Регуляция по типу обратной связи PDF Печать E-mail

Регуляция по типу обратной связи может осуществляться лишь в такой системе, где одна часть служит стимулятором, а другая — реагирует на стимуляцию; при этом реагирующая часть системы вырабатывает вещество, которое в свою очередь оказывает влияние на стимулятор. В большинстве случаев это вещество подавляет стимулятор; такая система регуляции называется отрицательной обратной связью. Содержание многих гормонов в организме позвоночных животных поддерживается на одном и том же уровне именно благодаря механизму  отрицательной  обратной  связи.

В семенниках вырабатываются мужские половые гормоны (андрогены); удаление семенников (кастрация) приводит к исчезновению этих гормонов из организма. Если животное было кастрировано в молодом возрасте, то у него не развиваются вторичные мужские половые признаки, а если кастрировать взрослое животное, то это приведет к постепенному исчезновению уже сформировавшихся признаков. Часто кастрируют молодых жеребцов и бычков для того, чтобы избежать развития агрессивного поведения, свойственного им во взрослом состоянии. И, как это ни странно, оказалось, что вскоре после кастрации в крови и моче таких животных резко повышается содержание веществ, стимулирующих половое развитие. Если цыпленку-петушку ввести некоторое количество крови или мочи кастрированных животных, то у цыпленка быстро разовьются  половые признаки.

Почему же кровь и моча животных, лишенных половых желез, стимулируют развитие половых признаков у других животных мужского пола? Дело в том, что расположенный в полости черепа гипофиз вырабатывает ряд гормонов, влияющих на другие железы внутренней секреции. Один из гормонов — гонадотропин — стимулирует развитие гонад (половых желез). Под влиянием гонадотропного гормона семенники увеличиваются и в них усиливаетсявыработка мужских половых гормонов. Последние поступают в кровь и циркулируют во всем организме. Попав в гипофиз, они тормозят секрецию гонадотропного гормона. Благодаря этому концентрация мужских половых гормонов поддерживается в норме на постоянном уровне.

Зная о существовании подобного механизма обратной связи, нетрудно понять, почему биологические жидкости кастрированных животных оказывают стимулирующее действие на развитие половых желез других животных. В самом деле, после удаления семенников содержание андрогенов в крови падает, их тормозящее действие на гипофиз снимается и, следовательно, возрастает секреция гонадотропина. Уровень гонадотропина повышается и в крови, и в моче, поскольку некоторое количество гормона выводится через почки. В результате, как кровь, так и моча стимулируют развитие семенников у самцов других животных.

Гонадотропный гормон стимулирует также развитие женских половых желез — яичников. Введение гонадотропина молодым самкам вызывает раннее половое созревание. Женские половые гормоны — эстрогены — также подавляют секрецию гонадотропина; описанный уже механизм обратной связи поддерживает содержание эстрогенов в организме на нормальном уровне. Все это примеры отрицательной обратной связи, где вырабатываемое вещество тормозит действие стимулятора. Отрицательная обратная связь является самым распространенным типом регуляции в организме, позволяющим поддерживать постоянство внутренней среды.

Интересные статьи по биологии:

1) Регуляция деятельности клетки

2) Поло-возрастная популяция