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-כלי (נוזל תוך-תאי וביניים);
תוך כלי דם (דם ולימפה)
מתמחה (נוזל מוחי - נוזל מוחי בחדרי המוח, נוזל סינוביאלי - שימון 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' המסופקים עם מזון;
הורמונים המיוצרים על ידי הבלוטות האנדוקריניות;
נוצר בתהליך חילוף החומרים CO 2, 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:
בתפקוד מעורב - 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 הפעילות של הבלוטה האנדוקרינית הראשית, בלוטת יותרת המוח. מוסדר. 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. על פי 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);
מרחק פעולה (איברי המטרה רחוקים מהמקום שבו 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"-adenosine monophosphate (cAMP) ו-Cyclic 3",5"-guanosine monophosphate (cGMP), כמו גם 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, 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. 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.
ויסות הומוראלי מתבצע בעזרת מווסתים כימיים מיוחדים של הסביבה הפנימית - הורמונים.אלו הם כימיקלים המיוצרים ומשוחררים על ידי תאים אנדוקריניים מיוחדים, רקמות ואיברים. ההורמונים שונים מחומרים פעילים ביולוגית אחרים (מטבוליטים, מתווכים) בכך שהם נוצרים על ידי תאים אנדוקריניים מיוחדים ומפעילים את השפעתם על איברים מרוחקים מהם.
הוא האמין כי ויסות הורמונלי מתבצע על ידי המערכת האנדוקרינית. קשר תפקודי זה כולל איברים אנדוקריניים או בלוטות (לדוגמה, בלוטת התריס, בלוטות יותרת הכליה וכו'). רקמה אנדוקרינית באיבר (הצטברות של תאים אנדוקריניים, כמו האיים של לנגרהנס בלבלב). תאי איברים שמלבד התפקוד העיקרי הם בעלי תפקוד אנדוקריני בו-זמנית (לדוגמה, תאי שריר פרוזדורים, יחד עם תפקוד התכווצות, יוצרים ומפרישים הורמונים המשפיעים על משתן).
מכשיר לבקרת ויסות הורמונלי.לוויסות הורמונלי יש גם מנגנון בקרה. אחת הדרכים לשליטה כזו מיושמת על ידי מבנים בודדים של מערכת העצבים המרכזית, אשר מעבירים ישירות דחפים עצביים ליסודות האנדוקריניים. האם זה עצבני או מוחין(מוח - בלוטה) נָתִיב. מערכת העצבים מיישמת דרך נוספת לשליטה בתאים אנדוקריניים דרך בלוטת יותרת המוח ( מסלול יותרת המוח). דרך חשובה לשלוט בפעילות של כמה תאים אנדוקריניים היא רגולציה עצמית מקומית(לדוגמה, הפרשת ההורמונים המווסתים סוכר על ידי האיים של לנגרהנס מווסתת על ידי רמת הגלוקוז בדם; קלציטונין על ידי רמת הסידן).
המבנה המרכזי של מערכת העצבים המווסת את תפקודי המנגנון האנדוקריני הוא ההיפותלמוס.פונקציה זו של ההיפותלמוס קשורה לנוכחות בו של קבוצות נוירונים בעלות יכולת לסנתז ולהפריש פפטידים מווסתים מיוחדים - נוירו-הורמונים.ההיפותלמוס הוא היווצרות עצבית ואנדוקרינית כאחד. התכונה של נוירונים היפותלמוס לסנתז ולהפריש פפטידים מווסתים נקראת הפרשת עצבים.יש לציין שבאופן עקרוני לכל תאי העצב יש תכונה זו - הם מעבירים את החלבונים והאנזימים המסונתזים בהם.
נוירו-הפרש מועבר למבני מוח, לנוזל מוחי ולבלוטת יותרת המוח. נוירופפטידים היפותלמיים מחולקים לשלוש קבוצות. הורמונים נוירו-רצפטורים לקרביים -יש השפעה בעיקר על האיברים הקרביים (וזופרסין, אוקסיטוצין). הורמונים נוירורצפטורים -נוירומודולטורים ומתווכים בעלי השפעות בולטות על תפקודי מערכת העצבים (אנדורפינים, אנקפלינים, נוירוטנסין, אנגיוטנסין). נוירו-הורמונים של קולטן אדנוהיפופיזימימוש הפעילות של תאי הבלוטה של האדנוהיפופיזה.
בנוסף להיפותלמוס, המערכת הלימבית כלולה גם בבקרה הכללית של פעילות האלמנטים האנדוקריניים.
סינתזה, הפרשה והפרשה של הורמונים.על פי הטבע הכימי, כל ההורמונים מחולקים לשלוש קבוצות. נגזרות של חומצות אמינו- הורמוני בלוטת התריס, אדרנלין, הורמוני אצטרובל. הורמוני פפטידים -נוירופפטידים היפותלמוס, הורמוני יותרת המוח, מנגנון אי הלבלב, הורמוני פארתירואיד. הורמוני סטרואידים -נוצר מכולסטרול - הורמוני יותרת הכליה, הורמוני מין, הורמון ממקור כליות - קלציטרול.
