Az élettani funkciók szabályozásának általános elvei. Ideg- és humorális szabályozás
Az emberi test összetett felépítése jelenleg az evolúciós átalakulás csúcsa. Egy ilyen rendszerhez speciális koordinációs módokra van szükség. A humorális szabályozást hormonok segítségével végzik. De az ideges a tevékenység összehangolása az azonos nevű szervrendszer segítségével.
Mi a testfunkciók szabályozása
Az emberi test nagyon összetett szerkezetű. A sejtektől a szervrendszerekig egy összefüggő rendszer, amelynek normális működéséhez világos szabályozó mechanizmust kell létrehozni. Kétféle módon hajtják végre. Az első út a leggyorsabb. Neurális szabályozásnak hívják. Ezt a folyamatot az azonos nevű rendszer valósítja meg. Téves az a vélemény, hogy a humorális szabályozást idegimpulzusok segítségével hajtják végre. Ez azonban egyáltalán nem így van. A humorális szabályozást hormonok segítségével végzik, amelyek bejutnak a test folyékony környezetébe.
Az idegi szabályozás jellemzői
Ez a rendszer magában foglalja a központi és a periféria részleget. Ha a humorális szervezetet vegyszerek segítségével hajtják végre, akkor ez a módszer "közlekedési autópálya", amely a testet egyetlen egésszé köti össze. Ez a folyamat meglehetősen gyorsan megy végbe. Képzelje el, hogy megérintett egy forró vasalót a kezével, vagy télen mezítláb ment a hóban. A test reakciója szinte azonnali lesz. Legfontosabb védőértékkel bír, elősegíti az alkalmazkodást és a túlélést különböző körülmények között. Az idegrendszer a test veleszületett és szerzett reakcióinak hátterében áll. Az elsők a feltétlen reflexek. Ide tartozik a légzés, a szopás, a pislogás. És idővel az emberben szerzett reakciók alakulnak ki. Ezek feltétel nélküli reflexek.
A humorális szabályozás jellemzői
A funkció humorális szabályozása speciális szervek segítségével történik. Ezeket mirigyeknek nevezik, és egy különálló rendszerré egyesülnek, úgynevezett endokrin rendszerré. Ezeket a szerveket egy speciális hámszövet alkotja, és képesek regenerálódni. A hormonok hatása hosszú távú, és az egész életen át folytatódik.
Mik azok a hormonok
A mirigyek hormonokat választanak ki. Különleges szerkezetüknek köszönhetően ezek az anyagok felgyorsítják vagy normalizálják a szervezet különböző élettani folyamatait. Például az agy alján található az agyalapi mirigy. Ez termel, aminek eredményeként az emberi test mérete több mint húsz évre nő.
Mirigyek: felépítés és működés jellemzői
Tehát a test humorális szabályozását speciális szervek - mirigyek - segítségével hajtják végre. Biztosítják a belső környezet, vagyis a homeosztázis állandóságát. Cselekvésük visszacsatolás jellegű. Például a szervezet számára olyan fontos mutatót, mint a vércukorszintet, az inzulin hormon szabályozza a felső határon, és a glukagon az alsó határon. Ez az endokrin rendszer hatásmechanizmusa.
Exokrin mirigyek
A humorális szabályozás a mirigyek segítségével történik. A szerkezeti sajátosságoktól függően azonban ezek a szervek három csoportba sorolhatók: külső (exokrin), belső (endokrin) és vegyes szekréció. Az első csoportba tartoznak például a nyál-, faggyú- és könnyek. Jellemzőjük saját kiválasztó csatornáik jelenléte. Az exokrin mirigyek a bőr felszínén vagy a testüregekben választanak ki.
Belső elválasztású mirigyek
Az endokrin mirigyek hormonokat választanak ki a vérbe. Nincsenek saját kiválasztó csatornáik, így a humorális szabályozás testnedvek segítségével történik. A vérbe vagy a nyirokba jutva az egész testben eljutnak az egyes sejtekhez. És ennek eredménye a különböző folyamatok felgyorsulása vagy lelassulása. Ez lehet a növekedés, a szexuális és pszichés fejlődés, az anyagcsere, az egyes szervek és rendszereik tevékenysége.
Az endokrin mirigyek hipo- és hiperfunkciói
Az egyes endokrin mirigyek tevékenységének "az érem két oldala van". Nézzük ezt konkrét példákkal. Ha az agyalapi mirigy túlzott mennyiségű növekedési hormont választ ki, gigantizmus alakul ki, és ennek az anyagnak a hiányában törpeség figyelhető meg. Mindkettő eltérés a normális fejlődéstől.
A pajzsmirigy több hormont is kiválaszt egyszerre. Ezek a tiroxin, a kalcitonin és a trijódtironin. A csecsemőkben elégtelen számuk esetén kreténizmus alakul ki, amely szellemi retardációban nyilvánul meg. Ha az alulműködés felnőttkorban jelentkezik, akkor a nyálkahártya és a bőr alatti szövet duzzanata, hajhullás és álmosság kíséri. Ha a mirigy hormonjainak mennyisége meghaladja a normál határértéket, egy személyben Graves-kór alakulhat ki. Az idegrendszer fokozott ingerlékenységében, a végtagok remegésében, ok nélküli szorongásban nyilvánul meg. Mindez elkerülhetetlenül lesoványodáshoz és az életerő elvesztéséhez vezet.
Az endokrin mirigyek közé tartozik még a mellékpajzsmirigy, a csecsemőmirigy és a mellékvese. A stresszes helyzetek utolsó mirigyei az adrenalin hormont választják ki. A vérben való jelenléte biztosítja az összes létfontosságú erő mozgósítását, valamint az alkalmazkodás és a túlélés képességét a test számára nem szabványos körülmények között. Ez mindenekelőtt abban nyilvánul meg, hogy az izomrendszert a szükséges mennyiségű energiával látják el. A fordított hatású hormont, amelyet a mellékvesék is kiválasztanak, noradrenalinnak nevezik. A szervezet számára is nagy jelentőséggel bír, hiszen megvédi a túlzott ingerlékenységtől, erő-, energiaveszteségtől, gyors kopástól. Ez egy másik példa az emberi endokrin rendszer fordított hatására.
Vegyes szekréciós mirigyek
Ezek közé tartozik a hasnyálmirigy és az ivarmirigy. Munkájuk elve kettős. csak két típus és a glukagon. Ezek csökkentik és növelik a glükóz szintjét a vérben. Egy egészséges emberi szervezetben ez a szabályozás észrevétlen marad. Ha azonban ezt a funkciót megsértik, súlyos betegség lép fel, amelyet diabetes mellitusnak neveznek. Az ilyen diagnózisban szenvedőknek mesterséges inzulin adásra van szükségük. Külső váladékmirigyként a hasnyálmirigy emésztőnedvet választ ki. Ez az anyag kiválasztódik a vékonybél első szakaszába - a nyombélbe. Hatása alatt folyamatban van az összetett biopolimerek egyszerűekké történő felosztása. Ebben a szakaszban bomlanak le a fehérjék és lipidek alkotórészeikre.
Az ivarmirigyek különféle hormonokat is kiválasztanak. Ezek a férfi tesztoszteron és a női ösztrogén. Ezek az anyagok már az embrionális fejlődés során is hatni kezdenek, a nemi hormonok befolyásolják az ivar kialakulását, majd bizonyos nemi jellemzőket alakítanak ki. Az exokrin mirigyekhez hasonlóan ivarsejteket alkotnak. Az ember, mint minden emlős, kétlaki szervezet. Reproduktív rendszere általános szerkezeti tervvel rendelkezik, és közvetlenül az ivarmirigyek, azok csatornái és sejtjei képviselik. A nőknél ezek páros petefészkek a traktusaikkal és a tojásaikkal. A férfiaknál a reproduktív rendszer herékből, kiválasztó csatornákból és hímivarsejtekből áll. Ebben az esetben ezek a mirigyek külső szekréció mirigyeiként működnek.
Az idegi és humorális szabályozás szorosan összefügg egymással. Egyetlen mechanizmusként működnek. A humor ősi eredetű, hosszú távú hatást fejt ki, és az egész szervezetre hat, mivel a hormonokat a vér szállítja, és minden sejtbe bejut. Az ideges pedig pontszerűen, meghatározott időpontban és meghatározott helyen, az "itt és most" elv szerint működik. A feltételek megváltoztatása után akciója megszűnik.
Tehát a fiziológiai folyamatok humorális szabályozása az endokrin rendszer segítségével történik. Ezek a szervek képesek speciális biológiailag aktív anyagokat folyékony közegekbe kiválasztani, amelyeket hormonoknak neveznek.
A fiziológiai funkciók szabályozásának mechanizmusait hagyományosan idegi és humorálisra osztják, bár valójában egyetlen szabályozó rendszert alkotnak, amely fenntartja a szervezet homeosztázisát és adaptív aktivitását. Ezeknek a mechanizmusoknak számos kapcsolata van mind az idegközpontok működésének szintjén, mind a jelinformáció effektor struktúrákhoz való továbbításában. Elég annyit mondanunk, hogy a legegyszerűbb reflex, mint az idegszabályozás elemi mechanizmusának megvalósítása során a jelátvitel egyik sejtről a másikra humorális tényezők - neurotranszmitterek - révén történik. A szenzoros receptorok érzékenysége az ingerekre és a neuronok funkcionális állapota megváltozik hormonok, neurotranszmitterek, számos más biológiailag aktív anyag, valamint a legegyszerűbb metabolitok és ásványi ionok (K+, Na+, Ca-+) hatására. , C1~). Az idegrendszer viszont kiválthatja vagy korrigálhatja a humorális szabályozást. A szervezet humorális szabályozása az idegrendszer irányítása alatt áll.
A humorális mechanizmusok filogenetikailag régebbiek, még az egysejtű állatokban is jelen vannak, és a soksejtű szervezetekben, különösen az emberben igen változatossá válnak.
Az idegi szabályozási mechanizmusok filogenetikailag alakultak ki, és fokozatosan alakulnak ki az emberi ontogénben. Ez a szabályozás csak olyan többsejtű struktúrákban lehetséges, amelyekben idegi körökké egyesülő és reflexíveket alkotó idegsejtek vannak.
A humorális szabályozás a jelmolekulák testnedvekben való szétszórásával valósul meg a "mindenki, mindenki, mindenki" elv, vagy a "rádiókommunikáció" elv szerint.
Az idegrendszer szabályozása a „címmel ellátott levél” vagy „távíró-kommunikáció” elve szerint történik. A jelzés az idegközpontokból a szigorúan meghatározott struktúrákba, például egy adott izomban pontosan meghatározott izomrostokhoz vagy azok csoportjaihoz továbbítódik. Csak ebben az esetben lehetséges a céltudatos, összehangolt emberi mozgás.
A humorális szabályozás általában lassabban történik, mint az idegi szabályozás. A jel sebessége (akciós potenciál) a gyors idegrostokban eléri a 120 m/s-ot, míg a jelmolekula szállítási sebessége a véráramlással az artériákban körülbelül 200-szor, a kapillárisokban pedig ezerszer kisebb.
Az idegimpulzus effektor szervhez való eljutása szinte azonnal élettani hatást vált ki (például egy vázizom összehúzódását). Számos hormonális jelre lassabb a válasz. Például a pajzsmirigyhormonok és a mellékvesekéreg hatására adott válasz megnyilvánulása több tíz perc, sőt órák múlva következik be.
A humorális mechanizmusok elsődleges fontosságúak az anyagcsere-folyamatok szabályozásában, a sejtosztódás sebességében, a szövetek növekedésében és specializálódásában, a pubertásban, a változó környezeti feltételekhez való alkalmazkodásban.
Az egészséges szervezet idegrendszere befolyásolja az összes humorális szabályozást és korrigálja azokat. Az idegrendszernek azonban megvannak a maga sajátos funkciói. Szabályozza a gyors reakciót igénylő életfolyamatokat, biztosítja az érzékszervek, a bőr és a belső szervek érzékszervi receptoraiból érkező jelek észlelését. Szabályozza a vázizmok tónusát és összehúzódásait, amelyek biztosítják a testtartás megtartását és a test mozgását a térben. Az idegrendszer biztosítja az olyan mentális funkciók megnyilvánulását, mint az érzés, az érzelmek, a motiváció, a memória, a gondolkodás, a tudat, szabályozza a viselkedési reakciókat, amelyek célja hasznos adaptációs eredmény elérése.
A humorális szabályozás endokrin és lokálisra oszlik. Az endokrin szabályozást az endokrin mirigyek (endokrin mirigyek) működése miatt végzik, amelyek speciális szervek, amelyek hormonokat választanak ki.
A lokális humorális szabályozás sajátossága, hogy a sejt által termelt biológiailag aktív anyagok nem jutnak be a véráramba, hanem az azokat termelő sejtre és annak közvetlen környezetére hatnak, diffúzió következtében az intercelluláris folyadékon keresztül terjednek. Az ilyen szabályozást a metabolitok, autocrinia, paracrinia, juxtacrinia, intercelluláris kontaktusokon keresztül történő kölcsönhatások miatti metabolizmus szabályozására osztják fel. A celluláris és intracelluláris membránok fontos szerepet játszanak minden humorális szabályozásban, amely specifikus jelátviteli molekulákat érint.
Kapcsolódó információ:
Keresés a webhelyen:
(A latin humor szóból - „folyadék”) a test belső környezetébe (nyirok, vér, szövetfolyadék) felszabaduló anyagok miatt történik. Ez az idegrendszerhez képest régebbi szabályozási rendszer.
Példák a humorális szabályozásra:
- adrenalin (hormon)
- hisztamin (szöveti hormon)
- szén-dioxid nagy koncentrációban (aktív fizikai munka során képződik)
- a kapillárisok lokális tágulását okozza, több vér áramlik erre a helyre
- izgatja a nyúltvelő légzőközpontját, a légzés felerősödik
Az idegi és humorális szabályozás összehasonlítása
- Munka sebessége szerint: az idegi szabályozás sokkal gyorsabb: az anyagok a vérrel együtt mozognak (a hatás 30 másodperc múlva következik be), az idegimpulzusok szinte azonnal (tizedmásodpercek) mennek.
- Munkaidő szerint: A humorális szabályozás sokkal tovább hathat (amíg az anyag a vérben van), az idegimpulzus rövid ideig hat.
- A hatás szempontjából: a humorális szabályozás nagyobb léptékben működik, tk.
Humorális szabályozás
a vegyi anyagokat a vér az egész testben hordozza, az idegi szabályozás pontosan hat - egy szervre vagy szervrészre.
Így a gyors és pontos szabályozáshoz az idegi, a hosszú távú és nagy léptékű szabályozáshoz humorális szabályozást előnyös alkalmazni.
Kapcsolat idegi és humorális szabályozás: a vegyszerek minden szervre hatnak, beleértve az idegrendszert is; az idegek minden szervhez eljutnak, beleértve a belső elválasztású mirigyeket is.
koordináció Az idegi és humorális szabályozást a hipotalamusz-hipofízis rendszer végzi, így a testfunkciók egyetlen neuro-humorális szabályozásáról beszélhetünk.
Fő rész. A hypothalamus-hipofízis rendszer a neuro-humorális szabályozás legmagasabb központja
Bevezetés.
A hipotalamusz-hipofízis rendszer a szervezet neuro-humorális szabályozásának legmagasabb központja. A hipotalamusz neuronjai különösen egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek - hormonokat választanak ki a PD-re válaszul, és PD-t generálnak (hasonlóan a PD-hez, amikor gerjesztés történik és terjed) a hormonszekrécióra válaszul, vagyis mind a szekréciós, mind az idegsejtek tulajdonságaival rendelkeznek. Ez határozza meg az idegrendszer és az endokrin rendszer kapcsolatát.
A morfológia és a gyakorlati élettani gyakorlatok során jól ismerjük az agyalapi mirigy és a hipotalamusz elhelyezkedését, egymáshoz való szoros kapcsolatát. Ezért nem foglalkozunk a szerkezet anatómiai felépítésével, hanem egyenesen a funkcionális felépítésre térünk ki.
Fő rész
A belső szekréció fő mirigye az agyalapi mirigy - a mirigyek mirigye, a szervezet humorális szabályozásának vezetője. Az agyalapi mirigy 3 anatómiai és funkcionális részre oszlik:
1. Elülső lebeny vagy adenohypophysis - főleg trópusi hormonokat termelő szekréciós sejtekből áll. E sejtek munkáját a hipotalamusz munkája szabályozza.
2. Hátsó lebeny vagy neurohypophysis - a hipotalamusz és az erek idegsejtjeinek axonjaiból áll.
3. Ezeket a lebenyeket az agyalapi mirigy közbülső lebenye választja el, amely emberben ugyan lecsökkent, de ennek ellenére képes az intermedin hormon (melanocita-stimuláló hormon) termelésére. Ez a hormon az emberben a retina intenzív fénystimulációjára válaszul szabadul fel, és aktiválja a szem fekete pigmentrétegének sejtjeit, megvédve a retinát a károsodástól.
Az egész agyalapi mirigyet a hipotalamusz szabályozza. Az adenohipofízis ki van téve az agyalapi mirigy által kiválasztott trópusi hormonok munkájának – az egyik nómenklatúrában felszabadító faktorok és gátló faktorok, a másikban a liberinek és a sztatinok. A liberinek vagy felszabadító faktorok - stimulálják, a statinok vagy gátló faktorok - gátolják a megfelelő hormon termelődését az adenohypophysisben. Ezek a hormonok a portális ereken keresztül jutnak be az agyalapi mirigy elülső részébe. A hypothalamus régióban e kapillárisok körül ideghálózat képződik, amelyet idegsejtek kinövései alkotnak, amelyek neurokapilláris szinapszisokat képeznek a kapillárisokon. A vér kiáramlása ezekből az erekből egyenesen az adenohipofízisbe kerül, és magával viszi a hipotalamusz hormonokat. A neurohypophysis közvetlen idegi kapcsolatban áll a hipotalamusz magjaival, amelyek idegsejtjeinek axonjai mentén a hormonok az agyalapi mirigy hátsó lebenyébe jutnak el. Ott a kiterjesztett axonterminálisokban tárolódnak, és onnan kerülnek a véráramba, amikor a hipotalamusz megfelelő neuronjai AP-t generálnak.
Az agyalapi mirigy hátulsó működésének szabályozásával kapcsolatban elmondható, hogy az általa kiválasztott hormonok a hypothalamus supraopticus és paraventricularis magjában termelődnek, és transzportszemcsékben axonális transzporttal jutnak el a neurohypophysisbe.
Fontos megjegyezni azt is, hogy az agyalapi mirigy hipotalamusztól való függőségét az agyalapi mirigy nyakba történő átültetése bizonyítja. Ebben az esetben megszűnik a trópusi hormonok kiválasztása.
Most beszéljük meg az agyalapi mirigy által kiválasztott hormonokat.
neurohypophysis csak 2 hormont termel: oxitocint és ADH-t (antidiuretikus hormon) vagy vazopresszint (jobb, mint az ADH, mert ez a név jobban tükrözi a hormon működését). Mindkét hormon szintetizálódik mind a szupraoptikus, mind a paraventrikuláris magban, de mindegyik neuron csak egy hormont szintetizál.
ADG- a célszerv a vese (nagyon magas koncentrációban az erekre hat, emeli a vérnyomást, csökkenti a máj portális rendszerében; nagy vérveszteségnél fontos), ADH szekrécióval, a gyűjtőcsatornák a vesék vízáteresztővé válnak, ami növeli a reabszorpciót, hiányában pedig minimális a reabszorpció, gyakorlatilag hiányzik. Az alkohol csökkenti az ADH termelődését, emiatt fokozódik a diurézis, vízveszteség lép fel, innen ered az úgynevezett másnaposság szindróma (vagy a közembereknél - szárazföld). Azt is elmondhatjuk, hogy hiperozmolaritás körülményei között (amikor a vér sókoncentrációja magas) serkentik az ADH termelődését, ami minimális vízveszteséget biztosít (tömény vizelet képződik). Ezzel szemben hipoozmolaritás esetén az ADH fokozza a diurézist (híg vizelet képződik). Ezért elmondható az ozmotikus nyomást és a vérnyomást (arter.nyomás) szabályozó ozmo- és baroreceptorok jelenléte. Az ozmoreceptorok valószínűleg magában a hipotalamuszban, a neurohypophysisben és a máj portális ereiben találhatók. A baroreceptorok a nyaki artériában és az aorta bulbában, valamint a mellkasi régióban és a pitvarban találhatók, ahol a nyomás minimális. Szabályozza a vérnyomást vízszintes és függőleges helyzetben.
Patológia. Az ADH szekréciójának megsértésével diabetes insipidus alakul ki - nagy mennyiségű vizeletürítés, és a vizelet íze nem édes. Korábban nagyon megkóstolták a vizeletet, és felállítottak egy diagnózist: ha édes, akkor cukorbetegség, ha nem, akkor diabetes insipidus.
Oxitocin- célszervek - az emlőmirigy myometrium és myoepithelium.
