Две власти - КАК ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ ЦЕЛОСТНОСТЬ ОРГАНИЗМА - ТЕЛО ЧЕЛОВЕКА КАК САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ ОРГАНИЗМ

Постановка проблемы урока

Факт 1. Нервная регуляция организмом осуществляется с помощью электрических импульсов.

Факт 2. Гуморальная регуляция осуществляется с помощью управляющих веществ.

• Сравните два факта. Предложите свой вариант вопроса и сравните с формулировкой авторов (с. 332).

Повторение необходимых знаний

• Какую роль играет гипоталамус? (§ 19)

• Чем отличается симпатическая и парасимпатическая нервные системы? (§ 17 - 18)

• Что такое железы внутренней секреции? (§ 20)

• Как гормон воздействует на органы? (§ 20)

Решение проблемы

Гормональные сигналы действуют в десятки раз медленнее, чем электрические сигналы нервной системы, гормоны контролируют те функции организма, для запуска или регуляции которых требуются минуты, часы, а иногда месяцы и даже годы. Однако связь между нервной и эндокринной регуляцией настолько тесная, что правильнее говорить о нейрогуморальной регуляции деятельности нашего организма. Каким образом взаимодействуют столь различные по способу действия системы?

Центр управления химической регуляцией расположен в гипоталамусе

• Как нервная система командует химической регуляцией?

Мы уже упоминали о необычайно важном отделе промежуточного мозга — гипоталамусе. Это один из главных нервных центров регуляции жизнедеятельности нашего организма, а также орган, в котором эндокринная и нервная системы взаимодействуют друг с другом. Гипоталамус получает информацию об изменениях во внешней и внутренней среде и принимает решения о том, что необходимо изменить в работе организма.

Многие клетки гипоталамуса сочетают в себе свойства нейрона и эндокринной клетки, поэтому их называют нейроэндокринными. Аксоны этих клеток образуют тесные контакты с капиллярами, несущими кровь к гипофизу — эндокринной железе, расположенной у основания головного мозга. В ответ на электрические сигналы нейронов различных отделов мозга нейроэндокринные клетки выделяют в кровь гормоны, каждый из которых стимулирует или подавляет выработку гормонов клетками гипофиза. В свою очередь, гормоны гипофиза управляют деятельностью других эндокринных желёз. Такая сложная многоступенчатая система регуляции функций организма, в которой тесно взаимодействуют нервный и эндокринный механизмы, позволяет очень тонко координировать деятельность органов, тканей и клеток. Связь гипоталамуса и гипофиза так тесна, что их объединяют в единую гипоталамо - гипофизарную систему.

21.1. Влияние гипоталамуса и гипофиза на другие железы внутренней секреции

• Какие железы вырабатывают командные гормоны, а какие - гормоны - исполнители?

Гипофиз - главный регулировщик

• Почему гипофиз назван главным регулировщиком? Какие гормоны вырабатывает эта железа?

Итак, гипофиз занимает особое место в системе желёз внутренней секреции. С помощью своих гормонов он регулирует рост, развитие и работу других эндокринных желез, таких, как надпочечники, щитовидная и половые железы. Эти гормоны можно назвать командными. Секреция командных гормонов усиливается при стрессе, их недостаток сказывается на функции многих эндокринных желёз, поэтому гипофиз называют “эндокринным мозгом”. Под управлением гипоталамуса эта эндокринная железа принимает участие в регуляции обмена веществ, эмоционального состояния, психической активности и прочих важнейших функций нашего организма.

Гипофиз вырабатывает не только командные гормоны, но и гормоны - исполнители, непосредственно влияющие на органы и ткани организма. Среди них — гормон роста, или соматотропин, один из важнейших гормонов эндокринной системы. Он способствует поступлению аминокислот в клетки, усиливает синтез белка, повышает синтез нуклеиновых кислот и тем самым ускоряет рост и деление клеток, стимулирует рост тела. При недостатке этого гормона у детей резко замедляется рост, и человек на всю жизнь остаётся карликом, ростом около 120 см. Если же выработка гормона избыточна, развивается гигантизм и рост человека может достигнуть 240 — 250 см.

