1 Образование и секреция гормонов, их транспорт кровью, действие на клетки и ткани, метаболизм и экскреция. Саморегуляция эндокринной системы
 Скачать 86.94 Kb.
|
|
1)Образование и секреция гормонов, их транспорт кровью, действие на клетки и ткани, метаболизм и экскреция. Саморегуляция эндокринной системы. Гормоны– химические соединения, обладающие высокой биологической активностью и в малых количествах значительным физиологическим эффектом. Биосинтез гормонов – цепь биохимический реакций, которые формируют структуру гормональной молекулы. Эти реакции протекают спонтанно и генетически закреплены в соответствующих эндокринных клетках. Генетический контроль осуществляется либо на уровне образования мРНК (матричной РНК) самого гормона или его предшественников (если гормон – полипептид), либо на уровне образования мРНК белков ферментов, которые контролируют различные этапы образования гормона (если он – микромолекула). Секреция гормонов – процесс освобождения гормонов из эндокринных клеток в межклеточные щели с дальнейшим их поступлением в кровь, лимфу. Секреция гормона строго специфична для каждой эндокринной железы. Секреторный процесс осуществляется как в покое, так и в условиях стимуляции. Секреция гормона происходит импульсивно, отдельными дискретными порциями. Импульсивный характер гормональной секреции объясняется циклическим характером процессов биосинтеза, депонирования и транспорта гормона. Гормоны, поступая в кровь, транспортируются к органам и тканям. Связанный с белками плазмы и форменными элементами гормон аккумулируется в кровяном русле, временно выключается из круга биологического действия и метаболических превращений. Неактивный гормон легко активируется и получает доступ к клеткам и тканям. Параллельно идут два процесса: реализация гормонального эффекта и метаболическая инактивация. В процессе обмена гормоны изменяются функционально и структурно. Подавляющая часть гормонов метаболизируется, и лишь незначительная их часть (0,5—10 %) выводятся в неизмененном виде. Метаболическая инактивация наиболее интенсивно протекает в печени, тонком кишечнике и почках. Продукты гормонального метаболизма активно выводятся с мочой и желчью, желчные компоненты окончательно выводятся каловыми массами через кишечник. Небольшая часть гормональных метаболитов выводится с потом и слюной. Все процессы, происходящие в организме, имеют специфические механизмы регуляции. Один из уровней регуляции – внутриклеточный, действующий на уровне клетки. Как и многие многоступенчатые биохимические реакции, процессы деятельности эндокринных желез в той или иной степени саморегулируются по принципу обратной связи. Согласно этому принципу предыдущая стадия цепи реакций либо тормозит, либо усиливает последующие. Этот механизм регуляции имеет узкие пределы и в состоянии обеспечить мало изменяющийся начальный уровень деятельности желез. 2)Гипоталамо-гипофизарная система, ее функциональные связи. Гормоны гипофиза, их участие в регуляции деятельности эндокринных органов. Гипофиз состоит из 2 частей: Аденогипофиз – передняя доля и отаток промежуточной доли гипофиза. Образован эпителиальной тканью, клетки которой синтезируют в кровоток ряд собственных гормонов. Нейрогипофиз – задняя доля. Образование нервной ткани аксонами нейронов гипоталамуса; в кровоток секретируются гормоны, синтез которых происходит в гипоталамусе. Связь гипоталамус-нейрогипофиз осуществляется нервным путем. От гипоталамуса к нейрогипофизу идет аксоны. По ним в нейрогипофиз транспортируются 2 нейрогормоны: вазопрессин и окситоцин. Они синтезируются в определенных нейронах гипоталамуса, а в нейрогипофизе только накапливаются и секретируются в кровь в аксо-капиллярных синапсах (нейросекреция). Связь гипоталамус-аденогипофиз осуществляется гуморальным путем и устроены сложно. В ряде нейронов гипоталамуса синтезируются особые гормоны – либерины и статины. При воздействии нейронов эти гормоны секретируются из аксонных окончаний и попадают в капиллярное русло. Дальше либерины и статины с током крови поступают в воротные вены гипофиза, которые в аденогипофизе вновь распадаются на вторую капиллярную сеть. В аденогипофизелиберины и статины выходят из крови и действуют на эндекринные клетки усиливая или тормозя секрецию гормонов аденогипофиза. Гормоны аденогипофиза диффундируют в капилляры вторичной сети и попадают в венозную кроь. Оттекающую от гипофиза и разносятся по всему организму. Гормоны нейрогипофиза: вазопрессин и окситоцин Вазопрессин: антидиуретический гормон, оказывает антидиуретический эффект, усиливает реабсорбцию воды в почках и уменьшает диурез. Сосудосуживающий эффект. Повышение АД. Вызывает: задержку в организме воды, снижение осмотического давления крови, повышение объема циркулирующей крови Окситоцин: родостимулирующая функция – сокращение беременной матки при родах. Стимуляция лактации – сокращение миоэпителиальных клеток протоков молочной железы. Что способствует выделению молока. 