1. Az emlőmirigy myoepitheliuma: a szülés után 24 órán belül megkezdődik a tejelválasztás. A szopás során a mellbimbók erősen irritálódnak. Az irritáció az agyba kerül, ahol serkentik az oxitocin felszabadulását, ami hatással van az emlőmirigy myoepitheliumára. Ez egy izmos hám, amely paraalveolárisan helyezkedik el, és az összehúzódás során kinyomja a tejet az emlőmirigyből. A szoptatás a baba jelenlétében lassabban áll le, mint távollétében.
2. Myometrium: a méhnyak és a hüvely irritációja esetén serkentik az oxitocin termelést, ami a myometrium összehúzódását idézi elő, a magzatot a méhnyakba taszítja, melynek mechanoreceptoraiból az irritáció ismét az agyba jut és még nagyobb izomtermelést serkent. oxitocin. Ez a folyamat a határon megy át a szülésbe.
Érdekes tény, hogy férfiakban is oxitocin szabadul fel, de szerepe nem tisztázott. Talán serkenti azt az izmot, amely felemeli a herét az ejakuláció során.
Adenohypophysis. Azonnal mutassuk meg az adenohypophysis filogenezisének kóros mozzanatát. Az embriogenezis során az elsődleges szájüreg területére fektetik, és a pótlást a török nyeregbe helyezik át. Ez oda vezethet, hogy az idegszövet részecskéi a mozgás útján maradhatnak, amelyek az élet során ektodermaként fejlődhetnek, és daganatos folyamatokat idézhetnek elő a fej területén. Maga az adenohypophysis a mirigyhám eredete (a névben is tükröződik).
Az adenohipofízis kiválasztódik 6 hormon(a táblázatban tükröződik).
Glandotróp hormonok olyan hormonok, amelyek célszervei az endokrin mirigyek. Ezeknek a hormonoknak a felszabadulása serkenti a mirigyek működését.
Gonadotrop hormonok- a nemi mirigyek (ivarszervek) munkáját serkentő hormonok. Az FSH serkenti a petefészek tüszők érését nőkben és a spermiumok érését férfiakban. Az LH (lutein - az oxigéntartalmú karotinoidok - xantofillok csoportjába tartozó pigment; xanthos - sárga) pedig nőknél ovulációt és sárgatest képződést okoz, férfiaknál pedig a tesztoszteron szintézisét serkenti az intersticiális Leydig sejtekben.
Effektor hormonok- hatással van az egész szervezet egészére vagy annak rendszereire. prolaktin részt vesz a laktációban, más funkciók valószínűleg jelen vannak, de nem ismertek az emberben.
kiválasztás növekedési hormon a következő tényezőket okozhatja: éhomi hipoglikémia, bizonyos típusú stressz, fizikai munka. A hormon a mély alvás során szabadul fel, ráadásul az agyalapi mirigy időnként nagy mennyiségben választja ki ezt a hormont stimuláció hiányában. A hormon növekedése közvetett módon ingadozik, ami májhormonok képződését okozza - szomatomedinek. Befolyásolják a csont- és porcszövetet, hozzájárulva a szervetlen ionok felszívódásához. A fő az szomatomedin C, serkenti a fehérjeszintézist a test minden sejtjében. A hormon közvetlenül hat az anyagcserére, a zsírtartalékokból mozgósítja a zsírsavakat, elősegítve további energiaanyag bejutását a vérbe. Felhívom a lányok figyelmét, hogy a szomatotropin termelődését a fizikai aktivitás serkenti, a szomatotropin pedig lipomobilizáló hatású. A szénhidrát-anyagcserében a GH-nak két ellentétes hatása van. A növekedési hormon beadása után egy órával a glükóz koncentrációja a vérben meredeken leesik (a szomatomedin C inzulinszerű hatása), de ezután a glükóz koncentrációja emelkedni kezd a GH zsírszövetre és zsírszövetre gyakorolt közvetlen hatása következtében. glikogén. Ugyanakkor gátolja a sejtek glükóz felvételét. Így van egy diabetogén hatás. Az alulműködés normál törpeséget, gyermekeknél hiperfunkciós gigantizmust, felnőtteknél akromegáliát okoz.
A hormonok agyalapi mirigy általi kiválasztásának szabályozása, mint kiderült, a vártnál bonyolultabb. Korábban azt hitték, hogy minden hormonnak megvan a maga liberinje és sztatinja.
De kiderült, hogy egyes hormonok titkát csak a liberin serkenti, a másik kettő titkát pedig egyedül a liberin (lásd a 17.2 táblázatot).
A hipotalamusz hormonok az AP előfordulása révén szintetizálódnak a sejtmagok neuronjain. A legerősebb AP-k a középagyból és a limbikus rendszerből, különösen a hippocampusból és az amygdalából származnak, noradrenerg, adrenerg és szerotonerg neuronokon keresztül. Ez lehetővé teszi a külső és belső hatások és érzelmi állapot integrálását a neuroendokrin szabályozással.
Következtetés
Csak annyit kell mondanunk, hogy egy ilyen összetett rendszernek óraműként kell működnie. És a legkisebb meghibásodás az egész test megzavarásához vezethet. Nem hiába mondják: "Minden betegség idegből fakad."
Hivatkozások
1. Szerk. Schmidt, Human Physiology, 2. kötet, 389. o
2. Kositsky, Humán fiziológia, 183. o
mybiblioteka.su - 2015-2018. (0,097 mp)
A szervezet élettani funkcióinak szabályozásának humorális mechanizmusai
Az evolúció folyamatában először a humorális szabályozási mechanizmusok alakultak ki. Abban a szakaszban keletkeztek, amikor a vér és a keringés megjelent. Humorális szabályozás (latinból humor- folyékony), ez egy olyan mechanizmus, amely a szervezet létfontosságú folyamatait koordinálja, folyékony közeg - vér, nyirok, intersticiális folyadék és a sejt citoplazma - útján, biológiailag aktív anyagok segítségével. A hormonok fontos szerepet játszanak a humorális szabályozásban. Magasan fejlett állatokban és emberekben a humorális szabályozás alá van rendelve az idegi szabályozásnak, amellyel együtt egyetlen neurohumorális szabályozási rendszert alkotnak, amely biztosítja a szervezet normális működését.
A testnedvek a következők:
- extravascularis (intracelluláris és intersticiális folyadék);
- intravaszkuláris (vér és nyirok)
- speciális (cerebrospinális folyadék - liquor az agy kamráiban, ízületi folyadék - ízületi táskák kenése, a szemgolyó és a belső fül folyékony közege).
A hormonok irányítása alatt áll az élet minden alapvető folyamata, az egyedfejlődés minden szakasza, a sejtanyagcsere minden fajtája.
A következő biológiailag aktív anyagok vesznek részt a humorális szabályozásban:
- Élelmiszerrel érkező vitaminok, aminosavak, elektrolitok stb.
- az endokrin mirigyek által termelt hormonok;
- a CO2, az aminok és a mediátorok metabolizmusa során keletkezik;
- szöveti anyagok - prosztaglandinok, kininek, peptidek.
Hormonok. A legfontosabb speciális kémiai szabályozók a hormonok. Az endokrin mirigyekben termelődnek (görögül belső elválasztású mirigyek. endo- belül krino- Kiemel).
Az endokrin mirigyek két típusból állnak:
- vegyes funkciójú - belső és külső szekréció, ebbe a csoportba tartoznak a nemi mirigyek (ivarmirigyek) és a hasnyálmirigy;
- a csak belső elválasztású szervek funkciójával ebbe a csoportba tartozik az agyalapi mirigy, a tobozmirigy, a mellékvese, a pajzsmirigy és a mellékpajzsmirigy.
Az információátadást és a szervezet tevékenységének szabályozását a központi idegrendszer végzi hormonok segítségével. A központi idegrendszer a hipotalamuszon keresztül fejti ki hatását az endokrin mirigyekre, amelyekben szabályozó központok és speciális neuronok találhatók, amelyek hormonmediátorokat - felszabadító hormonokat - termelnek, amelyek segítségével a fő endokrin mirigy, az agyalapi mirigy tevékenységét szabályozzák. szabályozott. A hormonok így kialakuló optimális koncentrációját a vérben ún hormonális állapot .
A hormonokat a kiválasztó sejtekben termelik. A citoplazmától membránnal elválasztott intracelluláris organellumok granulátumaiban tárolódnak. A kémiai szerkezet szerint megkülönböztetik a fehérje (fehérje származékok, polipeptidek), amin (aminosav származékok) és szteroid (koleszterin származékai) hormonokat.
Funkcionális alapja szerint a hormonokat megkülönböztetik:
- effektor- közvetlenül a célszervekre hatni;
- trópusi- az agyalapi mirigyben termelődnek, és serkentik az effektor hormonok szintézisét és felszabadulását;
—hormonok felszabadítása (liberinek és sztatinok), közvetlenül a hipotalamusz sejtjei választják ki őket, és szabályozzák a trópusi hormonok szintézisét és szekrécióját. A hormonok felszabadítása révén kommunikálnak az endokrin és a központi idegrendszer között.
Minden hormon a következő tulajdonságokkal rendelkezik:
- a hatás szigorú specifitása (a célszervekben erősen specifikus receptorok, speciális fehérjék, amelyekhez a hormonok kötődnek, jelenlétével társul);
- a hatás távolisága (a célszervek messze vannak a hormonok képződésének helyétől)
A hormonok hatásmechanizmusa. Alapja: az enzimek katalitikus aktivitásának stimulálása vagy gátlása; a sejtmembránok permeabilitásának változásai. Három mechanizmus létezik: membrán, membrán-intracelluláris, intracelluláris (citoszol.)
Membrán- biztosítja a hormonok kötődését a sejtmembránhoz és a kötődés helyén megváltoztatja annak permeabilitását glükóz, aminosavak és egyes ionok számára. Például a hasnyálmirigy-hormon, az inzulin növeli a glükóz szállítását a máj- és izomsejtek membránjain keresztül, ahol a glukagont glükózból szintetizálják (** ábra).
Membrán-intracelluláris. A hormonok nem hatolnak be a sejtbe, hanem az intracelluláris kémiai mediátorokon keresztül befolyásolják a cserét. A fehérje-peptid hormonok és aminosav származékok rendelkeznek ezzel a hatással. A ciklikus nukleotidok intracelluláris kémiai mediátorként működnek: ciklikus 3',5'-adenozin-monofoszfát (cAMP) és ciklikus 3',5'-guanozin-monofoszfát (cGMP), valamint prosztaglandinok és kalciumionok (** ábra).
A hormonok az adenilát-cikláz (cAMP) és a guanilát-cikláz (cGMP) enzimeken keresztül befolyásolják a ciklikus nukleotidok képződését. Az adeilát-cikláz a sejtmembránba épül be, és 3 részből áll: receptor (R), konjugáló (N), katalitikus (C).
A receptor rész egy sor membránreceptort tartalmaz, amelyek a membrán külső felületén helyezkednek el. A katalitikus rész egy enzimatikus fehérje, azaz. maga az adenilát-cikláz, amely az ATP-t cAMP-vé alakítja. Az adenilát-cikláz hatásmechanizmusa a következő. Miután a hormon a receptorhoz kötődik, hormon-receptor komplex jön létre, majd az N-protein-GTP (guanozin-trifoszfát) komplex, amely aktiválja az adenilát-cikláz katalitikus részét. A konjugáló részt egy speciális N-protein képviseli, amely a membrán lipidrétegében található. Az adenilát-cikláz aktiválása cAMP képződéséhez vezet a sejten belül az ATP-ből.
A cAMP és cGMP hatására a protein kinázok aktiválódnak, amelyek inaktív állapotban vannak a sejt citoplazmájában (** ábra)
Az aktivált protein kinázok viszont aktiválják az intracelluláris enzimeket, amelyek a DNS-re hatnak, részt vesznek a géntranszkripció folyamataiban és a szükséges enzimek szintézisében.
Intracelluláris (citoszolos) mechanizmus A hatás a szteroid hormonokra jellemző, amelyek molekulamérete kisebb, mint a fehérjehormonoké. Fiziko-kémiai tulajdonságaik szerint viszont rokonok a lipofil anyagokkal, ami lehetővé teszi számukra, hogy könnyen behatoljanak a plazmamembrán lipidrétegébe.
A sejtbe való behatolás után a szteroid hormon kölcsönhatásba lép a citoplazmában található specifikus receptorfehérjével (R), hormon-receptor komplexet (GRa) képezve. Ez a sejt citoplazmájában lévő komplex aktiválódik, és a nukleáris membránon keresztül behatol a sejtmag kromoszómáiba, és kölcsönhatásba lép velük. Ebben az esetben génaktiváció következik be, amelyet RNS képződés kísér, ami a megfelelő enzimek fokozott szintéziséhez vezet. Ebben az esetben a receptorfehérje közvetítőként szolgál a hormon működésében, de ezeket a tulajdonságokat csak a hormonnal való kombinálása után szerzi meg.
A szövetek enzimrendszerére gyakorolt közvetlen hatás mellett a hormonoknak a szervezet szerkezetére és működésére gyakorolt hatása összetettebb módon, az idegrendszer közreműködésével valósítható meg.
Humorális szabályozás és életfolyamatok
Ebben az esetben a hormonok az erek falában található interoreceptorokra (kemoreceptorokra) hatnak. A kemoreceptorok irritációja egy reflexreakció kezdete, amely megváltoztatja az idegközpontok funkcionális állapotát.
A hormonok élettani hatása nagyon változatos. Kifejezetten befolyásolják az anyagcserét, a szövetek és szervek differenciálódását, a növekedést és a fejlődést. A hormonok számos szervezeti funkció szabályozásában és integrációjában vesznek részt, alkalmazkodnak a belső és külső környezet változó feltételeihez, fenntartják a homeosztázist.
emberi biologia
Tankönyv 8. évfolyamnak
Humorális szabályozás
Az emberi szervezetben folyamatosan különféle életfenntartó folyamatok zajlanak. Tehát az ébrenlét időszakában minden szervrendszer egyidejűleg működik: az ember mozog, lélegzik, vér áramlik az ereiben, emésztési folyamatok mennek végbe a gyomorban és a belekben, hőszabályozás történik stb. a környezet, reagál rájuk. Mindezeket a folyamatokat az endokrin apparátus idegrendszere és mirigyei szabályozzák és irányítják.
A humorális szabályozás (a latin "humor" - folyadék) - a test aktivitásának szabályozásának egyik formája, amely minden élőlényben rejlik, biológiailag aktív anyagok - hormonok (a görög "gormao" szóból - izgat) segítségével történik, amelyeket speciális mirigyek állítanak elő. Belső elválasztású mirigyeknek vagy belső elválasztású mirigyeknek nevezik (a görög "endon" szóból - belül, "krineo" - kiválasztani). Az általuk kiválasztott hormonok közvetlenül a szövetfolyadékba és a vérbe jutnak. A vér ezeket az anyagokat az egész testben hordozza. A szervekben és szövetekben a hormonok bizonyos hatást gyakorolnak rájuk, például befolyásolják a szövetek növekedését, a szívizom összehúzódásának ritmusát, az erek lumenének szűkítését stb.
A hormonok szigorúan meghatározott sejteket, szöveteket vagy szerveket érintenek. Nagyon aktívak, még elhanyagolható mennyiségben is hatnak. A hormonok azonban gyorsan elpusztulnak, ezért szükség szerint be kell jutniuk a vérbe vagy a szövetfolyadékba.
Általában az endokrin mirigyek kicsik: egy gramm töredékétől néhány grammig.
A legfontosabb endokrin mirigy az agyalapi mirigy, amely az agy alapja alatt található a koponya egy speciális mélyedésében - a török nyeregben, és egy vékony lábbal kapcsolódik az agyhoz. Az agyalapi mirigy három lebenyre oszlik: elülső, középső és hátsó. Az elülső és középső lebenyben hormonok termelődnek, amelyek a véráramba kerülve eljutnak a többi belső elválasztású mirigyhez, és szabályozzák működésüket. A diencephalon idegsejtjeiben termelődő két hormon a szár mentén az agyalapi mirigy hátsó lebenyébe jut. Ezen hormonok egyike szabályozza a termelődő vizelet mennyiségét, a másik pedig fokozza a simaizmok összehúzódását, és nagyon fontos szerepet játszik a szülés folyamatában.
A pajzsmirigy a nyakon, a gége előtt található. Számos hormont termel, amelyek részt vesznek a növekedési folyamatok szabályozásában, a szövetek fejlődésében. Növelik az anyagcsere intenzitását, a szervek és szövetek oxigénfogyasztásának szintjét.
A mellékpajzsmirigyek a pajzsmirigy hátsó felületén helyezkednek el. Négy ilyen mirigy van, nagyon kicsik, össztömegük mindössze 0,1-0,13 g. Ezeknek a mirigyeknek a hormonja szabályozza a vér kalcium- és foszforsótartalmát, ennek hiányában a csontok növekedését és a fogak megzavaródnak, és az idegrendszer ingerlékenysége fokozódik.
A páros mellékvesék, ahogy a nevük is sugallja, a vesék felett helyezkednek el. Számos hormont választanak ki, amelyek szabályozzák a szénhidrátok, zsírok anyagcseréjét, befolyásolják a szervezet nátrium- és káliumtartalmát, szabályozzák a szív- és érrendszer működését.
A mellékvese hormonok felszabadulása különösen fontos azokban az esetekben, amikor a szervezet mentális és fizikai igénybevétel, azaz stresszhelyzetben kénytelen dolgozni: ezek a hormonok fokozzák az izommunkát, növelik a vércukorszintet (az agy energiaköltségének növekedése érdekében), növelik véráramlás az agyban és más létfontosságú szervekben, növeli a szisztémás vérnyomás szintjét, fokozza a szívműködést.
Testünkben egyes mirigyek kettős funkciót látnak el, vagyis egyszerre működnek belső és külső - vegyes - szekréciós mirigyekként. Ilyenek például a nemi mirigyek és a hasnyálmirigy. A hasnyálmirigy emésztőnedvet választ ki, amely belép a nyombélbe; ugyanakkor egyes sejtjei belső elválasztású mirigyekként működnek, inzulin hormont termelve, amely szabályozza a szervezet szénhidrát-anyagcseréjét. Az emésztés során a szénhidrátok glükózzá bomlanak, ami a belekből szívódik fel az erekbe. Az inzulintermelés csökkenése azt a tényt eredményezi, hogy a glükóz nagy része nem tud behatolni az erekből a szervek szöveteibe. Ennek eredményeként a különböző szövetek sejtjei nélkülözik a legfontosabb energiaforrást - a glükózt, amely végül a vizelettel ürül ki a szervezetből. Ezt a betegséget cukorbetegségnek nevezik. Mi történik, ha a hasnyálmirigy túl sok inzulint termel? A glükózt nagyon gyorsan elfogyasztják a különböző szövetek, elsősorban az izmok, és a vércukorszint veszélyesen alacsony szintre csökken. Emiatt az agyból hiányzik az "üzemanyag", a személy úgynevezett inzulinsokkba esik és eszméletét veszti. Ebben az esetben gyorsan be kell juttatni a glükózt a vérbe.
A nemi mirigyek nemi sejteket képeznek, és hormonokat termelnek, amelyek szabályozzák a test növekedését és érését, a másodlagos nemi jellemzők kialakulását. Férfiaknál ez a bajusz és a szakáll növekedése, a hang eldurvulása, a fizikum megváltozása, a nőknél - a magas hang, a testformák kerekdedsége. A nemi hormonok meghatározzák a nemi szervek fejlődését, a csírasejtek érését, a nőknél a nemi ciklus fázisait, a terhesség lefolyását szabályozzák.
A pajzsmirigy felépítése
A pajzsmirigy a belső elválasztás egyik legfontosabb szerve. A pajzsmirigy leírását még 1543-ban A. Vesalius adta, és nevét több mint egy évszázaddal később - 1656-ban - kapta.
A pajzsmirigyről alkotott modern tudományos elképzelések a 19. század végén kezdtek formálódni, amikor a svájci sebész, T. Kocher 1883-ban egy gyermeknél a szellemi retardáció (kreténizmus) jeleit írta le, amelyek e szerv eltávolítása után alakultak ki.
1896-ban A. Bauman magas jódtartalmat állapított meg a vasban, és felhívta a kutatók figyelmét arra, hogy már az ókori kínaiak is sikeresen kezelték a kreténizmust a nagy mennyiségű jódot tartalmazó tengeri szivacsok hamvaival. A pajzsmirigyet először 1927-ben végezték kísérleti vizsgálatokkal. Kilenc évvel később megfogalmazták intraszekréciós funkciójának koncepcióját.
Ma már ismert, hogy a pajzsmirigy két lebenyből áll, amelyeket egy keskeny isthmus köt össze. Az Otho a legnagyobb endokrin mirigy. Felnőttnél tömege 25-60 g; a gége előtt és oldalain helyezkedik el. A mirigy szövete főleg sok sejtből áll - pajzsmirigysejtekből, amelyek tüszőkké (vezikulák) egyesülnek. Az egyes ilyen vezikulák üregét a pajzsmirigy-aktivitás terméke - kolloid - tölti meg. A tüszőkhöz kívülről csatlakoznak az erek, ahonnan a hormonok szintéziséhez szükséges kiindulási anyagok jutnak a sejtekbe. Ez a kolloid, amely lehetővé teszi a szervezet számára, hogy egy ideig jód nélkül maradjon, ami általában vízzel, élelmiszerrel és belélegzett levegővel érkezik. Hosszan tartó jódhiány esetén azonban a hormontermelés megszakad.