הורמונים מופקדים בדרך כלל ברקמות שבהן הם נוצרים (זקיקי בלוטת התריס, מדולה של יותרת הכליה - בצורת גרגירים). אבל חלקם מופקדים גם על ידי תאים שאינם מפרישים (קטכולאמינים נספגים על ידי תאי דם).
הובלת ההורמונים מתבצעת על ידי נוזלי הסביבה הפנימית (דם, לימפה, מיקרו-סביבה של תאים) בשתי צורות - קשורות וחופשיות. להורמונים הקשורים (לממברנות של אריתרוציטים, טסיות וחלבונים) פעילות נמוכה. חופשיים - הם הפעילים ביותר, עוברים מחסומים ומקיימים אינטראקציה עם קולטני תאים.
טרנספורמציות מטבוליות של הורמונים מובילות ליצירת מולקולות מידע חדשות בעלות תכונות השונות מההורמון הראשי. חילוף החומרים של ההורמונים מתבצע בעזרת אנזימים ברקמות האנדוקריניות עצמן, בכבד, בכליות וברקמות - אפקטורים.
שחרור מולקולות מידע של הורמונים ומטבוליטים שלהם מהדם מתרחש דרך הכליות, בלוטות הזיעה, בלוטות הרוק, המרה, מיצי העיכול.
מנגנון הפעולה של הורמונים.ישנם מספר סוגים, דרכים ומנגנוני פעולה של הורמונים על רקמות המטרה. פעולה מטבולית -שינויים בחילוף החומרים ברקמות (שינויים בחדירות ממברנות התא, פעילות האנזים בתא, סינתזת אנזים). פעולה מורפוגנטית.השפעת ההורמונים על תהליכי העיצוב, הבידול והצמיחה של אלמנטים מבניים (שינויים במנגנון הגנטי ובחילוף החומרים). פעולה קינטית -היכולת לעורר את פעילות האפקטור (אוקסיטוצין - התכווצות שרירי הרחם, אדרנלין - פירוק הגליקוגן בכבד). פעולה מתקנת -שינויים בפעילות האיברים (אדרנלין - עלייה בקצב הלב). פעולה ריאקטוגנית.היכולת של הורמון לשנות תגובתיות רקמות לפעולת אותו הורמון, הורמונים אחרים או מתווכים (גלוקוקורטיקואידים מקלים על פעולת האדרנלין, אינסולין משפר את יישום פעולת הסומטוטרופין).
מסלולי הפעולה של הורמונים על תאי מטרה יכולים להתבצע בצורה של שתי אפשרויות. פעולת ההורמון מפני השטח של קרום התא לאחר התקשרות לקולטן ממברנה ספציפי (משגר לאחר מכן שרשרת של תגובות ביוכימיות בממברנה ובציטופלזמה). כך פועלים הורמונים פפטידים וקטכולאמינים. או דרך חדירה דרך הממברנה וקשירה לקולטנים ציטופלזמיים (לאחריה חודר קומפלקס קולטן הורמונים לגרעין ולאברוני התא). כך פועלים הורמונים סטרואידים והורמוני בלוטת התריס.
בפפטיד, הורמוני חלבון וקטכולאמינים, קומפלקס קולטני ההורמונים מוביל להפעלה של אנזימי ממברנה ולהיווצרות מתווכים משנייםהשפעה רגולטורית הורמונלית. ידועות המערכות הבאות של מתווכים משניים: adenylate cyclase - אדנוזין מחזורי - מונו - פוספט (cAMP), guanylate cyclase - גואנוזין מחזורי - מונופוספט (cGMP), פוספוליפאז C - אינוזיטול - טרי - פוספט (IFZ), סידן מיונן.
העבודה המפורטת של כל השליחים השניים הללו תישקל על ידכם במהלך הביוכימיה. לכן, עלי רק לציין שברוב תאי הגוף, כמעט כל השליחים השניים שנדונו לעיל קיימים או יכולים להיווצר, למעט cGMP. בקשר לכך נוצרים ביניהם יחסי גומלין שונים (השתתפות שווה, האחד הוא העיקרי, והאחרים תורמים לה, פועלים ברצף, משכפלים זה את זה, הם אנטגוניסטים).
בהורמונים סטרואידים, הקולטן של הממברנה מספק הכרה ספציפית של ההורמון והעברתו לתא, ובציטופלזמה ישנו חלבון ציטופלזמי מיוחד - הקולטן, אליו נקשר ההורמון. אז הקומפלקס הזה יוצר אינטראקציה עם הקולטן הגרעיני ומתחיל מחזור של תגובות עם הכללת DNA בתהליך ועם הסינתזה הסופית של חלבונים ואנזימים בריבוזומים. בנוסף, הורמונים סטרואידים משנים את תכולת cAMP וסידן מיונן בתא. בהקשר זה, למנגנוני הפעולה של הורמונים שונים יש תכונות משותפות.
בעשורים האחרונים, קבוצה גדולה של מה שנקרא הורמוני רקמה.למשל, הורמונים של מערכת העיכול, הכליות ולמעשה כל רקמות הגוף. הם כוללים פרוסטגלנדינים, קינינים, היסטמין, סרוטונין, ציטומדינים ואחרים.
