Гуморальная регуляция

Первая древнейшая форма взаимодействия между клетками многоклеточных организмов — это химическое взаимодействие посредством продуктов обмена веществ, поступающих в жидкости организма. Такими продуктами обмена веществ, или метаболитами, служат продукты распада белков, углекислота и др. Это гуморальная передача влияний, гуморальный механизм корреляции или связи между органами.

Гуморальная связь характеризуется следующими особенностями. Во-первых, отсутствием точного адреса, по которому направляется химическое вещество, поступающее в кровь или другие жидкости тела. Химическое вещество может, следовательно, действовать на все органы и ткани. Его действие не локализовано, не ограничено определенным местом. Во-вторых, химическое вещество распространяется относительно медленно. И, наконец, в-третьих, оно действует в ничтожных количествах и обычно быстро разрушается или выводится из организма. Гуморальные связи являются общими и для мира животных и мира растений.

Нервная и гуморальная регуляция

На определенной ступени развития мира животных в связи с появлением нервной системы образуется новая, нервная форма связей и регуляций. Чем выше по своему развитию организм животного, тем большую роль играет взаимодействие органов через нервную систему, которое обозначается как рефлекторное. У высших животных организмов нервная система регулирует гуморальные связи. В отличие от гуморальной связи нервная связь, во-первых, имеет точную направленность к определенному органу и даже группе клеток и, во-вторых, через нервную систему связь осуществляется с несравненно большей скоростью, в сотни раз превышающей скорость распространения химических веществ. Переход от гуморальной связи к нервной у высокоорганизованных существ сопровождался не уничтожением гуморальной связи между клетками тела и заменой ее нервной связью, а подчинением гуморальных связей нервным, возникновением нервно-гуморального взаимодействия. Установлено, что и в окончаниях нервных волокон, которые соприкасаются или с клетками органа, или с другими нервными клетками, выделяются особые посредники связи, специальные химические вещества, или медиаторы, которые поступают в жидкости тела и действуют непосредственно на нервную систему и на специализированные нервные окончания (см. статью «Химические связи«).

На следующем этапе развития живых существ появляются специальные органы — железы, в которых вырабатываются гуморально действующие вещества — гормоны, образующиеся из поступающих в организм пищевых веществ. Так, например, гормон адреналин образуется в надпочечниках из аминокислоты — тирозина. Это гормональная регуляция.

Основная функция нервной системы заключается в регуляции взаимодействия организма как единого целого с окружающей его внешней средой и в регуляции деятельности отдельных органов и связи между органами.

Нервная система усиливает или тормозит деятельность всех органов не только волнами возбуждения или нервными импульсами, но и посредством поступления в кровь, лимфу, спинномозговую и тканевую жидкости медиаторов, гормонов и метаболитов, или продуктов обмена веществ. Эти химические вещества действуют на органы и на нервную систему. Таким образом, в естественных условиях не существует исключительно нервная регуляция деятельности органов, а нервно-гуморальная.

Возбуждение нервной системы имеет биохимическую природу. По ней волнообразно распространяется сдвиг обмена веществ, при котором ионы избирательно проходят через мембраны, в результате чего образуется разность потенциалов между участками, находящимися в состоянии относительного покоя и возбужденными, и возникают электрические токи. Эти токи, называются биотоками, или биопотенциалами, распространяются по нервной системе и вызывают возбуждение в последующих ее участках.