6.2.Регуляция с помощью метаболитов и гормонов.

А. Метаболиты — продукты, образующиеся в организме в процессе обмена веществ как результат различных биохимических реак­ций. Это аминокислоты, нуклеотиды, коферменты, угольная, молочная, пировиноградная, адениловая кислоты, ионный сдвиг, из­менения рН. Регуляция с помощью метабо­литов на ранних этапах филогенеза была единственной. Метаболиты одной клетки не­посредственно влияли на другую — сосед­нюю клетку или группу клеток, которые в свою очередь таким же способом действова­ли на следующие клетки (контактная регуля­ция). С появлением гемолимфы и сосудистой системы метаболиты стали передаваться к другим клеткам организма с движущейся ге­молимфой на большие расстояния, причем осуществляться это стало быстрее. Затем по­явилась нервная система как регулирующая система, а еще позже — эндокринные желе­зы. Метаболиты хотя и действуют в основном как местные регуляторы, но могут влиять и на другие органы и ткани, на активность нервных центров. Например, накопление угольной кислоты в крови ведет к возбужде­нию дыхательного центра и усилению дыха­ния. Примером местной гуморальной регуля­ции может служить гиперемия интенсивно работающей скелетной мышцы: накапливаю­щиеся метаболиты обеспечивают расширение кровеносных сосудов, что увеличивает до­ставку кислорода и питательных веществ к мышце. Подобные регуляторные влияния ме­таболитов происходят и в других активно ра­ботающих органах и тканях организма.

Б.Гормоны — химические соединения, обладающие высокой биологической активностью и в малых количествах значительным физиологическим эффектом.

Гормоны транспортируются кровью к органам и тканям, при этом лишь небольшая их часть циркулирует в свободном активном виде. Основная часть находится в крови в связанной форме в виде обратимых комплексов с белками плазмы крови и форменными элементами. Эти две формы находятся в равновесии друг с другом. Гормоны, не связанные с транспортными белками крови, имеют прямой доступ к клеткам и тканям. Они функционируют как химические посредники, переносящие информацию или сигнал в определенное место — клетку-мишень, имеющую высокоспециализированный белковый рецептор, с которым связывается гормон.

Выделяют четыре типа воздействия гормонов на организм:

• метаболическое воздействие — влияние на обмен веществ;

• морфогенетическое воздействие — стимуляция образования, дифференциации, роста и созревания;

• пусковое воздействие — влияние на деятельность эффекторов;

• корригирующее воздействие — изменение интенсивности деятельности органов или всего организма.

В. Тканевые гормоны: биогенные амины (гистамин, серотонин), простагландины, кинины (калликреин, брадикинин), атриопептид и др. занимают промежуточное положе­ние между гормонами и метаболитами как гуморальные факторы регуляции. Эти веще­ства оказывают свое регулирующее влияние на клетки тканей посредством изменения их биофизических свойств (проницаемости мембран, их возбудимости), изменения ин­тенсивности обменных процессов, чувстви­тельности клеточных рецепторов, образова­ния вторых посредников. В результате этого изменяется чувствительность клеток к нерв­ным и гуморальным влияниям. Поэтому тка­невые гормоны называют модуляторами регуляторных сигналов: они оказывают моду­лирующее влияние. Тканевые гормоны обра­зуются неспециализированными клетками, но действуют они посредством специализи­рованных клеточных рецепторов. Поскольку тканевые гормоны влияют на проницаемость клеточных мем­бран, они регулируют поступление в клетку и выход из клетки различных веществ и ионов, определяющих мембранный потенциал, а значит — и развитие потенциала действия.