על כל החומרים הללו נדבר ביתר פירוט כאשר נפנה לחקר פיזיולוגיה מסוימת (הפיזיולוגיה של מערכות ואיברים בודדים). המחצית השנייה של המאה הקודמת בביולוגיה וברפואה מאופיינת בהתפתחות מהירה של חקר תפקידם של פפטידים בפעילות הגוף. מספר רב של פרסומים המוקדשים להשפעה של פפטידים על מהלך התפקודים הפיזיולוגיים השונים מופיעים מדי שנה. נכון לעכשיו, יותר מ-1000 פפטידים בודדו מרקמות הגוף השונות (כמעט כל). ביניהם קבוצה גדולה של נוירופפטידים. עד כה נמצאו מווסתי פפטידים במערכת העיכול, מערכת הלב וכלי הדם, איברי הנשימה וההפרשה. הָהֵן. ישנה, כביכול, מערכת נוירואנדוקרינית מפוזרת, הנקראת לפעמים מערכת העצבים השלישית. מווסתי פפטיד אנדוגניים הכלולים בדם, בלימפה, בנוזל הבין-מערכתי וברקמות השונות יכולים להיות לפחות שלושה מקורות למקורם: תאים אנדוקריניים, אלמנטים עצביים של האיבר ומאגר הובלת פפטידים אקסונלית ממערכת העצבים המרכזית. המוח מסנתז כל הזמן, ולכן מכיל, למעט חריגים בודדים, את כל הביו-רגולטורים הפפטידים. לכן, המוח יכול להיקרא בצדק איבר אנדוקריני. בסוף המאה הקודמת הוכחה נוכחות של מולקולות מידע בתאי הגוף, המספקות קשרים הדדיים בפעילות מערכת העצבים והחיסון. הם קיבלו את השם ציטומדינים.אלו הן תרכובות המתקשרות בין קבוצות קטנות של תאים ויש להן השפעה בולטת על פעילותן הספציפית.ציטומדינים נושאים מידע מסוים מתא לתא, מתועד באמצעות רצפי חומצות אמינו ושינויים קונפורמטיביים. ציטומדינים גורמים להשפעה הגדולה ביותר ברקמות האיבר שממנו הם מבודדים. חומרים אלו שומרים על יחס מסוים של תאים באוכלוסיות בשלבי התפתחות שונים. הם מבצעים חילופי מידע בין גנים לסביבה הבין-תאית. הם מעורבים בוויסות של תהליכי התמיינות והתפשטות תאים, משנים את הפעילות התפקודית של הגנום והביוסינתזה של חלבון. נכון לעכשיו, הרעיון של קיומה של מערכת נוירו - אנדוקרינית - ציטומדין אחת לוויסות פונקציות בגוף מועלה.
במיוחד ברצוני להדגיש שהמחלקה שלנו קשורה לחקר מנגנון הפעולה של קבוצה גדולה של חומרים הנקראים ציטומדינים. חומרים אלו בעלי אופי פפטידי מבודדים כיום כמעט מכל האיברים והרקמות והם החוליה החשובה ביותר בוויסות התפקודים הפיזיולוגיים בגוף.
חלק מהחומרים הללו נבדקו בניסוי, כולל במחלקה שלנו, ומתוארים כיום כתרופות (תימוגן, תימלין - מרקמות התימוס, קורטקסין - מרקמות המוח, קרדילין - מרקמות הלב - התרופות הושגו ברוסיה) . העובדים שלנו למדו את מנגנון הפעולה של ציטומדינים כאלה - מרקמות בלוטות הרוק - V.N. סוקולנקו. מרקמות כבד ואריתרוציטים - L.E. וסנינה, T.N. Zaporozhets, V.K. Parkhomenko, A.V. Katrushov, O.I. Cebrzhinsky, S.V. מישצ'נקו. מרקמות הלב - א.פ. פבלנקו, מרקמות כליות - I.P. קאידשב, מרקמות מוח - נ.נ. Gritsai, N.V. ליטוויננקו. Cytomedin "Vermilat" מרקמות התולעת הקליפורנית - I.P. Kaidashev, O.A., Bashtovenko.
פפטידים אלו ממלאים תפקיד חשוב בוויסות ההגנה של נוגדי חמצון בגוף, חסינות, עמידות לא ספציפית, קרישת דם ופיברינוליזה ותגובות אחרות.
הקשר בין מנגנונים עצביים והומוראליים בוויסות תפקודים פיזיולוגיים.העקרונות העצבים וההומוראליים של ויסות שנדונו לעיל משולבים מבחינה פונקציונלית ומבניה לכדי יחיד ויסות נוירו-הומורלי.הקישור הראשוני של מנגנון רגולטורי כזה, ככלל, הוא אות אפרנטי בכניסה, וערוצים המשפיעים של תקשורת מידע הם עצבניים או הומוראליים. תגובות הרפלקס של הגוף הן הראשוניות בתגובה הוליסטית מורכבת, אך רק בשילוב עם המנגנון של המערכת האנדוקרינית מובטח הוויסות המערכתי של הפעילות החיונית של הגוף על מנת להתאים אותה בצורה מיטבית לתנאי הסביבה. אחד המנגנונים של ארגון כזה של ויסות פעילות החיים הוא תסמונת הסתגלות כללית או מתח. זהו שילוב של תגובות לא ספציפיות וספציפיות של מערכות הוויסות הנוירו-הומורלי, חילוף החומרים ותפקודים פיזיולוגיים. הרמה המערכתית של ויסות נוירו-הומורלי של פעילות חיונית מתבטאת במתח בצורה של עלייה בהתנגדות של הגוף בכללותו לפעולת גורמים סביבתיים, לרבות אלה המזיקים לגוף.
