Единство нервной и гуморальной регуляции

В организме высших животных и человека в результате дли­тельной эволюции сложилась единая нейрогуморальная система регуляции функций. Деление этой системы на нервную и гумо­ральную условное с целью анализа сложнейших процессов, управ­ляющих организмом.

Ведущую роль в регуляторных реакциях играет нервная систе­ма и ее высший отдел — кора больших полушарий головного моз­га. От многочисленных рецепторов, находящихся во всех органах и тканях, в нее поступает как в главный диспетчерский центр ин­формация об окружающей среде, о внутреннем состоянии орга­низма, всех изменениях в работе органов и систем, об изменениях в составе крови и тканевой жидкости.

Гуморальные агенты могут включаться в рефлекторные дуги как самостоятельные звенья. Такой способностью, например, обладают гормоны. Допустим, в крови животного возрос уровень глюкозы. Это вызывает возбуждение рецепторов сосудов (хеморецепторов), информация поступает в гипоталамус — отдел промежуточного моз­га и в кору больших полушарий. После оценки ситуации из гипота­ламуса возбуждение передается в островковый аппарат поджелу­дочной железы, где вырабатывается гормон инсулин. Инсулин вы­деляется в кровь, действует на клеточные мембраны и снижает со­держание глюкозы в крови до обычного уровня. Таким образом, гормон включился в эфферентную часть рефлекторной дуги.

Однако единство нервной и гуморальной регуляции этим не ограничивается. Известно, что нервные клетки (нейроны) об­ладают двумя функциями: генерированием биотоков и пере­дачей их на другие клетки, выработкой биологически актив­ных веществ.

О том, что в нервных окончаниях выделяются химические вещества — медиаторы, было известно еще в 20-х годах XX в. Медиаторы являются химическими посредниками между эффе­рентными нервами и органами. Нервные окончания никогда не проникают внутрь другой клетки, а заканчиваются на небольшом расстоянии от мембраны иннервируемой клетки. Место контакта нервного окончания с другой клеткой — нервной, мышечной или секреторной — называется синапсом (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Схема строения синапса:

/ — окончание аксона с пузырьками медиатора; 2 — синапти-

ческая щель; 3 — часть мембраны клетки, на которую переходит

возбуждение

Синапс состоит из трех элементов: пресинаптической мембра­ны (часть нервного окончания), постсинаптической мембраны (часть мембраны другой клетки) и синаптической щели (про­странство между пре- и постсинаптической мембранами). Переда­ча возбуждения с нерва на орган (клетку) заключается в том, что под влиянием нервного импульса из пресинаптической мембраны выделяется медиатор, который является химическим раздражите­лем для постсинаптической мембраны. В результате в ней возни­кает возбуждение, распространяющееся по всей клетке. Самыми распространенными медиаторами являются ацетилхолин, норад-реналин, адреналин и др.

Помимо медиаторов нейроны головного мозга вырабатывают гормоны — нейропептиды. Таковы, например, гормоны гипотала­муса. Их называют рилизинг-факторами. Эти гормоны стимули­руют или угнетают образование гормонов в передней доле гипо­физа, которые, в свою очередь, регулируют деятельность других желез внутренней секреции. Некоторые гормоны гипоталамуса поступают в заднюю долю гипофиза уже в «готовом виде», а затем уже из гипофиза в кровь.

Таким образом, единство нервной и гуморальной регуляции осу­ществляется на уровне не только нервных окончаний, но и на более высоком уровне — гипоталамо-гипофизарной системы. Регуляция всех жизненных процессов осуществляется единой нейрогумораль-ной системой, в которой ведущее значение играет центральная не­рвная система и ее высший отдел — кора больших полушарий.

На более простых уровнях организации живой материи — моле­кулярном, внутриклеточном, тканевом — большую роль играет хи­мическая регуляция. Чем сложнее биологическая система, тем большее значение приобретает нервная регуляция, которая объеди­няет органы и ткани в различные системы, осуществляя функцио­нирование организма во внешней среде как единого целого.