Ендокринна система організму людини представлена залозами внутрішньої секреції, що виробляють певні сполуки (гормони) і виділяють їх безпосередньо (без протоків, що виводять) у кров. У цьому ендокринні залози відрізняються від інших (екзокринних) залоз, які продукт своєї діяльності виділяють лише у зовнішнє середовище через спеціальні протоки або без них. Залозами зовнішньої секреції є, наприклад, слинні, шлункові, потові залози та ін. В організмі існують і змішані залози, які одночасно є екзокринними та ендокринними. До змішаних залоз відносяться підшлункова та статеві залози.

Гормони ендокринних залоз з током крові розносяться по всьому організму і виконують важливі регулюючі функції: впливають на обмін речовин, регулюють клітинну активність, ріст та розвиток організму, обумовлюють зміну вікових періодів, впливають на роботу органів дихання, кровообігу, травлення, виділення та розмноження. Під дією та контролем гормонів (в оптимальних зовнішніх умовах) реалізується також вся генетична програма життя людини.

Залози за топографією розташовані у різних місцях організму: в області голови знаходяться гіпофіз та епіфіз, в області шиї та грудної клітини розташовані щитовидна, пара щитовидна та вилочкова (тімус) залози. В області черева знаходяться надниркові та підшлункова залози, в області малого тазу — статеві залози. В різних частинах тіла, переважно по ходу великих кровоносних судин, розташовані невеличкі аналоги ендокринних залоз — параганглії.

Функції та будова залоз внутрішньої секреції значно змінюються з віком.

Гіпофіз вважається залозою усіх залоз так як своїми гормонами впливає на роботу багатьох з них. Ця залоза розташована біля основи головного мозку в заглибленні турецького сідла клиноподібної (основної) кістки черепа. V новонародженого маса гіпофіза 0,1-0,2 г, у 10 років він досягає маси 0,3 г, а у дорослих — 0,7-0,9 г. Під час вагітності у жінок маса гіпофіза може сягати 1,65 г. Залозу умовно поділяють на три частини: передню (аденогіпофіз), задню (неґірогіпофіз) і проміжну. В області аденогіпофіза та проміжного відділу гіпофіза синтезується більшість гормонів залози, а саме соматотропний гормон (гормон росту), а також адренокортикотропні (АКТУ), тиреотропні (ТГГ), гонадотропні (ГТГ), лютеотропні (ЛТГ) гормони та пролактін. В області нейрогіпофіза набувають активної форми гормони гіпоталамуса: окситоцин, вазопресин, меланотропін та мізін-фактор.

Гіпофіз тісно пов'язаний нейронними структурами з гіпоталамусом проміжного мозку, завдяки чого здійснюється взаємозв'язок і координація нервової та ендокринної регулюючих систем. Гіпоталамно - гіпофізарний нервовий шлях (канатик, що з'єднує гіпофіз з гіпоталамусом) налічує до 100 тисяч нервових відростків нейронів гіпоталамусу, які здатні створювати нейросекрет (медіатор) збуджуючого або гальмівного характеру. Відростки нейронів гіпоталамуса мають кінцеві закінчення (синапси) на поверхні кровоносних капілярів задньої долі гіпофіза (нейрогіпофіза). Потрапляючи у кров, медіатор далі транспортується у передню долю гіпофіза (аденогіпофіз). Кровоносні судини на рівні аденогіпофіза знову поділяються на капіляри, що оплітають острівці секреторних клітин і, таким чином, через кров здійснюють вплив на активність утворення гормонів (прискорюють або уповільнюють). За схемою, що описана, саме і здійснюється взаємозв'язок у роботі нервової та ендокринної регулюючих систем. Крім зв'язку з гіпоталамусом, до гіпофіза надходять відростки нейронів від сірого горбка під'згірної частини великих півкуль, від клітин таламуса, що на дні 111 шлуночка стволової частини головного мозку та від сонячного сплетіння вегетативної нервової системи, які також здатні впливати на активність утворення гормонів гіпофізу.

Основним гормоном гіпофіза є соматотропний гормон (СТГ) або гормон росту, який регулює ріст кісток, збільшення довжини і маси тіла. При недостатній кількості соматотропного гормону (гіпофункція залози) спостерігається карликовість (довжина тіла до 90-100 ом., мала маса тіла, хоча розумовий розвиток може проходити нормально). Надлишок соматотропних гормонів у дитячому віці (гіперфункції залози) приводить до гіпофізарного гігантизму (довжина тіла може досягати 2,5 і більше метрів, розумовий розвиток найчастіше страждає). Гіпофіз виробляє, як вказувалось вище, адренокортикотропні гормони (АКТГ), гонадотропні гормони (ГТГ), та тиреотропні гормони (ТГТ). Більша або менша кількість вказаних вище гормонів (врегульованих від нервової системи), через кров впливає на активність, відповідно, надниркових, статевих залоз та щитовидної залози, змінюючи, в свою чергу, їх гормональну активність, а через це і впливаючи на активність тих процесів, що ними регулюються. У гіпофізі також виробляються меланофорний гормон, що впливає на колір шкіри, волосся та на інші структури організму, вазопресин, що регулює кров'яний тиск та водний обмін і оксітоцин, що впливає на процеси виділення молока, тонус стінок матки та ін.

