ראה טבלה 17.2).

הורמונים היפותלמיים מסונתזים באמצעות התרחשות של AP על הנוירונים של הגרעינים. ה-APs החזקים ביותר מגיעים מהמוח התיכון ומהמערכת הלימבית, בפרט מההיפוקמפוס והאמיגדלה, דרך נוירונים נוראדרנרגיים, אדרנרגיים וסרוטונרגיים. זה מאפשר לך לשלב השפעות חיצוניות ופנימיות ומצב רגשי עם ויסות נוירואנדוקרינית.

סיכום

נותר רק לומר שמערכת מורכבת כזו צריכה לעבוד כמו שעון. והכשל הקטן ביותר יכול להוביל לשיבוש של הגוף כולו. לא בכדי אומרים: "כל המחלות הן מעצבים".

הפניות

1. אד. שמידט, פיזיולוגיה של האדם, כרך ב', עמ' 389

2. קוסיצקי, פיזיולוגיה של האדם, עמ' 183

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

מנגנונים הומוראליים של ויסות התפקודים הפיזיולוגיים של הגוף

בתהליך האבולוציה, המנגנונים ההומוראליים של ויסות היו הראשונים שנוצרו. הם התעוררו בשלב שבו הופיעו דם ומחזור הדם. ויסות הומורלי (מלטינית הוּמוֹר- נוזל), זהו מנגנון לתיאום התהליכים החיוניים של הגוף, המתבצע באמצעות מדיה נוזלית - דם, לימפה, נוזל בין-תאי וציטופלזמה של התא בעזרת חומרים פעילים ביולוגית. להורמונים יש תפקיד חשוב בוויסות ההומורלי. בבעלי חיים ובני אדם מפותחים מאוד, הוויסות ההומורלי כפוף לוויסות העצבים, יחד איתו הם מהווים מערכת אחת של ויסות נוירו-הומורלי המבטיח תפקוד תקין של הגוף.

נוזלי הגוף הם:

- חוץ-וסקולרי (נוזל תוך-תאי וביניים);

- תוך כלי דם (דם ולימפה)

- מתמחה (נוזל מוחי - נוזל מוחי בחדרי המוח, נוזל סינוביאלי - שימון של שקיות מפרקים, מדיה נוזלית של גלגל העין והאוזן הפנימית).

תחת שליטת ההורמונים נמצאים כל התהליכים הבסיסיים של החיים, כל שלבי ההתפתחות האישית, כל סוגי המטבוליזם התאי.

החומרים הפעילים הביולוגית הבאים מעורבים בוויסות ההומורלי:

- ויטמינים, חומצות אמינו, אלקטרוליטים וכו', המגיעים עם האוכל;

- הורמונים המיוצרים על ידי הבלוטות האנדוקריניות;

- נוצר בתהליך חילוף החומרים של CO2, אמינים ומתווכים;

- חומרי רקמה - פרוסטגלנדינים, קינינים, פפטידים.

הורמונים. הרגולטורים הכימיים המיוחדים החשובים ביותר הם הורמונים. הם מיוצרים בבלוטות האנדוקריניות (בלוטות אנדוקריניות, מיוונית. אנדו- בפנים קרינו- הדגשה).

בלוטות אנדוקריניות הן משני סוגים:

- עם פונקציה מעורבת - הפרשה פנימית וחיצונית, קבוצה זו כוללת את בלוטות המין (הבלוטות) והלבלב;

- עם תפקודם של איברים של הפרשה פנימית בלבד, קבוצה זו כוללת את בלוטות יותרת המוח, האצטרובל, יותרת הכליה, בלוטת התריס והפאראתירואיד.

העברת המידע וויסות פעילות הגוף מתבצעת על ידי מערכת העצבים המרכזית בעזרת הורמונים. מערכת העצבים המרכזית מפעילה את השפעתה על הבלוטות האנדוקריניות דרך ההיפותלמוס, בה ישנם מרכזי וויסות ונוירונים מיוחדים המייצרים מתווכים הורמונים - משחררים הורמונים, בעזרתם פעילותם של העיקריים. בלוטה אנדוקרינית- יותרת המוח. הריכוז האופטימלי המתקבל של הורמונים בדם נקרא מצב הורמונלי .

הורמונים מיוצרים בתאי הפרשה. הם מאוחסנים בגרגירים של אברונים תוך תאיים המופרדים מהציטופלזמה על ידי ממברנה. לפי המבנה הכימי, מובחנים הורמונים חלבונים (נגזרות של חלבונים, פוליפפטידים), אמין (נגזרות של חומצות אמינו) וסטרואידים (נגזרות של כולסטרול).