אתה תלמד את מנגנון הלחץ ביתר פירוט במהלך הפיזיולוגיה הפתולוגית. עם זאת, אני רוצה להסב את תשומת לבך לעובדה שיישום תגובה זו מדגים בבירור את הקשר בין המנגנונים העצבים וההומוראליים של ויסות פונקציות פיזיולוגיות בגוף. בגוף, מנגנוני הרגולציה הללו משלימים זה את זה, ויוצרים מנגנון מאוחד מבחינה תפקודית. כך, למשל, הורמונים משפיעים על התהליכים המתרחשים במוח (התנהגות, זיכרון, למידה). המוח, בתורו, שולט בפעילות המנגנון האנדוקריני.
מערכת היחסים של הגוף עם הסביבה, המשפיעה כל כך על תפקודיו, מתבצעת בעזרת מנגנון מיוחד של מערכת העצבים, הנקרא מנתחים. על המבנה והתפקוד שלהם נדבר בהרצאה הבאה.
(מהלטינית "הומור" - נוזל) מתבצע עקב חומרים המשתחררים לסביבה הפנימית של הגוף (לימפה, דם, נוזל רקמות). זוהי מערכת ויסות מבוגרת יותר בהשוואה למערכת העצבים.
דוגמאות לוויסות הומורלי:
- אדרנלין (הורמון)
- היסטמין (הורמון רקמות)
- פחמן דו חמצני בריכוז 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 עם ויסות עצבי
1) איטי: חומרים נעים יחד עם הדם (הפעולה מתרחשת לאחר 30 שניות), ודחפים עצביים עוברים כמעט באופן מיידי (עשיריות השנייה).
2) ארוך יותר: ויסות הומור פועל בזמן שהחומר נמצא בדם, והדחף העצבי פועל לזמן קצר.
3) גדול יותר, כי כימיקלים נישאים בדם בכל הגוף, ויסות עצבים פועל במדויק - על איבר אחד או חלק מאיבר.
מבחנים
1. ויסות הומורלי של תפקודי הגוף מתבצע בעזרת
א) כימיקלים הנכנסים לדם מאיברים ורקמות
ב) דחפים עצביים דרך מערכת העצבים
ג) שומנים בתזונה
ד) ויטמינים בתהליך חילוף החומרים והמרת אנרגיה
2. האינטראקציה הכימית של תאים, רקמות, איברים ומערכות איברים, המתבצעת דרך הדם, מתרחשת בתהליך
א) החלפת פלסטיק
ב) ויסות עצבים
ב) חילוף חומרים אנרגטי
ד) ויסות הומורלי
3. בגוף האדם מתבצע ויסות הומורלי
א) דחפים עצביים
ב) כימיקלים הפועלים על איברים דרך הדם
ג) כימיקלים שנכנסו לתעלת העיכול
ד) חומרים ריחניים שנכנסו לדרכי הנשימה
4. בוויסות ההומורלי של תפקודי הגוף מעורבים:
א) נוגדנים
ב) הורמונים
ב) אנזימים
ד) חומצות גרעין
5) עירור מרכז הנשימה האנושי מושפע מעלייה בריכוז
א) חמצן
ב) חנקן
ב) המוגלובין
ד) פחמן דו חמצני
6. הרגולטור ההומורלי העיקרי של הנשימה הוא
א) חד תחמוצת הפחמן
ב) פפסין
ב) אינסולין
ד) פחמן דו חמצני
7. חומרים שבעזרתם מתבצע ויסות ההומור של פונקציות בבני אדם,
א) התפשטות במהירות הדם
ב) להגיע מיידית לגופים המבצעים
ג) נמצא בריכוז גבוה בדם
ד) לא נהרסים בגוף
8. ויסות הומורלי לעומת עצבני
א) מהיר יותר וארוך יותר
ב) מהיר יותר, פחות ארוך
ב) איטי יותר, ארוך יותר
ד) פחות מהיר וארוך יותר
המבנה המורכב של גוף האדם הוא כיום פסגת השינוי האבולוציוני. מערכת כזו זקוקה לדרכים מיוחדות לתיאום. ויסות הומורלי מתבצע בעזרת הורמונים. אבל העצבני הוא תיאום הפעילות בעזרת מערכת האיברים באותו שם.
מהו ויסות תפקודי הגוף
לגוף האדם מבנה מורכב מאוד. מתאי ועד מערכות איברים, זוהי מערכת מקושרת, שלצורך תפקודה התקין יש ליצור מנגנון ויסות ברור. זה מתבצע בשתי דרכים. הדרך הראשונה היא המהירה ביותר. זה נקרא ויסות עצבי. תהליך זה מיושם על ידי המערכת בעלת אותו השם. קיימת דעה שגויה כי ויסות הומור מתבצע בעזרת דחפים עצביים. עם זאת, זה כלל לא המקרה. ויסות הומורלי מתבצע בעזרת הורמונים הנכנסים לסביבת הנוזלים של הגוף.