Иногда выработка гормона роста значительно повышается у взрослых людей, рост тела которых уже завершён. В этом случае увеличиваются в размерах те части тела, которые ещё способны расти, — пальцы рук и ног, кисти и стопы, нос и нижняя челюсть, язык, органы грудной и брюшной полостей. Это — заболевание, оно называется акромегалией.

При чём тут йод?

• Зачем нужна йодированная соль?

Вы наверняка неоднократно слышали о том, что йиод необходим для нашего организма, и знаете, что существуют медицинские препараты, содержащие этот элемент, а в пищу рекомендуют употреблять только йодированную поваренную соль. Как связан йод с эндокринной системой? Дело в том, что он входит в состав гормонов одной из эндокринных желёз — щитовидной. Её важнейший гормон — тироксин — повышает интенсивность обмена веществ в организме.

Недостаточная выработка гормонов щитовидной железы в детском возрасте приводит к задержке роста, нарушению пропорций тела, полового и умственного развития. Такое заболевание называется кретинизмом.

У взрослых людей недостаток гормонов щитовидной железы ведёт к развитию вялости, сонливости, апатии, снижению интеллекта, угнетению обмена веществ. У таких больных развивается отёк тканей — болезнь под названием “микседема”, т.е. “слизистый отёк”.

Повышенная функция щитовидной железы также может быть опасной для здоровья и приводит к развитию базедовой болезни (рис. 21.2). В результате на рушения метаболизма больной испытывает постоянное сильное чувство голода, но, несмотря на потребление большого количества пищи, он сильно худеет. Заболевание сопровождается учащённым сердцебиением, повышенной нервной возбудимостью, увеличением щитовидной железы, изменением глаз.

21.2. Больная базедовой болезнью

Недостаточная секреция гормонов щитовидной железы часто встречается у людей, проживающих в местностях, где в воде и почве мало иода. Именно поэтому в настоящее время широко проводится йодная профилактика.

Проблемы с сахаром

• Зачем организму нужен сахар и как регулируется его концентрация в крови?

Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции (рис. 21.3). Среди её клеток, вырабатывающих пищеварительные ферменты, разбросаны скопления клеток, вырабатывающих гормоны. Важнейшие гормоны поджелудочной железы — инсулин и глюкагон — поддерживают постоянный уровень глюкозы в крови. Глюкоза — основной источник энергии для наших клеток, поэтому некоторое её количество должно всегда присутствовать в крови, чтобы снабжать энергией те клетки, в которых нет запаса этого вещества, например, клетки мозга. Если в организм поступает большее количество глюкозы, чем необходимо в данный момент, и её содержание в крови повышается, клетки поджелудочной железы начинают вырабатывать инсулин. Этот гормон способствует большему притоку глюкозы внутрь клеток, созданию её запаса в форме гликогена, а также накоплению других веществ — потенциальных источников энергии (жира, белка). Благодаря действию инсулина уровень глюкозы в крови снижается.

21.3. Строение поджелудочной железы

• Почему поджелудочную железу считают железой смешанной секреции?

Если же по какой - то причине уровень глюкозы в крови становится ниже необходимого для организма уровня, поджелудочная железа начинает вырабатывать глюкагон. Его название говорит само за себя. Он “гонит” глюкозу из клеток, активирует расщепление гликогена и стимулирует распад жиров.

Благодаря этим двум гормонам - антагонистам у нас в организме существует эффективная регуляция использования клетками основного источника энергии — глюкозы.

21.4. Схема взаимодействия глюкагона и инсулина

• Что означают подъём и снижение кривой на графике?

