Регуляція за типом зворотного зв’язку

Регуляція за типом зворотного зв’язку може здійснюватися лише в такій системі, де одна частина служить стимулятором, а інша – реагує на стимуляцію; при цьому реагує частина системи виробляє речовину, яка в свою чергу впливає на стимулятор. У більшості випадків ця речовина пригнічує стимулятор; така система регуляції називається негативним зворотним зв’язком. Зміст багатьох гормонів в організмі хребетних тварин підтримується на одному і тому ж рівні саме завдяки механізму негативного зворотного зв’язку.

У сім’яниках виробляються чоловічі статеві гормони (андрогени); видалення сім’яників (кастрація) призводить до зникнення цих гормонів з організму. Якщо тварина була кастрованих в молодому віці, то у нього не розвиваються вторинні чоловічі статеві ознаки, а якщо каструвати доросла тварина, то це призведе до поступового зникнення вже сформувалися ознак. Часто каструють молодих жеребців і бичків для того, щоб уникнути розвитку агресивної поведінки, властивого їм у дорослому стані. І, як це не дивно, виявилося, що незабаром після кастрації в крові і сечі таких тварин різко підвищується вміст речовин, що стимулюють статевий розвиток. Якщо курчати-петушку ввести деяку кількість крові або сечі кастрованих тварин, то у курчати швидко розвинуться статеві ознаки.

Чому ж кров і сеча тварин, позбавлених статевих залоз, стимулюють розвиток статевих ознак у інших тварин чоловічої статі? Справа в тому, що розташований в порожнині черепа гіпофіз виробляє ряд гормонів, що впливають на інші залози внутрішньої секреції. Один з гормонів – гонадотропін – стимулює розвиток гонад (статевих залоз). Під впливом гонадотропного гормону насінники збільшуються і в них усіліваетсявиработка чоловічих статевих гормонів. Останні надходять в кров і циркулюють у всьому організмі. Потрапивши в гіпофіз, вони гальмують секрецію гонадотропного гормону. Завдяки цьому концентрація чоловічих статевих гормонів підтримується в нормі на постійному рівні.

Знаючи про існування подібного механізму зворотного зв’язку, неважко зрозуміти, чому біологічні рідини кастрованих тварин надають стимулюючу дію на розвиток статевих залоз інших тварин. Справді, після видалення сім’яників зміст андрогенів в крові падає, їх гальмівну дію на гіпофіз знімається і, отже, зростає секреція гонадотропіну. Рівень гонадотропіну підвищується і в крові, і в сечі, оскільки певна кількість гормону виводиться через нирки. В результаті, як кров, так і сеча стимулюють розвиток насінників у самців інших тварин.

Гонадотропний гормон стимулює також розвиток жіночих статевих залоз – яєчників. Введення гонадотропіну молодим самкам викликає раннє статеве дозрівання. Жіночі статеві гормони – естрогени – також пригнічують секрецію гонадотропіну; описаний вже механізм зворотного зв’язку підтримує вміст естрогену в організмі на нормальному рівні. Все це приклади негативного зворотного зв’язку, де виробляється речовина гальмує дію стимулятора. Негативний зворотний зв’язок є найпоширенішим типом регуляції в організмі, що дозволяє підтримувати постійність внутрішнього середовища.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Антропогенні екосистеми