4. Системные уровни поддержания гомеостаза у человека

Каждая система органов участвует в обеспечении какой-либо значи­тельной функции, важной для целого организма.

Эндокринная система поддержания гомеостаза. Эндокринная систе­ма (ЭС) состоит из различных тканей и органов, которые называют эн­докринными железами. Железы секретируют в кровяное русло специали­зированные химические «сигнальные» молекулы, оказывающие специфи­ческое влияние на клетки-мишени.

Гормоны – физиологически активные, разнообразные молекулы, ко­торые выделяются в мизерных количествах, но оказывают огромный физиологический эффект. Затем они быстро обезвреживаются в организ­ме: от нескольких часов до нескольких минут.

На гормон реагируют только клетки, имеющие рецепторы к этому гормону. Эндокринная система выполняет 4 основные гомеостатические функции:

• регулирует уровень метаболизма, воздействуя на концентра­цию метаболитов и состав жидкостей тела, на баланс ферментов и суб­стратов, на метаболизм белков, жиров, углеводов и других органических соединений;

• совместно с нервной системой регулирует гомеостаз орга­низма при стрессовых ситуациях;

• регулирует рост и развитие организ­ма;

• регулирует половое развитие и размножение.

Эндокринная и нервная (НС) системы действуют координированно, поддерживая внутреннее постоянство среды организма и стабильность функций. При очевидном различии в структуре и организации НС и ЭС, общее для них – высвобождение химических веществ (гормоны или ме­диаторы) в качестве средств коммуникации между клетками, тканями и органами. Главная роль обеих систем связана с регуляцией, интеграцией и координацией.

Регуляция гомеостатических функций эндокринных желез осуществля­ется:

• обратной связью – влияние на железу продуктов деятельности. На­пример, усиление секреции инсулина при повышении уровня глюкозы в крови;

• нейрогормонами гипотоламуса и гипофиза, например, тиреотропин – треотропный гормон – угироксин;

• прямое действие нервной си­стемы на железы.

Гомеостатические функции нервной системы. Характерная черта все­го живого – раздражимость или чувствительность. Для поддержания ста­ционарного состояния и выживания необходима координация и взаимо­связь между стимулом и реакцией, что обеспечивается, в первую очередь, нервной системой организма.

Нервная система обеспечивает:

• связь орга­низма с внешней средой;

• объединение всех органов и систем в единое целое и координация их деятельности;

• высшую нервную деятельность.

Эти задачи решаются с помощью высоко дифференцированных клеток – нейронов, функция которых, воспринимать информацию, кодиро­вать ее в форме электрических импульсов и предавать ее к другим клет­кам и органам, способным отвечать надлежащим образом.

У всех животных сенсорная информация воспринимается видоизмененны­ми нервными клетками – рецепторами и передается эффекторными клеткам. Основной реакцией нервной системы является рефлекс: стимул → рецеп­тор → эффектор → реакция.

Гипоталамус и гипофиз – центры координации и интеграции функ­ций нервной и гормональной систем. Гипоталамус играет ведущую роль в сборе информации от других участков головного мозга и кровенос­ных сосудов. Эта информация передается в гипофиз, где секретируются специфические гормоны, прямо или косвенно регулирующие актив­ность других эндокринных желез. Ядра гипоталамуса – скопление тел нейронов, локализованных на кровеносных сосудах или имеющих окончания в задней доле гипофиза. Этими нейронами регулируются многие физиологические функции: потребление пищи, воды, сон, вы­работка и отдача тепла, сексуальное поведение и др.

Иммунная система поддержания гомеостаза. М. Бернет – один из создателей теории иммунитета определяет его как «способность распоз­навать вторжение в организм чужеродного материала, мобилизовать клет­ки и образуемые ими вещества на более быстрое и эффективное удаление этого материала».

Вещество, чужеродное организму, называется антиге­ном, оно вызывает образование антител. Антитело – специфическая молекула белка, синтезируемая организмом животного в ответ на присут­ствие чужеродного вещества, обладающая к нему высоким сродством. У млекопитающих сформировались 2 системы иммунитета: клеточный и гу­моральный, что связано с существованием двух типов лимфоцитов: Т и В.

Гуморальный иммунитет: В-лимфоциты несут на своей поверхности рецепторы, способные распознавать антиген. В ответ на присутствие ан­тигена В-лимфоцитами может вырабатываться 5 видов иммуноглобули­нов (антител). При инфицировании, В- клетки узнают комплементарные им антигены и начинают дифференцироваться, делиться и образовывать клоны плазматических клеток и «клеток памяти». Плазматические клет­ки генетически идентичны и синтезируют большое количество антител. Живут несколько дней. Синтезируют до 2000 идентичных антител в 1 сек. Антитела связываются с антигенами и ускоряют их захват фагоцитами. Все лимфоциты развиваются из плюрипотентных стволовых клеток кро­ветворной ткани. Дифференцировка В-лимфоцитов происходит в пече­ни, селезенке, лимфатических узлах. Клетки памяти ответственны за вто­ричный иммунный ответ, подготовленную реакцию организма на туже информацию. Так формируется постоянный естественный иммунитет.

Клеточный иммунитет: обеспечивается другой разновидностью кле­ток - Т-лимфоцитами. Они образуются в тимусе. Тимус или вилочковая железа расположена за грудиной. Она начинает функционировать еще в период внутриутробного развития. Механизм созревания Т-лимфоцитов не совсем ясен. Тимус набит незрелыми тимоцитами, которые при взаи­модействии с антигеном начинают размножаться и синтезировать лимфокины, которые помогают распознавать и уничтожать антигены. Тимус и красный костный мозг – центральные органы лимфатической системы. Периферическими органами являются: лимфатические узлы, селезенка, пейровы бляшки в тонком кишечнике, аппендикс, миндалины и аденоиды. Именно в периферических органах Т и В лимфоциты реагируют с чу­жеродными молекулами.

Типы иммунитета.

Естественный пассивный – такой иммунитет есть уже у новорожденного, он обеспечивается антителами матери, которые проникли через плаценту, или содержатся в молозиве.

Приобретенный пассивный – создается путем введения готовых антител (сыворотки). На­пример, специфические антитела против столбняка и дифтерии.

Есте­ственный активный – выработка собственных антител при ин­фицировании.

Приобретенный активный – возникает при введении не­большого количества (вакцины) ослабленного антигена, что провоцирует выработку специфических антител. Таким об­разом, иммунная система поддерживает генетический гомеостаз орга­низма – защищает от любых генетически чужеродных тел.