Гормони гіпофізу впливають також на вищу нервову діяльність людини. У період статевого дозрівання особливо активні гонадотропні гормони гіпофізу, які впливають на розвиток статевих залоз. Поява у крові статевих гормонів у свою чергу гальмує активність гіпофізу (зворотній зв'язок). Функція гіпофізу стабілізується у після пубертатний період (у 16 — 18 років). Якщо активність соматотропних гормонів зберігається і після завершення росту організму (після 20 — 24 років) то розвивається акромегалія, коли непропорційно великими стають окремі частини тіла, в яких ще не завершились процеси окостеніння (наприклад, значно збільшуються кісті рук, стопи ніг, голова, вуха та ін. частини тіла). За період росту дитини гіпофіз збільшується за масою у два рази (з 0,3 до 0,7 г).

Епіфіз (маса до ОД г) найбільш активно функціонує до 7 років, а далі перероджується у неактивну форму. Епіфіз вважається залозою дитинства, так як ця залоза виробляє гормон гонадоліберін, гальмуючий до певного часу розвиток статевих залоз. Крім цього епіфіз регулює водно-сольовий обмін, утворюючи речовини, що подібні гормонам: мелатонін, серотонін, норадреналін, гістамин. Існує певна циклічність утворення гормонів епіфіза в продовж доби: вночі синтезується мелатонін, а в ночі — серотонін. Завдяки цьому вважається, що епіфіз виконує роль своєрідного хронометра організму, який регулює зміну життєвих циклів, а також забезпечує співвідношення власних біоритмів людини з ритмами навколишнього середовища.

Щитоподібна залоза (маса до 30 грамів) розташована попереду гортані на шиї. Основними гормонами цієї залози є тіроксін, три-йодтіронін які впливають на обмін води і мінеральних речовин, на хід окислювальних процесів, на процеси згорання жиру, на ріст, масу тіла, на фізичний та розумовий розвиток людини. Найбільш активно залоза функціонує у 5-7 та у 13-15 років. Залоза виробляє також гормон тірокальцітонін, який регулює обмін кальцію та фосфору у кістках (гальмує їх вимивання із кісток і зменшує кількість кальцію у крові). При гіпофункції щитовидної залози діти затримуються у рості, у них випадає волосся, страждають зуби, порушується психіка і розумовий розвиток (розвивається захворювання мікседема), втрачається розум (розвивається кретинізм). При гіперфункції щитовидної залози виникає базедова хвороба ознаками якої є збільшення щитоподібної залози, вилучені очі, різке схуднення та ряд вегетативних порушень (підвищене серцебиття, пітливість та інше). Хвороба також супроводжується підвищенням дратівливості, стомлюваності, зниженням працездатності та ін.

... Читати далі »

Мікроеволюція як основа еволюційного процесу

Синтетична гіпотеза розглядає популяцію, як елементарну одиницю еволюції, бо в ній відбуваються усі елементарні еволюційні процеси. На думку авторів синтетичної гіпотези, у популяціях діють, крім спадкової мінливості (мутації), добору та боротьби за існування, ще елементарні фактори еволюції.До них належать хвилі життя, дрейф генів та ізоляція.

Хвилі життя (популяційні хвилі) — це коливання чисельності популяції, які характерні для всіх видів. Найважливішим чинником, що регулює чисельність популяції, є наявність їжі. Тому, маючи потенційну можливість необмеженого збільшення, вони звичайно включають стільки особин, скільки може прохарчуватися на зайнятій ними території.

Ізоляція частини популяції створює бар’єри для схрещування; порушується безперешкодний обмін генами з батьківською групою –панміксіявсередині виду. Тому ізоляція важлива передумова видоутворення.

Географічна ізоляція виникає в результаті активного чи пасивного розселення, зміни клімату ( наприклад в періоди зледеніння), геоморфологічних змін (гороутворюючих процесів, утворення островів) або в результаті введення в ареал непридатних для заселення просторів (водойм, пустель). Все це веде до так званогоалопатичного видоутворення, при якому види, що виникають відособлені у просторі.

