1.1. 3. Гуморальная регуляция

Выделяемые клетками соединения действуют (рис. 2):

• на саму клетку (аутокринно),

• местно на соседние клетки (паракринно),

• п оступая в жидкие среды (главным образом в кровь), ими доставляются к отдаленно расположенным клеткам (телекринно).

Рис. 2. Схема различного типа влияния гормонов.

Для регуляции многих органов и процессов такой механизм регуляции оказывается даже более эффективным, чем нейронная регуляция. Это обусловлено следующими преимуществами:

• биологически активное соединение может поступать к каждой клетке,

• спектр гуморальных регуляторов более широк, чем медиаторы периферических нервов,

• действуют на клетки они более продолжительное время.

Среди таких соединений выделяют гормоны и негормональные биологически активные вещества. Биологическая активность всех их определяется тем, что, находясь в относительно малой концентрации, эти вещества оказывают выраженный биологический эффект. Так, например, наиболее типичные гуморальные регуляторы - гормоны оказывают свое влияние, находясь в крови в концентрации 10^-7-10^-12.

Другие биологически активные соединения

Кроме гормонов существует множество других химических соединений, которые наряду с гормонами, нервной системой или самостоятельно оказывают регулирующий или модулирующий эффект на функцию органов и систем организма. Среди них можно указать на нейромедиаторы (норадреналин, ацетилхолин, ГАМК, серотонин, гистамин), которые, освобождаясь в нервных окончаниях, могут оказывать и паракринный эффект.

Следующую большую группу веществ относят к аутокринам – веществам, образующимся при воспалительных реакциях. Среди них наиболее важными являются: гистамин, брадикинин.

Третья группа веществ принадлежит к продуктам метаболизма арахидоновой кислоты (входит в состав липидов клеточных мембран), которые образуются в ответ на гормональные и другого рода стимулы. Эти соединения получили название простагландины (от англ. рrostate gland - предстательная железа), так как впервые были выделены из предстательной железы. Простагландины (ПГЕ₁, ПГЕ₂, ПГF₁, ПГI₂, ПГG₂ и др.), тромбоксан, простациклин образуются из эндоперекисей арахидоновой кислоты при участии ферментного комплекса циклооксигеназы. Простагландины действуют на клетки уже в концентрации 10-11 моль/л.

Начальный этап синтеза другого класса метаболитов арахидоновой кислоты - лейкотриенов, катализируется липооксигеназными ферментами. Все метаболиты арахидоновой кислоты получили общее название - эйкозаноиды. Данные вещества действуют либо на саму клетку, где синтезируются (аутокринное влияние) или на соседние клетки (паракринное). Эйкозаноиды усиливают или ослабляют действие гормонов и других агонистов, вызывают их синтез и секрецию.

Еще одним типом таких веществ являются цитокины (факторы роста). Примером таких соединений являются факторы роста нервов. Выделено несколько типов белков, которые необходимы для жизнедеятельности нервов. Так, нейротрофин вырабатывается мышцами и другими структурами, которые иннервированы нервами. Они ретроградно поступают к телу нейрона, где обеспечивают регуляции синтеза белков, необходимых для функции нерва (в том числе и для стимуляции роста аксона в случае его повреждения). Другие ФРН синтезируются астроцитами. Так, цилиарный нейротрофный фактор играет важную роль во внутриутробном развитии нервной системы. В ЦНС имеются и другие факторы роста нервов.

Адипоциты так же синтезируют биологически активные соединения – цитокины, такие как грелин и лептин, которые оказывают свое влияние, как на уровне гипоталамуса, так и на периферические органы.

Существенную роль в регуляции многих функций организма играют циркулирующие в крови неорганические ионы (кальций, натрий, калий и др.), а так же водород, углекислый газ и ряд других метаболитов клеток.

Кроме прямого регулирующего влияния все эти соединения, тесно взаимодействующие между собой, оказывают порой модулирующее влияние - повышая или снижая проявление влияния основных регуляторов, гормонов.