על פי הבסיס הפונקציונלי, ההורמונים נבדלים:

- אפקטור- לפעול ישירות על איברי המטרה;

- טרופי- מיוצרים בבלוטת יותרת המוח וממריצים את הסינתזה והשחרור של הורמונים אפקטורים;

—שחרור הורמונים (ליברינים וסטטינים), הם מופרשים ישירות על ידי תאי ההיפותלמוס ומווסתים את הסינתזה וההפרשה של הורמונים טרופיים. באמצעות שחרור הורמונים, הם מתקשרים בין מערכת העצבים האנדוקרינית למערכת העצבים המרכזית.

לכל ההורמונים יש את התכונות הבאות:

- ספציפיות קפדנית של פעולה (היא קשורה לנוכחות באיברי המטרה של קולטנים ספציפיים מאוד, חלבונים מיוחדים שהורמונים נקשרים אליהם);

- ריחוק הפעולה (איברי המטרה רחוקים מהמקום בו נוצרים ההורמונים)

מנגנון הפעולה של הורמונים.הוא מבוסס על: גירוי או עיכוב של הפעילות הקטליטית של אנזימים; שינויים בחדירות ממברנות התא. ישנם שלושה מנגנונים: ממברנה, ממברנה-תוך-תאית, תוך-תאית (ציטוזולית).

קְרוּם- מבטיח את התקשרות ההורמונים לממברנת התא ובאתר הקישור משנה את חדירותו לגלוקוז, חומצות אמינו וחלק מהיונים. לדוגמה, הורמון הלבלב אינסולין מגביר את ההובלה של גלוקוז דרך ממברנות הכבד והשריר, שם גלוקגון מסונתז מגלוקוז (איור **)

ממברנה-תאית.ההורמונים אינם חודרים לתא, אלא משפיעים על ההחלפה באמצעות מתווכים כימיים תוך תאיים. להורמונים של חלבון-פפטיד ונגזרות חומצות אמינו יש השפעה זו. נוקלאוטידים מחזוריים פועלים כמתווכים כימיים תוך תאיים: מחזורי 3',5'-אדנוזין מונופוספט (cAMP) ומחזורי 3',5'-גואנוזין מונופוספט (cGMP), וכן פרוסטגלנדינים ויוני סידן (איור **).

הורמונים משפיעים על יצירת נוקלאוטידים מחזוריים דרך האנזימים אדנילט ציקלאז (עבור cAMP) וגואנילט ציקלאז (עבור cGMP). Adeylate cyclase מובנה בממברנת התא ומורכב מ-3 חלקים: קולטן (R), מצומד (N), קטליטי (C).

חלק הקולטן כולל קבוצה של קולטני ממברנה הממוקמים על פני השטח החיצוניים של הממברנה. החלק הקטליטי הוא חלבון אנזימטי, כלומר. adenylate cyclase עצמו, הממיר ATP ל-cAMP. מנגנון הפעולה של adenylate cyclase הוא כדלקמן. לאחר שההורמון נקשר לקולטן, נוצר קומפלקס קולטן הורמון, ואז נוצר קומפלקס N-protein-GTP (גואנוזין טריפוספט) המפעיל את החלק הקטליטי של האדנילט ציקלאז. החלק המצומד מיוצג על ידי חלבון N מיוחד הממוקם בשכבת השומנים של הממברנה. הפעלה של adenylate cyclase מובילה ליצירת cAMP בתוך התא מ-ATP.

בפעולה של cAMP ו-cGMP, מופעלים קינאזות חלבון, שנמצאות בציטופלזמה של התא במצב לא פעיל (איור **)

בתורו, קינאזות חלבון משופעלות מפעילות אנזימים תוך-תאיים, אשר, הפועלים על ה-DNA, מעורבים בתהליכי שעתוק גנים ובסינתזה של האנזימים הדרושים.

מנגנון תוך תאי (ציטוזולי).הפעולה אופיינית להורמונים סטרואידים, בעלי גודל מולקולרי קטן יותר מהורמוני חלבון. בתורם, הם קשורים לחומרים ליפופיליים על פי התכונות הפיזיקליות-כימיות שלהם, מה שמאפשר להם לחדור בקלות לשכבת הליפיד של קרום הפלזמה.