3.Физиология щитовидной и околощитовидной желез Щитовидная железа состоит из двух долей, соединенных перешейком. Она располагается перед трахеей, охватывая спереди и с боков ее верхние кольца. Основной функцией щитовидной железы является обеспечение организма тиреоидными гормонами: тироксином (Т4) и трийодтиронином (Т3), неотъемлемым структурным компонентом которых является йод минимальная физиологическая потребность взрослого человека в йоде составляет 150 мкг в день. От гормона железы зависит правильное развитие тканей,в частности костной сист, обмен в-в ,функционирование н.с. в некоторых местностях нарушение функций щитовидной железы вызывает эндемический зоб, гипотиреоз, микседема. тироксин ускоряет процесс окисления в организме, а тирокальцитонин регулирует содержание кальция. Физиология околощитовидных (паращитовидных) желез Человек имеет 2 пары околощитовидных желез, расположенных на задней поверхности или погруженных внутри щитовидной железы. Главные, или оксифильные, клетки этих желез вырабатывают паратгормон.регулирует обмен кальция в организме и поддерживает его уровень в крови. В костной ткани паратгормон усиливает функцию остеокластов, что приводит к деминерализации кости и повышению содержания кальция в плазме крови (гиперкальциемия). В почках паратгормон усиливает реабсорбцию кальция. В кишечнике повышение реабсорбции кальция происходит благодаря стимулирующему действию паратгормона на синтез кальцитриола — активного метаболита витамина D3. Витамин D3 образуется в неактивном состоянии в коже под воздействием ультрафиолетового излучения. Под влиянием паратгормона происходит его активация в печени и почках. Кальцитриол повышает образование кальцийсвязывающего белка в стенке кишечника, что способствует обратному всасыванию кальция. Влияя на обмен кальция, паратгормон одновременно воздействует и на обмен фосфора в организме: он угнетает обратное всасывание фосфатов и усиливает их выведение с мочой. Если в крови концентрация кальция возрастает, то это приводит к снижению секреции паратгормона. Уменьшение уровня кальция в крови вызывает усиление выработки паратгормона. Удаление околощитовидных желез у животных или их гипофункция у человека приводит к усилению нервно-мышечной возбудимости, что проявляется фибриллярными подергиваниями одиночных мышц, переходящих в спастические сокращения групп мышц, премущественно конечностей, лица и затылка. Гиперфункция околощитовидных желез приводит к деминерализации костной ткани и развитию остеопороза. Гиперкальциемия усиливает склонность к камнеобразованию в почках, способствует развитию нарушений электрической активности сердца, возникновению язв в желудочно-кишечном тракте в результате повышенных количеств гастрина и HCL в желудке, образование которых стимулируют ионы кальция. 4. Эндокринная функция поджелудочной железы и роль ее в регуляции обмена веществ Эндокринная часть поджелудочной железы представлена группами «светлых» клеток », расположенных среди экзокринной ткани, которые называются островками поджелудочной железы, или островками Лангерганса. В островках поджелудочной железы выделяют три основных типа клеток (бета-, альфа-и дельта). Гормоны островков поджелудочной железы. В бета-клетках синтезируется гормон инсулин (в форме проинсулина), в альфа-клетках - глюкагон, в дельта-клетках – соматостатин Инсулин участвует в регуляции углеводного, белкового и липидного обмена. Под его воздействием уменьшается концентрация сахара в крови - возникает гипогликемия. инсулин стимулирует синтез белка из аминокислот и их активный транспорт в клетки. Он также участвует в регуляции жирового обмена, способствуя образованию высших жирных кислот из продуктов углеводного обмена (липогенеза), а также усиливая способность жировой ткани и клеток печени к захвату свободных жирных кислот и накопление их в форме триглицеридов (липидогенез). Глюкагон усиливает гликогенолиз в печени и повышает уровень глюкозы в крови за счет активации цАМФ. Глюкагон ускоряет окисление жирных кислот в печени. соматотропин тормозит секрецию инсулина. На образование глюкагона в альфа-клетках влияют и соматотропинаденогипофиза, который повышает активность альфа-клеток. Соматостатин, наоборот, тормозит образование и выделение глюкагона. 