Недостаток инсулина приводит к опасному заболеванию - сахарному диабету, при котором ткани организма не могут усваивать сахар. Большое количество глюкозы накапливается в крови, и её избыток начинает выводиться с мочой. В то же время клетки организма постоянно испытывают недостаток энергии и начинают компенсировать его, используя жировые запасы и тканевые белки, главным образом мышечные. Повышенный уровень глюкозы в крови, её выведение с мочой и использование жиров и белков в качестве источника энергии приводят к чрезмерному мочеотделению, постоянному ощущению сильной жажды и голода.

При избытке инсулина количество глюкозы в крови катастрофически уменьшается и наступает гипогликемический шок.

“Фабрика” гормонов

• За что рубрика получила такое название? Что регулируют гормоны надпочечников?

На верхушках почек находятся две железы — надпочечники. Это настоящая “фабрика” гормонов, их здесь вырабатывается несколько десятков. Каждый надпочечник состоит из двух частей: внешней — коры и внутренней — мозгового вещества. Гормоны коры надпочечников активно влияют на обмен, особенно на углеводный и белковый, обмен минеральных веществ и воды. Действие этих гормонов помогает нашему организму не только приспосабливаться к меняющимся условиям среды, но и выживать в экстремальных ситуациях.

Мозговое вещество надпочечников вырабатывает всего два гормона — адреналин и норадреналин. Эти гормоны работают под девизом “готовься к битве или бегству”. Вы, наверное, помните, что очень похоже действует на организм активация симпатической нервной системы, но гормональный эффект более длительный. Благодаря широкому спектру действия адреналин и норадреналин участвуют в регуляции обмена углеводов и жиров, деятельности сердечно - сосудистой и нервной систем, скелетной мускулатуры и мускулатуры внутренних органов, “готовят” организм к стрессу, сверхусилию, встрече с опасностью.

В течение всей жизни человека клетки коры надпочечников вырабатывают мужские и женские половые гормоны. Однако существенную роль они играют только в детском возрасте, когда функция половых желёз ещё слабо развита.

Гормоны половых желёз

• Что регулируют гормоны половых желёз?

Половые железы выполняют в нашем организме двоякую функцию. Во - первых, в них проходит сложный процесс развития и созревания половых клеток, а во - вторых, их железистые клетки вырабатывают половые гормоны, влияющие на все формы деятельности организма, связанные с деторождением. И в мужских, и в женских половых железах вырабатываются как мужские, так и женские гормоны, но в различных соотношениях. Эти гормоны регулируют развитие половых клеток и органов, половое созревание и поведение человека, а также обеспечивают нормальное протекание беременности и подготовку молочных желёз к секреции молока.

Формулирование вывода

Согласование нервной и эндокринной систем осуществляется автоматически через гипоталамус, расположенный в промежуточном мозге. Он управляет работой гипофиза - эндокринной железы, гормоны которой регулируют деятельность всех прочих желёз внутренней секреции и процессы роста. Гормоны щитовидной железы отвечают за интенсивность обмена веществ организма. Гормоны надпочечников активизируют и подавляют активность многих органов, помогают организму выживать в неблагоприятных условиях. Гормоны поджелудочной железы поддерживают уровень глюкозы в крови.

Нейрогуморальная связь, гипофиз, щитовидная железа,

инсулин, надпочечники

Применение знаний

1. Какова роль гипоталамуса и гипофиза в регуляции деятельности эндокринных желёз?

2. Какую роль в жизнедеятельности организма играют железы внутренней секреции: гипофиз, щитовидная железа, надпочечники, поджелудочная железа?

3. Какие проблемы возникают у больного при недостаточной или избыточной функции изученных желёз внутренней секреции?

4. Почему недопроизводство гормона лечится легче, чем его же перепроизводство?

5. Почему пожилые люди нередко страдают от излишней худобы или полноты?

6. Поработайте в паре или группе: пусть каждый по очереди формулирует вопросы по пройденной теме, а другой (другие) отвечает на них.