לאחר שחדר לתא, הורמון הסטרואידים יוצר אינטראקציה עם חלבון קולטן ספציפי (R) הממוקם בציטופלזמה, ויוצר קומפלקס קולטן הורמונים (GRa). קומפלקס זה בציטופלזמה של התא עובר הפעלה וחודר דרך הממברנה הגרעינית אל הכרומוזומים של הגרעין, תוך אינטראקציה איתם. במקרה זה, הפעלת גנים מתרחשת, מלווה ביצירת RNA, מה שמוביל לסינתזה מוגברת של האנזימים המתאימים. במקרה זה, החלבון הקולטן משמש כמתווך בפעולת ההורמון, אך הוא רוכש תכונות אלו רק לאחר שילובו עם ההורמון.

לצד השפעה ישירה על מערכות האנזים של הרקמות, פעולת ההורמונים על מבנה הגוף ותפקודיו יכולה להתבצע בדרכים מורכבות יותר בהשתתפות מערכת העצבים.

ויסות הומורלי ותהליכי חיים

במקרה זה, הורמונים פועלים על אינטררצפטורים (כימורצפטורים) הממוקמים בדפנות כלי הדם. גירוי של רצפטורים כימו הוא תחילתה של תגובת רפלקס המשנה את המצב התפקודי של מרכזי העצבים.

הפעולה הפיזיולוגית של ההורמונים מגוונת מאוד. יש להם השפעה בולטת על חילוף החומרים, בידול של רקמות ואיברים, צמיחה והתפתחות. ההורמונים מעורבים בוויסות ובשילוב של תפקודי גוף רבים, התאמתו לתנאים משתנים של הסביבה הפנימית והחיצונית, ושומרים על הומאוסטזיס.

ביולוגיה אנושית

ספר לימוד לכיתה ח'

ויסות הומורלי

מגוון תהליכים תומכי חיים מתרחשים כל הזמן בגוף האדם. אז, במהלך תקופת הערנות, כל מערכות האיברים פועלות בו-זמנית: אדם נע, נושם, דם זורם בכלי שלו, תהליכי עיכול מתרחשים בקיבה ובמעיים, מתבצעת ויסות חום וכו '. אדם קולט את כל השינויים המתרחשים ב סביבה, מגיב אליהם. כל התהליכים הללו מוסדרים ונשלטים על ידי מערכת העצבים והבלוטות של המנגנון האנדוקריני.

ויסות הומורלי (מלטינית "הומור" - נוזל) - צורה של ויסות של פעילות הגוף, הטבועה בכל היצורים החיים, מתבצעת בעזרת חומרים פעילים ביולוגית - הורמונים (מהיוונית "גורמאו" - לרגש), אשר מיוצרים על ידי בלוטות מיוחדות. הם נקראים בלוטות אנדוקריניות או בלוטות אנדוקריניות (מיוונית "אנדון" - בפנים, "קרינאו" - להפריש). ההורמונים שהם מפרישים נכנסים ישירות לנוזל הרקמה ולדם. הדם נושא את החומרים הללו בכל הגוף. ברגע שהם נמצאים באיברים וברקמות, להורמונים יש השפעה מסוימת עליהם, למשל הם משפיעים על צמיחת רקמות, קצב התכווצות שריר הלב, גורמים להיצרות לומן של כלי הדם וכו'.

הורמונים משפיעים על תאים, רקמות או איברים מוגדרים בקפדנות. הם מאוד פעילים, פועלים אפילו בכמויות זניחות. עם זאת, הורמונים נהרסים במהירות, ולכן הם חייבים להיכנס לדם או לנוזל הרקמה לפי הצורך.

בדרך כלל, הבלוטות האנדוקריניות קטנות: משברים של גרם לכמה גרמים.

הבלוטה האנדוקרינית החשובה ביותר היא בלוטת יותרת המוח, הממוקמת מתחת לבסיס המוח בשקע מיוחד של הגולגולת - האוכף הטורקי ומחוברת למוח ברגל דקה. בלוטת יותרת המוח מחולקת לשלוש אונות: קדמית, אמצעית ואחורית. הורמונים מיוצרים באונה הקדמית והאמצעית, אשר נכנסים לזרם הדם, מגיעים לבלוטות אנדוקריניות אחרות ושולטות בעבודתן. שני הורמונים המיוצרים בנוירונים של הדיאנצפלון נכנסים לאונה האחורית של בלוטת יותרת המוח לאורך הגבעול. אחד מההורמונים הללו מווסת את נפח השתן המיוצר, והשני מגביר את התכווצות השרירים החלקים וממלא תפקיד חשוב מאוד בתהליך הלידה.

בלוטת התריס ממוקמת על הצוואר מול הגרון. הוא מייצר מספר הורמונים המעורבים בוויסות תהליכי גדילה, התפתחות רקמות. הם מגבירים את עוצמת חילוף החומרים, את רמת צריכת החמצן על ידי איברים ורקמות.