5. Физиология надпочечников.Роль гормонов коры и мозгового вещества в регуляции функций организма. Надпочечники являются парными органами внутренней секреции, расположены над верхними полюсами почек. Играют важную роль в регуляции обмена веществ и вадаптации организма к неблагоприятным условиям (реакция на стрессовые условия).Надпочечники состоят из двух структур —коркового веществаимозгового вещества, которые регулируютсянервной системой. !Мозговое вещество служит основным источником катехоламиновыхгормоновв организме —адреналинаинорадреналина. Некоторые же из клеток коркового вещества принадлежат к системе «гипоталамус — гипофиз — кора надпочечников» и служат источникомкортикостероидов. РОЛЬ ГОРМОНОВ: адреналин выбрасывается в кровь и мобилизует запасы углеводов для быстрого высвобождения энергии, увеличивает мышечную силу, вызывает расширение зрачков и сужение периферических кровеносных сосудов. норадреналин высвобождается симпатическими нервами и действует как нейрогормоН !Кора надпочечников секретирует три основные группы гормонов: минералокортикоиды, глюкокортикоиды и половые стероиды (андрогены и эстрогены). Минералокортикоиды – это альдостерон и дезоксикортикостерон. Их действие связано преимущественно с поддержанием солевого баланса. Глюкокортикоиды влияют на обмен углеводов, белков, жиров, а также на иммунологические защитные механизмы! 6.Половые железы.Мужские и женские половые гормоны и их физиологическая роль в формировании пола и регуляции процессов размножения.Эндокринная функция плаценты. Половые железы – семенники и яичники Для них характерна смешанная секреция. Яичники выделяют во внешнюю среду яйцеклетки, а во внутреннюю гормоны эстрогены и прогестины. Семенники выделяют во внешнюю среду сперматозоиды, а во внутреннюю гормоны андрогены. Эстрогены важны для созревания яйцеклетки, для защиты сосудов, формированию костной ткани и поддержанию её прочности. Прогестероны влияют на формирование молочных желез. Андрогены стимулируют функцию мужских половых органов и развитие вторичных половых признаков. Главным представителем в мужском организме является-тестостерон, он играет основную роль в регуляции роста и функции предстательной железы. Эндокринная функция плацент. Плацента является железой внутренней секреции, которая вырабатывает гормоны, способствующие развитию приспособительных изменений в организме женщины, необходимых для роста и развития плода. 7)Пищеварение — главный компонент функциональной системы, поддерживающей постоянный уровень питательных веществ в организме. Пищеварение – главный компонент функциональной системы, поддерживающий постоянный уровень питательных веществ в организме. Составной частью этой функциональной системы является пищеварение в полости рта. Пищеварительная система является частью более сложной системы — функциональной системы питания, обеспечивающей сложное пищедобывательное поведение и поддерживающей относительно постоянный уровень содержания питательных веществ в организме. В процессе метаболизма клеток происходит постоянное потребление ими питательных веществ. Снижение концентрации питательных веществ в крови приводит к возникновению у животных и человека неприятного чувства голода, которое является субъективным выражением потребности организма в пище. Физиологической основой для чувства голода является возбуждение центра голода, локализованного в латеральных ядрах гипоталамуса. Состояние голода, пищевого аппетита, пищедобывательное поведение и пищевое насыщение определяются деятельностью единой ФС, которая в собирательном смысле может быть названа – функциональная система питания. ФС питания является сложной многозвеньевой ФС, включающей несколько подсистем. Конечным приспособительным результатом деятельности ФС питания является уровень питательных веществ в организме, обеспечивающий нормальное течение метаболических процессов. Этот показатель поддерживается деятельностью как внутреннего, так и внешнего звеньев саморегуляции ФС питания. 