Считается, что функции организма регулируются двумя системами — нервной и гуморальной. Однако это несамостоятельные механизмы регулирования. Между ними существует прочная связь, благодаря которой организм функционирует как единая сложная система.

Механизм гуморальной регуляции функций организма (от латинского слова humor — жидкость) подразумевает способность некоторых веществ, циркулирующих в кровотоке, воздействовать на органы и системы: изменять их, «включать» и «выключать».

В зависимости от меняющихся условий внешней и внутренней среды, реакция клеток на такие регулирующие воздействия может быть разной:

Усиленный рост. Таким образом, ткани реагируют, например, на активную продукцию соматотропного гормона («гормона роста»).

Сокращение. Такая реакция свойственна клеткам мышечной ткани. Усилить сократительную функцию может, в частности, адреналин.

Деление. Примером активации процесса клеточного деления могут служить процессы, стартующие в организме при оплодотворении яйцеклетки. Изменение гормонального фона при этом вызывают интенсивное деление (мейоз). В результате происходит довольно быстрое увеличение массы группы клеток, формирующих эмбрион.

Ответ ткани на воздействие биологически активных соединений (медиаторов гуморальной регуляции) зависит от специализации клеток, на которые воздействует то или иное вещество.

Гормоны и ферменты

Наиболее выраженное общее воздействие на организм оказывают гормоны. Этим термином называют биологически активные вещества, продуцируемые специальными железами внутренней секреции и поступающие непосредственно в системный кровоток. Достигая определённых клеток, они реагируют со специфическими рецепторами на их поверхности, результатом является изменение режима работы клетки в соответствии с сигналом. При этом большое значение имеет специфичность: каждый гормон взаимодействует с определенными рецепторами конкретных клеток.

Гормональной регуляции подвержены механизмы практически всех изменений, происходящих в живом организме.

Гормоны человека, действуя по обозначенному механизму, влияют на следующие области:

• стимуляция или торможение роста и размножения клеток, из которых состоят ткани организма;
• активация или подавление интенсивности иммунного ответа (большое значение имеют гуморальные «сигналы», исходящие от самих иммунных клеток);
• регуляция в зависимости от внешних условий и состояния внутренней среды общего метаболизма обмена веществ;
• время наступления полового созревания;
• развитие репродуктивной системы;
• наступление беременности;
• начало родов;
• возникновение полового влечения;
• содержание и контроль гомеостаза — постоянства внутренней среды организма;
• воздействие на железы внутренней и внешней секреции с целью контроля за их деятельностью и регуляция выработки других гормонов и ферментов.

В зависимости от ситуации, гуморальный механизм регуляции может оказывать общее и локальное действия.

Ферментативная регуляция осуществляется более локально. Ферменты — белковые вещества, продуцируемые железами внешней секреции — доставляются посредством выводных потоков непосредственно к месту действия. Примером может служить действие пищеварительных ферментов в просвете желудочно-кишечного тракта, куда они попадают из пищеварительных желез. Существуют и экзокринные клетки, расположенные непосредственно в органах, занимающихся пищеварением; в частности, секреторный эпителий в слизистой оболочке желудка.

Иерархия желез

Синтез биологически активных соединений в человеческом организме осуществляется специальными органами — железами. В соответствии с выполняемой функцией, их делят на железы внутренней и внешней секреции. Их задача — синтез гормонов — веществ, проникающих непосредственно в кровь и оказывающих общее действие на организм.

Железы внутренней секреции

Железы внутренней секреции не имеют выводных протоков, гормоны из них попадают в кровь благодаря особенностям кровоснабжения этих органов и способности БАВ диффундировать через сосудистую стенку.

Железы внешней секреции

Железы внешней секреции продуцируют ферменты — специфические вещества, действующие на клетки-мишени внутренних органов или оказывающие своё действие в просвете полых органов, как, например, пищеварительные ферменты, расщепляющие белки, жиры и углеводы. В место действия ферменты попадают благодаря наличию у соответствующих желёз выводных протоков — системы специальных трубок.

Железы смешанной секреции

Железы смешанной секреции — органы, продуцирующие как гормоны, так и ферменты. Их структура неоднородна и состоит из клеток, имеющих различные функции. Примером железы смешанной секреции может считаться поджелудочная, выделяющая пищеварительные ферменты, поступающие по протокам в двенадцатиперстную кишку, и содержащая в своём составе островки эндокринного вещества, продуцирующие инсулин.

Звенья эндокринной системы

Следует отдельно остановиться на классификации эндокринной системы. С анатомической точки зрения, её подразделяют на гландулярную и диффузную. Под гландулярный эндокринной системой подразумевается комплекс желёз внутренней секреции:

• половые железы;
• надпочечники;
• островковый (инсулярный) аппарат поджелудочной железы;
• паращитовидная железа;
• щитовидная железа;
• эпифиз;
• гипофиз.

Эти железы представляют собой специализированные органы, состоящие из железистого эпителия, клетки которого приспособлены для синтеза и выделения определенного типа биологически активных веществ.

Диффузная эндокринная система представляет собой массу распределённых по всему организму клеток, способных вырабатывать гормоны, называемые агландулярными. Такие эндокринные клетки, производящие специфические пептиды, имеются практически во всех тканях организма.

В частности, определённый комплекс эндокринных функций выполняют органы:

• печень выделяет соматомедин — инсулиноподобный фактор роста;
• почки продуцируют эритропоэтин;
• клетки, расположенные в стенке желудка, ответственны за секрецию гастрина;

В общей сложности, только в желудочно-кишечном тракте синтезируется более трёх десятков агландулярных гормонов, которые продуцируются клетками диффузной эндокринной системы и направлены на выполнение различных функций.

Железы внутренней секреции не являются самостоятельными органами. Секреторная активность эндокринных желёз подчинена контролирующему действию специальных структур головного мозга и регулируется тропными гормонами гипофиза — небольшого образования, являющегося частью головного мозга. Примечательно, что в его структуре сочетаются нервная ткань и эндокринный железистый эпителий. В зависимости от сигналов, поступающих из гипофиза в виде выбросов тропных гормонов, деятельность периферических эндокринных желёз возрастает или, напротив, ослабевает.

В свою очередь, работа гипофиза — координация деятельности эндокринных желёз, выделение своих собственных гормонов, находится под управлением гормонов гипоталамуса. Они, проникая в портальную область гипофиза, достигают чувствительных клеток его передней доли и регулируют его секреторную активность. Таким образом, можно сказать, что эндокринная система находится под двухуровневым управлением мозговых структур, которые контролируют её деятельность (такую комплексную координацию функций организма называют нейрогуморальной или нервно-гуморальной регуляцией).

Принцип обратной связи

Регулирование деятельности эндокринной системы осуществляется, как правило, по принципу обратной связи. Суть его заключается в том, что при достижении гормоном специфической клетки-мишени (рецепторов на ее поверхности), её «ответ» вызывает подавление синтеза этого гормона клетками железистого эпителия. Такой принцип регулирования активности железы называется феноменом отрицательной обратной связи.

Описан механизм и положительной обратной связи, когда ответ клетки-мишени усиливает секрецию гормона, однако встречается он крайне редко.

В регуляции системы задействованы также иммунная и нервная системы. Таким образом, органы, ответственные за гуморальную регуляцию организма — эндокринные железы, находятся под строгим контролем нескольких систем организма.