בלוטות הפאראתירואיד ממוקמות על פני השטח האחוריים של בלוטת התריס. יש ארבע מהבלוטות האלה, הן קטנות מאוד, משקל כוללהם רק 0.1-0.13 גרם ההורמון של בלוטות אלה מווסת את תכולת מלחי הסידן והזרחן בדם, עם חוסר בהורמון זה, צמיחת העצמות והשיניים מופרעת, והרגשנות מערכת העצבים עולה.

בלוטות יותרת הכליה המזווגות ממוקמות, כשמם, מעל הכליות. הם מפרישים מספר הורמונים המווסתים את חילוף החומרים של פחמימות, שומנים, משפיעים על תכולת הנתרן והאשלגן בגוף ומווסתים את פעילות מערכת הלב וכלי הדם.

שחרור הורמוני יותרת הכליה חשוב במיוחד במקרים בהם הגוף נאלץ לעבוד בתנאים של נפשית ו מתח פיזי, כלומר, במתח: הורמונים אלו מגבירים את עבודת השרירים, מגבירים את רמת הגלוקוז בדם (כדי להבטיח צריכת אנרגיה מוגברת של המוח), מגבירים את זרימת הדם במוח ובאיברים חיוניים אחרים, מגבירים את לחץ הדם המערכתי, מגבירים את פעילות הלב.

חלק מהבלוטות בגופנו ממלאות תפקיד כפול, כלומר הן פועלות בו זמנית כבלוטות של הפרשה פנימית וחיצונית - מעורבת. אלו הן, למשל, בלוטות המין והלבלב. הלבלב מפריש מיץ עיכול שנכנס לתריסריון; במקביל, התאים הבודדים שלו מתפקדים כבלוטות אנדוקריניות, ומייצרים את הורמון האינסולין, המווסת את חילוף החומרים של הפחמימות בגוף. במהלך העיכול, הפחמימות מתפרקות לגלוקוז, הנספג מהמעיים לתוך כלי הדם. ירידה בייצור האינסולין מביאה לכך שרוב הגלוקוז אינו יכול לחדור מכלי הדם הלאה לרקמות האיברים. כתוצאה מכך, תאי הרקמות השונות נותרים ללא מקור האנרגיה החשוב ביותר - גלוקוז, המופרש בסופו של דבר מהגוף עם שתן. מחלה זו נקראת סוכרת. מה קורה כשהלבלב מייצר יותר מדי אינסולין? הגלוקוז נצרך מהר מאוד על ידי רקמות שונות, בעיקר שרירים, ותכולת הסוכר בדם יורדת לרמה מסוכנת. רמה נמוכה. כתוצאה מכך, למוח חסר "דלק", האדם נופל לתוך מה שנקרא הלם אינסולין ומאבד את ההכרה. במקרה זה, יש צורך להכניס במהירות גלוקוז לדם.

בלוטות המין יוצרות תאי מין ומייצרות הורמונים המווסתים את הצמיחה וההתבגרות של הגוף, היווצרות מאפיינים מיניים משניים. אצל גברים מדובר בצמיחת שפמים וזקנים, גסות הקול, שינוי במבנה הגוף, אצל נשים - קול גבוה, עגולות של צורות הגוף. הורמוני המין קובעים את התפתחות איברי המין, הבשלת תאי נבט, אצל נשים הם שולטים בשלבי המחזור המיני, מהלך ההריון.

מבנה בלוטת התריס

בלוטת התריס היא אחד האיברים החשובים ביותר של הפרשה פנימית. תיאור בלוטת התריס ניתן עוד בשנת 1543 על ידי א. וסליוס, והיא קיבלה את שמה יותר ממאה שנה מאוחר יותר - בשנת 1656.

רעיונות מדעיים מודרניים לגבי בלוטת התריס החלו להתגבש עד סוף המאה ה-19, כאשר המנתח השוויצרי טי קוצ'ר בשנת 1883 תיאר סימנים של פיגור שכלי (קרטיניזם) בילד שהתפתח לאחר הסרת איבר זה.

בשנת 1896, א. באומן קבע תכולה גבוהה של יוד בברזל והסב את תשומת לב החוקרים לעובדה שאפילו הסינים הקדמונים טיפלו בהצלחה בקרטיניזם באפר של ספוגי ים המכילים כמות גדולה של יוד. בלוטת התריס נערכה לראשונה למחקר ניסיוני בשנת 1927. תשע שנים מאוחר יותר, גובש הרעיון של תפקוד תוך-הפרשתי שלה.