8)Пищевая мотивация. Физиологические основы голода и насыщения. Голод – это состояние организма, возникающее при длительном отсутствии пищи, в результате возбуждения латеральных ядер гипоталамуса. Для чувства голода характерны два проявления: объективное (возникают голодовые сокращения желудка, приводящие к пищедобывающему поведению), субъективные (неприятные ощущения в эпигастрии, слабость, головокружение, тошнота). Насыщение – возникает при удовлетворении чувства голода, сопровождающееся возбуждением вентромедиальных ядер гипоталамуса по принципу безусловного рефлекса. Существуют два вида проявлений: объективные (прекращение пищедобывающего поведения и голодовых сокращений желудка), субъективные (наличие приятных ощущений). Потребность в питательных веществах выражается в состоянии голода и создает мотивациюпоиска и поедания пищи. Совокупность нейронов различных отделов центральной нервной системы, которые определяют пищевое поведение и регулируют пищеварительные функции человека и животного, составляют пищевой центр. Эти нейроны находятся в коре больших полушарий, в лимбической системе, ретикулярной формации, гипоталамусе, где локализуется центр голода. При возбуждении этих ядер у животного развивается гиперфагия - усиленное потребление пищи. Разрушение этих ядер приводит животное к отказу от пищи - афагии. В вентромедиальных ядрах гипоталамуса находится центр насыщения.При стимуляции этих нейронов у животного возникает афагия, при их разрушении - гиперфагия. Между центром голода и центром насыщения существуют реципрокные отношения, т.е. если один центр возбужден, то другой заторможен. Возбуждение или торможение этих ядер происходит в зависимости от содержания питательных веществ в крови, а также сигналов, поступающих от различных рецепторов. Существует несколько теорий, объясняющих возникновение чувства голода. Глюкостатическая теория - ощущение голода связано со снижением уровня глюкозы в крови. Аминоацидостатическая - чувство голода создается понижением содержания в крови аминокислот. Липостатическая - нейроны пищевого центра возбуждаются недостатком жирных кислот и триглицеридов в крови. Метаболическая - раздражителем нейронов пищевого центра являются продукты метаболизма цикла Кребса. Термостатическая - снижение температуры крови вызывает чувство голода. Локальная теория - чувство голода возникает в результате импульсации от механорецепторов желудка при его "голодных" сокращениях. 9)Пищеварение, его значение. Функции пищеварительного тракта.Типыпищеварения в зависимости от происхождения и локализациигидролиза.Пищеварительный конвейер, его функция. Пищеварение — совокупность физических, химических и физиологических процессов, обеспечивающих обработку и превращение пищевых продуктов в простые химические соединения, способные усваиваться клетками организма. Функции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) Пищеварительные функции: - Секреторная функция : слюны, желудочного, поджелудочного, кишечного соков и желчи. -Двигательная, или моторная, мускулатурой %заключается в жевании, глотании, перемешивании и передвижении пищи по пищеварительному тракту и удалении из организма непереваренных остатков. К моторике также относятся движения ворсинок и микроворсинок. -Всасывательная функция осуществляется слизистой оболочкой желудочно- кишечного тракта. Из полости органа в кровь или лимфу поступают продукты расщепления белков, жиров, углеводов (аминокислоты, глицерин и жирные кислоты, моносахариды), вода, соли, лекарственные вещества. - Инкреторная, или внутрисекреторная, функция заключается в выработке ряда гормонов, оказывающих регулирующее влияние на моторную, секреторную и всасывательную функции желудочно-кишечного тракта. -Экскреторная функция обеспечивается выделением пищеварительными железами в полость желудочно-кишечного тракта продуктов обмена (мочевина, аммиак, желчные пигменты), воды, солей тяжелых металлов, лекарственных веществ, которые затем удаляются из организма. Органы желудочно-кишечного тракта выполняют и ряд других не пищеварительных функций, например, участие в водно-солевом обмене, в реакциях местного иммунитета, гемопоэзе, фибринолизе и т.