Генетичні відмінності між географічними расами спочатку часто бувають незначними, ще не переходять за межі виду. Але в результаті подальших мутацій, рекомбінацій, а також відбору, який змінив свій тиск в новому ареалі ці генетичні відмінності можуть збільшуватися ( приклад – дарвінівські вюрки Галапагоських островів).

Генетична ізоляція може призвести до утворення нових видів і без просторового розділення. Таке видоутворення називаєтьсясимпатричним.

Екологічна ізоляція– використання різних екологічних ніш в одній області розповсюдження, фізіологічні відмінності (наприклад, не співпадають у часі періоди розмноження), морфологічні відмінності ( не співпадає будова копулятивних органів), відхилення поведінкових ознак ( відмінність у формі залицяння).

Генетична ізоляція. Відмінності у геномі можуть призводити до порушень ембріонального розвитку і пониженої життєздатності гібридів.

Дрейф генів. Швидкість, з якою генетичні зміни поширюються в популяції, залежить від її величини. У невеликих популяціях зсуви наступають швидше.Дрейф генів– випадкові генетичні події. При розширені ареалу піонерські групи, які проникли у новий район, переважно невеликі, порівняно швидко поширюють на нову популяцію свої генетичні особливості (принцип засновника). З іншого боку, менші, наприклад островні) популяції володіють, переважно, меншим генетичним різноманіттям і тому легше вимирають при зміні умов.

Вплив людини на шкідників і збудників захворювань з допомогою інсектицидів, антибіотиків та інших речовин призводить до різкого зниження їх чисельності. Потім відбувається відновлення популяції із залишкових груп, які піддалися односторонньому відбору. В результаті виникають резистентні популяції.

Природний добір та його форми.

Центральним у теорії Ч. Дарвіна є вчення про природний добір як об'єктивний закон історичного розвитку органічного світу. Матеріалом для природного добру є зміни, спричинені спадковою мінливістю. Природний добір — це процес збереження і переважаючого розмноження в ряді поколінь організмів і груп оганізмів, що мають корисні для їхнього життя і розвитку ознаки і властивості.

Результатом дії природного добору є формування пристосувань організмів до конкретних умов довкілля. Природний добір приводить до збільшення різноманітності форм організмів, ускладнення організації в ході еволюції, видоутворення.

Залежно від спрямування пристосувальних (адаптивних) змін природний добір є стабілізуючим, рушійним і розриваючим, або дизруптивним.

Стабілізуючий добір проходить в тих випадках, коли фенотипові ознаки організмів оптимально відповідають умовам середовища і конкуренція відносно відсутня. Такий відбір діє у всіх популяціях, відкидаючи особин з крайнім відхиленням ознак. Наприклад, існує деяка оптимальна довжина крил для хижого птаха певних розмірів з певним способом життя в даному середовищі. Стабілізуючий добір буде відбирати і відкидати тих птахів, у яких розмах крил більший чи менший від оптимального. Стабілізуючий добір не сприяє еволюційним змінам, а підтримує фенотипову стабільність популяції з покоління в покоління.

Рушійний, або спрямований добір.Ця форма добору виникає у відповідь на поступові зміни умов середовища. Спрямований добір впливає на зміни фенотипів організмів існуючих в даній популяції і змінює середній фенотип в той чи інший бік. Наприклад, у результаті пристосування до існуючого способу життя у тварин різних неспоріднених груп виникають копальні кінцівки (вовчок, жук-гнойовик, сумчасті та плацентарні кроти тощо).

Рушійний добір приводить до еволюційних змін, впливає на популяцію таким чином, завдяки чому збільшується в ній частота нових алелей. Рушійний добір лежить в основі штучного добору, при якому вибіркове схрещування особин, що мають бажані фенотипові ознаки, підвищує частоту цих ознак в популяції.

Розриваючий або дизруптивннй добір.Ця форма добору зустрічається дуже ріко, проте вона відіграє дуже важливу роль у виникненні еволюціних перетворень. Коливання умов середовища (зміна кліматичних факторів) можуть сприяти наявності в даній популяції не одного, а двох чи кількох фенотипів. Тиск добору, що діє в самій популяції, може привести до відхилення фенотипів від середньої норми до обох крайніх меж. В результаті популяція стане розділеною на дві субпопуляції з різнимим фенотипами. Наприклад, у популяціях комах океанічних островів, де постійно віє сильний вітер, є особини без крил або з дуже добре розвиненймими крильми, які здатні протистояти здуванню, а комахи із середнім ступенем розвитку крил зникли. Отже,цей добір сприяє виникненню кількох фенотипових форм у популяції (поліморфізму), що забезпечує її пристосування до змінних умов довкілля.

 Видоутворення

... Читати далі »