כיום ידוע שבלוטת התריס מורכבת משתי אונות המחוברות באמצעות איסתמוס צר. אוטו היא הבלוטה האנדוקרינית הגדולה ביותר. אצל מבוגר המסה שלו היא 25-60 גרם; הוא ממוקם בחזית ובצידי הגרון. רקמת הבלוטה מורכבת בעיקר מתאים רבים - תירוציטים, המתחברים לזקיקים (שלפוחית). החלל של כל שלפוחית ​​כזו מתמלא בתוצר של פעילות התירוציטים - קולואיד. כלי דם סמוכים לזקיקים מבחוץ, משם נכנסים לתאים חומרים המוצאים לסינתזה של הורמונים. זה הקולואיד שמאפשר לגוף להסתדר ללא יוד במשך זמן מה, שבדרך כלל מגיע עם מים, מזון ואוויר בשאיפה. עם זאת, עם מחסור ממושך ביוד, ייצור ההורמונים מופרע.

רָאשִׁי מוצר הורמוןבלוטת התריס - תירוקסין. הורמון נוסף, triiodtyranium, מיוצר רק בכמויות קטנות על ידי בלוטת התריס. הוא נוצר בעיקר מתירוקסין לאחר סילוק אטום יוד אחד ממנו. תהליך זה מתרחש ברקמות רבות (בעיקר בכבד) וממלא תפקיד חשוב בשמירה על האיזון ההורמונלי של הגוף, שכן טרייודותירונין פעיל הרבה יותר מתירוקסין.

מחלות הקשורות בתפקוד לקוי של בלוטת התריס יכולות להתרחש לא רק עם שינויים בבלוטה עצמה, אלא גם עם חוסר יוד בגוף, כמו גם מחלות של בלוטת יותרת המוח הקדמית וכו'.

עם ירידה בתפקודים (היפופונקציה) של בלוטת התריס בילדות, מתפתח קרטיניזם, המאופיין בעיכוב בהתפתחות כל מערכות הגוף, קומה נמוכה ודמנציה. אצל מבוגר עם חוסר בהורמוני בלוטת התריס, מתרחשת מיקסדמה, שבה נצפות בצקת, דמנציה, ירידה בחסינות וחולשה. מחלה זו מגיבה היטב לטיפול בתכשירים להורמון בלוטת התריס. עם ייצור מוגבר של הורמוני בלוטת התריס, מתרחשת מחלת גרייבס, בה מתפתחות התרגשות, קצב חילוף החומרים, קצב הלב, עיניים בולטות (exophthalmos) מתפתחות ומתרחשת ירידה במשקל. באותם אזורים גיאוגרפיים שבהם מים מכילים מעט יוד (נמצא בדרך כלל בהרים), לרוב יש לאוכלוסיה זפק - מחלה שבה רקמת הפרשת בלוטת התריס גדלה, אך אינה יכולה, בהיעדר כמות יוד נדרשת, לסנתז הורמונים מן המניין. באזורים כאלה יש להגביר את צריכת היוד על ידי האוכלוסייה, דבר שניתן להבטיח, למשל, על ידי שימוש במלח שולחני עם תוספות קטנות חובה של יודיד נתרן.

הורמון גדילה

לראשונה, הנחה לגבי שחרור הורמון גדילה ספציפי על ידי בלוטת יותרת המוח נעשתה בשנת 1921 על ידי קבוצה של מדענים אמריקאים. בניסוי, הם הצליחו לעורר את הצמיחה של חולדות לכפול מגודלן הרגיל על ידי מתן יומיומי של תמצית של בלוטת יותרת המוח. IN צורה טהורההורמון הגדילה בודד רק בשנות ה-70, תחילה מבלוטת יותרת המוח של שור, ולאחר מכן מסוס ומאדם. הורמון זה אינו משפיע על בלוטה מסוימת, אלא על הגוף כולו.

גובה האדם הוא ערך משתנה: הוא עולה עד גיל 18-23, נשאר ללא שינוי עד גיל 50 בערך, ואז יורד ב-1-2 ס"מ כל 10 שנים.

בנוסף, שיעורי הצמיחה משתנים מאדם לאדם. עבור "אדם מותנה" (מונח כזה מאומץ על ידי ארגון הבריאות העולמי בעת הגדרת פרמטרים שונים של חיים), הגובה הממוצע הוא 160 ס"מ לנשים ו-170 ס"מ לגברים. אבל אדם מתחת ל-140 ס"מ או מעל 195 ס"מ כבר נחשב נמוך מאוד או גבוה מאוד.

