Если бы живые существа появились в результате акта творения, то гормонов и не было бы. Во всех машинах, механизмах и устройствах, спроектированных и созданных человеком, регулирующие контуры состоят только из механических частей и электрических цепей. Ни в одном артефакте, продукте человеческой деятельности, нет системы регуляции с помощью химических веществ, которые распространялись бы по всему агрегату и изменяли бы активность того или иного узла. Но живые организмы — продукт эволюции. Первые живые существа появились в воде, и их жизнедеятельность регулировалась химическими веществами, растворенными в окружающей среде, частично проникающими внутрь живой клетки и вырабатываемыми внутри этой клетки. Эти вещества-регуляторы нельзя назвать гормонами, но сам принцип регуляции с помощью веществ, растворенных в жидкостях, то есть гуморальная регуляция, появился одновременно с возникновением жизни на Земле. До появления передачи информации с помощью нервных элементов еще оставался миллиард лет.

Нужно заметить, что деление на нервную и гуморальную регуляцию условно. Нервный импульс передается с одного нейрона на другой и с нейрона на клетку-исполнителя с помощью химических веществ, которые мы называем трансмиттерами, или медиаторами. Кроме того, нервные окончания подходят не к каждой клетке. Окончания нервных клеток «обслуживают» целые группы клеток: медиатор, выделившийся из нервного окончания, распространяется по межтканевой жидкости. Или, например, медиатор симпатической нервной системы, норадреналин, выделяется в стенки капилляров мышечной ткани и распространяется с током крови, выступая в роли настоящего гормона.

Чем отличается гуморальная регуляция от нервной? Гормонами называют вещества, выделяемые специализированными клетками, распространяемые по организму с током крови и взаимодействующие с клетками-мишенями. Становятся понятными принципиальные различия нервной и гуморальной регуляции. Во-первых, нервный сигнал направленный, а гуморальный — нет. Регуляция сократительной активности скелетных мышц возможна, конечно, только с помощью нервной системы — как иначе обеспечить тонкие движения наших пальцев, языка, губ, голосовых связок? Но когда нужно увеличить, скажем, поступление глюкозы во все клетки организма, гормоны справляются с этой задачей замечательно эффективно. Во-вторых, нервный сигнал быстрый, а гуморальный — медленный. Одни изменения в окружающей среде требуют немедленной реакции, а другие — нет. И, в-третьих, гуморальный сигнал длительный, а нервный — короткий. Некоторые изменения в среде требуют стойкого изменения активности всего организма или отдельных систем, и в этих случаях гуморальная регуляция эффективнее нервной.

Следует подчеркнуть, что из того, что нервная регуляция значительно моложе гуморальной в эволюционном плане, вовсе не следует, что эволюция направлена на уменьшение роли гуморальной регуляции, в частности роли гормонов, и увеличение роли нервной регуляции. Гуморальная регуляция усложняется в ходе эволюции. У рыб один и тот же гормон выполняет множество функций, для каждой из которых у млекопитающих появились специализированные гормоны. В ходе эволюции увеличивается количество типов гормональных рецепторов и усложняются гистогематические барьеры.

В заключение отметим, что инженерная мысль не реализовала пока не только принцип гуморальной регуляции функций. Многие другие достижения эволюции пока что не использованы в технике. Например, все электрические приборы работают по принципу «вкл./выкл.», ноль или единица. А в нервной системе живых организмов существует процесс торможения. Кстати, мы ценим Ивана Михайловича Сеченова не за его материалистические взгляды, как часто пишут в учебниках, а за открытие процесса центрального торможения. Можно предположить, что создание тормозных контуров существенно повысит эффективность кибернетических систем.

Автор: Дмитрий Жуков, доктор биологических наук, доцент по специальности физиология, старший научный сотрудник лаборатории сравнительной генетики поведения Института физиологии им. И. П. Павлова РАН.