3. Понятие о гомеостазе и константах внутренней среды организма. Основные уровни и механизмы регуляции функций: физический, нервнорефлекторный и гуморальный.

Гомеоста́з (др.-греч. ὁμοιοστάσις от ὁμοιος — одинаковый, подобный и στάσις — стояние, неподвижность) — саморегуляция, способность открытой системы сохранять постоянство своего внутреннего состояния посредством скоординированных реакций, направленных на поддержание динамического равновесия. Стремление системы воспроизводить себя, восстанавливать утраченное равновесие, преодолевать сопротивление внешней среды.

Механизмы гомеостаза: обратная связь

Когда происходит изменение в переменных, наблюдаются два основных типа обратной связи, или фидбэка, на которые реагирует система:

Отрицательная обратная связь, выражающаяся в реакции, при которой система отвечает так, чтобы изменить направление изменения на противоположное. Так как обратная связь служит сохранению постоянства системы, это позволяет соблюдать гомеостаз.

Терморегуляция — другой пример отрицательной обратной связи. Когда температура тела повышается (или понижается) терморецепторы в коже и гипоталамусе регистрируют изменение, вызывая сигнал из мозга. Данный сигнал, в свою очередь, вызывает ответ — понижение температуры (или повышение).

Положительная обратная связь, которая выражается в усилении изменения переменной. Она оказывает дестабилизирующий эффект, поэтому не приводит к гомеостазу. Положительная обратная связь реже встречается в естественных системах, но также имеет своё применение.

Например, в нервах пороговый электрический потенциал вызывает генерацию намного большего потенциала действия. Свёртывание крови и события при рождении можно привести в качестве других примеров положительной обратной связи.

Устойчивым системам необходимы комбинации из обоих типов обратной связи. Тогда как отрицательная обратная связь позволяет вернуться к гомеостатическому состоянию, положительная обратная связь используется для перехода к совершенно новому (и, вполне может быть, менее желанному) состоянию гомеостаза, — такая ситуация называется «метастабильность». Такие катастрофические изменения могут происходить, например, с увеличением питательных веществ в реках с прозрачной водой, что приводит к гомеостатическому состоянию высокой эвтрофикации (зарастание русла водорослями) и замутнению.

4. Общая характеристика гормонов, их классификация, механизмы действия.

Гормоны- Био активные вещества, регулирующие био процессы.

Классификация гормонов

Гормоны классифицируются по:

1) химической природе;

2) биологическим функциям;

3) растворимости;

4) механизму действия;

5) месту образования гормона.

По химической природе гормоны делятся на пять основных групп:

а) сложные белки: фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), лютеинезирующий гормон (ЛГ), тиреотропный гормон (ТТГ);

б) простые белки: инсулин, пролактин, соматотропный гормон (СТГ);

в) пептиды: окситоцин, вазопрессии, глюкагон, кальцитонин, кортикотропин;

г) производные аминокислот: катехоламины, тиреоидные гор­моны, мелатонин;

д) стероидные гормоны: кортикостероиды, половые гормоны, кальцитриол.

По биологическому действию гормоны можно разделить на следующие группы:

1) регулирующие обмен белков, жиров и углеводов: инсулин, ад­реналин, глюкагон, глюкокортикоиды, тироксин;

2) регулирующие водно-солевой обмен: минералокортикоиды (аль-достерон), вазопрессин, ангиотензин II;

3) регулирующие обмен кальция и фосфора: кальцитонин, каль­цитриол, паратгормон;

4) регулирующие обмен веществ, связанный с репродуктивной функцией (половые гормоны): эстрогены, андрогены, окситоцин;

5) регулирующие выработку гормонов эндокринных желез: ри-лизинг-факторы (либерины, статины), являющиеся гормонами гипота­ламуса, и тронные гормоны (гормоны гипофиза).

Классификация гормонов по биологическим функциям в извест­ной степени условна, поскольку многие гормоны полифункциональиы. Например, адреналин и норадрепалин регулируют не только об­мен углеводов и жиров, но и частоту сердечных сокращений, сокраще­ние гладких мышц, кровяное давление.

По растворимости гормоны делятся на липофильные и гидро­фильные. Липофилъные гормоны плохо растворимы в воде. К ним относятся стероиды, тиреоиды, кальцитриол (табл. 4.1). К гидрофиль­ным (или водорастворимым) относят пептиды, простые и сложные белки и катехоламины (табл. 4.2).

Механизм действия гормонов зависит от того, могут ли они проникнуть через плазматическую мембрану. Так, гормоны белковой, пептидной природы, а также катехоламины (т. е. гидрофильные гор­моны) не могут проходить через мембрану; они вступают во взаимо­действие с рецепторами, расположенными на ее поверхности, и тем самым генерируют сигнал, который регулирует различные клеточные функции (обычно путем изменения активности ферментов (мембран­ный механизм циторецепции)). Воздействие гормонов на внутрикле­точные процессы обмена при этом опосредуется вторичными посред­никами (мессенджерами).

Липофильные гормоны (стероидные и тиреоидные гормоны) диф­фундируют через плазматическую мембрану и в цитоплазме связыва­ются со специфическими белками-рецепторами. Основной эффект этих гормонов проявляется на уровне транскрипции генов и синтеза соответствующих мРНК. В результате происходит изменение содер­жания определенных белков, что сказывается на активности тех или иных процессов метаболизма (цитозольный механизм циторе-цепции).

Однако разграничение гормонов на группы с мембранным (гидро­фильные гормоны) и цитозолъным механизмами циторецепции (ли-пофильные гормоны) не является абсолютным. В 80-х гг. XXв. было установлено, что многие белковые гормоны после их взаимодействия с рецепторами на плазматической мембране подвергаются эндоцитозу и оказываются внутри клетки, а далее могут транспортироваться в ядро. Это позволяет им осуществлять не только срочную гормональную ре­гуляцию (иметь «раннюю волну» эффектов), но и хроническую регу­ляцию (иметь «позднюю волну» эффектов) на уровне транскрипции генов.

Доказан внутриядерный перенос инсулина, люлиберина, хориони-ческого гонадотропина и других белковых гормонов. В «позднюю волну» эффектов белковых гормонов входят, в частности, такие эф­фекты, как индукция синтеза ключевых белков, морфогенетическое действие гормонов, регуляция пролиферации клеток. У стероидов и тиреоидных гормонов также имеется не только внутриклеточный на­бор отдаленных эффектов, но и ранние эффекты, связанные с их действием на мембранные рецепторы и мобилизацией внутриклеточ­ных посредников того же типа, что и у белковых гормонов. Так, на­пример, тиреоидиые гормоны через поверхностные рецепторы оказы­вают активирующее влияние на захват клетками аминокислот и глю­козы.

Существует классификация по месту синтеза гормонов: это гормоны гипоталамуса, гипофиза, щитовидной железы, паращитовид-ных желез, поджелудочной железы, надпочечников, половых желез, эпи­физа, тимуса.