עם חוסר בהורמון גדילה בילדים, מתפתחת גמדות יותרת המוח, ועם עודף - גיגנטיות יותרת המוח. ענק יותרת המוח הגבוה ביותר שגובהו נמדד במדויק היה ה-R. Wadlow האמריקאי (272 ס"מ).

אם נצפה עודף של הורמון זה אצל מבוגר, כאשר הצמיחה הרגילה כבר נעצרה, מתרחשת מחלת אקרומגליה, שבה גדלים האף, השפתיים, האצבעות והבהונות, וכמה חלקים אחרים בגוף.

תבדוק את הידע שלך

1. מהי המהות של ויסות הומורלי של תהליכים המתרחשים בגוף?
2. אילו בלוטות הן בלוטות אנדוקריניות?
3. מהם התפקידים של בלוטות יותרת הכליה?
4. רשום את התכונות העיקריות של ההורמונים.
5. מה תפקידה של בלוטת התריס?
6. אילו בלוטות של הפרשה מעורבת אתה מכיר?
7. לאן הולכים ההורמונים המופרשים מהבלוטות האנדוקריניות?
8. מה תפקידו של הלבלב?
9. רשום את הפונקציות של בלוטות הפאראתירואיד.

לַחשׁוֹב

מה יכול להוביל למחסור בהורמונים המופרשים מהגוף?

כיוון התהליך בוויסות הומורלי

בלוטות אנדוקריניות מפרישות הורמונים ישירות לדם - ביולו! ic חומרים פעילים. הורמונים מווסתים את חילוף החומרים, הצמיחה, התפתחות הגוף ותפקוד איבריו.

ויסות עצבני והומורלי

ויסות עצבימתבצעת בעזרת דחפים חשמליים העוברים דרך תאי העצב. בהשוואה להומור

• הולך מהר יותר
• יותר מדויק
• דורש הרבה אנרגיה
• צעיר יותר מבחינה אבולוציונית.

ויסות הומורליתהליכים חיוניים (מהמילה הלטינית הומור - "נוזל") מתבצעים עקב חומרים המשתחררים לסביבה הפנימית של הגוף (לימפה, דם, נוזל רקמה).

ויסות הומורלי יכול להתבצע בעזרת:

• הורמונים- חומרים פעילים ביולוגית (פועלים בריכוז קטן מאוד) המופרשים לדם על ידי בלוטות אנדוקריניות;
• חומרים אחרים. למשל, פחמן דו חמצני

• גורם להתרחבות מקומית של נימים, יותר דם זורם למקום הזה;
• מעורר את מרכז הנשימה של המדולה אולונגטה, הנשימה מתעצמת.

כל בלוטות הגוף מחולקות ל-3 קבוצות

1) בלוטות אנדוקריניות ( אנדוקרינית) אין להם צינורות הפרשה ומפרישים את סודותיהם ישירות לדם. סודות הבלוטות האנדוקריניות נקראים הורמונים, יש להם פעילות ביולוגית (פועלים בריכוז מיקרוסקופי). לדוגמא: בלוטת התריס, בלוטת יותרת המוח, בלוטות יותרת הכליה.

2) לבלוטות ההפרשה החיצונית יש צינורות הפרשה והן מפרישות את סודותיהן לא לדם, אלא לכל חלל או על פני הגוף. לדוגמה, כָּבֵד, דמעות, רוק, לְהָזִיעַ.

3) בלוטות של הפרשה מעורבת מבצעות הפרשה פנימית וחיצונית כאחד. לדוגמה

• הלבלב מפריש אינסולין וגלוקגון לדם, ולא לדם (בתריסריון) - מיץ לבלב;
• שֶׁל אֵיבְרֵי הַמִיןבלוטות מפרישות הורמוני מין לדם, ולא לדם - תאי נבט.

מידע נוסף: ויסות הומורלי, סוגי בלוטות, סוגי הורמונים, תזמון ומנגנוני פעולתם, שמירה על ריכוז הגלוקוז בדם
משימות חלק 2: ויסות עצבני והומורלי

מבחנים ומטלות

קבע התאמה בין האיבר (מחלקת האיברים) המעורב בוויסות חיי גוף האדם לבין המערכת אליה הוא שייך: 1) עצבני, 2) אנדוקרינית.
א) גשר
ב) בלוטת יותרת המוח
ב) לבלב
ד) חוט השדרה
ד) המוח הקטן

קבע את הרצף שבו הוויסות ההומורלי של הנשימה מתבצע במהלך עבודה שרירית בגוף האדם
1) הצטברות של פחמן דו חמצני ברקמות ובדם
2) עירור של מרכז הנשימה ב-medulla oblongata
3) העברת דחפים לשרירים הבין צלעיים ולסרעפת
4) חיזוק תהליכי חמצון במהלך עבודת שרירים פעילה
5) שאיפה וזרימת אוויר לריאות