תכונות של ויסות עצבים
מערכת זו כוללת את המחלקה המרכזית והפריפריאלית. אם הוויסות ההומורלי של תפקודי הגוף מתבצע בעזרת כימיקלים, שיטה זו היא "כביש מהיר לתנועה", המקשרת את הגוף למכלול אחד. תהליך זה קורה די מהר. רק תאר לעצמך שנגעת במגהץ לוהט ביד או הלכת יחף בשלג בחורף. התגובה של הגוף תהיה כמעט מיידית. יש לו את הערך המגן החשוב ביותר, מקדם הן הסתגלות והן הישרדות בתנאים שונים. מערכת העצבים עומדת בבסיס התגובות המולדות והנרכשות של הגוף. הראשונים הם רפלקסים בלתי מותנים. אלה כוללים נשימה, מציצה, מצמוץ. ועם הזמן, אדם מפתח תגובות נרכשות. אלו הם רפלקסים בלתי מותנים.
תכונות של ויסות הומורלי
הומורלי מתבצע בעזרת איברים מיוחדים. הן נקראות בלוטות ומשולבות למערכת נפרדת הנקראת המערכת האנדוקרינית. איברים אלה נוצרים על ידי סוג מיוחד של רקמת אפיתל והם מסוגלים להתחדש. פעולת ההורמונים היא ארוכת טווח ונמשכת לאורך כל חייו של האדם.
מה זה הורמונים
הבלוטות מפרישות הורמונים. בשל המבנה המיוחד שלהם, חומרים אלו מאיצים או מנרמלים תהליכים פיזיולוגיים שונים בגוף. לדוגמה, בבסיס המוח נמצאת בלוטת יותרת המוח. הוא מייצר כתוצאה מכך גוף האדם גדל במשך יותר מעשרים שנה.
בלוטות: תכונות המבנה והתפקוד
אז, ויסות הומורלי בגוף מתבצע בעזרת איברים מיוחדים - בלוטות. הם מבטיחים את הקביעות של הסביבה הפנימית, או הומאוסטזיס. הפעולה שלהם היא בגדר משוב. לדוגמה, אינדיקטור חשוב כל כך לגוף כמו רמת הסוכר בדם מווסתת על ידי הורמון האינסולין בגבול העליון וגלוקגון בתחתון. זהו מנגנון הפעולה של המערכת האנדוקרינית.
בלוטות אקסוקרינית
ויסות הומורלי מתבצע בעזרת בלוטות. עם זאת, בהתאם למאפיינים המבניים, איברים אלה משולבים לשלוש קבוצות: הפרשה חיצונית (אקסוקרינית), פנימית (אנדוקרינית) והפרשה מעורבת. דוגמאות לקבוצה הראשונה הן רוק, חלב ודמע. הם מאופיינים בנוכחות של צינורות ההפרשה שלהם. בלוטות אקסוקריניות מופרשות על פני העור או בחללי הגוף.
בלוטות אנדוקריניות
בלוטות אנדוקריניות מפרישות הורמונים לדם. אין להם צינורות הפרשה משלהם, ולכן ויסות הומור מתבצע בעזרת נוזלי גוף. נכנסים לדם או ללימפה, הם נישאים בכל הגוף, מגיעים לכל אחד מהתאים שלו. והתוצאה של זה היא האצה או האטה של תהליכים שונים. זה עשוי להיות גדילה, התפתחות מינית ופסיכולוגית, חילוף חומרים, פעילות של איברים בודדים ומערכותיהם.
היפו- והיפרפונקציות של הבלוטות האנדוקריניות
לפעילות של כל בלוטה אנדוקרינית יש "שני צדדים של המטבע". בואו נסתכל על זה עם דוגמאות ספציפיות. אם בלוטת יותרת המוח מפרישה כמות עודפת של הורמון גדילה, מתפתחת ענקיות ובמחסור בחומר זה נצפית גמדות. שניהם סטיות מהתפתחות תקינה.
בלוטת התריס מפרישה מספר הורמונים בבת אחת. אלו הם תירוקסין, קלציטונין וטריודוטירון. עם מספרם הבלתי מספיק, תינוקות מפתחים קריטיניזם, המתבטא בפיגור שכלי. אם תת-תפקוד מתבטא בבגרות, הוא מלווה בנפיחות של הקרום הרירי והרקמה התת עורית, נשירת שיער ונמנום. אם כמות ההורמונים של בלוטה זו עולה על הגבול הנורמלי, אדם עלול לפתח מחלת גרייבס. זה מתבטא בריגוש מוגבר של מערכת העצבים, רעד של הגפיים, חרדה ללא סיבה. כל זה מוביל בהכרח להידרדרות ואובדן חיוניות.
הבלוטות האנדוקריניות כוללות גם את בלוטות הפאראתירואיד, התימוס ובלוטות האדרנל. הבלוטות האחרונות בזמן מצב מלחיץ מפרישות את הורמון האדרנלין. נוכחותו בדם מבטיחה את גיוס כל הכוחות החיוניים ואת יכולת ההסתגלות וההישרדות בתנאים לא סטנדרטיים לגוף. קודם כל, זה מתבטא במתן אנרגיה למערכת השרירים. ההורמון הפועל הפוך, המופרש גם מבלוטת יותרת הכליה, נקרא נוראדרנלין. הוא גם בעל חשיבות רבה לגוף, שכן הוא מגן עליו מפני ריגוש יתר, אובדן כוח, אנרגיה ובלאי מהיר. זוהי דוגמה נוספת לפעולה ההפוכה של המערכת האנדוקרינית האנושית.