A pajzsmirigy fő hormonális terméke a tiroxin. Egy másik hormon, a trijód-tiránium, csak kis mennyiségben termelődik a pajzsmirigyben. Főleg tiroxinból képződik, miután egy jódatomot eliminálnak belőle. Ez a folyamat számos szövetben előfordul (különösen a májban), és fontos szerepet játszik a szervezet hormonális egyensúlyának fenntartásában, mivel a trijód-tironin sokkal aktívabb, mint a tiroxin.
A pajzsmirigy károsodott működésével kapcsolatos betegségek nemcsak magában a mirigyben bekövetkező változásokkal, hanem a szervezet jódhiányával, valamint az agyalapi mirigy elülső mirigyének betegségeivel stb.
A pajzsmirigy funkcióinak (hipofunkciójának) gyermekkori csökkenésével kreténizmus alakul ki, amelyet az összes testrendszer fejlődésének gátlása, alacsony termet és demencia jellemez. A pajzsmirigyhormonok hiányában szenvedő felnőtteknél myxedema fordul elő, amelyben ödéma, demencia, csökkent immunitás és gyengeség figyelhető meg. Ez a betegség jól reagál a pajzsmirigyhormon-készítményekkel történő kezelésre. A pajzsmirigyhormonok fokozott termelésével Graves-kór lép fel, amelyben az ingerlékenység, az anyagcsere, a szívfrekvencia meredeken emelkedik, kidüllednek a szemek (exophthalmos), és fogyás következik be. Azokon a földrajzi területeken, ahol a víz kevés jódot tartalmaz (általában a hegyekben található), a lakosság gyakran golyvában szenved - ez egy olyan betegség, amelyben a pajzsmirigy kiválasztó szövete megnő, de a szükséges mennyiségű jód hiányában nem tud szintetizálni. teljes értékű hormonok. Az ilyen területeken növelni kell a lakosság jódfogyasztását, amit például konyhasó használatával, kötelező kis mennyiségű nátrium-jodid hozzáadásával lehet biztosítani.
Egy növekedési hormon
Amerikai tudósok egy csoportja 1921-ben tett először feltételezést egy specifikus növekedési hormon felszabadulásáról az agyalapi mirigyben. A kísérlet során az agyalapi mirigy kivonatának napi adagolásával a patkányok növekedését normál méretük kétszeresére tudták serkenteni. A növekedési hormont tiszta formájában csak az 1970-es években izolálták, először bika agyalapi mirigyéből, majd lovakból és emberekből. Ez a hormon nem egy bizonyos mirigyet érint, hanem az egész testet.
Az emberi testmagasság változó érték: 18-23 éves korig nő, körülbelül 50 éves korig változatlan marad, majd 10 évente 1-2 cm-t csökken.
Ezenkívül a növekedés üteme személyenként változik. Egy „feltételes személy” esetében (ezt a kifejezést az Egészségügyi Világszervezet fogadja el az élet különböző paramétereinek meghatározásakor) az átlagos magasság nőknél 160 cm, férfiaknál 170 cm. De egy 140 cm alatti vagy 195 cm feletti személy már nagyon alacsonynak vagy nagyon magasnak számít.
Gyermekeknél a növekedési hormon hiánya esetén az agyalapi mirigy törpesége alakul ki, és a feleslegben az agyalapi mirigy gigantizmusa. A legmagasabb agyalapi óriás, akinek magasságát pontosan mérték, az amerikai R. Wadlow (272 cm) volt.
Ha egy felnőttnél e hormon feleslegét észlelik, amikor a normális növekedés már leállt, akkor akromegáliás betegség lép fel, amelyben az orr, az ajkak, az ujjak és lábujjak, valamint a test néhány más része megnő.
Tesztelje tudását
- Mi a szervezetben lezajló folyamatok humorális szabályozásának lényege?
- Milyen mirigyek az endokrin mirigyek?
- Milyen funkciói vannak a mellékveséknek?
- Sorolja fel a hormonok főbb tulajdonságait!
- Mi a pajzsmirigy funkciója?
- Milyen vegyes szekréciós mirigyeket ismer?
- Hová jutnak az endokrin mirigyek által termelt hormonok?
- Mi a hasnyálmirigy funkciója?
- Sorolja fel a mellékpajzsmirigyek funkcióit!
Gondol
Mi vezethet a szervezet által kiválasztott hormonok hiányához?
A folyamat iránya a humorális szabályozásban
A belső elválasztású mirigyek hormonokat választanak ki közvetlenül a vérbe – biolo! ic hatóanyagok. A hormonok szabályozzák az anyagcserét, a növekedést, a szervezet fejlődését és szerveinek működését.
Ideg- és humorális szabályozás
Az idegrendszer szabályozása az idegsejteken áthaladó elektromos impulzusok segítségével. A humorálishoz képest
- gyorsabban megy
- pontosabb
- sok energiát igényel
- evolúciósan fiatalabb.
Humorális szabályozás létfontosságú folyamatok (a latin humor szóból - „folyadék”) a test belső környezetébe (nyirok, vér, szövetfolyadék) felszabaduló anyagok miatt mennek végbe.
A humorális szabályozás a következő eszközökkel valósítható meg:
- hormonok- az endokrin mirigyek által a vérbe kiválasztott biológiailag aktív (nagyon kis koncentrációban ható) anyagok;
- egyéb anyagok. Például szén-dioxid
- a kapillárisok helyi kiterjedését okozza, több vér áramlik erre a helyre;
- izgatja a nyúltvelő légzőközpontját, a légzés felerősödik.
A test összes mirigye 3 csoportra oszlik
1) Endokrin mirigyek ( endokrin) nem rendelkeznek kiválasztó csatornákkal, és titkaikat közvetlenül a vérbe választják ki. Az endokrin mirigyek titkait ún hormonok, biológiai aktivitásuk van (mikroszkópos koncentrációban hatnak). Például: pajzsmirigy, agyalapi mirigy, mellékvese.
2) A külső szekréció mirigyeinek kiválasztó csatornái vannak, és titkaikat NEM a vérbe, hanem bármely üregbe vagy a test felszínére választják ki. Például, máj, könnyes, nyálas, izzad.
3) A vegyes szekréciós mirigyek belső és külső szekréciót is végeznek. Például
- a hasnyálmirigy inzulint és glukagont választ ki a vérbe, és nem a vérbe (a nyombélben) - hasnyálmirigylé;
- nemi a mirigyek nemi hormonokat választanak ki a vérbe, nem pedig a vérbe - a csírasejtekbe.
TOVÁBBI INFORMÁCIÓ: Humorális szabályozás, Mirigyek típusai, Hormontípusok, hatásuk időzítése és mechanizmusa, A vércukor koncentráció fenntartása
FELADATOK 2. RÉSZ: Ideg- és humorális szabályozás
Tesztek és feladatok
Az emberi test életének szabályozásában részt vevő szerv (szervosztály) és a hozzá tartozó rendszer közötti megfelelés megállapítása: 1) idegrendszer, 2) endokrin rendszer.
A) egy híd
B) agyalapi mirigy
B) hasnyálmirigy
D) gerincvelő
D) kisagy
Határozza meg azt a sorrendet, amelyben az emberi testben végzett izommunka során a légzés humorális szabályozása történik
1) szén-dioxid felhalmozódása a szövetekben és a vérben
2) a légzőközpont gerjesztése a medulla oblongata-ban
3) impulzusátvitel a bordaközi izmokba és a rekeszizomba
4) az oxidatív folyamatok erősítése aktív izommunka során
5) belégzés és a levegő beáramlása a tüdőbe
Állítson fel összefüggést az emberi légzés során fellépő folyamat és a szabályozás módja között: 1) humorális, 2) ideges.
A) a nasopharyngealis receptorok porszemcsék általi gerjesztése
B) a légzés lelassítása, ha hideg vízbe merítjük
C) a légzés ritmusának megváltozása a helyiségben feleslegben lévő szén-dioxiddal
D) légzési elégtelenség köhögéskor
D) a légzés ritmusának megváltozása a vér szén-dioxid-tartalmának csökkenésével
1. Állítson fel egyezést a mirigy jellemzői és a hozzá tartozó típus között: 1) belső szekréció, 2) külső szekréció. Írja be az 1-es és 2-es számokat a megfelelő sorrendben!
A) kiválasztó csatornái vannak
B) hormonokat termelnek
C) szabályozza a szervezet összes létfontosságú funkcióját
D) enzimeket választanak ki a gyomorba
D) a kiválasztó csatornák a test felszínére mennek
E) az előállított anyagok a vérbe kerülnek
2. Állítson fel összefüggést a mirigyek jellemzői és típusa között: 1) külső szekréció, 2) belső szekréció.
A szervezet humorális szabályozása
Írja be az 1-es és 2-es számokat a megfelelő sorrendben!
A) emésztőenzimeket termel
B) kiválasztódik a testüregbe
B) kémiailag aktív anyagokat - hormonokat - választanak ki
D) részt vesz a szervezet létfontosságú folyamatainak szabályozásában
D) kiválasztó csatornái vannak
Állítson fel egyezést a mirigyek és típusaik között: 1) külső szekréció, 2) belső szekréció. Írja be az 1-es és 2-es számokat a megfelelő sorrendben!
A) epifízis
B) agyalapi mirigy
B) mellékvese
D) nyál
D) máj
E) a hasnyálmirigy sejtjei, amelyek tripszint termelnek
Határozzon meg egyezést a szív munkájának szabályozására vonatkozó példa és a szabályozás típusa között: 1) humorális, 2) ideges
A) megnövekedett pulzusszám az adrenalin hatására
B) változások a szív munkájában a káliumionok hatására
C) a pulzusszám változása az autonóm rendszer hatására
D) a szív aktivitásának gyengülése a paraszimpatikus rendszer hatására
Megfeleltetés megállapítása az emberi test mirigye és típusa között: 1) belső szekréció, 2) külső szekréció
A) tejtermék
B) pajzsmirigy
B) máj
D) izzadság
D) agyalapi mirigy
E) mellékvesék
1. Állítson fel egyezést az emberi szervezet működési szabályozásának jele és típusa között: 1) ideges, 2) humorális. Írja be az 1-es és 2-es számokat a megfelelő sorrendben!
A) vérrel jut a szervekbe
B) nagy reakciósebesség
B) ősibb
D) hormonok segítségével történik
D) az endokrin rendszer tevékenységéhez kapcsolódik
2. Állítson fel összefüggést a testfunkciók szabályozásának jellemzői és típusai között: 1) ideges, 2) humorális. Írja le az 1-es és 2-es számokat a betűknek megfelelő sorrendben!
A) lassan kapcsol be és sokáig tart
B) a jel a reflexív struktúrái mentén terjed
B) egy hormon hatására történik
D) a jel a vérárammal terjed
D) gyorsan bekapcsol és rövid ideig működik
E) evolúciósan régebbi szabályozás
Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Az alábbi mirigyek közül melyik választja ki termékeit speciális csatornákon keresztül a test szerveinek üregeibe és közvetlenül a vérbe
1) faggyús
2) izzadság
3) mellékvesék
4) szexuális
Állítson fel összefüggést az emberi test mirigye és a hozzá tartozó típus között: 1) belső szekréció, 2) vegyes szekréció, 3) külső szekréció
A) hasnyálmirigy
B) pajzsmirigy
B) könnycsepp
D) faggyús
D) szexuális
E) mellékvese
Válasszon három lehetőséget. Milyen esetekben történik a humorális szabályozás?
1) többlet szén-dioxid a vérben
2) a szervezet reakciója a zöld lámpára
3) túlzott glükóz a vérben
4) a test reakciója a test helyzetének változására a térben
5) adrenalin felszabadulása stressz során
Állítson fel egyezést az emberi légzésszabályozás példái és típusai között: 1) reflex, 2) humorális. Írja le az 1-es és 2-es számokat a betűknek megfelelő sorrendben!
A) ne lélegezzen belégzésre, amikor hideg vízbe lép
B) a légzés mélységének növekedése a vér szén-dioxid-koncentrációjának növekedése miatt
C) köhögés, amikor az étel a gégebe kerül
D) enyhe késleltetés a légzésben a vér szén-dioxid-koncentrációjának csökkenése miatt
D) a légzés intenzitásának változása az érzelmi állapot függvényében
E) az agyi erek görcse a vér oxigénkoncentrációjának éles növekedése miatt
Válasszon három endokrin mirigyet.
1) agyalapi mirigy
2) szexuális
3) mellékvesék
4) pajzsmirigy
5) gyomor
6) tejtermékek
Válasszon három lehetőséget. Humorális hatások az emberi szervezet élettani folyamataira
1) kémiailag aktív anyagok segítségével hajtják végre
2) a külső szekréció mirigyeinek tevékenységéhez kapcsolódik
3) lassabban terjed, mint az ideg
4) idegimpulzusok segítségével fordulnak elő
5) a medulla oblongata irányítja
6) a keringési rendszeren keresztül történik
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2018
Az idegrendszer szabályozását az idegrendszer, az agy és a gerincvelő végzi az idegeken keresztül, amelyek testünk minden szervét ellátják. A szervezetet folyamatosan hatnak bizonyos ingerek. Mindezekre az ingerekre a szervezet egy bizonyos tevékenységgel reagál, vagy ahogy az lenni szokott, a testfunkciók alkalmazkodnak a folyamatosan változó környezeti feltételekhez. Így a levegő hőmérsékletének csökkenését nemcsak az erek szűkülése kíséri, hanem a sejtekben és szövetekben felgyorsul az anyagcsere, és ennek következtében a hőtermelés fokozódik. Ennek köszönhetően kialakul egy bizonyos egyensúly a hőátadás és a hőtermelés között, a test hipotermiája nem következik be, és a testhőmérséklet állandósága megmarad. A szájcsíkok ízlelőbimbóinak ételirritációja a nyál és más emésztőnedvek elválasztását okozza. amelyek hatására az élelmiszer emésztése megtörténik. Ennek köszönhetően a szükséges anyagok bejutnak a sejtekbe, szövetekbe, és kialakul egy bizonyos egyensúly a disszimiláció és az asszimiláció között. Ezen elv szerint a szervezet egyéb funkcióinak szabályozása történik.
Az idegrendszer szabályozása reflex jellegű. A receptorok különféle ingereket érzékelnek. Az így létrejövő gerjesztés a receptorokból az érzőidegeken keresztül a központi idegrendszerbe, onnan pedig a mozgatóidegeken keresztül az adott tevékenységet végző szervekbe jut. A szervezet ilyen reakciói a központi idegrendszeren keresztül végrehajtott ingerekre. hívott reflexek. Azt az utat, amelyen a gerjesztés átadódik a reflex során, reflexívnek nevezzük. A reflexek változatosak. I.P. Pavlov minden reflexet felosztott feltétel nélküli és feltételes. A feltétel nélküli reflexek veleszületett reflexek, amelyek öröklődnek. Ilyen reflexek például a vazomotoros reflexek (a vérerek összehúzódása vagy kitágulása hideg vagy meleg bőrirritáció hatására), nyálelválasztási reflex (nyál, amikor az ízlelőbimbókat étel irritálja) és még sok más.
A kondicionált reflexek szerzett reflexek, egy állat vagy ember élete során alakulnak ki. Ezek a reflexek előfordulnak
csak bizonyos feltételek mellett és eltűnhet. A feltételes reflexekre példa a nyál szétválása az étel láttán, ételszagláskor, és az emberben akkor is, ha beszélünk róla.
A humorális szabályozás (Humor - folyékony) a véren és más folyadékokon, valamint a test belső környezetét alkotó különféle vegyi anyagokon keresztül történik, amelyek a szervezetben termelődnek vagy a külső környezetből származnak. Ilyen anyagok például a belső elválasztású mirigyek által kiválasztott hormonok és a táplálékkal a szervezetbe kerülő vitaminok. A vegyi anyagokat a vér szállítja az egész szervezetben, és befolyásolják a különböző funkciókat, különösen a sejtekben és szövetekben zajló anyagcserét. Sőt, minden anyag befolyásol egy bizonyos folyamatot, amely egy adott szervben fordul elő.
A funkciók szabályozásának idegi és humorális mechanizmusai összefüggenek. Így az idegrendszer nemcsak közvetlenül az idegeken keresztül fejt ki szabályozó hatást a szervekre, hanem a belső elválasztású mirigyeken keresztül is, megváltoztatva ezekben a szervekben a hormonok képződésének intenzitását és a vérbe jutását.
Sok hormon és egyéb anyag viszont befolyásolja az idegrendszert.
Élő szervezetben a különböző funkciók idegi és humorális szabályozása az önszabályozás elve szerint történik, azaz. automatikusan. Ezen szabályozási elv szerint a vérnyomást, a vér összetételének és fizikai-kémiai tulajdonságainak állandóságát, valamint a testhőmérsékletet egy bizonyos szinten tartják. szigorúan összehangoltan változik az anyagcsere, a szív-, légző- és egyéb szervrendszerek aktivitása a fizikai munka során stb.
Emiatt bizonyos viszonylag állandó körülmények fennmaradnak, amelyek között a szervezet sejtjeinek és szöveteinek aktivitása megy végbe, vagyis a belső környezet állandósága megmarad.
Meg kell jegyezni, hogy az emberben az idegrendszer vezető szerepet játszik a szervezet létfontosságú tevékenységének szabályozásában.
Az emberi test tehát egyetlen, integrált, összetett, önszabályozó és önfejlődő biológiai rendszer, bizonyos tartalék képességekkel. Ahol
tudja, hogy a fizikai munkavégzés képessége sokszorosára, de bizonyos határig növekedhet. Míg a szellemi tevékenységnek valójában nincs korlátozása a fejlődésében.
A szisztematikus izomtevékenység az élettani funkciók javításával lehetővé teszi a szervezet azon tartalékainak mozgósítását, amelyek létezéséről sokan nem is tudnak. Meg kell jegyezni, hogy van egy fordított folyamat, a test funkcionális képességeinek csökkenése és a felgyorsult öregedés a fizikai aktivitás csökkenésével.
A fizikai gyakorlatok során javul a magasabb idegi aktivitás és a központi idegrendszer működése. neuromuszkuláris. szív- és érrendszeri, légzőszervi, kiválasztó és egyéb rendszerek, anyagcsere és energia, valamint ezek neurohumorális szabályozásának rendszere.
Az emberi test a belső folyamatok külső hatásra történő önszabályozásának tulajdonságait felhasználva megvalósítja a legfontosabb tulajdonságot - a változó külső feltételekhez való alkalmazkodást, amely meghatározó tényező a fizikai tulajdonságok és a motoros készségek fejlesztése során az edzés során.
Tekintsük részletesebben a fiziológiai változások természetét az edzés folyamatában.
A fizikai aktivitás az anyagcsere változatos változásaihoz vezet, amelyek jellege a munka időtartamától, teljesítményétől és az érintett izmok számától függ. Edzés közben a katabolikus folyamatok, az energiaszubsztrátok mobilizálása és felhasználása dominálnak, a köztes anyagcseretermékek felhalmozódnak. A pihenőidőt az anabolikus folyamatok túlsúlya, a tápanyagtartalék felhalmozódása és a fokozott fehérjeszintézis jellemzi.
A helyreállítási sebesség a működés során bekövetkező változások nagyságától, vagyis a terhelés nagyságától függ.
A pihenőidő alatt az izomtevékenység során fellépő anyagcsere-változások megszűnnek. Ha a fizikai aktivitás során a katabolikus folyamatok, a mobilizáció és az energiaszubsztrátok felhasználása dominál, közbenső anyagcseretermékek felhalmozódása következik be, akkor a pihenőidőt az anabolikus folyamatok túlsúlya, a tápanyagtartalék felhalmozódása, valamint a fokozott fehérjeszintézis jellemzi.
A munkavégzés utáni időszakban megnő az aerob oxidáció intenzitása, nő az oxigénfogyasztás, i.e. az oxigénadósság megszűnik. Az oxidáció szubsztrátja az izomtevékenység során keletkező köztes anyagcseretermékek, tejsav, ketontestek, ketosavak. A fizikai munka során a szénhidráttartalékok általában jelentősen csökkennek, így a zsírsavak az oxidáció fő szubsztrátjává válnak. A gyógyulási időszakban a lipidek fokozott felhasználása miatt a légzési hányados csökken.
A felépülési időszakra a fokozott fehérjebioszintézis jellemző, amely a fizikai munka során gátolt, valamint fokozódik a fehérjeanyagcsere végtermékeinek (karbamid stb.) képződése és kiürülése is a szervezetből.
