Регуляция функций в организме человека осуществляется нервным и гуморальным путем. Нервная регуляция обусловлена скоростью проведения нервного импульса, гуморальная — скоростью движения крови по сосудам или скоростью диффузии молекул химических веществ в межклеточную жидкость. Нервная регуляция более быстрая, поэтому она является ведущей в организме. Но нервный импульс приводит лишь к кратковременному изменению поляризации мембраны клетки. Для долговременного воздействия нервные импульсы должны поступать один за другим, что приводит к утомлению нервных центров, в результате чего нервное влияние ослабевает. При гуморальном воздействии информация поступает ко всем клеткам, хотя воспринимается лишь той клеткой, которая имеет специализированный рецептор. Информационная молекула, достигнув такой клетки, прикрепляется к ее мембране, изменяет ее свойства и остается там до тех пор, пока не достигается ожидаемый результат, после чего специальные механизмы разрушают эту молекулу. Таким образом, если управляющее влияние должно быть срочным и кратковременным — преимущество за нервной регуляцией, а если продолжительным — за гуморальной. Поэтому в организме существуют и нервный, и гуморальный способы регуляции, которые действуют согласованно в зависимости от условий. Среди биологически активных веществ(далее БАВ) для физиологической регуляции функций организма наиболее важны медиаторы, гормоны, ферменты и витамины. Медиаторы представлены веществами небелковой природы, которые выделяются окончаниями нервных клеток в результате прохождения нервного импульса. Чаще всего в качестве медиатора выступают ацетилхолин, адреналин, норадреналин, дофамин и гамма-аминомасляная кислота. После прекращения действия медиатор разрушается специальным ферментом. Истощение запасов медиатора в пресинаптической мембране может служить причиной нарушения проведения нервного импульса. Гормоны представляют собой высокомолекулярные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции для управления активностью других гормонов и систем органов.

Гормоны могут быть двух типов: прямого действия и тропные. Гормоны прямого действия непосредственно воздействуют на соматические клетки, изменяя их метаболизм и функциональную активность. Тропные гормоны воздействуют на железы внутренней секреции, ускоряя или замедляя выработку собственных гормонов, которые уже в свою очередь действуют на соматические клетки.                                        Ферменты — это вещества, влияющие на скорость биохимических реакций внутри клетки и в полостях тела.                                                                      Витамины непосредственно воздействуют на метаболические процессы клетки.                 Многие органы, не будучи железами внутренней секреции, имеют в своем составе железистые клетки, которые продуцируют небольшое количество гормонов, влияющих на самочувствие. Такие гормоны вырабатываются в почках, желудке, сердце и других органах. Еще один класс БАВ, вырабатываемых нежелезистыми клетками большинства органов, — тканевые гормоны, которые в отличие от истинных гормонов выделяются не в кровь, а в межклеточную жидкость. Эти вещества передают соседним клеткам и тканям информацию о состоянии клеток, в которых они синтезируются. Такой взаимный обмен информацией между клетками и тканями позволяет им согласовывать метаболическую активность и поддерживать гомеостаз.      Действие БАВ на клетки и ткани зависит от их химической природы. Тиреоидные гормоны легко проникают через клеточную мембрану и направляются в ядро, где включаются в регуляцию активности генов. Стероидные гормоны тоже проникают через мембрану, но благодаря взаимодействию с мембранными рецепторами. Многие гормоны являются крупными белковыми молекулами, которые не могут проникнуть внутрь клетки. Они прикрепляются к клеточным мембранам, изменяют их проницаемость и таким образом влияют на внутриклеточный метаболизм. Витамины в большинстве случаев являются молекулами небольших размеров, проникают через клеточную мембрану и встраиваются во внутриклеточные биохимические процессы. Ферменты, как многие гормоны, не способны проникать внутрь клетки, они циркулируют в крови или в межклеточной жидкости, где и оказывают свое каталитическое действие.                  Молекулы БАВ имеют определенный срок жизни, после которого утилизируются(крупные макромолекулы активны от нескольких минут до нескольких часов, молекулы средних размеров - в течение суток, мелкие молекулы — в течение нескольких суток). БАВ влияют не на все клетки, а только на клетки-мишени, на мембранах которых есть специальные рецепторы. Если рецепторы отсутствуют, гормон не может прикрепиться к мембране и никакого действия на метаболизм клетки не оказывает.                                       Скорость образования гормонов обусловлена влиянием нервных центров, управляющих соответствующей железой, и других желез внутренней секреции. Секреция гормонов зависит также от возраста(пример - гормон роста). По скорости продукции гормоны делятся на две группы: долговременные и адаптивные (гормоны быстрого реагирования). Продукция гормонов первой группы меняется плавно и подолгу остается на одном уровне. Эти гормоны определяют уровень метаболизма в долговременном плане (гормон роста, тироксин, паратгормон, половые железы). Адаптивные гормоны выбрасываются в кровь в результате резкого изменения ситуации в течение нескольких минут или секунд (адреналин). Кроме изменения скорости продукции гормона в организме меняется и чувствительность органов-мишеней. Чем больше количество активных мест на мембране клетки для прикрепления молекул гормона, тем выше чувствительность данной ткани к гормону. Иногда уровень гормона в крови высок, но чувствительность органов-мишеней низкая и реальное физиологическое действие гормона не проявляется.                                                       Нервная и гуморальная системы регуляции объединяются в головном мозге на уровне гипоталамуса — образования, которое является и нервной мозговой структурой, и эндокринной железой. Его нервные клетки соединены с центрами головного мозга, управляющими деятельностью всех внутренних органов. Но эти же клетки вырабатывают БАВ гормонального типа (нейропептиды) для регуляции активности гипофиза, называемые рилизинг-факторами, или либеринами. При их поступлении в гипофиз его железистые клетки выбрасывают накопленные ими гормоны в кровяное русло, и механизм эндокринной регуляции начинает действовать. Кроме того, в гипоталамусе вырабатываются статины — вещества, тормозящие высвобождение гормонов клетками гипофиза. Секреторные клетки гипофиза лишены собственной иннервации, поэтому его активность регулируется только с помощью химических веществ гипоталамуса.

В настоящее время установлено, что нервные клетки во многих отделах головного мозга, а не только гипоталамуса, способны вырабатывать нейропептиды. Среди последних были обнаружены и давно известные гормоны и неизвестные вещества, например эндорфины и энкефалины, влияющие на активность нервных центров и формирующие настроение человека. Кроме того, было установлено, что в каждой ткани есть клетки, выполняющие гормональные функции. Они выбрасывают гормоны, необходимые для регуляции процессов, происходящих в этих же тканях. В результате была сформулирована концепция диффузной нейроэндокринной системы. Ее смысл состоит в том, что одни и те же вещества — нейропептиды или гормоны — могут вырабатываться как железистыми, так и нервными клетками. Такая двойная продукция гормонов обеспечивает двойной контроль и совмещение нервного и гуморального воздействия.