בלוטות של הפרשה מעורבת
אלה כוללים את הלבלב והגונדות. העיקרון של עבודתם הוא כפול. רק שני סוגים וגלוקגון. הם, בהתאמה, מורידים ומעלים את רמת הגלוקוז בדם. בגוף אנושי בריא, הרגולציה הזו אינה מורגשת. עם זאת, אם פונקציה זו מופרת, מתרחשת מחלה חמורה, הנקראת סוכרת. אנשים עם אבחנה זו זקוקים למתן אינסולין מלאכותי. כבלוטת הפרשה חיצונית, הלבלב מפריש מיץ עיכול. חומר זה מופרש למקטע הראשון של המעי הדק - התריסריון. בהשפעתו, יש תהליך של פיצול ביו-פולימרים מורכבים לפשוטים. בחלק זה חלבונים ושומנים מתפרקים לחלקים המרכיבים אותם.
הגונדות מפרישות גם הורמונים שונים. אלה הם טסטוסטרון גברי ואסטרוגן נשי. חומרים אלה מתחילים לפעול אפילו במהלך ההתפתחות העוברית, הורמוני המין משפיעים על היווצרות המין, ואז יוצרים מאפיינים מיניים מסוימים. כמו בלוטות אקסוקריניות, הן יוצרות גמטות. האדם, כמו כל היונקים, הוא אורגניזם דו-ביתי. למערכת הרבייה שלה יש תוכנית מבנית כללית והיא מיוצגת על ידי בלוטות המין, הצינורות והתאים שלהן באופן ישיר. אצל נשים, אלו הן שחלות מזווגות עם דרכיהן והביציות שלהן. אצל גברים, מערכת הרבייה מורכבת מאשכים, תעלות הפרשה ותאי זרע. במקרה זה, בלוטות אלו פועלות כבלוטות של הפרשה חיצונית.
ויסות עצבי והומור קשורים זה בזה. הם פועלים כמנגנון יחיד. ההומורלי הוא עתיק יותר במקורו, בעל השפעה ארוכת טווח ופועל על כל הגוף, שכן הורמונים נישא בדם ונכנסים לכל תא. והעצבני פועל באופן נקודתי, בזמן מסוים ובמקום מסוים, לפי עקרון "כאן ועכשיו". לאחר שינוי התנאים, פעולתו נפסקת.
אז, הרגולציה ההומורלית של תהליכים פיזיולוגיים מתבצעת בעזרת המערכת האנדוקרינית. איברים אלו מסוגלים להפריש חומרים פעילים ביולוגית מיוחדים למדיה נוזלית, הנקראים הורמונים.
לקרוא:
|
להורמונים השפעות שונות על הגוף ותפקודיו.
1. השפעה מטבולית - החשובה ביותר, המהווה את הבסיס לכל ההשפעות האחרות. פעולה זו של הורמונים גורמת לשינוי בחילוף החומרים ברקמות. היא מתרחשת בשל שלוש השפעות הורמונליות עיקריות: 1) שינויים בחדירות של ממברנות התא והאברונים; 2) שינויים בפעילות האנזימים בתא; 3) השפעה על המנגנון הגנטי של גרעין התא.
2. פעולה מורפוגנטית של הורמונים על גדילת והתפתחות הגוף. תהליכים אלו מבוצעים עקב שינויים במנגנון הגנטי של התאים ומטבוליזם. דוגמאות לכך הן השפעת סומטוטרופין על צמיחת הגוף והאיברים הפנימיים, הורמוני מין - על התפתחות מאפיינים מיניים משניים.
3. ההשפעה הקינטית או המעוררת של הורמונים היא שהם מפעילים סוג של תפקוד מווסת. למשל, אוקסיטוצין גורם להתכווצות שרירי הרחם, אדרנלין מעורר את פירוק הגליקוגן בכבד ושחרור גלוקוז לדם.
4. ההשפעה המתקנת של ההורמונים היא שהם משנים את עוצמת התפקודים של איברים ורקמות, שניתן לווסת בלעדיהם. לדוגמה, המודינמיקה מווסתת בצורה מושלמת על ידי מנגנוני עצבים, אך הורמונים (אדרנלין, תירוקסין וכו') מעצימים ומאריכים השפעות עצביות.
5. ההשפעה הריאקטוגנית של הורמונים נעוצה בעובדה שהם מסוגלים לשנות את תגובת הרקמה לפעולה של אותו הורמון, הורמונים אחרים או מתווכים של מערכת העצבים. לדוגמה, פוליקולין משפר את פעולת הפרוגסטרון על רירית הרחם, הורמונים מווסת סידן מפחיתים את הרגישות של הנפרון הדיסטלי לפעולת וזופרסין. וריאציה של הפעולה הריאקטוגנית של הורמונים היא פעולה מתירנית - היכולת של הורמון אחד לספק את הביטוי להשפעה של הורמון אחר. לדוגמה, השפעות האדרנלין דורשות נוכחות של כמויות קטנות של קורטיזול.