A helyreállítási sebesség a működés során bekövetkező változások nagyságától függ, pl. ábrán sematikusan látható terhelés nagyságáról. egy
1. ábra A források kiadási és visszaszerzési folyamatainak vázlata
energia katonai intenzitású izomtevékenység során
Az alacsony és közepes intenzitású terhelés hatására bekövetkező változások helyreállítása lassabb, mint a fokozott és extrém intenzitású terhelések után, ami a munkaidő alatti mélyebb változásokkal magyarázható. A megnövekedett intenzitású terhelések, a megfigyelt anyagcsere sebessége után az anyagok nemcsak elérik a kezdeti szintet, hanem meg is haladják azt. Ezt a kezdeti szint feletti növekedést ún felépülés felett (szuper kompenzáció). Csak akkor kerül bejegyzésre, ha a terhelés egy bizonyos értéket meghalad, pl. amikor az ebből eredő anyagcsere-változások hatással vannak a sejt genetikai apparátusára. A túlgyógyulás súlyossága és időtartama közvetlenül függ a terhelés intenzitásától.
A túlerő jelensége fontos alkalmazkodási mechanizmus (egy szervnek) a változó működési feltételekhez, és fontos a sportedzés biokémiai alapjainak megértéséhez. Meg kell jegyezni, hogy általános biológiai mintázatként nemcsak az energiaanyag felhalmozására, hanem a fehérjék szintézisére is kiterjed, ami különösen a vázizmok, a szívizom működési hipertrófiájában nyilvánul meg. . Intenzív terhelés után számos enzim szintézise (enzim indukció) fokozódik, megnő a kreatin-foszfát, a mioglobin koncentrációja, és számos egyéb változás következik be.
Megállapítást nyert, hogy az aktív izomtevékenység fokozza a szív- és érrendszeri, légzőrendszeri és egyéb testrendszerek aktivitását. Minden emberi tevékenység során a test minden szerve és rendszere összehangoltan, szoros egységben működik. Ez a kapcsolat az idegrendszer és a humorális (folyadék) szabályozás segítségével valósul meg.
Az idegrendszer bioelektromos impulzusokkal szabályozza a szervezet tevékenységét. A fő idegi folyamatok az idegsejtekben fellépő gerjesztés és gátlás. Izgalom- az idegsejtek aktív állapota, amikor iszapot továbbítanak, maguk irányítják az idegimpulzusokat más sejtekhez: ideg-, izom-, mirigy- és mások. Fékezés- az idegsejtek állapota, amikor tevékenységük a gyógyulásra irányul.Az alvás például az idegrendszer olyan állapota, amikor a központi idegrendszer idegsejtjeinek túlnyomó többsége gátolt.
A humorális szabályozás a véren keresztül történik a belső elválasztású mirigyek által kiválasztott speciális vegyi anyagok (hormonok) segítségével, a koncentráció arány CO2és az O2 más mechanizmusokon keresztül. Például a start előtti állapotban, amikor intenzív fizikai terhelés várható, a belső elválasztású mirigyek (mellékvese) egy speciális hormont, az adrenalint választanak ki a vérbe, amely segít a szív- és érrendszer aktivitásának fokozásában.
A humor és az idegi szabályozás egységben történik. A vezető szerepet a központi idegrendszer, az agy kapja, amely mintegy a szervezet létfontosságú tevékenységének szabályozásának központi központja.
SZERKEZET, FUNKCIÓK
Az embernek folyamatosan szabályoznia kell az élettani folyamatokat saját szükségleteinek és a környezet változásainak megfelelően. A fiziológiai folyamatok állandó szabályozásának megvalósításához két mechanizmust használnak: humorális és idegi.
A neurohumorális kontroll modell a kétrétegű neurális hálózat elvén alapul. Modellünk első rétegében a formális neuronok szerepét a receptorok játsszák. A második réteg egy formális neuronból áll - a szívközpontból. Bemeneti jelei a receptorok kimeneti jelei. A neurohumorális faktor kimeneti értéke a második réteg formális neuronjának egyetlen axonja mentén továbbítódik.
Az emberi test idegrendszere, pontosabban neuro-humorális kontrollrendszere a legmobilabb, és a másodperc töredékein belül reagál a külső környezet hatására. Az idegrendszer egymással és más típusú sejtekkel összekapcsolt élő rostok hálózata, például érzékszervi receptorok (a szaglás, tapintás, látás, stb. szervek receptorai), izom-, szekréciós sejtek stb. ezeknek a sejteknek nincs közvetlen kapcsolata, mivel mindig kis térbeli rések választják el őket, amelyeket szinaptikus hasadékoknak nevezünk. A sejtek, akár idegek, akár más módon, úgy kommunikálnak egymással, hogy jelet továbbítanak egyik sejtről a másikra. Ha a jelet magán a sejten keresztül továbbítják a nátrium- és káliumionok koncentrációjának különbsége miatt, akkor a sejtek közötti jelátvitel a szerves anyag szinaptikus hasadékba való kilökésével történik, amely érintkezésbe kerül a gazdasejtben található receptorokkal. a szinaptikus hasadék másik oldalán. Az anyag szinaptikus hasadékba való kilökődése érdekében az idegsejt vezikulát (glikoprotein burkot) képez, amely 2000-4000 szerves anyag molekulát tartalmaz (például acetilkolin, adrenalin, noradrenalin, dopamin, szerotonin, gamma-amino-vajsav). glicin és glutamát stb.). A glikoprotein komplexet a befogadó sejt egyik vagy másik szerves anyagának receptoraként is használják.
A humorális szabályozást olyan vegyi anyagok segítségével végzik, amelyek a test különböző szerveiből és szöveteiből kerülnek a vérbe, és az által az egész szervezetbe eljutnak. A humorális szabályozás a sejtek és szervek közötti interakció ősi formája.
A fiziológiai folyamatok idegi szabályozása a testszervek kölcsönhatásából áll az idegrendszer segítségével. A testfunkciók idegi és humorális szabályozása kölcsönösen összefügg, a testfunkciók neuro-humorális szabályozásának egyetlen mechanizmusát alkotják.
Az idegrendszer fontos szerepet játszik a szervezet működésének szabályozásában. Biztosítja a sejtek, szövetek, szervek és rendszereik összehangolt munkáját. A test egészében működik. Az idegrendszernek köszönhetően a szervezet kommunikál a külső környezettel. Az idegrendszer tevékenysége az érzések, a tanulás, a memória, a beszéd és a gondolkodás alapja – olyan mentális folyamatok, amelyek révén az ember nemcsak megismeri a környezetet, hanem aktívan megváltoztathatja azt.
Az idegrendszer két részre oszlik: központi és perifériás. A központi idegrendszer feltámasztása magában foglalja az agyat és a gerincvelőt, amelyet idegszövet alkot. Az idegszövet szerkezeti egysége egy idegsejt - egy neuron.Az idegsejt testből és folyamatokból áll. A neuron teste különféle formájú lehet. Az idegsejt magja, a test közelében erősen elágazó rövid, vastag folyamatok (dendritek) és hosszú axonfolyamat (legfeljebb 1,5 m). Az axonok idegrostokat alkotnak.
A neuronok testei alkotják az agy és a gerincvelő szürkeállományát, folyamataik klaszterei pedig a fehérállományt.
A központi idegrendszeren kívüli idegsejttestek ganglionokat alkotnak. A perifériás idegrendszert az idegcsomók és az idegek (az idegsejtek hosszú folyamatainak tokkal borított felhalmozódása) alkotják.
A gerincvelő a gerinccsatornában található.
Ez egy körülbelül 1 cm átmérőjű, hosszú, fehér zsinór.A gerincvelő közepén egy keskeny gerinccsatorna fut keresztül, amelyet agy-gerincvelői folyadék tölt ki. A gerincvelő elülső és hátsó felületén két mély hosszanti barázda található. Jobb és bal felére osztják. A gerincvelő központi részét szürkeállomány alkotja, amely interkaláris és motoros neuronokból áll. A szürkeállományt fehérállomány veszi körül, amelyet neuronok hosszú folyamatai alkotnak. Felfelé vagy lefelé haladnak a gerincvelő mentén, felszálló és leszálló utakat képezve. A gerincvelőből 31 pár vegyes gerincvelői ideg indul el, amelyek mindegyike két gyökérrel kezdődik: elülső és hátsó. A hátsó gyökerek a szenzoros neuronok axonjai. Ezen idegsejtek testének felhalmozódása alkotja a gerinccsomókat. Az elülső gyökerek a motoros neuronok axonjai. A gerincvelő 2 fő funkciót lát el: reflex és vezetés.
A gerincvelő reflex funkciója biztosítja a mozgást. Reflexívek haladnak át a gerincvelőn, amihez a test vázizomzatának összehúzódása társul. A gerincvelő fehérállománya biztosítja a kommunikációt és a központi idegrendszer minden részének összehangolt munkáját, vezető funkciót látva el. Az agy szabályozza a gerincvelő működését.
Az agy a koponyaüregben található. Magában foglalja a következő részlegeket: medulla oblongata, híd, kisagy, középagy, dicephalon és agyféltekék. A fehér anyag képezi az agy pályáit. Összekötik az agyat a gerincvelővel, az agy egyes részeit egymással.
A pályáknak köszönhetően az egész központi idegrendszer egységes egészként működik. A magok formájú szürkeállomány a fehérállomány belsejében helyezkedik el, a kéreget alkotja, lefedi az agy és a kisagy féltekét.
A medulla oblongata és a híd - a gerincvelő folytatása - reflex és vezető funkciót lát el. A medulla oblongata és a híd magjai szabályozzák az emésztést, a légzést és a szívműködést. Ezek a részlegek szabályozzák a rágást, nyelést, szopást, védőreflexeket: hányás, tüsszögés, köhögés.
A kisagy a medulla oblongata felett helyezkedik el. Felületét a szürkeállomány - a kéreg - alkotja, amely alatt a fehérállományban magok vannak. A kisagy a központi idegrendszer számos részéhez kapcsolódik. A kisagy szabályozza a motoros aktusokat. Ha a kisagy normális tevékenysége megzavarodik, az emberek elveszítik a pontosan összehangolt mozgások képességét, fenntartva a test egyensúlyát.
A középső agyban olyan magok vannak, amelyek idegimpulzusokat küldenek a vázizmoknak, amelyek fenntartják feszültségüket - tónusukat. A középső agyban reflexívek találhatók, amelyek a vizuális és hangingerekre irányító reflexeket. A medulla oblongata, a híd és a középső agy alkotja az agytörzset. 12 pár agyideg indul ki belőle. Az idegek kötik össze az agyat a fejen található érzékszervekkel, izmokkal és mirigyekkel. Egy idegpár - a vagus ideg - köti össze az agyat a belső szervekkel: szívvel, tüdővel, gyomorral, belekkel stb. A diencephalonon keresztül impulzusok jutnak az agykéregbe minden receptorból (látás, hallás, bőr, ízlelés).
A séta, futás, úszás a dicephalonhoz kapcsolódik. Magjai koordinálják a különböző belső szervek munkáját. A diencephalon szabályozza az anyagcserét, a táplálék- és vízfelvételt, valamint az állandó testhőmérséklet fenntartását.
A perifériás idegrendszernek azt a részét, amely a vázizmok munkáját szabályozza, szomatikus (görögül "soma" - test) idegrendszernek nevezik. Az idegrendszernek azt a részét, amely a belső szervek (szív, gyomor, különböző mirigyek) működését szabályozza, autonóm vagy autonóm idegrendszernek nevezzük. Az autonóm idegrendszer szabályozza a szervek működését, pontosan hozzáigazítva azok tevékenységét a környezeti feltételekhez és a szervezet saját szükségleteihez.
A vegetatív reflexív három láncszemből áll: érzékeny, interkaláris és végrehajtó. Az autonóm idegrendszer szimpatikus és paraszimpatikus részekre oszlik. A szimpatikus autonóm idegrendszer a gerincvelőhöz kapcsolódik, ahol az első neuronok testei helyezkednek el, amelyek folyamatai a gerinc előtt két oldalon elhelyezkedő két szimpatikus lánc ganglionjaiban végződnek. A szimpatikus ganglionokban a második idegsejtek testei találhatók, amelyek folyamatai közvetlenül beidegzik a munkaszerveket. A szimpatikus idegrendszer fokozza az anyagcserét, növeli a legtöbb szövet ingerlékenységét, és mozgósítja a szervezet erőit az erőteljes tevékenységhez.
Az autonóm idegrendszer paraszimpatikus részét több ideg alkotja, amelyek a medulla oblongatából és a gerincvelő alsó részéből nyúlnak ki. A paraszimpatikus csomópontok, ahol a második neuron testei találhatók, azokban a szervekben találhatók, amelyek tevékenységét befolyásolják. A legtöbb szervet mind a szimpatikus, mind a paraszimpatikus idegrendszer beidegzi. A paraszimpatikus idegrendszer hozzájárul az elhasznált energiatartalékok helyreállításához, szabályozza a szervezet létfontosságú tevékenységét alvás közben.
Az agykéreg redőket, barázdákat, kanyarulatokat képez. A hajtogatott szerkezet növeli a kéreg felszínét és térfogatát, és ezáltal az azt alkotó neuronok számát. A kéreg felelős az agyba bejutó összes információ (látási, hallási, tapintási, ízlelési) észleléséért, minden összetett izommozgás kezeléséért. A kéreg funkcióival függ össze a mentális és a beszédtevékenység, valamint a memória.
Az agykéreg négy lebenyből áll: frontális, parietális, temporális és occipitalis. Az occipitalis lebenyben találhatók a vizuális jelek észleléséért felelős vizuális területek. A hangok érzékeléséért felelős hallási területek a halántéklebenyben találhatók. A parietális lebeny egy érzékeny központ, amely információkat kap a bőrtől, a csontoktól, az ízületektől és az izmoktól. Az agy elülső lebenye felelős a viselkedés programozásáért és a munkatevékenységek irányításáért. A kéreg frontális területeinek fejlődése az állatokhoz képest magas szintű emberi pszichés képességekkel jár. Az emberi agy olyan struktúrákat tartalmaz, amelyekkel az állatok nem rendelkeznek - a beszédközpont. Az emberekben a féltekék specializálódása létezik - az agy sok magasabb funkcióját az egyik végzi el. A jobbkezeseknek a bal féltekében van hallási és motoros beszédközpontja. Biztosítják a szóbeli érzékelést, a szóbeli és írásbeli beszéd kialakítását.
A bal agyfélteke felelős a megvalósításért, a matematikai műveletekért és a gondolkodás folyamatáért. A jobb agyfélteke felelős az emberek hangfelismeréséért és a zene észleléséért, az emberi arcok felismeréséért, valamint a zenei és művészi kreativitásért - részt vesz a figuratív gondolkodás folyamataiban.
A központi idegrendszer idegimpulzusokon keresztül folyamatosan szabályozza a szív munkáját. Magának a szívnek az üregeiben és benne. a nagy erek falai idegvégződések - receptorok, amelyek érzékelik a szív és az erek nyomásingadozásait. A receptorok impulzusai olyan reflexeket váltanak ki, amelyek befolyásolják a szív munkáját. A szívre gyakorolt idegi hatásoknak két típusa van: egyesek gátolják (csökkentik a szívösszehúzódások gyakoriságát), mások gyorsulnak.
Az impulzusok az idegrostok mentén jutnak el a szívbe a medulla oblongatában és a gerincvelőben található idegközpontokból.
A szív munkáját gyengítő hatások a paraszimpatikus idegeken, a munkáját fokozók pedig a szimpatikus idegeken keresztül jutnak át. A szív tevékenysége is a humorális szabályozás hatása alatt áll. Az adrenalin a mellékvese hormonja, már nagyon kis adagokban is fokozza a szív munkáját. Tehát a fájdalom több mikrogramm mennyiségben adrenalin felszabadulását okozza a vérben, ami jelentősen megváltoztatja a szív aktivitását. A gyakorlatban néha adrenalint fecskendeznek a leállt szívbe, hogy összehúzódásra kényszerítsék. A vér káliumsó-tartalmának növekedése lenyomja, a kalcium pedig fokozza a szív munkáját. A szív munkáját gátló anyag az acetilkolin. A szív még 0,0000001 mg-os adagra is érzékeny, ami egyértelműen lassítja a ritmust. Az idegi és humorális szabályozás együttesen biztosítja a szív tevékenységének a környezeti feltételekhez való nagyon pontos alkalmazkodását.
A légzőizmok konzisztenciája, ritmikus összehúzódásai és ellazulása a medulla oblongata légzőközpontjából az idegeken keresztül hozzájuk érkező impulzusoknak köszönhető. ŐKET. Sechenov 1882-ben megállapította, hogy körülbelül 4 másodpercenként automatikusan gerjesztések keletkeznek a légzőközpontban, ami a belégzés és a kilégzés váltakozását biztosítja.
A légzőközpont megváltoztatja a légzési mozgások mélységét és gyakoriságát, biztosítva a vér optimális gáztartalmát.
A légzés humorális szabályozása abban áll, hogy a vér szén-dioxid-koncentrációjának növekedése a légzőközpontot izgatja - a légzés gyakorisága és mélysége nő, a CO2 csökkenése pedig csökkenti a légzőközpont ingerlékenységét - a frekvenciát és a légzési mélységet. a légzés mélysége csökken.
A szervezet számos élettani funkcióját hormonok szabályozzák. A hormonok rendkívül aktív anyagok, amelyeket az endokrin mirigyek termelnek. Az endokrin mirigyeknek nincs kiválasztó csatornája. A mirigy minden kiválasztó sejtje a felületével érintkezik az érfallal. Ez lehetővé teszi a hormonok közvetlen behatolását a vérbe. A hormonok kis mennyiségben képződnek, de hosszú ideig aktívak maradnak, és a vérárammal együtt az egész szervezetben eljutnak.
A hasnyálmirigyhormon, az inzulin fontos szerepet játszik az anyagcsere szabályozásában. A vércukorszint emelkedése jelként szolgál az inzulin új részeinek felszabadulásához. Hatása alatt nő a glükóz felhasználása a test minden szövetében. A glükóz egy része glikogén tartalék anyaggá alakul, amely a májban és az izmokban rakódik le. A szervezetben az inzulin elég gyorsan elpusztul, ezért a vérbe jutásának rendszeresnek kell lennie.
A pajzsmirigyhormonok, amelyek közül a fő a tiroxin, szabályozzák az anyagcserét. A test összes szervének és szövetének oxigénfogyasztásának szintje a vérben lévő mennyiségüktől függ. A pajzsmirigyhormonok termelésének fokozása az anyagcsere sebességének növekedéséhez vezet. Ez a testhőmérséklet emelkedésében, az élelmiszerek teljesebb asszimilációjában, a fehérjék, zsírok, szénhidrátok lebontásának fokozódásában, valamint a szervezet gyors és intenzív növekedésében nyilvánul meg. A pajzsmirigy aktivitásának csökkenése myxedema kialakulásához vezet: a szövetekben csökkennek az oxidatív folyamatok, csökken a hőmérséklet, elhízás alakul ki, csökken az idegrendszer ingerlékenysége. A pajzsmirigy aktivitásának növekedésével az anyagcsere-folyamatok szintje növekszik: nő a pulzusszám, a vérnyomás, az idegrendszer ingerlékenysége. A személy ingerlékeny lesz és gyorsan elfárad. Ezek a Graves-betegség jelei.
A mellékvese hormonok a vesék felső felületén található páros mirigyek. Két rétegből állnak: külső - kortikális és belső - medulla. A mellékvesék számos hormont termelnek. A kortikális réteg hormonjai szabályozzák a nátrium, kálium, fehérjék, szénhidrátok cseréjét. A velő noradrenalint és adrenalint termel. Ezek a hormonok szabályozzák a szénhidrát- és zsíranyagcserét, a szív- és érrendszer, a vázizmok és a belső szervek izomzatának működését. Az adrenalin termelése fontos a szervezet vészhelyzeti reakcióinak előkészítéséhez egy olyan kritikus helyzetre, amikor a fizikai vagy mentális stressz hirtelen megnövekszik. Az adrenalin növeli a vércukorszintet, növeli a szívműködést és az izomteljesítményt.
A hipotalamusz és az agyalapi mirigy hormonjai. A hipotalamusz a diencephalon egy speciális része, az agyalapi mirigy pedig egy agyi függelék, amely az agy alsó felületén helyezkedik el. A hipotalamusz és az agyalapi mirigy egyetlen hipotalamusz-hipofízis rendszert alkotnak, hormonjaikat neurohormonoknak nevezik. Biztosítja a vér összetételének állandóságát és az anyagcsere szükséges szintjét. A hipotalamusz szabályozza az agyalapi mirigy működését, amely más endokrin mirigyek működését szabályozza: pajzsmirigy, hasnyálmirigy, nemi szervek, mellékvese. Ennek a rendszernek a munkája a visszacsatolás elvén alapul, példája a testünk működését szabályozó idegi és humorális módszerek szoros kombinációjának.
A nemi hormonokat az ivarmirigyek termelik, amelyek a külső elválasztás mirigyeinek funkcióját is ellátják.
A férfi nemi hormonok szabályozzák a test növekedését és fejlődését, a másodlagos nemi jellemzők megjelenését - a bajusz növekedését, a test más részeinek jellegzetes szőrösödésének kialakulását, a hang eldurvulását és a fizikum megváltozását.