д. Непищеварительные функции: - эндокринная - осуществляется за счет наличия в составе органов желудочно-кишечного тракта отдельных клеток, вырабатывающих гормоны — инкреты. - экскреторная - заключается в выделении непереваренных продуктов пищи, образующихся в ходе процессов метаболизма.; - защитная - обусловлена наличием неспецифической резистентности организма, которая обеспечивается благодаря присутствию макрофагов и лизоцима секретов, а также за счет приобретенного иммунитета. Большую роль играет и лимфоидная ткань, которая выделяет в просвет желудочно-кишечного тракта лимфоциты и иммуноглобулины. Лимфоциты обеспечивают тканевой иммунитет. Иммуноглобулины, особенно группы А, не подвергаются деятельности протеолитических ферментов пищеварительного сока, препятствуют фиксации антигенов пищи на слизистой оболочке и способствуют их распознаванию, формируя определенный ответ организма. - деятельность микрофлоры - связана с присутствием в составе аэробных бактерий (10 %) и анаэробных (90 %). Они расщепляют растительные волокна (целлюлозу, гемицеллюлозу и др.) до жирных кислот, участвуют в синтезе витаминов К и группы В, тормозят процессы гниения и брожения в тонком кишечнике, стимулируют иммунную систему организма. Отрицательным является образование в ходе молочнокислого брожения индола, скатола и фенола. В зависимости от происхождения гидролитических ферментов пищеварение делят на 3 типа: -Собственное пищеварение осуществляется ферментами, синтезированными железами человека или животного. -Симбионтное пищеварение происходит под влиянием ферментов, синтезированных симбионтами макроорганизма (микроорганизмами) пищеварительного тракта. Так происходит переваривание клетчатки пищи в толстой кишке. -Аутолитическое пищеварение осуществляется под влиянием ферментов, содержащихся в составе принимаемой пищи. Материнское молоко содержит ферменты, необходимые для его створаживания. В зависимости от локализации процесса гидролиза питательных веществ различают: - Внутриклеточное пищеварение представляет собой процесс гидролиза веществ внутри клетки клеточными (лизосомальными) ферментами. Вещества поступают в клетку путем фагоцитоза и пиноцитоза. Внутриклеточное пищеварение характерно для простейших животных. У человека внутриклеточное пищеварение встречается в лейкоцитах и клетках лимфоретикуло-гистиоцитарной системы. У высших животных и человека пищеварение осуществляется внеклеточно. - Внеклеточное пищеварение делят на дистантное (полостное) и контактное (пристеночное, или мембранное). - Дистантное (полостное) пищеварение осуществляется с помощью ферментов пищеварительных секретов в полостях желудочно-кишечного тракта на расстоянии от места образования этих ферментов. - Контактное (пристеночное, или мембранное) пищеварение происходит в тонкой кишке в зоне гликокаликса, на поверхности микроворсинок с участием ферментов, фиксированных на клеточной мембране и заканчивается всасыванием — транспортом питательных веществ через энтероцит в кровь или лимфу. Последовательная цепь процессов, приводящая к расщеплению пищевых веществ до мономеров, способных всасываться, носит название пищеварительного конвейера. Пищеварительный конвейер заключается в преемственности следующих процессов: - органных: пищеварение в полости рта- желудочное пищеварение I кишечное пищеварение; - физических и химических: размельчение, увлажнение, набухание, растворение пищи; денатурация белков; гидролиз полимеров до стадии различных олигомеров, затем мономеров; их транспорт из пищеварительного тракта в кровь и лимфу; - полостного и пристеночного пищеварения от центральной части пищевого комка в желудке к его примукозальному слою; от вершины кишечной ворсинки к ее основанию; от полостного гидролиза питательных веществ в тонкой кишке к продолжению его в зоне примукозальной слизи, затем в зоне гликокаликса и наконец на мембранах энтероцитов; - гидролиза на апикальных мембранах энтероцитов и транспорта в энтероцит образовавшихся мономеров, а из него — в интерстициальную ткань и затем в кровь и лимфу; - ферментативной деполимеризации питательных веществ. Таким образом, система пищеварения обеспечивает механическую и химическую обработку пищи, осуществляет всасывание конечных продуктов распада в кровь и лимфу, транспортирует к клеткам и тканям питательные вещества, выполняет энергетическую и пластическую функции. |