קבע התאמה בין התהליך המתרחש במהלך הנשימה האנושית לבין האופן בו הוא מווסת: 1) הומורלי, 2) עצבני
א) עירור של קולטני אף-לוע על ידי חלקיקי אבק
ב) האטת הנשימה בטבילה במים קרים
ג) שינוי בקצב הנשימה עם עודף פחמן דו חמצני בחדר
ד) אי ספיקת נשימה בעת שיעול
ד) שינוי בקצב הנשימה עם ירידה בתכולת הפחמן הדו חמצני בדם

1. קבע התאמה בין מאפייני הבלוטה לסוג שאליו היא שייכת: 1) הפרשה פנימית, 2) הפרשה חיצונית. כתוב את המספרים 1 ו-2 בסדר הנכון.
א) יש צינורות הפרשה
ב) מייצרים הורמונים
ג) לספק ויסות של כל הפונקציות החיוניות של הגוף
ד) מפריש אנזימים לקיבה
ד) צינורות הפרשה הולכים אל פני הגוף
ה) החומרים המיוצרים משתחררים לדם

2. קבע התאמה בין מאפייני הבלוטות לסוגן: 1) הפרשה חיצונית, 2) הפרשה פנימית.

ויסות הומורלי של הגוף

כתוב את המספרים 1 ו-2 בסדר הנכון.
א) מייצרים אנזימי עיכול
ב) מפרישים לתוך חלל הגוף
ב) מפרישים חומרים פעילים כימית - הורמונים
ד) להשתתף בוויסות התהליכים החיוניים של הגוף
ד) יש צינורות הפרשה

קבע התאמה בין הבלוטות לסוגיהן: 1) הפרשה חיצונית, 2) הפרשה פנימית. כתוב את המספרים 1 ו-2 בסדר הנכון.
א) אפיפיזה
ב) בלוטת יותרת המוח
ב) בלוטת יותרת הכליה
ד) רוק
ד) כבד
ה) תאים של הלבלב המייצרים טריפסין

קבע התאמה בין דוגמה לוויסות עבודת הלב לבין סוג הוויסות: 1) הומורלי, 2) עצבני
א) קצב לב מוגבר בהשפעת אדרנלין
ב) שינויים בעבודת הלב בהשפעת יוני אשלגן
ג) שינויים בקצב הלב בהשפעת המערכת האוטונומית
ד) היחלשות של פעילות הלב בהשפעת המערכת הפאראסימפתטית

קבע התאמה בין הבלוטה בגוף האדם לסוגה: 1) הפרשה פנימית, 2) הפרשה חיצונית
א) חלבי
ב) בלוטת התריס
ב) כבד
ד) זיעה
ד) בלוטת יותרת המוח
ה) בלוטות יותרת הכליה

1. קבע התאמה בין סימן ויסות התפקודים בגוף האדם לסוגו: 1) עצבני, 2) הומורלי. כתוב את המספרים 1 ו-2 בסדר הנכון.
א) מועבר לאיברים בדם
ב) מהירות תגובה גבוהה
ב) הוא עתיק יותר
ד) מתבצע בעזרת הורמונים
ד) קשורה לפעילות המערכת האנדוקרינית

2. קבע התאמה בין המאפיינים וסוגי הוויסות של תפקודי הגוף: 1) עצבני, 2) הומורלי. רשמו את המספרים 1 ו-2 בסדר המתאים לאותיות.
א) נדלק לאט ונמשך זמן רב
ב) האות מתפשט לאורך המבנים של קשת הרפלקס
ב) מתבצע על ידי פעולת הורמון
ד) האות מתפשט עם זרם הדם
ד) נדלק במהירות ופועל קצר
ה) ויסות ישן יותר מבחינה אבולוציונית

בחר אחת, האפשרות הנכונה ביותר. איזו מהבלוטות הבאות מפרישה את תוצריהן דרך צינורות מיוחדים לתוך חללי איברי הגוף וישר לדם
1) חלב
2) זיעה
3) בלוטות יותרת הכליה
4) מינית

קבע התאמה בין בלוטת גוף האדם לסוג שאליו היא שייכת: 1) הפרשה פנימית, 2) הפרשה מעורבת, 3) הפרשה חיצונית
א) לבלב
ב) בלוטת התריס
ב) דמעות
ד) חלב
ד) מינית
ה) בלוטת יותרת הכליה