A női nemi hormonok szabályozzák a nők másodlagos szexuális jellemzőinek kialakulását - magas hang, lekerekített testformák, az emlőmirigyek fejlődése, szabályozzák a szexuális ciklusokat, a terhesség és a szülés lefolyását. Mindkét típusú hormont férfiak és nők egyaránt termelik.
SZERKEZET, FUNKCIÓK
Az embernek folyamatosan szabályoznia kell az élettani folyamatokat saját szükségleteinek és a környezet változásainak megfelelően. A fiziológiai folyamatok állandó szabályozásának megvalósításához két mechanizmust használnak: humorális és idegi.
A neurohumorális kontroll modell a kétrétegű neurális hálózat elvén alapul. Modellünk első rétegében a formális neuronok szerepét a receptorok játsszák. A második réteg egy formális neuronból áll - a szívközpontból. Bemeneti jelei a receptorok kimeneti jelei. A neurohumorális faktor kimeneti értéke a második réteg formális neuronjának egyetlen axonja mentén továbbítódik.
A férfi nemi hormonok szabályozzák a test növekedését és fejlődését, a másodlagos nemi jellemzők megjelenését - a bajusz növekedését, a test más részeinek jellegzetes szőrösödésének kialakulását, a hang eldurvulását és a fizikum megváltozását.
A női nemi hormonok szabályozzák a nők másodlagos szexuális jellemzőinek kialakulását - magas hang, lekerekített testformák, az emlőmirigyek fejlődése, szabályozzák a szexuális ciklusokat, a terhesség és a szülés lefolyását. Mindkét típusú hormont férfiak és nők egyaránt termelik.
szervezet
A sejtek, szövetek, szervek működésének szabályozása, a köztük lévő kapcsolat, i.e. a szervezet integritását, valamint a szervezet és a külső környezet egységét az idegrendszer és a humorális pálya végzi. Más szóval, a funkciók szabályozásának két mechanizmusa van - idegi és humorális.
Az idegrendszer szabályozását az idegrendszer, az agy és a gerincvelő végzi az idegeken keresztül, amelyek testünk minden szervét ellátják. A szervezetet folyamatosan hatnak bizonyos ingerek. Mindezekre az ingerekre a szervezet egy bizonyos tevékenységgel reagál, vagy ahogy az lenni szokott, a testfunkciók alkalmazkodnak a folyamatosan változó környezeti feltételekhez. Így a levegő hőmérsékletének csökkenését nemcsak az erek szűkülése kíséri, hanem a sejtekben és szövetekben felgyorsul az anyagcsere, és ennek következtében a hőtermelés fokozódik. Ennek köszönhetően kialakul egy bizonyos egyensúly a hőátadás és a hőtermelés között, a test hipotermiája nem következik be, és a testhőmérséklet állandósága megmarad. A szájcsíkok ízlelőbimbóinak ételirritációja a nyál és más emésztőnedvek elválasztását okozza. amelyek hatására az élelmiszer emésztése megtörténik. Ennek köszönhetően a szükséges anyagok bejutnak a sejtekbe, szövetekbe, és kialakul egy bizonyos egyensúly a disszimiláció és az asszimiláció között. Ezen elv szerint a szervezet egyéb funkcióinak szabályozása történik.
Az idegrendszer szabályozása reflex jellegű. A receptorok különféle ingereket érzékelnek. Az így létrejövő gerjesztés a receptorokból az érzőidegeken keresztül a központi idegrendszerbe, onnan pedig a mozgatóidegeken keresztül az adott tevékenységet végző szervekbe jut. A szervezet ilyen reakciói a központi idegrendszeren keresztül végrehajtott ingerekre. hívott reflexek. Azt az utat, amelyen a gerjesztés átadódik a reflex során, reflexívnek nevezzük. A reflexek változatosak. I.P. Pavlov minden reflexet felosztott feltétel nélküli és feltételes. A feltétel nélküli reflexek veleszületett reflexek, amelyek öröklődnek. Ilyen reflexek például a vazomotoros reflexek (a vérerek összehúzódása vagy kitágulása hideg vagy meleg bőrirritáció hatására), nyálelválasztási reflex (nyál, amikor az ízlelőbimbókat étel irritálja) és még sok más.
A kondicionált reflexek szerzett reflexek, egy állat vagy ember élete során alakulnak ki. Ezek a reflexek előfordulnak
csak bizonyos feltételek mellett és eltűnhet. A feltételes reflexekre példa a nyál szétválása az étel láttán, ételszagláskor, és az emberben akkor is, ha beszélünk róla.
A humorális szabályozás (Humor - folyékony) a véren és más folyadékokon, valamint a test belső környezetét alkotó különféle vegyi anyagokon keresztül történik, amelyek a szervezetben termelődnek vagy a külső környezetből származnak. Ilyen anyagok például a belső elválasztású mirigyek által kiválasztott hormonok és a táplálékkal a szervezetbe kerülő vitaminok. A vegyi anyagokat a vér szállítja az egész szervezetben, és befolyásolják a különböző funkciókat, különösen a sejtekben és szövetekben zajló anyagcserét. Sőt, minden anyag befolyásol egy bizonyos folyamatot, amely egy adott szervben fordul elő.
A funkciók szabályozásának idegi és humorális mechanizmusai összefüggenek. Így az idegrendszer nemcsak közvetlenül az idegeken keresztül fejt ki szabályozó hatást a szervekre, hanem a belső elválasztású mirigyeken keresztül is, megváltoztatva ezekben a szervekben a hormonok képződésének intenzitását és a vérbe jutását.
Sok hormon és egyéb anyag viszont befolyásolja az idegrendszert.
Élő szervezetben a különböző funkciók idegi és humorális szabályozása az önszabályozás elve szerint történik, azaz. automatikusan. Ezen szabályozási elv szerint a vérnyomást, a vér összetételének és fizikai-kémiai tulajdonságainak állandóságát, valamint a testhőmérsékletet egy bizonyos szinten tartják. szigorúan összehangoltan változik az anyagcsere, a szív-, légző- és egyéb szervrendszerek aktivitása a fizikai munka során stb.
Emiatt bizonyos viszonylag állandó körülmények fennmaradnak, amelyek között a szervezet sejtjeinek és szöveteinek aktivitása megy végbe, vagyis a belső környezet állandósága megmarad.
Meg kell jegyezni, hogy az emberben az idegrendszer vezető szerepet játszik a szervezet létfontosságú tevékenységének szabályozásában.
Az emberi test tehát egyetlen, integrált, összetett, önszabályozó és önfejlődő biológiai rendszer, bizonyos tartalék képességekkel. Ahol
tudja, hogy a fizikai munkavégzés képessége sokszorosára, de bizonyos határig növekedhet. Míg a szellemi tevékenységnek valójában nincs korlátozása a fejlődésében.
A szisztematikus izomtevékenység az élettani funkciók javításával lehetővé teszi a szervezet azon tartalékainak mozgósítását, amelyek létezéséről sokan nem is tudnak. Meg kell jegyezni, hogy van egy fordított folyamat, a test funkcionális képességeinek csökkenése és a felgyorsult öregedés a fizikai aktivitás csökkenésével.
A fizikai gyakorlatok során javul a magasabb idegi aktivitás és a központi idegrendszer működése. neuromuszkuláris. szív- és érrendszeri, légzőszervi, kiválasztó és egyéb rendszerek, anyagcsere és energia, valamint ezek neurohumorális szabályozásának rendszere.
Az emberi test a belső folyamatok külső hatásra történő önszabályozásának tulajdonságait felhasználva megvalósítja a legfontosabb tulajdonságot - a változó külső feltételekhez való alkalmazkodást, amely meghatározó tényező a fizikai tulajdonságok és a motoros készségek fejlesztése során az edzés során.
Tekintsük részletesebben a fiziológiai változások természetét az edzés folyamatában.
A fizikai aktivitás az anyagcsere változatos változásaihoz vezet, amelyek jellege a munka időtartamától, teljesítményétől és az érintett izmok számától függ. Edzés közben a katabolikus folyamatok, az energiaszubsztrátok mobilizálása és felhasználása dominálnak, a köztes anyagcseretermékek felhalmozódnak. A pihenőidőt az anabolikus folyamatok túlsúlya, a tápanyagtartalék felhalmozódása és a fokozott fehérjeszintézis jellemzi.
A helyreállítási sebesség a működés során bekövetkező változások nagyságától, vagyis a terhelés nagyságától függ.
A pihenőidő alatt az izomtevékenység során fellépő anyagcsere-változások megszűnnek. Ha a fizikai aktivitás során a katabolikus folyamatok, a mobilizáció és az energiaszubsztrátok felhasználása dominál, közbenső anyagcseretermékek felhalmozódása következik be, akkor a pihenőidőt az anabolikus folyamatok túlsúlya, a tápanyagtartalék felhalmozódása, valamint a fokozott fehérjeszintézis jellemzi.
A munkavégzés utáni időszakban megnő az aerob oxidáció intenzitása, nő az oxigénfogyasztás, i.e. az oxigénadósság megszűnik. Az oxidáció szubsztrátja az izomtevékenység során keletkező köztes anyagcseretermékek, tejsav, ketontestek, ketosavak. A fizikai munka során a szénhidráttartalékok általában jelentősen csökkennek, így a zsírsavak az oxidáció fő szubsztrátjává válnak. A gyógyulási időszakban a lipidek fokozott felhasználása miatt a légzési hányados csökken.
A felépülési időszakra a fokozott fehérjebioszintézis jellemző, amely a fizikai munka során gátolt, valamint fokozódik a fehérjeanyagcsere végtermékeinek (karbamid stb.) képződése és kiürülése is a szervezetből.
A helyreállítási sebesség a működés során bekövetkező változások nagyságától függ, pl. ábrán sematikusan látható terhelés nagyságáról. egy
1. ábra A források kiadási és visszaszerzési folyamatainak vázlata
energia katonai intenzitású izomtevékenység során
Az alacsony és közepes intenzitású terhelés hatására bekövetkező változások helyreállítása lassabb, mint a fokozott és extrém intenzitású terhelések után, ami a munkaidő alatti mélyebb változásokkal magyarázható. A megnövekedett intenzitású terhelések, a megfigyelt anyagcsere sebessége után az anyagok nemcsak elérik a kezdeti szintet, hanem meg is haladják azt. Ezt a kezdeti szint feletti növekedést ún szuper gyógyulás (szuper kompenzáció). Csak akkor kerül bejegyzésre, ha a terhelés egy bizonyos értéket meghalad, pl. amikor az ebből eredő anyagcsere-változások hatással vannak a sejt genetikai apparátusára. A túlgyógyulás súlyossága és időtartama közvetlenül függ a terhelés intenzitásától.
A túlerő jelensége fontos alkalmazkodási mechanizmus (egy szervnek) a változó működési feltételekhez, és fontos a sportedzés biokémiai alapjainak megértéséhez. Meg kell jegyezni, hogy általános biológiai mintázatként nemcsak az energiaanyag felhalmozására, hanem a fehérjék szintézisére is kiterjed, ami különösen a vázizmok, a szívizom működési hipertrófiájában nyilvánul meg. . Intenzív terhelés után számos enzim szintézise (enzim indukció) fokozódik, megnő a kreatin-foszfát, a mioglobin koncentrációja, és számos egyéb változás következik be.
Megállapítást nyert, hogy az aktív izomtevékenység fokozza a szív- és érrendszeri, légzőrendszeri és egyéb testrendszerek aktivitását. Minden emberi tevékenység során a test minden szerve és rendszere összehangoltan, szoros egységben működik. Ez a kapcsolat az idegrendszer és a humorális (folyadék) szabályozás segítségével valósul meg.
Az idegrendszer bioelektromos impulzusokkal szabályozza a szervezet tevékenységét. A fő idegi folyamatok az idegsejtekben fellépő gerjesztés és gátlás. Izgalom- az idegsejtek aktív állapota, amikor iszapot továbbítanak, maguk irányítják az idegimpulzusokat más sejtekhez: ideg-, izom-, mirigy- és mások. Fékezés- az idegsejtek állapota, amikor tevékenységük a gyógyulásra irányul.Az alvás például az idegrendszer olyan állapota, amikor a központi idegrendszer idegsejtjeinek túlnyomó többsége gátolt.
A humorális szabályozás a véren keresztül történik a belső elválasztású mirigyek által kiválasztott speciális vegyi anyagok (hormonok) segítségével, a koncentráció arány CO2és az O2 más mechanizmusokon keresztül. Például a start előtti állapotban, amikor intenzív fizikai terhelés várható, a belső elválasztású mirigyek (mellékvese) egy speciális hormont, az adrenalint választanak ki a vérbe, amely segít a szív- és érrendszer aktivitásának fokozásában.
A humor és az idegi szabályozás egységben történik. A vezető szerepet a központi idegrendszer, az agy kapja, amely mintegy a szervezet létfontosságú tevékenységének szabályozásának központi központja.
2.10.1. A motoros aktivitás reflex jellege és reflexmechanizmusai
Az idegrendszer a reflex elvén működik. Az öröklött reflexeket, amelyek születésüktől fogva az idegrendszerben, szerkezetében, az idegsejtek közötti kapcsolatokban rejlenek, feltétel nélküli reflexeknek nevezzük. Hosszú láncokban kombinálva a feltétlen reflexek az ösztönös viselkedés alapja. Az emberben és a magasabb rendű állatokban a viselkedés az életfolyamat során, a feltétel nélküli reflexek alapján kialakult feltételes reflexeken alapul.
Az ember sport- és munkatevékenysége, beleértve a motoros készségek elsajátítását is, a feltételes reflexek és a dinamikus sztereotípiák és a feltétel nélküli reflexek kapcsolatának elve szerint történik.
Az egyértelmű célmozgások elvégzéséhez folyamatosan jeleket kell kapni a központi idegrendszer felé az izmok funkcionális állapotáról, összehúzódásuk, feszülésük és ellazulásuk mértékéről, a testtartásról, az ízületek helyzetéről. és a hajlítási szög bennük.
Mindezek az információk a szenzoros rendszerek receptorairól és különösen a motoros szenzoros rendszer receptorairól, az úgynevezett proprioreceptorokból továbbítják, amelyek az izomszövetekben, a fasciában, az ízületi táskákban és az inakban helyezkednek el.
Ezektől a receptoroktól a visszacsatolási elv és a reflexmechanizmus révén a központi idegrendszer teljes körű információt kap egy adott motoros tevékenység teljesítményéről, illetve annak egy adott programmal való összehasonlításáról.
Minden, még a legegyszerűbb mozdulat is folyamatos korrekciót igényel, amit a proprioceptorokból és más szenzoros rendszerekből érkező információk biztosítanak. Egy motoros tevékenység ismételt megismétlésével a receptorok impulzusai eljutnak a központi idegrendszer motoros központjaiba, amelyek ennek megfelelően változtatják az izmok felé irányuló impulzusaikat, hogy javítsák a tanult mozgást.
Egy ilyen összetett reflexmechanizmusnak köszönhetően javul a motoros aktivitás.
Motoros képességek oktatása
A motoros készség a motoros cselekvések egy formája, amely a kondicionált reflex mechanizmusa szerint alakul ki megfelelő szisztematikus gyakorlatok eredményeként.
A motoros készség kialakításának folyamata egymás után három szakaszon megy keresztül: általánosítás, koncentráció, automatizálás.
Általánosítási szakasz Jellemzője a serkentő folyamat kiterjedése, felerősödése, aminek következtében többlet izomcsoportok vesznek részt a munkában, és a dolgozó izmok feszültsége indokolatlanul nagynak bizonyul. Ebben a fázisban a mozgások korlátozottak, gazdaságtalanok, rosszul koordináltak és pontatlanok.
Az általánosítási szakasz megváltozik koncentrációs fázis, amikor a differenciált gátlás következtében a túlzott gerjesztés a megfelelő agyterületeken összpontosul. Megszűnik a mozgások túlzott intenzitása, pontosak, gazdaságosak, szabadon, feszültségmentesen, stabilan végezhetők.
NÁL NÉL automatizálási szakasz a készség finomodik, megszilárdul, az egyes mozgások végrehajtása mintegy automatikussá válik, és nincs szükség a tudat aktív kontrolljára, amely átkapcsolható a környezetre, a megoldás keresésére stb. Az automatizált készségeket nagy pontosság és stabilitás jellemzi az összes alkotó mozdulat végrehajtása során.
A készségek automatizálása lehetővé teszi több motoros tevékenység egyidejű végrehajtását.
Különféle analizátorok vesznek részt a motoros képesség kialakításában: motoros (proprioceptív), vesztibuláris, hallási, vizuális, tapintható.
2.10.3 Aerob, anaerob folyamatok
Az izommunka folytatásához szükséges, hogy az ATP újraszintézis sebessége megfeleljen annak fogyasztásának. Az újraszintézisnek három módja van (a működés közben elfogyasztott ATP pótlása):
· aerob (légzési foszforiláció);
· anaerob mechanizmusok;
· kreatin-foszfát és anaerob glikolízis.
Gyakorlatilag minden munkában (fizikai gyakorlatok végzése során) az energiaellátás az ATP-reszintézis mindhárom mechanizmusának működése miatt történik. Ezekkel a különbségekkel összefüggésben a fizikai gyakorlatok (fizikai munka) minden fajtáját két típusra osztották. Ezek egyike - az aerob munka (teljesítmény) magában foglalja a főként aerob energiaellátási mechanizmusok miatt végzett gyakorlatokat: Az ATP-reszintézist légúti foszforilációval hajtják végre a különféle szubsztrátok oxidációja során, az izomsejtekbe belépő oxigén részvételével. A második típusú munka az anaerob munka (produktivitás), ehhez a munkatípushoz olyan gyakorlatok tartoznak, amelyek teljesítménye kritikusan függ az izomzatban zajló ATP újraszintézis anaerob mechanizmusaitól. Néha vegyes típusú munkát különböztetnek meg (aerob-anaerob), amikor mind az aerob, mind az anaerob energiaellátási mechanizmusok jelentősen hozzájárulnak.
A HUMORÁLIS SZABÁLYOZÁS ÁLTALÁNOS JELLEMZŐI
Humorális szabályozás- ez egyfajta biológiai szabályozás, amelyben az információ továbbítása biológiailag aktív vegyszerek segítségével történik, amelyeket vér vagy nyirok, valamint az intercelluláris folyadékban diffúzió útján szállítanak a szervezetben.
A humorális és az idegi szabályozás közötti különbségek:
1 A humorális szabályozásban az információhordozó kémiai anyag, az idegi szabályozásban az idegimpulzus. 2 A humorális szabályozás átadása a vér, nyirok áramlásával, diffúzióval történik: ideges - idegvezetők segítségével.
3 A humorális jel lassabban terjed (a véráramlás sebessége a kapillárisokban 0,03 cm/s), mint az idegi jel (az idegátviteli sebesség 120 m/s).
4 A humorális jelnek nincs ilyen pontos címzettje (a "mindenki, mindenki, mindenki, aki válaszol" elven működik), idegi jelként (például idegimpulzus az ujj izomzatába kerül). Ez a különbség azonban nem szignifikáns, mivel a sejtek eltérő érzékenységűek a vegyszerekre. Ezért a vegyszerek szigorúan meghatározott sejtekre hatnak, nevezetesen azokra, amelyek képesek ezt az információt érzékelni. A humorális faktorral szemben ilyen nagy érzékenységű sejteket ún. célsejtek.
5 A humorális szabályozást olyan reakciók biztosítására használják, amelyek nem igényelnek nagy sebességet és végrehajtási pontosságot.
6 A humorális szabályozást az idegi szabályozáshoz hasonlóan zárt szabályozókör végzi, amelyben minden eleme összekapcsolódik (6.1. ábra). A humorális szabályozás körében nincs (önálló szerkezetként) nyomkövető eszköz (SP), mivel annak funkcióit endokrin sejtmembrán receptorok látják el.
7 A vérbe vagy nyirokba jutó humorális faktorok az intercelluláris folyadékba diffundálnak, ezért hatásuk átterjedhet a közeli szervsejtekre, azaz hatásuk lokális. Távoli hatásuk is lehet, messziről a célsejtekre is kiterjedhet.
A biológiailag aktív anyagok közül a hormonok játsszák a főszerepet a szabályozásban. A helyi szabályozás a szervezet minden szövetében képződő metabolitok miatt is végrehajtható, különösen intenzív tevékenységük során.
A hormonokat valódi és szöveti hormonokra osztják (6.2. ábra), igazi hormonok endokrin mirigyek és speciális sejtek termelik. A valódi hormonok kölcsönhatásba lépnek a sejtekkel, amelyeket "célpontoknak" neveznek, és így befolyásolják a szervezet funkcióit.
szöveti hormonok nem specializálódott sejtek termelik másfajta. Részt vesznek a zsigeri funkciók helyi szabályozásában.
A hormonok által a célsejtekhez továbbított jelzés háromféleképpen hajtható végre:
1 Az igazi hormonok távolról hatnak (távoli), mivel a belső elválasztású mirigyek vagy endokrin sejtek hormonokat választanak ki a vérbe, amelyeket a célsejtekbe szállítanak, így egy ilyen jelátviteli rendszer
RIZS. 6.1.