6. השפעה אדפטיבית – התאמה של עוצמת חילוף החומרים לצרכי הגוף במצב מסוים. זה טבוע במיוחד בהורמונים של בלוטות יותרת הכליה, בלוטת יותרת המוח, בלוטת התריס, שמביאים את ההחלפה בקנה אחד עם דרישות הגוף. הורמונים אלו מספקים קצב חילוף חומרים אופטימלי בכל מצב ספציפי, ויוצרים את התנאים הדרושים לפעילות התא. אופי הפעולה של קורטיקוסטרואידים נקבע על פי הרמה הראשונית של חילוף החומרים: אם הוא נמוך, ההורמונים מגבירים אותו ולהיפך.
מנגנון הפעולה של הורמוניםג כל הורמון משפיע רק על האיברים הרגישים לו. האיברים שאליהם מכוונת פעולת ההורמונים ושיש להם זיקה אליו נקראים איברי מטרה. לאיברי המטרה הללו יש קולטנים ספציפיים, שהם מולקולות מידע ההופכות אות הורמונלי לפעולה הורמונלית. הורמונים מבצעים את פעולתם הביולוגית על ידי קשירה לקולטנים אלו. ישנם קולטנים ממברנה (מרכיבים אינטגרליים של ממברנות פלזמה) ואינטר-תאיים (בציטופלזמה, בגרעין, במיטוכונדריה, כלומר בתוך התאים).
ישנם שני מנגנונים עיקריים ליישום השפעות הורמונליות ברמת התא: יישום ההשפעה מהמשטח החיצוני של קרום התא; יישום ההשפעה לאחר חדירת ההורמון לתא.
שני המסלולים הללו מתחילים לאחר האינטראקציה של ההורמון עם הקולטן הספציפי שלו.
I. השפעה ביולוגית של הורמונים באינטראקציה עם קולטנים, loka lyzed על קרום הפלזמה, מתבצע בהשתתפות שליחים שניים, או משדרים. בהתאם לחומר שמבצע את תפקידו, ההורמונים מחולקים לקבוצות הבאות:
הורמונים בעלי השפעה ביולוגית בהשתתפות cAMP;
הורמונים המבצעים את פעולתם בהשתתפות cGMP;
הורמונים, imp. עם השתתפות כשליח שני של סידן מיונן או פוספטידילינוזיטידים (אינוזיטול טריפוספט ודיאצילגליצרול) או שניהם;
הורמונים המפעילים את פעולתם על ידי גירוי מפל הקינאזות והפוספטאזות. המנגנונים המעורבים ביצירת שליחים שניים (שליחים) מתבצעים באמצעות הפעלה של אדנילט ציקלאז, גואנילט ציקלאז, פוספוליפאז C, טירוזין קינאזות, תעלות Ca2* וכו'. הקולטן מפעיל בו זמנית מספר שליחים שניים.
II. מנגנון הפעולה של הורמוני קליפת יותרת הכליה, הורמוני המין, קלציטריול, סטרואידים והורמוני בלוטת התריס שונה - הקולטנים להם ממוקמים תוך תאי. על פי תכונותיהם הפיזיקליות-כימיות, הורמונים אלו חודרים בקלות את הממברנה לתוך התא ויוצרים קומפלקס קולטן הורמונים בציטופלזמה. לאחר שקטע הפוליפפטיד מבוקע מחלבון הקולטן, קומפלקס הקולטנים להורמונים חודר לתוך הגרעין, שם הוא יוצר אינטראקציה עם אזורים ספציפיים של DNA, תוך השראת סינתזה של RNA ספציפי, התחלת שעתוק וסינתזה של חלבונים ואנזימים בריבוזומים. כל התופעות הללו מצריכות נוכחות ארוכת טווח של קומפלקס קולטן ההורמונים בגרעין. ההשפעות של הורמונים סטרואידים מופיעות גם לאחר מספר שעות וגם מהר מאוד. זאת בשל העובדה שהורמונים סטרואידים בתא מגבירים את תכולת ה-cAMP ואת כמות הסידן המיונן.
הורמונים במחזור אינם פועלים על כל התאים (תאי מטרה) באותו אופן, הסיבה לכך היא חלבוני קולטן (רצפטורים) ספציפיים. מספר הקולטנים הממוקמים על גבי הממברנה הציטופלזמה ובציטופלזמה של התא אינו קבוע. זה מווסת על ידי פעולת ההורמונים המתאימים. עם רמה מוגברת מתמדת של ההורמון, מספר הקולטנים שלו יורד. לתופעה זו שמות שונים: היפו-סנסיטיזציה, עקשנות, טכיפילקסיס או סובלנות. יחד עם זאת, הספציפיות של הקולטנים נמוכה ולכן הם יכולים לקשור לא רק הורמונים, אלא גם תרכובות הדומות במבנה שלהן. לדוגמה, רעלן כולרה יכול לבוא במגע עם קולטנים ל-TSH. אימונוגלובולין G, באינטראקציה עם קולטן TSH, יכול לגרום לשחרור של תירוגלובולין. לקולטנים יש גם יכולת קשירה מוגבלת. כל זה מוביל לעובדה שעודף הורמונים נקשר לקולטנים לא ספציפיים של תאים או, לאחר השבתה, מופרש מהגוף, מה שעלול לגרום להפרעות בוויסות הורמונלי. הורמונים מסוימים יכולים להשפיע לא רק על מספר הקולטנים "שלו", אלא גם על הקולטנים להורמון אחר. אז, פרוגסטרון מפחית, ואסטרוגנים מגדילים את מספר הקולטנים לאסטרוגן וגם לפרוגסטרון בו זמנית. בלוטות אנדוקריניות רבות מגיבות להשפעות סביבתיות. התגובה שלהם היא אדפטיבית במהותה, ועוזרת לגוף להתמודד עם השפעת הסביבה החיצונית (קור, חום, רגשות, מתח וכו'). גורם חשוב הקובע את ייצור ההורמון הוא מצב התפקוד המוסדר, כלומר. ייצור ההורמונים מווסת על ידי עקרון הוויסות העצמי.