בחר שלוש אפשרויות. באילו מקרים מתבצעת ויסות הומורלי?
1) עודף פחמן דו חמצני בדם
2) תגובת הגוף לרמזור ירוק
3) עודף גלוקוז בדם
4) תגובת הגוף לשינוי במיקום הגוף במרחב
5) שחרור אדרנלין בזמן לחץ

קבע התאמה בין דוגמאות וסוגים של ויסות נשימתי בבני אדם: 1) רפלקס, 2) הומורלי. רשמו את המספרים 1 ו-2 בסדר המתאים לאותיות.
א) להפסיק לנשום על השראה בעת כניסה למים קרים
ב) עלייה בעומק הנשימה עקב עלייה בריכוז הפחמן הדו חמצני בדם
ג) שיעול כאשר מזון נכנס לגרון
ד) עיכוב קל בנשימה עקב ירידה בריכוז הפחמן הדו חמצני בדם
ד) שינוי בעוצמת הנשימה בהתאם למצב הרגשי
ה) עווית של כלי מוח עקב עלייה חדה בריכוז החמצן בדם

בחר שלוש בלוטות אנדוקריניות.
1) בלוטת יותרת המוח
2) מינית
3) בלוטות יותרת הכליה
4) בלוטת התריס
5) קיבה
6) חלבי

בחר שלוש אפשרויות. השפעות הומורליות על תהליכים פיזיולוגיים בגוף האדם
1) מבוצע בעזרת חומרים פעילים כימית
2) הקשורים לפעילות של בלוטות ההפרשה החיצונית
3) התפשט לאט יותר מאשר עצב
4) להתרחש בעזרת דחפים עצביים
5) נשלטים על ידי המדוללה אולונגאטה
6) מתבצעות דרך מערכת דם

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2018

הצורה העתיקה הראשונה של אינטראקציה בין תאים של אורגניזמים רב-תאיים היא אינטראקציה כימית באמצעות מוצרים מטבוליים הנכנסים לנוזלי הגוף. מוצרים כאלה, או מטבוליטים, הם תוצרי פירוק של חלבונים, פחמן דו חמצני וכו'. זהו העברה הומורלית של השפעות, מנגנון הומורלי של מתאם או חיבור בין איברים.

הקשר ההומורלי מאופיין בתכונות הבאות. ראשית, היעדר כתובת מדויקת אליה נכנס הכימיקל או נשלחים נוזלי גוף אחרים. לכן החומר הכימי יכול לפעול על כל האיברים ו. פעולתו אינה מקומית, אינה מוגבלת מקום מסויים. שנית, הכימיקל מתפשט לאט יחסית. ולבסוף, שלישית, הוא פועל בכמויות זניחות ובדרך כלל נהרס או מופרש במהירות מהגוף. קשרים הומוראליים משותפים הן לעולם החי והן לעולם הצומח.

ויסות עצבני והומורלי

בשלב הבא בהתפתחות של יצורים חיים מופיעים איברים מיוחדים - בלוטות, שבהן מיוצרים חומרים פעילים הומוראליים - הורמונים הנוצרים מחומרי תזונה הנכנסים לגוף. כך, למשל, הורמון האדרנלין נוצר בבלוטות יותרת הכליה מחומצת האמינו טירוזין. זהו ויסות הורמונלי.

תפקידה העיקרי של מערכת העצבים הוא לווסת את האינטראקציה של הגוף בכללותו עם סביבתו החיצונית ולווסת את פעילותם של איברים בודדים והקשר בין איברים.

מערכת העצבים מעצימה או מעכבת את הפעילות של כל האיברים לא רק על ידי גלי עירור או דחפים עצביים, אלא גם על ידי כניסה לדם, לימפה, לנוזלי המוח והרקמות של מתווכים, הורמונים ומטבוליטים, או תוצרים מטבוליים. כימיקלים אלו פועלים על האיברים ועל מערכת העצבים. לפיכך, בתנאים טבעיים אין ויסות עצבי בלעדי של פעילות האיברים, אלא נוירוהומורלי.

לעירור מערכת העצבים יש אופי ביוכימי. תזוזה מטבולית מתפשטת לאורכו בגלים, בהם עוברים יונים באופן סלקטיבי דרך הממברנות, וכתוצאה מכך נוצר הבדל פוטנציאלי בין האזורים שנמצאים במצב של מנוחה יחסית ומתרגשים, ומתעוררים. זרמים אלו נקראים זרמים ביולוגיים, או ביופוטנציאלים, מתפשטים דרך מערכת העצבים וגורמים לעירור במקטעים הבאים שלה.