RIZS. 6.2.
hívott endokrin jelátvitel (például a pajzsmirigy hormonjai, az adenohipofízis, a mellékvesék és még sokan mások).
2 A szöveti hormonok az intersticiális folyadékon keresztül hathatnak a közelben található célsejtekre. - Ez egy rendszer parakrin jelzés (például a gyomornyálkahártya enterokromaffin sejtjei által kiválasztott szöveti hormon hisztamin a gyomormirigyek parietális sejtjeire hat).
3 Egyes hormonok szabályozhatják az őket termelő sejtek aktivitását – ez egy rendszer augrokrin jelzés (például az inzulin hormon szabályozza termelését a hasnyálmirigy-szigetek béta-sejtjei által).
Kémiai szerkezetük szerint a hormonok három csoportra oszthatók:
1 Fehérjék és polipeptidek (a hipotalamusz, az agyalapi mirigy, a hasnyálmirigy hormonjai stb.)- Ez a hormonok legnagyobb csoportja: vízben oldódnak és szabad állapotban keringenek a plazmában; endokrin sejtekben szintetizálják és szekréciós szemcsékben tárolják a citoplazmában; exocitózissal lép be a véráramba, a vér koncentrációja 10-12-10-10 mol / l tartományban van;
Aminosavakban és származékaikban. Ezek tartalmazzák;
A mellékvese velő hormonjai - katekolaminok (adrenalin, noradrenalin), amelyek vízben oldódnak és a tirozin aminosav származékai; kiválasztódnak és a citoplazmában szekréciós szemcsékben tárolódnak; a vérben szabad állapotban keringenek: az adrenalin plazmakoncentrációja - 2 10-10 mol / l. noradrenalin - 13 10-10 mol / l;
Pajzsmirigyhormonok - tiroxin, trijódtironin; zsírban oldódnak. Ezek az egyetlen olyan anyagok a szervezetben, amelyek jódot tartalmaznak, és a tüszősejtek termelik; egyszerű diffúzióval választódnak ki a vérbe: legtöbbjüket a vér kötött állapotban szállítja transzportfehérjével - tiroxin-kötő globulinnal; pajzsmirigyhormonok plazmakoncentrációja - 10-6 mol / l.
3 A szteroid hormonok (a mellékvesekéreg és az ivarmirigyek hormonjai) a koleszterin származékai és zsírban oldódnak; magas lipidoldékonyságúak és könnyen átdiffundálnak a sejtmembránokon. A plazmában kötött állapotban keringenek a transzportfehérjékkel - szteroidkötő globulinokkal; plazmakoncentráció -10-9 mol / l.
A hormonok látencia ideje- a kiváltó inger és a hormonokat érintő válasz közötti intervallum - néhány másodperctől, perctől, óráig vagy napig tarthat. Így az oxitocin hormon bevezetése után néhány másodpercen belül megtörténhet az emlőmirigyek tejelválasztása; a tiroxinnal szembeni metabolikus reakciók 3 nap múlva figyelhetők meg.
inaktiválás A hormonok túlnyomórészt a májban és a vesében fordulnak elő enzimatikus mechanizmusok révén, mint például hidrolízis, oxidáció, hidroxiláció, dekarboxiláció és mások. Egyes hormonok vizelettel vagy széklettel történő kiválasztása a szervezetből elhanyagolható mértékű.
A szervezet élettani szabályozásával a funkciók a normál teljesítményhez optimális szinten valósulnak meg, a homeosztatikus állapotok anyagcsere-folyamatokkal történő támogatása. Célja, hogy a szervezet mindig alkalmazkodjon a változó környezeti feltételekhez.
Az emberi szervezetben a szabályozási tevékenységet a következő mechanizmusok képviselik:
- idegi szabályozás;
Az idegi és humorális szabályozás munkája együttes, szorosan összefüggenek egymással. A szervezetet szabályozó kémiai vegyületek állapotuk teljes megváltozásával hatnak az idegsejtekre. A megfelelő mirigyekben szekretált hormonális vegyületek szintén befolyásolják az NS-t. A hormonokat termelő mirigyek funkcióit pedig az NS irányítja, melynek jelentősége a szervezet számára a szabályozó funkció támogatásával óriási. A humorális faktor a neurohumorális szabályozás része.
Szabályozási példák
A szabályozás egyértelműsége példát mutat arra, hogyan változik a vér ozmotikus nyomása, amikor az ember szomjas. Ez a fajta nyomás a testen belüli nedvességhiány miatt növekszik. Ez az ozmotikus receptorok irritációjához vezet. Az így létrejövő izgalom az idegpályákon keresztül a központi idegrendszerbe kerül. Ebből sok impulzus jut be az agyalapi mirigybe, stimuláció történik az antidiuretikus agyalapi mirigy hormon felszabadulásával a véráramba. A véráramban a hormon behatol a görbült vesecsatornákba, és megnövekszik a nedvesség visszaszívása a glomeruláris ultrafiltrátumból (elsődleges vizelet) a véráramba. Ennek eredménye a vízzel ürített vizelet mennyiségének csökkenése, illetve a szervezet normálértéktől eltérő ozmózisnyomásának helyreállítása.
A véráram túlzott glükózszintjével az idegrendszer serkenti az inzulin hormont termelő endokrin szerv introszekréciós régiójának működését. Már a véráramban megnövekedett az inzulinhormon bevitele, a szükségtelen glükóz ennek hatására glikogén formájában átjut a májba, az izmokba. A megerősödött fizikai munka hozzájárul a glükózfogyasztás növekedéséhez, csökken a véráramban lévő térfogata, megerősödik a mellékvesék működése. Az adrenalin hormon felelős a glikogén glükózzá történő átalakulásáért. Így az intraszekréciós mirigyekre ható idegi szabályozás serkenti vagy gátolja a fontos aktív biológiai vegyületek működését.
A szervezet létfontosságú funkcióinak humorális szabályozása az idegi szabályozással ellentétben az információátadás során a szervezet eltérő folyadékkörnyezetét használja fel. A jelátvitel kémiai vegyületekkel történik:
- hormonális;
- közvetítő;
- elektrolit és még sokan mások.
A humorális szabályozás és az idegi szabályozás is tartalmaz némi eltérést.
- nincs konkrét cím. A bioanyagok áramlását a szervezet különböző sejtjeibe szállítják;
- az információ kis sebességgel kerül továbbításra, ami összemérhető a bioaktív közeg áramlási sebességével: 0,5-0,6 és 4,5-5 m/s között;
- az akció hosszú.
Az emberi szervezet létfontosságú funkcióinak idegi szabályozása a központi idegrendszer és a PNS segítségével történik. A jelátvitel számos impulzus segítségével történik.
Ezt a szabályozást az eltérések jellemzik.
- van egy meghatározott cím egy adott szervhez, szövethez történő jeltovábbításhoz;
- az információ nagy sebességgel érkezik. Impulzussebesség ─ akár 115-119 m/s;
- rövid távú cselekvés.
Humorális szabályozás
A humorális mechanizmus az interakció ősi formája, amely az idők során fejlődött ki. Emberben több különböző lehetőség létezik ennek a mechanizmusnak a megvalósítására. A szabályozás egy nem specifikus változata a helyi.
A lokális sejtszabályozást három módszerrel hajtják végre, ezek alapja a jelek átvitele vegyületek által egyetlen szerv vagy szövet határán, a következőkkel:
- kreatív sejtkommunikáció;
- egyszerű típusú metabolitok;
- aktív biológiai vegyületek.
A kreatív kapcsolatnak köszönhetően intercelluláris információcsere megy végbe, amely szükséges a fehérjemolekulák intracelluláris szintézisének más folyamatokkal történő irányított igazításához a sejtek szövetekké történő átalakulásához, differenciálódáshoz, növekedéssel együtt történő fejlődéséhez, és ennek eredményeként a szövetben, mint integrált többsejtű rendszerben lévő sejtek funkcióinak ellátása.
A metabolit az anyagcsere folyamatok terméke, hathat autokrin, azaz megváltoztathatja a sejtteljesítményt, amelyen keresztül felszabadul, vagy parakrin, azaz megváltoztathatja a sejt munkáját, ahol a sejt annak határán helyezkedik el. szövetet, az intracelluláris folyadékon keresztül elérve azt. Például a fizikai munka során felhalmozódó tejsavval az izomzatba vért szállító erek kitágulnak, az izom oxigéntelítettsége növekszik, ugyanakkor az izomösszehúzódás ereje csökken. Így működik a humorális szabályozás.
A szövetekben található hormonok szintén biológiailag aktív vegyületek - a sejtanyagcsere termékei, de összetettebb kémiai szerkezetük van. Bemutatják:
- biogén aminok;
- kininek;
- angiotenzinek;
- prosztaglandinok;
- endotélium és más vegyületek.
Ezek a vegyületek a következő biofizikai sejttulajdonságokat változtatják meg:
- membrán permeabilitás;
- energia-anyagcsere folyamatok felállítása;
- Membránpotenciál;
- enzimatikus reakciók.
Ezenkívül hozzájárulnak a másodlagos mediátorok képződéséhez és megváltoztatják a szövetek vérellátását.
A BAS (biológiailag aktív anyagok) speciális sejtmembrán receptorok segítségével szabályozza a sejteket. A biológiailag aktív anyagok a szabályozó hatásokat is módosítják, mivel megváltoztatják a sejtek idegi és hormonális hatásokkal szembeni érzékenységét azáltal, hogy megváltoztatják a sejtreceptorok számát és a különböző információhordozó molekulákkal való hasonlóságukat.
A különböző szövetekben képződő BAS autokrin és parakrin hatású, de képes behatolni a vérbe és szisztémásán hat. Egy részük (kininek) a vérplazmában lévő prekurzorokból képződik, így ezek az anyagok lokálisan hatva akár a hormonálishoz hasonló hatást is kiváltanak.
A testfunkciók fiziológiai beállítása az NS és a humorális rendszer jól koordinált kölcsönhatása révén valósul meg. Az idegi szabályozás és a humorális szabályozás egyesíti a test funkcióit a teljes funkcionalitás érdekében, és az emberi test egésze működik.
Az emberi test kölcsönhatása a környezeti feltételekkel egy aktív NS segítségével történik, amelynek teljesítményét a reflexek határozzák meg.
Minden organizmus, legyen az egysejtű vagy többsejtű, egyetlen entitás. Minden szerve szorosan összefügg egymással, és egy közös, precíz, jól koordinált mechanizmus vezérli. Minél fejlettebb a szervezet, minél összetettebb és finomabb elrendezésű, annál fontosabb számára az idegrendszer. De a szervezetben ott van az egyes szervek és élettani rendszerek munkájának úgynevezett humorális szabályozása, koordinációja is. Különleges, rendkívül aktív vegyi anyagok segítségével hajtják végre, amelyek a szervezet élete során felhalmozódnak a vérben és a szövetekben.
A sejtek, szövetek, szervek anyagcseréjük termékeit, az úgynevezett metabolitokat választják ki a környező szöveti folyadékba. Sok esetben ezek a legegyszerűbb kémiai vegyületek, az élő anyagban végbemenő egymást követő belső átalakulások végtermékei. Képletesen szólva ez "termelési hulladék". De gyakran az ilyen hulladékok rendkívüli aktivitással rendelkeznek, és képesek új élettani folyamatok egész láncolatát előidézni, új kémiai vegyületek és specifikus anyagok képződését.
A bonyolultabb anyagcseretermékek közé tartoznak az endokrin mirigyek (mellékvese, agyalapi mirigy, pajzsmirigy, ivarmirigy stb.) által a vérbe szekretált hormonok, valamint a közvetítők - az idegi gerjesztés közvetítői. Ezek erős, általában meglehetősen összetett összetételű vegyszerek, amelyek az életfolyamatok túlnyomó többségében részt vesznek. Ezeknek van a legdöntőbb befolyásuk a szervezet tevékenységének különböző aspektusaira: befolyásolják a szellemi tevékenységet, rontják vagy javítják a hangulatot, serkentik a fizikai és szellemi teljesítőképességet, serkentik a szexuális aktivitást. Szerelem, fogantatás, magzati fejlődés, növekedés, érés, ösztönök, érzelmek, egészség, betegségek az endokrin rendszer jegyében múlnak el életünkben.
A belső elválasztású mirigyek kivonatait és a laboratóriumban mesterségesen előállított, vegytiszta hormonkészítményeket különféle betegségek kezelésére használják. A gyógyszertárakban inzulin, kortizon, tiroxin, nemi hormonok kaphatók. A tisztított és szintetikus hormonkészítmények nagy előnyökkel járnak az emberek számára. A belső szekréció szerveinek fiziológiájának, farmakológiájának és patológiájának doktrínája az utóbbi években a modern biológia egyik legfontosabb ágává vált.
De élő szervezetben a belső elválasztású mirigyek sejtjei nem vegytiszta hormont, hanem komplex anyagcseretermékeket (fehérjét, lipidet, szénhidrátot) tartalmazó komplexeket bocsátanak a vérbe, amelyek szorosan kapcsolódnak a hatóanyaghoz, és fokozzák vagy gyengítik annak hatását. .
Mindezek a nem specifikus anyagok aktívan részt vesznek a szervezet létfontosságú funkcióinak harmonikus szabályozásában. A vérbe, nyirokba, szövetnedvbe jutva fontos szerepet játszanak a fiziológiás folyamatok humorális szabályozásában folyékony közegeken keresztül.
A humorális szabályozás szorosan összefügg az idegrendszerrel, és ezzel együtt a szervezet szabályozási adaptációinak egyetlen neurohumorális mechanizmusát alkotja. Az idegi és humorális tényezők olyan szorosan összefonódnak egymással, hogy elfogadhatatlan köztük bármilyen ellentét, mint ahogy a szervezetben zajló funkciók szabályozási és koordinációs folyamatainak autonóm ionos, vegetatív, állati komponensekre osztása sem. Az összes ilyen típusú szabályozás olyan szorosan összefügg egymással, hogy az egyik megsértése általában szétzilálja a többit.
Az evolúció korai szakaszában, amikor az idegrendszer hiányzik, az egyes sejtek, sőt szervek közötti kapcsolat humorális módon megy végbe. De ahogy az idegrendszer fejlődik, ahogy javul a fiziológiai fejlődés legmagasabb szintjén, a humorális rendszer egyre inkább alárendeli az idegrendszert.
Az idegi és humorális szabályozás jellemzői
A fiziológiai funkciók szabályozásának mechanizmusait hagyományosan idegi és humorálisra osztják, bár valójában egyetlen szabályozó rendszert alkotnak, amely fenntartja a szervezet homeosztázisát és adaptív aktivitását. Ezeknek a mechanizmusoknak számos kapcsolata van mind az idegközpontok működésének szintjén, mind a jelinformáció effektor struktúrákhoz való továbbításában. Elég annyit mondanunk, hogy a legegyszerűbb reflex, mint az idegszabályozás elemi mechanizmusának megvalósítása során a jelátvitel egyik sejtről a másikra humorális tényezők - neurotranszmitterek - révén történik. A szenzoros receptorok érzékenysége az ingerekre és a neuronok funkcionális állapota megváltozik hormonok, neurotranszmitterek, számos más biológiailag aktív anyag, valamint a legegyszerűbb metabolitok és ásványi ionok (K +, Na +, Ca) hatására. -+ , C1~). Az idegrendszer viszont kiválthatja vagy korrigálhatja a humorális szabályozást. A szervezet humorális szabályozása az idegrendszer irányítása alatt áll.
A humorális mechanizmusok filogenetikailag régebbiek, még az egysejtű állatokban is jelen vannak, és a soksejtű szervezetekben, különösen az emberben igen változatossá válnak.
Az idegi szabályozási mechanizmusok filogenetikailag alakultak ki, és fokozatosan alakulnak ki az emberi ontogénben. Ez a szabályozás csak olyan többsejtű struktúrákban lehetséges, amelyekben idegi körökké egyesülő és reflexíveket alkotó idegsejtek vannak.
A humorális szabályozás a jelmolekulák testnedvekben való szétszórásával valósul meg a "mindenki, mindenki, mindenki" elv, vagy a "rádiókommunikáció" elv szerint.
Az idegrendszer szabályozása a „címmel ellátott levél” vagy „távíró-kommunikáció” elve szerint történik. A jelzés az idegközpontokból a szigorúan meghatározott struktúrákba, például egy adott izomban pontosan meghatározott izomrostokhoz vagy azok csoportjaihoz továbbítódik. Csak ebben az esetben lehetséges a céltudatos, összehangolt emberi mozgás.
A humorális szabályozás általában lassabban történik, mint az idegi szabályozás. A jel sebessége (akciós potenciál) a gyors idegrostokban eléri a 120 m/s-ot, míg a jelmolekula szállítási sebessége a véráramlással az artériákban körülbelül 200-szor, a kapillárisokban pedig ezerszer kisebb.
Az idegimpulzus effektor szervhez való eljutása szinte azonnal élettani hatást vált ki (például egy vázizom összehúzódását). Számos hormonális jelre lassabb a válasz. Például a pajzsmirigyhormonok és a mellékvesekéreg hatására adott válasz megnyilvánulása több tíz perc, sőt órák múlva következik be.
A humorális mechanizmusok elsődleges fontosságúak az anyagcsere-folyamatok szabályozásában, a sejtosztódás sebességében, a szövetek növekedésében és specializálódásában, a pubertásban, a változó környezeti feltételekhez való alkalmazkodásban.
Az egészséges szervezet idegrendszere befolyásolja az összes humorális szabályozást és korrigálja azokat. Az idegrendszernek azonban megvannak a maga sajátos funkciói. Szabályozza a gyors reakciót igénylő életfolyamatokat, biztosítja az érzékszervek, a bőr és a belső szervek érzékszervi receptoraiból érkező jelek észlelését. Szabályozza a vázizmok tónusát és összehúzódásait, amelyek biztosítják a testtartás megtartását és a test mozgását a térben. Az idegrendszer biztosítja az olyan mentális funkciók megnyilvánulását, mint az érzés, az érzelmek, a motiváció, a memória, a gondolkodás, a tudat, szabályozza a viselkedési reakciókat, amelyek célja hasznos adaptációs eredmény elérése.
A humorális szabályozás endokrin és lokálisra oszlik. Az endokrin szabályozást az endokrin mirigyek (endokrin mirigyek) működése miatt végzik, amelyek speciális szervek, amelyek hormonokat választanak ki.
A lokális humorális szabályozás sajátossága, hogy a sejt által termelt biológiailag aktív anyagok nem jutnak be a véráramba, hanem az azokat termelő sejtre és annak közvetlen környezetére hatnak, diffúzió következtében az intercelluláris folyadékon keresztül terjednek. Az ilyen szabályozást a metabolitok, autocrinia, paracrinia, juxtacrinia, intercelluláris kontaktusokon keresztül történő kölcsönhatások miatti metabolizmus szabályozására osztják fel. A celluláris és intracelluláris membránok fontos szerepet játszanak minden humorális szabályozásban, amely specifikus jelátviteli molekulákat érint.
1. A hormonok általános tulajdonságai A hormonok biológiailag aktív anyagok, amelyek kis mennyiségben szintetizálódnak az endokrin rendszer speciális sejtjeiben, és a keringő folyadékokon (például véren) keresztül jutnak el a célsejtekhez, ahol kifejtik szabályozó hatásukat.
A hormonok, mint más jelzőmolekulák, közös tulajdonságokkal rendelkeznek.
1) kiszabadulnak az őket termelő sejtekből az extracelluláris térbe;
2) nem sejtek szerkezeti alkotóelemei, és nem használják energiaforrásként;
3) képesek specifikusan kölcsönhatásba lépni azokkal a sejtekkel, amelyeknek receptorai vannak egy adott hormonhoz;
4) nagyon magas biológiai aktivitással rendelkeznek - nagyon alacsony koncentrációban (körülbelül 10 -6 -10 -11 mol/l) hatékonyan hatnak a sejtekre.
2. A hormonok hatásmechanizmusai A hormonok hatással vannak a célsejtekre.
A célsejtek olyan sejtek, amelyek speciális receptorfehérjék segítségével kölcsönhatásba lépnek a hormonokkal. Ezek a receptorfehérjék a sejt külső membránján, vagy a citoplazmában, vagy a sejtmag membránján és más sejtszervecskéin találhatók.
A jelátvitel biokémiai mechanizmusai a hormontól a célsejtig.
Bármely receptorfehérje legalább két doménből (régióból) áll, amelyek két funkciót látnak el:
1) hormonfelismerés;
2) a vett jel átalakítása és továbbítása a cellába.
Hogyan ismeri fel a receptorfehérje azt a hormonmolekulát, amellyel kölcsönhatásba léphet?
A receptorfehérje egyik doménje a szignálmolekula valamely részével komplementer régiót tartalmaz. A receptor szignálmolekulához való kötésének folyamata hasonló az enzim-szubsztrát komplex képződésének folyamatához, és az affinitási állandó értékével határozható meg.