95. ויסות הומורלי. סיווג של סוכני הומור ובלוטות אנדוקריניות. אופי ביוכימי של הורמונים.
כאשר חקרו את רקמות האפיתל של הגוף בסיווג, יחד עם האפיתל האינטגמנטרי, הובחנה האפיתל הבלוטתי שכלל את בלוטות ההפרשה החיצונית (אקסוקרינית) והבלוטות האנדוקריניות (אנדוקריניות). צוין כי לבלוטות האנדוקריניות אין צינורות הפרשה והן מפרישות את סודן (שנקרא הורמון) לדם או ללימפה. על פי המבנה, הבלוטות האנדוקריניות מחולקות לשני סוגים: זקיקים, כאשר האנדוקרינוציטים יוצרים זקיקים, וטרבקולריות, המיוצגות על ידי גדילים של תאים אנדוקריניים.
הורמונים הם חומרים בעלי פעילות ביולוגית גבוהה - הם מווסתים את הצמיחה והפעילות של תאים ברקמות שונות בגוף.
הורמונים מאופיינים בספציפיות של פעולה על תאים ואיברים ספציפיים, הנקראים מטרות. זה נובע מהימצאות על תאי מטרה של קולטנים ספציפיים המזהים וקושרים הורמון זה. בהיותו קשור לקולטן, ההורמון יכול לפעול על קרום הפלזמה, על אנזים שנמצא בממברנה זו, על אברוני התא בציטופלזמה או על חומר גרעיני (גנטי).
האופי הכימי של ההורמונים שונה. רובם המוחלט של ההורמונים שייכים לחלבונים ונגזרות של חומצות אמינו, חלקם שייכים לסטרואידים (כלומר נגזרות של כולסטרול).
ויסות אנדוקריני הוא אחד מכמה סוגים של השפעות רגולטוריות, ביניהן:
ויסות אוטוקריני (בתוך תא אחד או תאים מאותו סוג);
ויסות פרקריני (טווח קצר, - לתאים שכנים);
אנדוקרינית (מתווכת על ידי הורמונים שמסתובבים בדם);
ויסות עצבים.
לצד המונח "ויסות אנדוקריני", נעשה שימוש לרוב במונח "ויסות נוירו-הומורלי", המדגיש את הקשר ההדוק בין מערכת העצבים והאנדוקרינית.
המשותף לתאי עצב ואנדוקריניים הוא התפתחות של גורמים רגולטוריים הומוראליים. תאים אנדוקריניים מסנתזים הורמונים ומשחררים אותם לדם, ונוירונים מסנתזים מוליכים עצביים (רובם נוירואמינים): נוראדרנלין, סרוטינין ואחרים המשתחררים אל השסעים הסינפטיים. ההיפותלמוס מכיל נוירונים מפרשים המשלבים את התכונות של תאי עצב ואנדוקריניים. יש להם את היכולת ליצור גם נוירואמינים וגם הורמונים אוליגופפטידים. ייצור ההורמונים על ידי האיברים האנדוקריניים מווסת על ידי מערכת העצבים.
סיווג מבנים אנדוקריניים
I. תצורות רגולטוריות מרכזיות של המערכת האנדוקרינית:
היפותלמוס (גרעינים עצביים);
בלוטת יותרת המוח (adenohypophysis ו- neurohypophysis);
II. בלוטות אנדוקריניות היקפיות:
תְרִיס;
בלוטות הפאראתירואיד;
בלוטות יותרת הכליה (קורטקס ומדולה).
III. איברים המשלבים פונקציות אנדוקריניות ולא אנדוקריניות:
בלוטות המין - אשכים ושחלות;
שִׁליָה;
לַבלָב.
IV. תאים המייצרים הורמונים בודדים, אפודוציטים.
כמו בכל מערכת, לקישורים המרכזיים וההיקפיים שלה יש קישורים ישירים ומשוב. להורמונים המיוצרים בתצורות אנדוקריניות היקפיות יכולה להיות השפעה מווסתת על פעילות הקישורים המרכזיים.
אחד המאפיינים המבניים של האיברים האנדוקריניים הוא ריבוי כלי דם בהם, בעיקר המוקפילרים מסוג סינוסואידיים ולימפוקפילרים, אליהם נכנסים הורמונים מופרשים.