A legtöbb receptort nem ismerjük jól, mert izolálásuk és tisztításuk nagyon nehéz, és a sejtekben az egyes receptortípusok tartalma nagyon alacsony. De ismert, hogy a hormonok fiziko-kémiai módon lépnek kölcsönhatásba receptoraikkal. A hormonmolekula és a receptor között elektrosztatikus és hidrofób kölcsönhatások jönnek létre. Amikor a receptor kötődik a hormonhoz, a receptorfehérjében konformációs változások következnek be, és aktiválódik a szignálmolekula és a receptorfehérje komplexe. Aktív állapotban specifikus intracelluláris reakciókat válthat ki válaszul a vett jelre. Ha a receptorfehérjék szintézise vagy a szignálmolekulákhoz való kötődési képessége károsodik, betegségek lépnek fel - endokrin rendellenességek. Háromféle ilyen betegség létezik.
1. A receptorfehérjék elégtelen szintézisével kapcsolatos.
2. A receptor szerkezetének változásaihoz kapcsolódó - genetikai hibák.
3. A receptorfehérjék antitestek általi blokkolásával kapcsolatos.
A hormonok hatásmechanizmusai a célsejtekre A hormon szerkezetétől függően kétféle kölcsönhatás létezik. Ha a hormonmolekula lipofil (például szteroid hormonok), akkor képes behatolni a célsejtek külső membránjának lipidrétegébe. Ha a molekula nagy vagy poláris, akkor a sejtbe való behatolása lehetetlen. Ezért a lipofil hormonok esetében a receptorok a célsejteken belül, a hidrofil hormonok esetében pedig a külső membránban helyezkednek el.
Hidrofil molekulák esetében egy intracelluláris jelátviteli mechanizmus működik, hogy egy hormonális jelre celluláris választ kapjon. Ez olyan anyagok részvételével történik, amelyeket második közvetítőnek neveznek. A hormonmolekulák nagyon változatos alakúak, de a "másodlagos hírvivők" nem.
A jelátvitel megbízhatósága biztosítja a hormon nagyon magas affinitását a receptorfehérjéhez.
Melyek azok a mediátorok, amelyek részt vesznek a humorális jelek intracelluláris átvitelében?
Ezek a ciklikus nukleotidok (cAMP és cGMP), inozit-trifoszfát, kalciumkötő fehérje - kalmodulin, kalciumionok, ciklikus nukleotidok szintézisében részt vevő enzimek, valamint protein kinázok - fehérje foszforilációs enzimek. Mindezek az anyagok részt vesznek az egyes enzimrendszerek aktivitásának szabályozásában a célsejtekben.
Elemezzük részletesebben a hormonok és az intracelluláris mediátorok hatásmechanizmusait. A membrán hatásmechanizmusú jelzőmolekulákból a célsejtekhez két fő módja van:
1) adenilát-cikláz (vagy guanilát-cikláz) rendszerek;
2) foszfoinozitid mechanizmus.
adenilát cikláz rendszer.
Főbb összetevők: membránfehérje receptor, G-protein, adenilát cikláz enzim, guanozin-trifoszfát, protein kinázok.
Ezenkívül az ATP-re van szükség az adenilát-cikláz rendszer normál működéséhez.
A sejtmembránba beépül a receptorfehérje, a G-protein, amely mellett a GTP és az enzim (adenilát-cikláz) található.
A hormonhatás pillanatáig ezek a komponensek disszociált állapotban vannak, majd a szignálmolekula receptorfehérjével való komplexének kialakulása után a G-fehérje konformációjában változások következnek be. Ennek eredményeként a G-protein egyik alegysége képessé válik a GTP-hez való kötődésre.
A G-protein-GTP komplex aktiválja az adenilát-ciklázt. Az adenilát-cikláz elkezdi aktívan átalakítani az ATP-molekulákat cAMP-vé.
A cAMP képes aktiválni speciális enzimeket - protein-kinázokat, amelyek katalizálják a különböző fehérjék foszforilációs reakcióit az ATP részvételével. Ugyanakkor a foszforsav-maradékok a fehérjemolekulák összetételében szerepelnek. Ennek a foszforilációs folyamatnak a fő eredménye a foszforilált fehérje aktivitásának megváltozása. Különböző sejttípusokban a különböző funkcionális aktivitású fehérjék foszforiláción mennek keresztül az adenilát-cikláz rendszer aktiválása következtében. Például ezek lehetnek enzimek, nukleáris fehérjék, membránfehérjék. A foszforilációs reakció eredményeként a fehérjék funkcionálisan aktívakká vagy inaktívakká válhatnak.
Az ilyen folyamatok a célsejtben a biokémiai folyamatok sebességének változásához vezetnek.
Az adenilát-cikláz rendszer aktiválása nagyon rövid ideig tart, mivel a G-protein az adenilát-ciklázhoz való kötődés után GTP-áz aktivitást kezd mutatni. A GTP hidrolízise után a G-protein visszaállítja konformációját, és nem aktiválja az adenilát-ciklázt. Ennek eredményeként a cAMP képződési reakció leáll.
Az adenilát-cikláz rendszerben résztvevők mellett egyes célsejtekben G-fehérjékhez kapcsolódnak receptorfehérjék, amelyek az adenilát-cikláz gátlásához vezetnek. Ugyanakkor a GTP-G-protein komplex gátolja az adenilát-ciklázt.
Amikor a cAMP képződés leáll, a sejtben a foszforilációs reakciók nem állnak le azonnal: amíg a cAMP molekulák továbbra is léteznek, a protein kináz aktiválási folyamata folytatódik. A cAMP hatásának megállítása érdekében a sejtekben van egy speciális enzim - a foszfodiészteráz, amely katalizálja a 3,5"-ciklo-AMP hidrolízisének reakcióját AMP-vé.
A foszfodiészterázt gátló egyes anyagok (például a koffein, a teofillin alkaloidjai) segítenek fenntartani és növelni a ciklo-AMP koncentrációját a sejtben. Ezeknek az anyagoknak a hatása alatt a szervezetben az adenilát-cikláz rendszer aktiválásának időtartama meghosszabbodik, azaz a hormon hatása megnő.
Az adenilát-cikláz- vagy guanilát-cikláz-rendszereken kívül a célsejten belüli információátviteli mechanizmus is működik kalciumionok és inozitol-trifoszfát részvételével.
Az inozitol-trifoszfát egy olyan anyag, amely egy komplex lipid - inozitol-foszfatid származéka. Egy speciális enzim - a "C" foszfolipáz - hatására jön létre, amely a membránreceptor fehérje intracelluláris doménjének konformációs változásai következtében aktiválódik.
Ez az enzim hidrolizálja a foszfatidil-inozitol-4,5-biszfoszfát molekulában lévő foszfoészter kötést, ami diacil-glicerin és inozitol-trifoszfát képződését eredményezi.
Ismeretes, hogy a diacil-glicerin és az inozit-trifoszfát képződése az ionizált kalcium koncentrációjának növekedéséhez vezet a sejten belül. Ez számos kalciumfüggő fehérje aktiválásához vezet a sejten belül, beleértve a különböző protein kinázok aktiválódását. És itt, mint az adenilát-cikláz rendszer aktiválásakor, a sejten belüli jelátvitel egyik szakasza a fehérje foszforilációja, amely a sejt fiziológiás válaszához vezet a hormon hatására.
Egy speciális kalciumkötő fehérje, a kalmodulin vesz részt a foszfoinozitid jelátviteli mechanizmus munkájában a célsejtben. Ez egy alacsony molekulatömegű fehérje (17 kDa), 30%-ban negatív töltésű aminosavakból (Glu, Asp) áll, és ezért képes aktívan megkötni a Ca +2-t. Egy kalmodulin molekulának 4 kalciumkötő helye van. A Ca +2-vel való kölcsönhatás után a kalmodulin molekulában konformációs változások következnek be, és a "Ca +2 -kalmodulin" komplex képessé válik számos enzim - adenilát-cikláz, foszfodiészteráz, Ca +2, Mg + - aktivitásának szabályozására (allosztérikusan gátolja vagy aktiválja) 2 -ATPáz és különféle protein kinázok.
Különböző sejtekben, amikor a "Ca + 2 -kalmodulin" komplexet ugyanazon enzim izoenzimeinek (például különböző típusú adenilát cikláznak) teszik ki, bizonyos esetekben aktiválódás, más esetekben pedig a cAMP képződésének gátlása figyelhető meg. reakció. Ilyen eltérő hatások azért jelentkeznek, mert az izoenzimek alloszterikus központjai különböző aminosav gyököket tartalmazhatnak, és a Ca + 2 -kalmodulin komplexre adott válaszuk eltérő lesz.
Így a „másodlagos hírvivők” szerepe a célsejtekben a hormonoktól érkező jelek továbbításában a következő lehet:
1) ciklikus nukleotidok (c-AMP és c-GMP);
2) Ca-ionok;
3) komplex "Sa-calmodulin";
4) diacil-glicerin;
5) inozit-trifoszfát.
A célsejteken belüli hormonokból a fenti mediátorok segítségével történő információátviteli mechanizmusok közös jellemzőkkel rendelkeznek:
1) a jelátvitel egyik szakasza a fehérje foszforilációja;
2) az aktiválás megszűnése olyan speciális mechanizmusok eredményeként következik be, amelyeket maguk a folyamatok résztvevői kezdeményeznek - vannak negatív visszacsatolási mechanizmusok.
A hormonok a szervezet élettani funkcióinak fő humorális szabályozói, tulajdonságaik, bioszintetikus folyamataik és hatásmechanizmusaik ma már jól ismertek.
A hormonok más jelzőmolekuláktól eltérő jellemzői a következők.
1. A hormonok szintézise az endokrin rendszer speciális sejtjeiben történik. A hormonok szintézise az endokrin sejtek fő funkciója.
2. A hormonok kiválasztódnak a vérbe, gyakrabban a vénába, néha a nyirokba. Más jelzőmolekulák elérhetik a célsejteket anélkül, hogy a keringő folyadékokba kiválasztódnának.
3. Telekrin hatás (vagy távoli hatás) - a hormonok a szintézis helyétől nagy távolságban lévő célsejtekre hatnak.
A hormonok nagyon specifikus anyagok a célsejtekhez képest, és nagyon magas biológiai aktivitással rendelkeznek.
3. A hormonok kémiai szerkezete A hormonok szerkezete eltérő. Jelenleg körülbelül 160 különböző hormont írtak le és izoláltak különböző többsejtű élőlényekből. Kémiai szerkezetük szerint a hormonok három csoportba sorolhatók:
1) fehérje-peptid hormonok;
2) aminosavak származékai;
3) szteroid hormonok.
Az első osztályba tartoznak a hipotalamusz és az agyalapi mirigy hormonjai (ezekben a mirigyekben szintetizálódnak a peptidek és egyes fehérjék), valamint a hasnyálmirigy és a mellékpajzsmirigy hormonjai, valamint az egyik pajzsmirigyhormon.
A második osztályba tartoznak az aminok, amelyek a mellékvesevelőben és az epifízisben szintetizálódnak, valamint a jódtartalmú pajzsmirigyhormonok.
A harmadik osztály a szteroid hormonok, amelyek a mellékvesekéregben és az ivarmirigyekben szintetizálódnak. A szénatomok száma szerint a szteroidok különböznek egymástól:
C 21 - a mellékvesekéreg hormonjai és a progeszteron;
C 19 - férfi nemi hormonok - androgének és tesztoszteron;
18-tól - női nemi hormonok - ösztrogének.
Minden szteroidra közös a szterán mag jelenléte.
4. Az endokrin rendszer hatásmechanizmusai Endokrin rendszer - endokrin mirigyek és néhány speciális endokrin sejt halmaza a szövetekben, amelyeknél nem az endokrin funkció az egyetlen (például a hasnyálmirigynek nemcsak endokrin, hanem exokrin funkciója is van). Bármely hormon az egyik résztvevője, és szabályoz bizonyos anyagcsere-reakciókat. Ugyanakkor az endokrin rendszeren belül is vannak szabályozási szintek – egyes mirigyek képesek irányítani másokat.
Az endokrin funkciók végrehajtásának általános sémája a szervezetben Ez a séma magában foglalja a legmagasabb szintű szabályozást az endokrin rendszerben - a hipotalamuszban és az agyalapi mirigyben, amelyek hormonokat termelnek, amelyek maguk is befolyásolják más endokrin sejtek hormonjainak szintézisét és szekrécióját.
Ugyanez a séma azt mutatja, hogy a hormonok szintézisének és szekréciójának sebessége más mirigyekből származó hormonok hatására vagy a nem hormonális metabolitok általi stimuláció hatására is változhat.
Negatív visszacsatolások (-) jelenlétét is látjuk - a szintézis és (vagy) szekréció gátlása a hormontermelés felgyorsulását okozó elsődleges tényező kiküszöbölése után.
Ennek eredményeként a vér hormontartalma egy bizonyos szinten marad, ami a szervezet funkcionális állapotától függ.
Ezenkívül a szervezet általában kis tartalékot hoz létre az egyes hormonokból a vérben (ez nem látható a diagramon). Egy ilyen tartalék megléte azért lehetséges, mert a vérben sok hormon speciális transzportfehérjékkel kapcsolatos állapotban van. Például a tiroxin a tiroxin-kötő globulinhoz, a glükokortikoszteroidok pedig a transzkortin fehérjéhez kapcsolódnak. Az ilyen hormonok két formája – a transzportfehérjékhez kapcsolódó és a szabad – dinamikus egyensúlyi állapotban van a vérben.
Ez azt jelenti, hogy amikor az ilyen hormonok szabad formái elpusztulnak, a megkötött forma disszociál, és a hormon koncentrációja a vérben viszonylag állandó szinten marad. Így egy hormon komplexe egy transzportfehérjével a szervezetben e hormon tartalékának tekinthető.
Hormonok hatására a célsejtekben megfigyelhető hatások Nagyon fontos, hogy a hormonok ne okozzanak új anyagcsere-reakciókat a célsejtben. Csak a receptorfehérjével alkotnak komplexet. A célsejtben egy hormonális jel átvitele következtében a sejtes reakciók be- vagy kikapcsolnak, sejtes választ biztosítva.
Ebben az esetben a következő fő hatások figyelhetők meg a célsejtben:
1) az egyes fehérjék (beleértve az enzimfehérjéket is) bioszintézisének sebességének változása;
2) a már meglévő enzimek aktivitásának megváltozása (például foszforiláció eredményeként - amint azt az adenilát-cikláz rendszer példájaként már bemutattuk);
3) a membránok permeabilitásának változása a célsejtekben az egyes anyagok vagy ionok (például Ca +2) esetében.
A hormonfelismerés mechanizmusairól már szó esett - a hormon csak egy speciális receptorfehérje jelenlétében lép kölcsönhatásba a célsejttel. A hormon receptorhoz való kötődése a közeg fizikai-kémiai paramétereitől függ - a pH-tól és a különböző ionok koncentrációjától.
Különösen fontos a receptor fehérjemolekulák száma a külső membránon vagy a célsejt belsejében. Változik a szervezet fiziológiai állapotától, betegségektől vagy gyógyszerek hatására. És ez azt jelenti, hogy különböző körülmények között a célsejt reakciója a hormon hatására eltérő lesz.
A különböző hormonok eltérő fizikai-kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek, és ettől függ bizonyos hormonok receptorainak elhelyezkedése. Szokásos megkülönböztetni a hormonok és a célsejtek közötti kölcsönhatás két mechanizmusát:
1) membránmechanizmus - amikor a hormon a célsejt külső membránjának felületén lévő receptorhoz kötődik;
2) intracelluláris mechanizmus - amikor a hormon receptora a sejten belül, azaz a citoplazmában vagy az intracelluláris membránokon található.
Membrán hatásmechanizmusú hormonok:
1) minden fehérje és peptid hormon, valamint aminok (adrenalin, noradrenalin).
Az intracelluláris hatásmechanizmus a következő:
1) szteroid hormonok és aminosavszármazékok - tiroxin és trijódtironin.
A hormonális jel átvitele a sejtstruktúrákba az egyik mechanizmus szerint történik. Például az adenilát-cikláz rendszeren keresztül vagy Ca +2 és foszfoinozitidok részvételével. Ez minden membrán hatásmechanizmusú hormonra igaz. De az intracelluláris hatásmechanizmusú szteroid hormonoknak, amelyek általában szabályozzák a fehérje bioszintézis sebességét, és a célsejt sejtmagjának felszínén receptoruk van, nincs szükségük további hírvivőkre a sejtben.
A szteroidok fehérjereceptorainak szerkezetének jellemzői A legtöbbet tanulmányozott a mellékvesekéreg hormonjainak receptora - a glükokortikoszteroidok (GCS). Ennek a fehérjének három funkcionális régiója van:
1 - a hormonhoz való kötődéshez (C-terminális);
2 - a DNS-hez való kötődéshez (központi);
3 - antigén hely, amely egyidejűleg képes modulálni a promoter funkcióját a transzkripciós folyamatban (N-terminális).
Az ilyen receptorok egyes helyeinek funkciói a nevükből világosak, nyilvánvaló, hogy a szteroid receptor ilyen szerkezete lehetővé teszi számukra, hogy befolyásolják a transzkripció sebességét a sejtben. Ezt igazolja, hogy a szteroid hormonok hatására a sejtben bizonyos fehérjék bioszintézise szelektíven stimulálódik (vagy gátolva van). Ebben az esetben az mRNS képződés felgyorsulása (vagy lassulása) figyelhető meg. Ennek eredményeként megváltozik bizonyos fehérjék (gyakran enzimek) szintetizált molekuláinak száma és az anyagcsere-folyamatok sebessége.
5. Különböző szerkezetű hormonok bioszintézise és szekréciója Protein-peptid hormonok. A fehérje- és peptidhormonok képződése során az endokrin mirigyek sejtjeiben olyan polipeptid képződik, amely nem rendelkezik hormonális aktivitással. De egy ilyen molekula összetételében tartalmaz egy (e) fragmentumot, amely (e) tartalmazza ennek a hormonnak az aminosavszekvenciáját. Az ilyen fehérjemolekulát pre-pro-hormonnak nevezik, és (általában az N-terminálison) vezető- vagy szignálszekvenciának (pre-) nevezett szerkezettel rendelkezik. Ezt a szerkezetet hidrofób gyökök képviselik, és ez szükséges ahhoz, hogy ez a molekula a riboszómákból a membránok lipidrétegein keresztül az endoplazmatikus retikulum (ER) ciszternáiba kerüljön. Ugyanakkor a molekula membránon való áthaladása során a korlátozott proteolízis eredményeként a vezető (pre-) szekvencia leszakad, és egy prohormon jelenik meg az ER belsejében. Ezután az EPR rendszeren keresztül a prohormon a Golgi komplexbe kerül, és itt véget ér a hormon érése. A specifikus proteinázok hatására végbemenő hidrolízis eredményeként a fennmaradó (N-terminális) fragmentum (pro-hely) lehasad. A kialakult specifikus biológiai aktivitású hormonmolekula bejut a szekréciós vezikulákba és felhalmozódik a szekréció pillanatáig.
A glikoproteinek komplex fehérjéi közül a hormonok szintézise során (például az agyalapi mirigy tüszőstimuláló (FSH) vagy pajzsmirigy-stimuláló (TSH) hormonjai) az érési folyamat során a szénhidrát komponens beépül a szerkezetbe. a hormontól.
Extrariboszómális szintézis is előfordulhat. Így szintetizálódik a tiroliberin (a hipotalamusz hormonja) tripeptid.
A hormonok aminosavak származékai. A tirozinból szintetizálódik a mellékvesevelő hormonja az adrenalin és a noradrenalin, valamint a jódtartalmú pajzsmirigyhormonok. Az adrenalin és a noradrenalin szintézise során a tirozin hidroxilezésen, dekarboxilezésen és metilezésen megy keresztül a metionin aminosav aktív formájának részvételével.
A pajzsmirigy a jódtartalmú hormonokat, a trijódtironint és a tiroxint (tetrajódtironint) szintetizálja. A szintézis során a tirozin fenolos csoportjának jódozása történik. Különösen érdekes a jód anyagcseréje a pajzsmirigyben. A glikoprotein tiroglobulin (TG) molekula molekulatömege meghaladja a 650 kDa-t. Ugyanakkor a TG molekula összetételében a tömeg körülbelül 10% -a szénhidrát, és legfeljebb 1% jód. Ez az élelmiszerben lévő jód mennyiségétől függ. A TG polipeptid 115 tirozin maradékot tartalmaz, amelyeket egy speciális enzim - tiroperoxidáz - segítségével oxidált jód jódoz. Ezt a reakciót jód szerveződésnek nevezik, és a pajzsmirigy tüszőiben fordul elő. Ennek eredményeként a tirozin-maradékokból mono- és dijódtirozin képződik. Ezek közül a maradékok hozzávetőleg 30%-a kondenzáció eredményeként tri- és tetra-jódtironinná alakulhat át. A kondenzáció és a jódozás ugyanazon enzim, a tiroperoxidáz részvételével megy végbe. A pajzsmirigyhormonok további érése a mirigysejtekben megy végbe - a TG-t a sejtek endocitózissal szívják fel, és a lizoszóma és az abszorbeált TG fehérje fúziója eredményeként egy másodlagos lizoszóma képződik.
A lizoszómák proteolitikus enzimei biztosítják a TG hidrolízisét, valamint a T 3 és T 4 képződését, amelyek az extracelluláris térbe kerülnek. A mono- és dijódtirozint pedig egy speciális dejodináz enzim segítségével jódmentesítik, és a jód újraszervezhető. A pajzsmirigyhormonok szintézisére jellemző a szekréció gátlásának mechanizmusa a negatív visszacsatolás típusával (T 3 és T 4 gátolják a TSH felszabadulását).
Szteroid hormonok A szteroid hormonokat koleszterinből (27 szénatom), a koleszterint acetil-CoA-ból szintetizálják.
A koleszterin szteroid hormonokká alakul a következő reakciók eredményeként:
1) az oldalgyök megszüntetése;
2) további oldalgyökök képződése a hidroxilezési reakció eredményeként a monooxigenázok speciális enzimei (hidroxilázok) segítségével - leggyakrabban a 11., 17. és 21. pozícióban (néha a 18. helyen). A szteroid hormonok szintézisének első szakaszában először prekurzorok (pregnenolon és progeszteron), majd más hormonok (kortizol, aldoszteron, nemi hormonok) képződnek. A kortikoszteroidokból aldoszteron, mineralokortikoidok képződhetnek.
Hormonok szekréciója A központi idegrendszer szabályozza. A szintetizált hormonok szekréciós szemcsékben halmozódnak fel. Idegimpulzusok hatására vagy más endokrin mirigyek (trópusi hormonok) jeleinek hatására exocitózis következtében degranuláció következik be, és a hormon felszabadul a vérbe.
A szabályozási mechanizmusok egészét az endokrin funkció végrehajtási mechanizmusának vázlatában mutatták be.
6. Hormonok szállítása A hormonok szállítását oldhatóságuk határozza meg. A hidrofil jellegű hormonok (például fehérje-peptid hormonok) általában szabad formában kerülnek a vérbe. A szteroid hormonok, a jódtartalmú pajzsmirigyhormonok komplexek formájában szállítódnak a vérplazmafehérjékkel. Ezek lehetnek specifikus transzportfehérjék (transzport alacsony molekulatömegű globulinok, tiroxin-kötő fehérje; transzport kortikoszteroidok fehérje transzkortin) és nem specifikus transzport (albuminok).
Már elmondták, hogy a hormonok koncentrációja a véráramban nagyon alacsony. És ez változhat a test fiziológiai állapotának megfelelően. Az egyes hormonok tartalmának csökkenésével olyan állapot alakul ki, amelyet a megfelelő mirigy alulműködése jellemez. Ezzel szemben a hormon tartalmának növekedése hiperfunkció.
A vérben a hormonok koncentrációjának állandóságát a hormonok lebontási folyamatai is biztosítják.
7. Hormon katabolizmus A fehérje-peptid hormonok proteolízisen mennek keresztül, egyedi aminosavakra bomlanak le. Ezek az aminosavak tovább lépnek a dezaminációs, dekarboxilezési, transzaminálási reakciókba, és végtermékekké bomlanak: NH 3, CO 2 és H 2 O.
A hormonok oxidatív dezamináción esnek át, majd tovább oxidálódnak CO 2 -vé és H 2 O -vá. A szteroid hormonok eltérő módon bomlanak le. A szervezetben nincsenek olyan enzimrendszerek, amelyek biztosítanák lebontásukat.
Alapvetően az oldalgyökök módosulnak. További hidroxilcsoportokat vezetünk be. A hormonok hidrofilebbé válnak. Szterán szerkezetű molekulák képződnek, amelyekben a ketocsoport a 17. helyen található. Ebben a formában a szteroid nemi hormonok katabolizmusának termékei a vizelettel választódnak ki, és 17-ketoszteroidoknak nevezik. Mennyiségük meghatározása a vizeletben és a vérben megmutatja a nemi hormonok tartalmát a szervezetben.
55. Belső elválasztású mirigyek, vagy az endokrin szerveket mirigyeknek nevezzük, amelyeknek nincs kiválasztó csatornája. Különleges anyagokat termelnek - hormonokat, amelyek közvetlenül a vérbe jutnak.
Hormonok- különböző kémiai természetű szerves anyagok: peptid és fehérje (a fehérjehormonok közé tartozik az inzulin, szomatotropin, prolaktin stb.), aminosavszármazékok (adrenalin, noradrenalin, tiroxin, trijódtironin), szteroid (ivarmirigyek és mellékvesekéreg hormonjai). A hormonoknak nagy biológiai aktivitásuk van (ezért rendkívül kis dózisban termelődnek), hatásspecifitásuk, távoli hatásuk, azaz a hormonképződés helyétől távol eső szervekre, szövetekre hatnak. A vérbe jutva az egész testben átjutnak, és a szervek és szövetek funkcióinak humorális szabályozását végzik, megváltoztatják tevékenységüket, stimulálják vagy gátolják munkájukat. A hormonok hatása bizonyos enzimek katalitikus funkciójának stimulálásán vagy gátlásán, valamint bioszintézisükre gyakorolt hatásán alapul a megfelelő gének aktiválásával vagy gátlásával.
Az endokrin mirigyek tevékenysége nagy szerepet játszik a hosszú távú folyamatok szabályozásában: anyagcsere, növekedés, szellemi, fizikai és nemi fejlődés, a szervezet alkalmazkodása a külső és belső környezet változó feltételeihez, a legfontosabb élettani mutatók állandóságának biztosításában (homeosztázis) , valamint a szervezet stresszre adott reakcióiban. Amikor az endokrin mirigyek működése megzavarodik, endokrinnak nevezett betegségek lépnek fel. A jogsértések összefüggésbe hozhatók a mirigy fokozott (a normához képest) aktivitásával - hiperfunkció, amelyben megnövekedett mennyiségű hormon képződik és kerül a vérbe, vagy csökkent a mirigy aktivitása - hipofunkció ezt követi az ellenkező eredmény.
A legfontosabb endokrin mirigyek intraszekréciós aktivitása. A legfontosabb endokrin mirigyek közé tartozik a pajzsmirigy, a mellékvese, a hasnyálmirigy, a nemi szerv, az agyalapi mirigy. A hipotalamusznak (a diencephalon hipotalamuszának régiója) endokrin funkciója is van. A hasnyálmirigy és az ivarmirigyek vegyes szekréciójú mirigyek, hiszen a hormonok mellett olyan titkokat is termelnek, amelyek a kiválasztó csatornákon keresztül jutnak be, vagyis ellátják a külső váladékmirigyek funkcióit is.
Pajzsmirigy(súlya 16-23 g) a légcső oldalain, közvetlenül a gége pajzsmirigyporcja alatt helyezkedik el. A pajzsmirigyhormonok (tiroxin és trijódtironin) jódot tartalmaznak, melynek vízzel és táplálékkal történő bevitele a normális működésének szükséges feltétele.
Pajzsmirigy hormonok szabályozza az anyagcserét, fokozza az oxidatív folyamatokat a sejtekben és a glikogén lebomlását a májban, befolyásolja a szövetek növekedését, fejlődését és differenciálódását, valamint az idegrendszer tevékenységét. A mirigy túlműködésével Graves-kór alakul ki. Főbb jelei: mirigyszövet burjánzás (golyva), kidülledő szemek, szapora szívverés, idegrendszer fokozott ingerlékenysége, fokozott anyagcsere, fogyás. A mirigy alulműködése felnőtteknél myxedema (nyálkahártya-ödéma) kialakulásához vezet, amely az anyagcsere és a testhőmérséklet csökkenésében, a testtömeg növekedésében, az arc duzzanatában és puffadtságában, valamint mentális zavarban nyilvánul meg. A mirigy gyermekkori alulműködése növekedési retardációt és törpeség kialakulását, valamint a szellemi fejlődés éles lemaradását (kreténizmus) okozza.
mellékvesék(tömeg 12 g) - páros mirigyek a vesék felső pólusai mellett. A vesékhez hasonlóan a mellékveséknek is két rétege van: a külső, a kérgi réteg és a belső, a velőréteg, amelyek független kiválasztó szervek, amelyek különböző hatásmintával különböző hormonokat termelnek. A kérgi réteg sejtjei hormonokat szintetizálnak, amelyek szabályozzák az ásványianyag-, szénhidrát-, fehérje- és zsíranyagcserét. Tehát részvételükkel szabályozzák a nátrium és a kálium szintjét a vérben, fenntartják a glükóz bizonyos koncentrációját a vérben, nő a glikogén képződése és lerakódása a májban és az izmokban. A mellékvesék utolsó két funkciója a hasnyálmirigyhormonokkal együtt történik.
A mellékvese kérgi rétegének, a bronz vagy az Addison-kór alulműködésével betegség alakul ki. Jelei: bronzos bőrtónus, izomgyengeség, fokozott fáradtság, csökkent immunitás. A mellékvesevelő az adrenalint és a noradrenalint termeli. Erős érzelmekkel tűnnek ki - harag, félelem, fájdalom, veszély. Ezeknek a hormonoknak a vérbe jutása szívdobogásérzést, erek beszűkülését (kivéve a szív és agy ereit), megemelkedik a vérnyomást, a máj és az izmok sejtjeiben a glikogén glükózzá történő lebomlását, a bélmozgás gátlását okozza. , a hörgők izomzatának ellazulása, a retina, a halló és a vesztibuláris apparátus receptorainak fokozott ingerlékenysége. Ennek eredményeként a szervezet funkciói extrém ingerek hatására átstrukturálódnak, és a test erői mobilizálódnak a stresszes helyzetek elviselésére.
Hasnyálmirigy Különleges szigetsejtjei vannak, amelyek az inzulin és a glukagon hormonokat termelik, amelyek szabályozzák a szervezet szénhidrát-anyagcseréjét. Tehát az inzulin növeli a sejtek glükózfogyasztását, elősegíti a glükóz glikogénné történő átalakulását, ezáltal csökkenti a vérben lévő cukor mennyiségét. Az inzulin hatására a vércukortartalom állandó szinten marad, ami kedvező a létfontosságú folyamatok áramlásához. Az elégtelen inzulintermeléssel a vér glükózszintje emelkedik, ami cukorbetegség kialakulásához vezet. A szervezet által fel nem használt cukor a vizelettel ürül. A betegek sok vizet isznak, fogynak. A betegség kezeléséhez inzulin szükséges. Egy másik hasnyálmirigyhormon - a glukagon - inzulin antagonista, és ellenkező hatást fejt ki, vagyis fokozza a glikogén glükózzá történő lebomlását, növelve annak tartalmát a vérben.
Az emberi test endokrin rendszerének legfontosabb mirigye az agyalapi, vagy az agy alsó függeléke (súlya 0,5 g). Hormonokat termel, amelyek stimulálják más endokrin mirigyek működését. Az agyalapi mirigyben három lebeny található: elülső, középső és hátsó, és mindegyik más-más hormont termel. Tehát az agyalapi mirigy elülső részében hormonok termelődnek, amelyek stimulálják a pajzsmirigyhormonok (tirotropin), a mellékvesék (kortikotropin), az ivarmirigyek (gonadotropin), valamint a növekedési hormon (szomatotropin) szintézisét és szekrécióját.
A növekedési hormon elégtelen szekréciójával a gyermekben a növekedés gátolt, és az agyalapi mirigy törpebetegsége alakul ki (egy felnőtt magassága nem haladja meg a 130 cm-t). A hormon feleslegével éppen ellenkezőleg, gigantizmus alakul ki. Felnőtteknél a szomatotropin fokozott szekréciója akromegáliát okoz, amelyben a test bizonyos részei – nyelv, orr, kéz – nőnek. Az agyalapi mirigy hátsó részének hormonjai fokozzák a víz visszaszívódását a vesetubulusokban, csökkentik a vizeletürítést (antidiuretikus hormon), és fokozzák a méh simaizmainak összehúzódását (oxitocin).
ivarmirigyek- herék, vagy herék, férfiaknál és petefészek nőknél - a vegyes szekréciós mirigyekhez tartoznak. A herék androgéneket, a petefészkek pedig ösztrogént termelnek. Férfiaknál serkentik a szaporítószervek fejlődését, a csírasejtek érését és a másodlagos nemi jellemzők kialakulását, azaz a csontváz szerkezeti sajátosságait, az izomfejlődést, a hajszál és a bőr alatti zsír eloszlását, a gége szerkezetét, a hangszínt stb. nők. A nemi hormonok alakformáló folyamatokra gyakorolt hatása különösen szembetűnő az állatokban a nemi mirigyek eltávolításakor (kasztracin) vagy átültetéskor. A petefészkek és a herék exokrin funkciója a petesejtek, illetve a hímivarsejtek képződése és kiválasztása a nemi csatornákon keresztül.
hipotalamusz. A belső elválasztású mirigyek működése, amelyek együtt alkotják az endokrin rendszert, egymással szoros kölcsönhatásban és az idegrendszerrel összekapcsolva valósulnak meg. Az emberi test külső és belső környezetéből származó összes információ az agykéreg és az agy más részeinek megfelelő zónáiba kerül, ahol feldolgozásra és elemzésre kerül. Tőlük információs jelek jutnak el a hipotalamuszba - a diencephalon hipotalamusz zónájába, és ezekre válaszul szabályozó hormonokat termel, amelyek bejutnak az agyalapi mirigybe, és ezen keresztül fejtik ki szabályozó hatásukat az endokrin mirigyek tevékenységére. Így a hipotalamusz koordináló és szabályozó funkciókat lát el az emberi endokrin rendszer tevékenységében.
Az emberi szervezetben számos szabályozó rendszer működik, amelyek biztosítják a szervezet normális működését. Ezek a rendszerek különösen magukban foglalják a belső és külső szekréció mirigyeit.
Elég könnyű felborítani a test egyensúlyát. A szakértők azt javasolják, hogy kerüljék az egyensúlyhiányt kiváltó tényezőket.
A külső szekréció (exokrin) mirigyei különféle anyagokat választanak ki a test belső környezetébe és a test felszínére. Egyedi és sajátos illatot képeznek. Ezenkívül a külső szekréció mirigyei védelmet nyújtanak a káros mikroorganizmusok szervezetbe való behatolása ellen. Kibocsátásuk (titkos) mikoztatikus és baktericid hatású.
A külső szekréciós mirigyek (nyál-, könny-, verejték-, tej-, nemi szervek) részt vesznek az intraspecifikus és interspecifikus kapcsolatok szabályozásában. Ez elsősorban annak köszönhető, hogy kisülésük a környező külső élőlényekre metabolikus vagy információs hatással van.
A szájban kis és nagy külső szekréciójú nyálmirigyek találhatók. Csatornáik a szájüregbe nyílnak. A kis mirigyek a nyálkahártya alatti vagy vastagabb nyálkahártyában helyezkednek el. Elhelyezkedésüknek megfelelően megkülönböztetünk nyelvi, palatális, moláris, labiális. A váladékozás jellegétől függően nyálkás, savós és vegyes csoportokra oszthatók. Nem messze van tőlük a belső szekréció pajzsmirigye. Jódtartalmú hormonokat halmoz fel és választ ki.
A fő nyálmirigyek páros szervek, amelyek a szájüregen kívül helyezkednek el. Ide tartozik a szublingvális, submandibularis és parotis.
A nyálmirigyek által kiválasztott keveréket nyálnak nevezik. A szekréciós folyamatok legintenzívebben a szervezet hormonális változásainak időszakában (tizenkét-tizennégy éves korban) mennek végbe.
Az emlőmirigyek (eredet szerint) a bőr módosított verejtékmirigyei, és a hatodik-hetedik héten rakódnak le. Először úgy néznek ki, mint az epidermisz két pecsétje. Ezt követően "tejpontok" kezdenek kialakulni belőlük.
A pubertás kezdete előtt a lányok emlőmirigyei nyugalomban vannak. Az elágazás mindkét nemnél előfordul. Az érettség kezdetével hirtelen változások kezdődnek az emlőmirigyek fejlődési ütemében. Fiúknál a fejlődés üteme lelassul, majd teljesen leáll. A lányoknál a fejlődés felgyorsul. Az első menstruáció kezdetére a végszakaszok kialakulnak. Meg kell azonban jegyezni, hogy a nők emlőmirigye a terhességig tovább fejlődik. Végső kialakulása a laktáció során következik be.
Az ember legmasszívabb emésztőmirigye a máj. Súlya (felnőttnél) egy-másfél kilogramm. Amellett, hogy a máj részt vesz a szénhidrát-, vitamin-, fehérje- és zsíranyagcserében, védő, epeképző és egyéb funkciókat is ellát. A méhen belüli fejlődés során ez a szerv hematopoietikus is.
A bőr verejtékmirigyei izzadságot termelnek. Részt vesznek a hőszabályozás folyamatában, egyéni szagot alkotnak. Ezek a mirigyek egyszerű csövek, hajtogatott végekkel. Minden verejtékmirigynek van egy terminális része (test), egy verejtékcsatorna. Ez utóbbi néha kifelé nyílik.
A verejtékmirigyek funkcionális jelentőségük és morfológiai jellemzőikben, valamint fejlődésükben különböznek. A bőr alatti szövetben (kötőszövetben) helyezkednek el. Átlagosan egy embernek körülbelül két-három és fél millió verejtékmirigye van. Morfológiai fejlődésük körülbelül hét év alatt fejeződik be.
A faggyúmirigyek a pubertáskor érik el csúcspontjukat. Szinte mindegyik a hajhoz kapcsolódik. Azokon a területeken, ahol nincs hajszál, a faggyúmirigyek önállóan fekszenek. Váladékuk - disznózsír - a haj és a bőr kenőanyagaként szolgál. Átlagosan körülbelül húsz gramm zsír szabadul fel naponta.
58 Thymus(csecsemőmirigy, vagy ahogy ezt a szervet nevezték, csecsemőmirigy, golyva) a csontvelőhöz hasonlóan az immunogenezis központi szerve. A csontvelőből a csecsemőmirigybe a vérárammal behatoló őssejtek egy sor köztes stádiumon áthaladva T-limfocitákká alakulnak, amelyek felelősek a sejtes immunitás reakcióiért. Ezt követően a T-limfociták belépnek a vérbe, elhagyják a csecsemőmirigyet, és benépesítik az immunogenezis perifériás szerveinek csecsemőmirigy-függő zónáit. A csecsemőmirigy retikuloepitheliocytái biológiailag aktív anyagokat választanak ki, amelyeket thymus (humorális) faktornak neveznek. Ezek az anyagok befolyásolják a T-limfociták funkcióit.
A csecsemőmirigy két aszimmetrikus lebenyből áll: a bal lebenyből (lobus dexter) és a bal lebenyből (lobus sinister). Mindkét részvény összeolvadható vagy szorosan egymáshoz a középső szinten csatlakozhat. Mindegyik lebeny alsó része kitágult, a felső pedig szűkült. A felső részek gyakran kétágú villa formájában nyúlnak ki a nyakban (innen ered a "csecsemőmirigy" elnevezés). A csecsemőmirigy bal lebenye körülbelül feleannyira hosszabb, mint a jobb. Maximális fejlődésének időszakában (10-15 év) a csecsemőmirigy tömege átlagosan eléri a 37,5 g-ot, hossza pedig 7,5-16,0 cm.
A csecsemőmirigy (csecsemőmirigy) topográfiája
A csecsemőmirigy a felső mediastinum elülső részében, a jobb és a bal mediastinalis pleura között helyezkedik el. A csecsemőmirigy helyzete megfelel a felső interpleurális mezőnek, amikor a pleurális határok a mellkas elülső falára vetülnek. A csecsemőmirigy felső része gyakran a praetrachealis interfasciális tér alsó szakaszaiba nyúlik be, és a sternohyoid és a sternothyroid izmok mögött fekszik. A csecsemőmirigy elülső felülete domború, szomszédos a manbrium hátsó felületével és a szegycsont testével (a bordaporc IV szintjéig). A csecsemőmirigy mögött található a szívburok felső része, amely az aorta és a pulmonalis törzs kezdeti szakaszainak elülső részét fedi, az aortaívet a belőle kinyúló nagy erekkel, a bal brachiocephalic és superior vena cava.
A csecsemőmirigy (csecsemőmirigy) szerkezete
A csecsemőmirigynek van egy finom vékony kötőszöveti tokja (capsula thymi), amelyből a szerv belsejében, annak kérgi anyagába, az interlobuláris septa (septa corticales) távozik, lebenyekre (lobuli thymi) osztva a csecsemőmirigy-anyagot. A csecsemőmirigy parenchyma egy sötétebb kéregből (cortex thymi) és egy világosabb velőből (medulla thymi) áll, amelyek a lebenyek központi részét foglalják el.
A csecsemőmirigy-sztrómát retikuláris szövet és csillag alakú, többszörös növekedésű hámsejtek - csecsemőmirigy epithelioreticulocyták - képviselik.
A thymus limfociták (timociták) a retikuláris sejtek és retikuláris rostok, valamint az epithelioreticulocyták által alkotott hálózat hurkaiban helyezkednek el.
A velőben a csecsemőmirigy sűrű testei (corpuscula thymici, Hassall-féle kistestek) találhatók, melyeket koncentrikusan elhelyezkedő, erősen lapított hámsejtek alkotnak.
